DE19702094B4

DE19702094B4 - Leistungsschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE19702094B4
Application number: DE19702094A
Authority: DE
Inventors: Edgar Dr. Dullni; Joachim Dr. Glatz-Reichenbach; Jan Kuhlefelt; Ruzica Loitzl; Zdenek Pelanek; Joergen Dr. Skindhoej; Ralph Dr. Strümpler
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Priority date: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: DE19702094A1; US6038117A

Abstract

Leistungsschaltvorrichtung (L) mit mindestens einem mit Hochspannung beaufschlagbaren Stromleiter, einer im Leitungszug des Stromleiters angeordneten Reihenschaltung einer Schaltstelle (S₁, S₂, S₃) und eines mindestens einen PTC-Widerstand (R₁, R₂, ..., R_n) und mindestens einen dazu parallel geschalteten Varistor (V₁, V₂, ... V_n) enthaltenden strombegrenzenden Elementes (L₁, L₂, L₃) und mit einer mit dem strombegrenzenden Element zusammenwirkenden Vorrichtung (B) zur Betätigung der Schaltstelle, dadurch gekennzeichnet, dass das strombegrenzende Element (L₁, L₂, L₃) n in Reihe geschaltete Parallelschaltungen mit jeweils mindestens einem PTC-Widerstand (R₁, R₂, ..., R_n) und mindestens einem parallel dazu geschalteten Varistor (V₁, V₂, ..., V_n) aufweist, wobei n eine natürliche Zahl grösser 1 bedeutet, und dass im Leitungszug des Stromleiters ein auf einen Eingang der Betätigungsvorrichtung wirkender Stromsensor (CT₁, CT₂, CT₃) angeordnet ist, oder dass die in einer der Parallelschaltungen in zwei Verbindungspunkten (P₁, P₂) zusammengeschalteten Anschlüsse eines (R₁) der n PTC-Widerstände (R₁, R₂, ..., R_n) und des mindestens einen...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Leistungsschaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Leistungsschaltvorrichtung wird in Anlagen eingesetzt, die mit Spannungen grösser 1 kV betrieben werden. Durch die Leistungsschaltvorrichtung werden Geräte der Anlage sowohl vor langsam (Überströme) als auch vor rasch (Kurzschlussströme) ansteigenden Strömen geschützt.
STAND DER TECHNIK
Eine Leistungsschaltvorrichtung der vorgenannten Art ist in EP 0 655 760 A beschrieben. Bei dieser Leistungsschaltvorrichtung sind in einem hochspannungsführenden Stromleiter miteinander in Reihe geschaltet ein Schaltgerät und ein PTC-Widerstand angeordnet. Der PTC-Widerstand begrenzt oberhalb eines Schwellwerts den im Stromleiter geführten Strom. Ein parallel zum PTC-Widerstand geschalteter Varistor verhindert beim Begrenzen des Stroms das Auftreten von unerwünschten Spannungsspitzen, welche den PTC-Widerstand in unzulässig hoher Weise belasten könnten. Am PTC-Widerstand auftretende und das Begrenzen des Stroms anzeigende Änderungen von physikalischen Eigenschaften, wie geometrischen Abmessungen, Temperatur oder elektrischer Widerstand, werden als Signal erfasst. Das erfasste Signal wird einer das Schaltgerät öffnenden Auslösevorrichtung zugeführt.
Eine Schaltvorrichtung mit mehreren in Reihe geschalteten PTC-Widerständen ist in WO 90/00825 A1 angegeben. Bei dieser Vorrichtung sind je 10 von 30 PTC-Widerständen jeweils in Reihe geschaltet und die drei resultierenden Reihenschaltungen zueinander parallel geschaltet. Mit der Schaltvorrichtung konnte bei einer Spannung von 6 kV ein Wechselstrom von lediglich 2 A begrenzt werden. Hierzu wurde ein Vorwiderstand von ca. 500 Ω benötigt.
Ein Widerstand mit PTC-Verhalten, welcher sich durch eine hohe Nennstromtragfähigkeit und eine hohe Spannungsfestigkeit auszeichnet, ist aus EP 0 548 606 B1 vorbekannt. Dieser Widerstand weist mehrere miteinander in Reihe geschaltete PTC-Widerstände auf. Jedem der PTC-Widerstände ist ein Varistor parallel geschaltet, welcher lokal auftretende Überspannungen ableitet. Der PTC-Widerstand und der Varistor weisen eine gemeinsame Auflagefläche auf. Hierdurch wird die Temperturverteilung im Widerstand homogenisiert und dadurch der Gefahr einer lokalen Überhitzung wirksam entgegengetreten. Zugleich wird hierdurch die Nennstromtragfähigkeit erhöht.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leistungsschaltvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist und sich durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnet.
