DE10261994A1 - Selective circuit breaker and method for selective short circuit current shutdown - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Selektivschutzschalter und ein Verfahren zur selektiven Kurzschlussstromabschaltung mit einem solchen Selektivschutzschalter.The invention relates to a selective protection switch and a method for selective short-circuit current shutdown with such a selective circuit breaker.
Ein Selektivschutzschalter ist beispielsweise aus
der
Ein Selektivschutzschalter ist auch in dem Hauptleitungsschutzschalter S700 der Firma ABB Stotz-Kontakt GmbH in Heidelberg verwirklicht. Der Widerstand ist dort als Widerstandsdraht zum Beispiel aus CrAl255, Cu oder aus anderen Legierungen hergestellt, wobei der Draht zu einer Spule gewickelt ist, die aufgrund ihrer Bauform und des geforderten Widerstandswertes einen relativ großen Bauraum beansprucht.A selective circuit breaker is also in the main circuit breaker S700 from ABB Stotz-Kontakt GmbH realized in Heidelberg. The resistor is there as a resistance wire for example made of CrAl255, Cu or other alloys, the wire being wound into a coil which, due to its Design and the required resistance value requires a relatively large amount of space.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Selektivschutzschalter zu schaffen, der in seinem Aufbau gegenüber dem Stand der Technik einfacher und kompakter aufgebaut ist, sowie ein Verfahren zur selektiven Kurzschlussstromabschaltung anzugeben, das einfach und zuverlässig durchführbar ist.It is the task of the present Invention to provide a selective circuit breaker in its Construction opposite the prior art is simpler and more compact, and to specify a method for selective short-circuit current shutdown, that simple and reliable feasible is.
Die Erfindung wird hinsichtlich der Selektivschutzschalters gelöst durch Anspruch 1, und hinsichtlich des Verfahrens durch Anspruch 5.The invention is concerned with Selective circuit breaker released by claim 1, and with respect to the method by claim 5th
Erfindungsgemäß also weist der Selektivschutzschalter einen Hauptstrompfad auf, der eine Reihenschaltung von wenigstens einer ersten Kontaktstelle, einem magnetischen Auslöser, der die erste Kontaktstelle in Offenstellung bringt, einer zweiten Kontaktstelle und einem ersten, über ein Schaltschloss die zweite Kontaktstelle öffnenden, thermischen Auslöser enthält, sowie einen parallel wenigstens zur ersten Kontaktstelle angeordneten Parallelstrompfad, der einen strombegrenzenden Widerstand und einen zweiten, über das Schaltschloss die zweite Kontaktstelle öffnenden, thermischen Auslöser enthält.According to the invention, the selective protection switch has a main current path that has a series connection of at least a first contact point, a magnetic release, the brings the first contact point into the open position, a second contact point and a first, about a key switch contains the second contact opening thermal release, and one arranged parallel to at least the first contact point Parallel current path, which has a current limiting resistor and one second, about the key switch contains the thermal contact that opens the second contact point.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der magnetische Auslöser nur auf die erste Kontaktstelle, und der erste und/oder zweite thermische Auslöser über das Schaltschloss nur auf die zweite Kontaktstelle wirken.In a particularly advantageous Embodiment of the invention provides that the magnetic trigger only on the first contact point, and the first and / or second thermal Trigger about that Key switch only act on the second contact point.
Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Selektivschutzschalters liegen darin, dass nur ein magnetischer Auslöser benötigt wird und dass das Schaltschloss sehr einfach aufgebaut sein kann, weil es nur auf eine Kontaktstelle einwirkt. Es kann daher beispielsweise ein Standard-Schaltwerk, wie es auch in Leitungsschutzschaltern eingebaut ist, verwendet werden. Die Trennung der mechanischen Einwirkungslinien des magnetischen Auslösers, der nur auf die erste Kontaktstelle wirkt, und der mechanischen Einwirkung des Schaltwerks, das nur auf die zweite Kontaktstelle einwirkt, vereinfacht den Aufbau des Selektivschutzschalters weiter.The particular advantages of the selective circuit breaker according to the invention lie in the fact that only a magnetic release is required and that the key switch can be very simple because it only has one contact point acts. It can therefore, for example, a standard rear derailleur, such as it is also installed in circuit breakers. The separation of the mechanical lines of action of the magnetic trigger, which only affects the first contact point and the mechanical one Action of the rear derailleur, which only affects the second contact point acts, further simplifies the construction of the selective circuit breaker.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zweite Kontaktstelle und der magnetische Auslöser außerhalb des Parallelstrompfades in dem Hauptstrompfad angeordnet. Der Vorteil dabei ist, dass die zweite Kontaktstelle auf diese Weise nicht den vollen Kurzschlussstrom schalten muss, dieser wird von der ersten Kontaktstelle geschaltet. Die zweite Kontaktstelle schaltet lediglich einen durch den strombegrenzenden Widerstand begrenzten Strom, wodurch keine Lichtbogenlösch kammer erforderlich ist, was den Aufbau des Selektivschutzschalters insgesamt weiter vereinfacht.According to a particularly advantageous one Embodiment of the invention are the second contact point and the magnetic triggers outside of the parallel current path arranged in the main current path. The advantage the fact that the second contact point is not the one must switch full short-circuit current, this is from the first Contact point switched. The second contact point only switches a current limited by the current limiting resistor, whereby no arc quenching chamber What is required is the overall structure of the selective circuit breaker further simplified.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass der strombegrenzende Widerstand einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der konstant oder negativ ist. Dies hat den Vorteil, dass dann, wenn der Strom in den Parallelstrompfad kommutiert, den strombegrenzenden Widerstand durchfließt und dabei erwärmt, der strombegrenzende Widerstand seinen Wert nicht erhöht, sondern allenfalls leicht absenkt. Der über den Parallelstromkreis und die zweite Kontaktstelle den magnetischen Auslöser durchfließende Strom bleibt damit konstant oder steigt sogar leicht an, so dass auf jeden Fall der den magnetischen Auslöser durchfließende Strom groß genug bleibt, um die erste Kontaktstelle offen zu halten.An advantageous embodiment of the Invention can also be characterized in that the current limiting Resistance has a temperature coefficient that is constant or is negative. This has the advantage that when the current is in commutates the parallel current path, the current-limiting resistor flows through and warmed up, the current limiting resistor does not increase its value, but slightly lowered at best. The over the parallel circuit and the second contact point the magnetic trigger flowing current remains constant or even increases slightly, so that everyone Case of the magnetic trigger flowing through Electricity big enough remains to keep the first contact point open.
