DE19825383B4 - Electronic trip device for a circuit breaker with a Rogowski current transformer - Google Patents
Electronic trip device for a circuit breaker with a Rogowski current transformer Download PDFInfo
- Publication number
- DE19825383B4 DE19825383B4 DE1998125383 DE19825383A DE19825383B4 DE 19825383 B4 DE19825383 B4 DE 19825383B4 DE 1998125383 DE1998125383 DE 1998125383 DE 19825383 A DE19825383 A DE 19825383A DE 19825383 B4 DE19825383 B4 DE 19825383B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- detection coil
- current detection
- circuit
- frequency
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
- H02H1/003—Fault detection by injection of an auxiliary voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Breakers (AREA)
Abstract
Elektronische
Auslöseeinrichtung
für einen
Leistungsschalter (1) mit einem in einer Hauptstrombahn (2) des
Leistungsschalters (1) angeordneten Stromerfassungsspule (10), wobei
das Ausgangssignal der Stromerfassungsspule (10) nach Verarbeitung
in einer Verstärkerschaltung
(11) der Auslöseeinrichtung
zur Auswertung anhand vorgegebener Parameter und zur Erzeugung eines
Auslösesignales
zwecks Unterbrechung der Hauptstrombahn (2) des Leistungsschalters
(1) beim Überschreiten
von Grenzwerten eines in der Hauptstrombahn (2) fließenden Stromes
zugeführt
wird, wobei durch einen Generator (18) eine Hilfsenergie mit einer
erhöhten,
wesentlich über
der Frequenz des in der Hauptstrombahn (2) fließenden Stromes liegenden Frequenz
bereitstellbar, ein Zuführungsmittel
zur Einspeisung der Hilfsenergie in die Stromerfassungsspule (10)
vorgesehen und durch ein Steuersignal ein Anzeigemittel (27) steuerbar
ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
– der Stromerfassungsspule
(10) eines Rogowski-Stromwandlers ist eine Kapazität (13) solcher
Größe parallelgeschaltet,
daß ein
Schwingkreis (14) mit der genannten erhöhten Frequenz gebildet ist
und
– dem
Zuführungsmittel
ist eine Auswertungsschaltung zur Erfassung der von dem Schwingkreis...Electronic trip device for a circuit breaker (1) having a current detection coil (10) arranged in a main current path (2) of the circuit breaker (1), wherein the output signal of the current detection coil (10) after processing in an amplifier circuit (11) of the trip device for evaluation based on predetermined parameters and for generating a tripping signal for the purpose of interrupting the main current path (2) of the circuit breaker (1) when limit values of a current flowing in the main flow path (2) are exceeded, an auxiliary power having a higher, substantially higher frequency than that by a generator (18) provided by the current flowing in the main flow path (2) current, a supply means for supplying the auxiliary power into the current detection coil (10) and controllable by a control signal, a display means (27), characterized by the following features:
- The current detection coil (10) of a Rogowski current transformer is connected in parallel with a capacitance (13) of such magnitude that a resonant circuit (14) is formed with said increased frequency and
- The supply means is an evaluation circuit for detecting the of the resonant circuit ...
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Auslöseeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an electronic triggering device according to the preamble of claim 1.
Aus
der gattungsgemäßen
Weiter
zeigen die
Ferner
ist aus der
Schließlich ist
z. B. in der
Gegenüber konventionellen Stromwandlern mit Eisenkern hat ein Rogowski-Stromwandler den Vorteil, daß eine lineare Umsetzung eines in der Hauptstrombahn fließenden Stromes in ein zur Auswertung in der Auslöseeinrichtung geeignetes Signal über einen sehr großen Bereich von Strömen möglich ist. Daher werden Systeme zur Stromerfassung mit Rogowski-Spulen vorzugsweise dort eingesetzt, wo eine präzise Auslösung sowohl bei geringen als auch bei sehr hohen Überströmen (niedriger Überlast- bzw. Kurzschlußbereich) gefordert wird und darüber hinaus die über den Leistungsschalter fließende Energie mit angemessener Genauigkeit erfaßt werden soll (Leistungsmessung).Compared to conventional Current transformers with iron core, a Rogowski current transformer has the advantage that one linear conversion of a current flowing in the main flow path in a signal suitable for evaluation in the triggering device via a very big Range of currents is possible. Therefore, systems for current detection with Rogowski coils are preferred Used where precise release both at low and at very high overcurrents (low overload or Short range) is required and beyond the above the circuit breaker flowing Energy should be detected with reasonable accuracy (power measurement).