Die Leistungsschaltvorrichtung nach der Erfindung ist aus preisgünstigen Komponenten, wie PTC-Widerständen und Varistoren für Niederspannungsanwendungen und einem lediglich zum Schalten geringer Ströme ausgebildeten Schaltgerät, aufgebaut und kann grosse und kleine Ströme abschalten, ohne dass das dem Schaltgerät vorgeschaltete strombegrenzende Element und/oder das Schaltgerät überlastet werden. Dadurch, dass das strombegrenzende Element in mehrere jeweils von einem Varistor überbrückte PTC-Widerstände unterteilt ist, wird die Spannungsverteilung über das strombegrenzende Element homogenisiert. Sollte irgendeiner der PTC-Widerstände vor den übrigen PTC-Widerstanden einen PTC-Übergang ausführen und sprungartig seinen Widerstandswert erhöhen, dann kann die nun an diesem Widerstand anliegende volle Netzspannung nicht wirksam werden, da diese Spannung auch auf den parallelgeschalteten Varistor wirkt und von diesem innerhalb von μ-Sekunden begrenzt wird. Eine schädliche Überlastung eines der PTC-Widerstände und damit eine Zerstörung des strombegrenzenden Elements wird so mit Sicherheit vermieden. Aufgrund der Homogenisierung der Spannungsverteilung über das strombegrenzende Element können die PTC-Widerstände nach dem Begrenzen des Kurzschlussstroms innerhalb weniger Millisekunden, beispielsweise 5 ms, die wiederkehrende Spannung während 100 ms aufnehmen, ohne hierbei überlastet zu werden. In diesem Zeitraum ist der starke Kurzschlusstrom von typischerweise 3 bis 14 kA auf weniger als 1 kA begrenzt, und kann dann selbst ein schwach dimensionierter Schalter, beispielsweise ein Lastschalter, wie insbesondere ein Lasttrennschalter, zum sicheren Öffnen der Leistungsschaltvorrichtung eingesetzt werden.
Von besonderem Vorteil ist es hierbei, dass ein beim Ausführen des PTC-Überganges durch die sprunghafte Widerstandserhöhung an einem der PTC-Widerstände gebildetes Spannungssignal direkt an eine Betätigungsvorrichtung des Schaltgerätes geführt werden kann. Ein Sensor, wie etwa ein Stromwandler oder zusätzliche Mittel, die eine physikalische Änderung des Zustandes des PTC-Widerstands ermitteln, können dann entfallen.
Mit der Leistungsschaltvorrichtung nach der Erfindung können selbst kleine Überströme mit grosser Genauigkeit erkannt und begrenzt werden. Dies kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass einer der PTC-Widerstände einen grösseren Widerstandswert aufweist als jeder der anderen PTC-Widerstände. Zweckmässigerweise wird dieser niedrigere Widerstandswert durch reduzierte Kühlung oder durch einen reduzierten Querschnitt erzielt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen die
1 bis 3 jeweils ein Mittelspannungsnetz, in das jeweils eine von drei Ausführungsformen der Leistungsschaltvorrichtung nach der Erfindung eingesetzt ist,
4 ein Diagramm, in dem ein von der Leistungsschaltvorrichtung gemäss 1 mit jeweils 60 PTC-Widerständen und Varistoren aufgrund eines in einem 12 kV-Netz wirkenden prospektiven Kurzschlussstroms von 6,5 [kA] geführter Strom I [kA] sowie die hierbei über der Leistungsschaltvorrichtung wirkende Spannung U [kV] in Abhängigkeit von der Zeit t [ms] dargestellt sind,
5 ein Diagramm, in dem von der Leistungsschaltvorrichtung gemäss 1 mit jeweils 10 PTC-Widerständen und Varistoren aufgrund eines prospektiven Kurzschlussstroms von 3,7 [kA] in zwei der Varistoren geführte Ströme I₁ [A] bzw. I₆ [A], der von der Leistungsschaltvorrichtung geführte Gesamtstrom I_G [A] sowie die hierbei über der Leistungschaltvorrichtung wirkende Spannung U [V] in Abhängigkeit von der Zeit t [ms] dargestellt sind, und
6 ein Diagramm, in dem von der Leistungsschaltvorrichtung gemäss 1 mit jeweils 10 PTC-Widerständen und Varistoren aufgrund eines prospektiven Kurzschlussstroms von 13,5 [kA] in zwei der Varistoren geführte Ströme I₁ [A] bzw. I₁₀ [A], der von der Leistungsschaltvorrichtung geführte Gesamtstrom I_G [A] sowie die hierbei über der Leistungsschaltvorrichtung wirkende Spannung U [V] in Abhängigkeit von der Zeit t [ms] dargestellt sind.
WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. In den in den 1 bis 3 dargestellten 50 Hz Mittelspannungsnetzen bezeichnet SS eine dreiphasige Sammelschiene, deren drei Phasenleiter 1, 2, 3 gegeneinander eine Spannung von beispielsweise 12 kV haben. Die Phasenleiter sind über eine Leistungsschaltvorrichtung L mit der Primärseite eines Transformators TR verbunden, dessen Sekundärseite in ein Niederspannungsnetz einspeist. Die Leistungsschaltvorrichtung L enthält pro Phase im wesentlichen einen an den zugeordneten Phasenleiter, z.B. 1, der Sammelschiene SS bzw. des Transformators angeschlossenen Stromleiter, in dessen Leitungszug eine Reihenschaltung einer von drei gleichartigen Schaltstellen S₁, S₂ oder S₃ eines Schaltgerätes LB und eines von drei gleichartigen strombegrenzenden Elementen L₁, L₂, L₃ angeordnet ist. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der Leistungsschaltvorrichtung wirken die Stromleiter als Primärleiter von induktiven Stromwandlern CT₁, CT₂ und CT₃. Gegebenenfalls können die Stromleiter auch mit anderen Stromsensoren zusammenwirken.