Wenn die Verzögerungszeit des zweiten thermischen Auslösers länger als eine Halbwellendauer des Kurzschlussstroms beträgt, so kommt es vor dem Öffnen der zweiten Kontaktstelle über das Schaltschloss zu einem oder mehreren Nulldurchgängen des Stroms. Durch die Massenträgheit des Auslösesystems des magnetischen Auslösers ist es gewährleistet, dass in den Nulldurchgängen die erste Kontaktstelle offen bleibt und sich nicht schließt. Andernfalls würde die erste Kontaktstelle nach Durchlaufen jedes Nulldurchgangs erneut geöffnet, was zu einer Oszillation mit entsprechend hohem Materialverschleiß führen würde.If the delay time of the second thermal shutter longer than a half-wave duration of the short-circuit current, then comes it before opening the second contact point the key switch to one or more zero crossings of the Current. Due to inertia of the release system of the magnetic trigger is it guaranteed that in the zero crossings the first contact point remains open and does not close. Otherwise would first contact point after passing through each zero crossing again open, which would lead to an oscillation with correspondingly high material wear.
Bezüglich des Verfahrens zur selektiven Kurzschlussabschaltung mit einem Selektivschutzschalter wie oben beschrieben besteht die Erfindung darin, dass im Falle eines Kurzschlusses die erste Kontaktstelle über den magnetischen Auslöser in Offenstellung gebracht wird, der Strom zunächst über den Parallelstromkreis und die noch geschlossene zweite Kontaktstelle des Hauptstromkreises weiter durch den magnetischen Auslöser geleitet wird und in dem Fall, dass der Kurzschluss nicht innerhalb der Verzögerungszeit des zweiten thermischen Auslösers abgeschaltet wird – beispielsweise durch einen nachgeschalteten Schalter – über das Schaltschloss die zweite Kontaktstelle geöffnet wird.Regarding the method for selective short-circuit shutdown with a selective circuit breaker as described above Invention in that in the event of a short circuit, the first contact point via the magnetic trigger is brought into the open position, the current initially via the parallel circuit and the still closed second contact point of the main circuit is passed through the magnetic release and in the Case that the short circuit is not within the delay time of the second thermal release is switched off - for example through a downstream switch - the second via the key switch Contact point open becomes.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung sieht vor, dass im Falle der Abschaltung des Kurzschlusses durch einen nachgeschalteten Leitungsschutzschalter innerhalb der Verzögerungszeit des zweiten thermischen Auslösers die erste Kontaktstelle geschlossen und der Strom wieder durch den Hauptstrompfad geleitet wird.Another advantageous design option The invention provides that in the event of the short circuit being switched off by a downstream circuit breaker inside the Delay Time of the second thermal release is the first Contact point closed and the current again through the main current path is directed.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird der Strom beim Fluss durch den Parallelstromkreis durch den strombegrenzenden Widerstand begrenzt, wobei er zeitlich konstant oder mit der Zeit geringfügig größer wird.In a particularly advantageous The current is designed as it flows through the parallel circuit limited by the current-limiting resistor, being temporal becomes constant or slightly larger over time.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous configurations and improvements of the invention and further advantages are to the subclaims remove.
Anhand der Zeichnungen, in denen 2 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawings in which 2 embodiments of the invention, the invention and others are intended advantageous refinements and improvements and other advantages of Invention closer explained and be described.
Es zeigen:Show it:
Die
Ebenfalls im Hauptstrompfad
Der magnetische Auslöser
Parallel zu der ersten Kontaktstelle
Das Schaltschloss
Wenn der Schalter gemäß
Solange der Kurzschlussstrom nicht
abgeschaltet wird, erwärmt
sich das Thermobimetall
Wenn nun in einem nachgeordneten
Leitungsschutzschalter der Kurzschluss abgeschaltet wird, bevor
die Verzögerungszeit
des Selektivthermobimetalls
Wenn nun der Widerstandskörper
Wenn die Verzögerungszeit des zweiten thermischen
Auslösers
Bei einem Überstrom im Hauptstrompfad spricht
der erste thermische Auslöser
Die Ausführungsform gemäß
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