Jedes strombegrenzende Element L₁, L₂, L₃ enthält n, wobei n eine natürliche Zahl grösser 1 ist, miteinander in Reihe geschaltete überwiegend gleichartige PTC-Widerstände R₁, R₂, R₃, ..., R_n. Parallel geschaltet zu jedem PTC-Widerstand ist einer von n gleichartigen Varistoren V₁, V₂, V₃, ..., V_n.
Das Schaltgerät weist eine auf die Schaltstellen S₁, S₂ und S₃ wirkende Betätigungsvorrichtung B auf mit einem Eingang, welcher in Wirkverbindung steht mit einem Ausgang des Stromwandlers, beispielsweise CT₁ (1), oder mit den in einer der Parallelschaltungen in Verbindungspunkten P₁ und P₂ zusammengeschalteten Anschlüssen von einem der PTC-Widerstände, beispielsweise R₁, und dem zugeordneten Varistor, beispielsweise V₁ (2 und 3). Bei den Ausführungsformen gemäss den 1 bzw. 2 ist zwischen dem Stromwandler, beispielsweise CT₁, und der Betätigungsvorrichtung B bzw. den Verbindungspunkten P₁, P₂ und der Betätigungsvorrichtung B ein Relais R angeordnet, während bei der Ausführungsform gemäss 3 die beiden Verbindungspunkte P₁ und P₂ unmittelbar an den Eingang je einer von drei phasenweise vorgesehenen Betätigungsvorrichtungen B gelegt sind. Das Relais R (2) oder jede der Betätigungsvorrichtungen B (3) enthalten einen Schwellwertdetektor SW, welcher von der am zugeordneten PTC-Widerstand R₁ abfallenden Spannung gesteuert wird. Dem Schwellwertdetektor ist ein Ansprechwert zugeordnet, welcher unterhalb eines von der Parallelschaltung an das Relais oder die Betätigungsvorrichtung geführten, spannungsproportionalen Signals beim Ausführen eines PTC-Übergangs und vor einem möglichen Durchbruch des Varistors V₁ liegt.
Der auf den Eingang der Betätigungsvorrichtung B wirkende PTC-Widerstand R₁ weist einen geringfügig, beispielsweise 20%, grösseren Widerstandswert auf als die anderen PTC-Widerstände R₂, R₃, ..., R_n. Dies kann im besonders einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass dieser PTC-Widerstand gegenüber den anderen PTC-Widerstanden einen reduzierten Querschnitt aufweist oder weniger stark gekühlt wird als diese Widerstände.
Die Widerstandskörper der PTC-Widerstände R₁, R₂, ..., R_n wurden gebildet durch Vermischen von ca. 50 Volumenprozent Polyäthylen mit ca. 50 Volumenprozent pulverförmigem TiB₂ mit Teilchengrössen zwischen ca. 10 und ca. 30 μm, Pressen der resultierenden Mischung bei erhöhter Temperatur zu plattenförmigem Ausgangsmaterial und Schneiden von Streifen aus dem Ausgangsmaterial. An den beiden Enden der Streifen wurden jeweils Presselektroden angebracht. Es entstanden so PTC-Widerstände mit einem Abstand der beiden Presselektroden von ca. 5 mm und mit ca. 0,5 cm² Querschnitt. Im allgemeinen weist eine den PTC-Übergang bestimmende und im Widerstandskörper des PTC-Widerstands auftretende heisse Zone eine Länge von ca. 2 mm auf. Um die Ausbildung der heissen Zone nicht zu beeinträchtigen, sollte daher der Abstand der als Presselektroden ausgeführten Stromanschlüsse der PTC-Widerstände jeweils mindestens 3 mm, vorzugsweise 4–6 mm, betragen.
Die Varistoren V₁, V₂, ..., V_n basierten auf Metalloxid und hatten Dauerbetriebsspannungen (für Wechselstrom) von ca. 100–300 V, vorzugsweise mindestens 140 V. Im durchgeschalteten Zustand waren die Varistorspannungen geringer als die von den PTC–Widerständen gerade noch gehaltenen Spannungen. Die Überspannungen betrugen typischerweise 300 bis 500 V, vorzugsweise mindestens 340 V. Anstelle eines Varistors mit einer Dauerbetriebsspannung von beispielsweise 200 V können auch zwei in Reihe geschaltete Varistoren jeweils mit einer Dauerbetriebsspannung von beispielsweise 100 V verwendet werden. Da die Varistoren Energie aufnehmen müssen, waren Varistordurchmesser zwischen 40 und 100 mm typisch.
Je 10 PTC–Widerstände wurden übereinandergestapelt. In einem ersten Ausführungsbeispiel wurden sechs in Reihe geschaltete Stapel verwendet. Zu jedem der 60 PTC–Widerstände war ein Varistor parallel geschaltet. Der Widerstand des so gebildeten strombegrenzenden Elementes, beispielsweise L₁, betrug vor der Inbetriebnahme der Leistungsschaltvorrichtung L ca. 3,25 Ω.

Aus dem Diagramm gemäss 4 und der nachfolgenden Tabelle können der zeitliche Verlauf der Stärke eines infolge eines prospektiven Kurzschlussstroms mit einem Effektivwert von 6,5 kA in der Leistungsschaltvorrichtung geführten Stroms I und der hierbei über der Leistungsschaltvorrichtung abfallenden Spannung U entnommen werden. Die Leistungsschaltvorrichtung war in einem Mittelspannungsnetz einer wiederkehrenden Spannung mit einem Spitzenwert von ca. 15 kV und einem Effektivwert von ca. 10,5 kV ausgesetzt.

	1. Abschaltung	2. Abschaltung	3. Abschaltung
Maximaler Strom I_max [kA] in Leistungsschaltvorrichtung	1,13	0,62	0,51
Zeitdauer t [ms] vom Einsetzen des Stroms I in der Leistungsschaltvorrichtung bis zum Strommaximum I_max	1,49	1,17	1,02
Widerstand R [Ω] der Leistungsschaltvorrichtung nach dem Abschalten	7,3	8,1	10,8
maximal in der Leistungsschaltvorrichtung wirkende Spannung U_max [kV]	20,5	16,7	15,8
wiederkehrende Spannung im Mittelspannungsnetz U_rec [V]	10,5	10,6	10,5
Zeitraum t [ms], in dem die PTC-Widerstände vor dem Öffnen der Schaltstelle der vollen Netzspannung ausgesetzt sind.	100	100	100

Wie aus dem Diagramm gemäss 4 und der Tabelle ersichtlich sind, erreicht der Strom bereits nach ca. 1,5 ms seinen ca. 1,13 kA betragenden Maximalwert und wurde dann in ca. 1 ms praktisch auf den Wert Null begrenzt. Wie aus der Tabelle entnommen werden kann, hielt das strombegrenzende Element während 100 ms die anliegende Spannung, welche nach ca. 5 ms auf den Wert der wiederkehrenden Spannung abgefallen war. Daher kann das den verbleibenden Reststrom unterbrechende Schaltgerät LB einen relativ schwach dimensionierten und langsamen Antrieb aufweisen. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, konnte der prospektive Kurzschlussstrom problemlos mehrmals ausgeschaltet werden. Hierbei erhöhte sich der nach dem ersten Ausschalten mehr als verdoppelte, im wesentlichen durch die PTC-Widerstände bestimmte Wert des Gesamtwiderstands R der Leistungsschaltvorrichtung nicht mehr besonders stark.

Während der vorstehend beschriebenen drei Abschaltungen wurden zugleich die an den Reihenschaltungen der PTC-Widerstände R₁ bis R₁₀, bzw. R₁ bis R₂₀ bzw. R₁ bis R₃₀ abfallenden maximalen Spannungen U_max1 bzw U_max2 bzw. U_max3 sowie die wiederkehrenden Spannungen U_rec1 bzw. U_rec2 bzw. U_rec3 gemessen. Hierbei ergaben sich die aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlichen Werte:

	1. Abschaltung	2. Abschaltung	3. Abschaltung
U_max1 [kV]	3,7	3,0	2,9
U_max2 [kV]	6,8	5,8	5,3
U_max3 [kV]	10,3	8,3	7,6
U_max [kV]	20,5	16,7	15,8
U_rec1 [kV]	1,7	2,0	2,0
U_rec2 [kV]	3,3	3,7	3,6
U_rec3 [kV]	5,4	5,5	5,4
U_rec [kV]	10,5	10,6	10,5

Ersichtlich ist die Spannungsverteilung über alle PTC-Widerstände sehr homogen. Es fällt im Mittel lediglich eine Spannung von höchstens ca. 340 V über jeden der PTC-Widerstände ab. Zudem ist ersichtlich, dass die PTC-Widerstände alle zum gleichen Zeitpunkt ansprechen. Daher kann das von einem der PTC-Widerstände, d.h. insbesondere auch vom PTC-Widerstand R₁, abgegebene Signal zur Steuerung der Betätigungsvorrichtung B verwendet werden.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden als strombegrenzendes Element, z.B. L₁, jeweils 10 PTC-Widerstände der vorgenannten Art in Reihe geschaltet und zu jedem der PTC-Widerstände ein Varistor der vorgenannten Art parallel geschaltet. Mit einer mit einem solchen strombegrenzenden Element versehenen Leistungsschaltvorrichtung nach der Erfindung konnten grosse und kleine Kurzschlussströme erfolgreich begrenzt werden. Hierbei war die Leistungsschaltvorrichtung in einem Gleichstromprüfkreis mit einer auf 3000 V aufgeladenen, Kondensatorbatterie angeordnet, welche bei einem Prüfvorgang in den Kreis geschaltet wurde. Je nach Ausbildung der Kondensatorbatterie wurden beim Zuschalten in den Prüfkreis prospektive Kurzschlussströme einspeist, die umgerechnet auf 50 Hz Effektivströmen von 3,7 kA (5) bzw. 13,5 kA (6) entsprachen. Hierbei traten die aus den 5 und 6 ersichtlichen Verläufe der Spannung U über der Leistungsschaltvorrichtung sowie des von der Leistungsschaltvorrichtung geführten Stroms I in Funktion der Zeit auf. Zugleich wurden auch die von den Varistoren V₁ und V₆ bzw. V₁ und V₁₀ geführten Ströme I_V1 und I_V6 bzw. I_V1 und I_V10 ermittelt.
Aus diesen Diagrammen ist ersichtlich, dass relativ kleine Kurzschlussströme (5) nach ca. 4 ms praktisch auf den Wert Null begrenzt werden, während diese Begrenzung bei relativ grossen Kurzschlussströmen (6) wegen des höheren in der Leistungsschaltvorrichtung geführten Strommaximums bereits nach 2 ms abgeschlossen ist. Zugleich ist aus diesen Diagrammen ersichtlich, dass ein wesentlicher Teil des von der Leistungsschaltvorrichtung gesamthaft geführten Stroms I_G durch die Varistoren fliesst. Die Varistoren müssen daher eine den PTC-Widerständen vergleichbare Energieaufnahmefähigkeit besitzen.
Da sowohl kleine als ach grosse Kurzschlussströme nach wenigen Millisekunden auf Restströme im Ampèrebereich begrenzt sind, kann mit einem schnellen, lediglich zum Schalten kleiner Ströme bestimmten Schaltgerät LB bereits innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise einer halben Periode, eine Abschaltung des Kurzschlussstroms erreicht werden. Im allgemeinen ist ein derart schnelles Schaltgerät nicht erforderlich. Bei den vorgenannten Prüfungen hat es sich gezeigt, dass die Spannung U nach dem Begrenzen des Stroms I problemlos über 200 ms (prospektiver Kurzschlussstrom von 3,7 kA; 5) bzw. über 800 ms (prospektiver Kurzschlussstrom von 13,5 kA; 6) gehalten werden konnte. Daher kann als Schaltgerät LB ein Schalter verwendet werden, der sowohl nur zum Schalten kleiner Ströme bestimmt ist als auch einen sehr schwachen Antrieb hat, welcher erst nach mehr als 0,5 s seine Trennstellung erreicht.

B: Betätigungsvorrichtung
CT₁, CT₂, CT₃: Stromwandler
L₁, L₂, L₃: strombegrenzende Elemente
LB: Schaltgerät
P₁, P₂: Verbindungspunkte
R: Relais
R₁, R₂, ..., R_n: PTC-Widerstände
S₁, S₂, S₃: Schaltstellen
SS: Sammelschiene
SW: Schwellwertdetektor
TR: Transformator
L: Leistungsschaltvorrichtung
V₁, V₂, ..., V_n: Varistoren
1, 2, 3: Phasenleiter

Claims

Leistungsschaltvorrichtung (L) mit mindestens einem mit Hochspannung beaufschlagbaren Stromleiter, einer im Leitungszug des Stromleiters angeordneten Reihenschaltung einer Schaltstelle (S₁, S₂, S₃) und eines mindestens einen PTC-Widerstand (R₁, R₂, ..., R_n) und mindestens einen dazu parallel geschalteten Varistor (V₁, V₂, ... V_n) enthaltenden strombegrenzenden Elementes (L₁, L₂, L₃) und mit einer mit dem strombegrenzenden Element zusammenwirkenden Vorrichtung (B) zur Betätigung der Schaltstelle, dadurch gekennzeichnet, dass das strombegrenzende Element (L₁, L₂, L₃) n in Reihe geschaltete Parallelschaltungen mit jeweils mindestens einem PTC-Widerstand (R₁, R₂, ..., R_n) und mindestens einem parallel dazu geschalteten Varistor (V₁, V₂, ..., V_n) aufweist, wobei n eine natürliche Zahl grösser 1 bedeutet, und dass im Leitungszug des Stromleiters ein auf einen Eingang der Betätigungsvorrichtung wirkender Stromsensor (CT₁, CT₂, CT₃) angeordnet ist, oder dass die in einer der Parallelschaltungen in zwei Verbindungspunkten (P₁, P₂) zusammengeschalteten Anschlüsse eines (R₁) der n PTC-Widerstände (R₁, R₂, ..., R_n) und des mindestens einen dazu parallel geschalteten Varistors (V₁) in Wirkverbindung stehen mit dem Eingang der Betätigungsvorrichtung (B).
Leistungsschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstelle (S₁, S₂, S₃) Teil eines als Lastschalter ausgebildeten Schaltgerätes (LB) ist.
Leistungsschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastschalter als Lasttrennschalter ausgebildet ist.
Leistungsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stromsensor (CT₁, CT₂, CT₃) oder den beiden Verbindungspunkten (P₁, P₂) und dem Eingang der Betätigungsvorrichtung (B) ein Relais (R) angeordnet ist.
Leistungsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbindungspunkte (P₁, P₂) mit dem Eingang der Betätigungsvorrichtung (B) verbunden sind.
Leistungsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais (R) oder die Betätigungsvorrichtung (B) einen Schwellwertdetektor (SW) aufweisen, welcher von der beim Ausführen eines PTC-Überganges an den beiden Verbindungspunkten (P₁, P₂) anliegenden Spannung gesteuert ist.
Leistungsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauerbetriebsspannung der Varistoren (V₁, V₂, ..., V_n) jeweils mindestens 100 V, vorzugsweise mindestens 140 V, und die Überspannung im Schaltzustand jeweils mindestens 300 V, vorzugsweise mindestens 340 V, beträgt.
Leistungsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Stromanschlüsse der PTC-Widerstände (R₁, R₂, ..., R_n) jeweils mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens 4 bis 6 mm, beträgt.
Leistungsschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Eingang der Betätigungsvorrichtung (B) wirkende PTC-Widerstand (R₁) gegenüber allen anderen PTC-Widerständen (R₂, ..., R_n) einen grösseren Widerstandswert aufweist.
Leistungsschaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der den grösseren Widerstandswert aufweisende PTC-Widerstand gegenüber allen anderen PTC-Widerstanden reduziert gekühlt ist oder gegenüber diesen Widerständen einen reduzierten Querschnitt aufweist.