In dem vorstehend beschriebenen Anwendungsgebiet von Auslöseeinrichtungen bzw. Leistungsschaltern kann darüber hinaus die Forderung nach einem erhöhten Maß von Zuverlässigkeit des Schutzes erhoben werden. Dies bedeutet, daß neben einer Überwachung der Auslöseeinrichtung auf ordnungsgemäße Wirksamkeit auch sichergestellt sein muß, daß Störungen bei der Stromerfassung und ggf. bei der Energie- bzw. Leistungsmessung sofort erkannt werden.In the field of application of tripping devices described above or circuit breakers can about it In addition, the demand for an increased level of reliability of protection. This means that in addition to a monitoring the triggering device for proper effectiveness must also be ensured that interferes with the current detection and possibly in the energy or power measurement be recognized immediately.
Offensichtlich würde es keine Schwierigkeit bereiten, durch eine Messung des ohmschen Widerstandes und/oder der Induktivität der Stromerfassungsspule und Vergleich der Meßwerte mit Sollwerten den Nachweis der Funktionsfähigkeit der Stromerfassungsspule zu erbringen. Zur Durchführung einer solchen Messung muß aber der Leistungsschalter außer Betrieb genommen werden. Damit hängt die Sicherheit des Schutzes einer elektrischen Anlage von einer mit nicht unerheblichem Aufwand verbundenen Maßnahme ab. Als zuverlässiger wird demgegenüber eine selbsttätige Überwachung angesehen, die in festgelegten Abständen oder bei sehr hohen Anforderungen ständig stattfindet.Obviously it would no difficulty, by measuring the ohmic resistance and / or the inductance the current detection coil and comparison of the measured values with setpoints the proof the functionality to provide the current detection coil. To carry out a but such measurement must the circuit breaker except Operation. That hangs the safety of the protection of an electrical system from one with not inconsiderable expense. In contrast, a reliable automatic monitoring viewed at fixed intervals or at very high requirements constantly takes place.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachung einer Stromerfassungspule im laufenden Betrieb eines Leistungsschalters zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a monitoring of a current detection coil during operation of a circuit breaker.
Die Erfindung löst die vorstehende Aufgabe durch folgende Merkmale: der Stromerfassungsspule ist eine Kapazität solcher Größe parallelgeschaltet, daß ein Schwingkreis mit der genannten erhöhten Frequenz gebildet ist und dem Zuführungsmittel ist eine Auswertungsschaltung zur Erfassung der von dem Schwingkreis aufgenommenen Energie und zur Abgabe eines entsprechenden Steuersignales zugeordnet.The Invention solves the above object is achieved by the following features: the current detection coil a capacity connected in such a size that a resonant circuit with the said increased frequency is formed and the supply means is an evaluation circuit for detecting the of the resonant circuit absorbed energy and to deliver a corresponding control signal assigned.
Durch diese Merkmale wird ermittelt, ob der aus der Stromerfassungsspule und der Kapazität gebildete Schwingkreis unter dem Einfluß der zugeführten Hilfsenergie zu Resonanzschwingungen angeregt werden kann. Ist dies der Fall, so steht fest, daß die Stromerfassungsspule keine Unterbrechung aufweist. Zweckmäßig wird dabei die Frequenz der von dem Generator bereitgestellten Hilfsenergie so gewählt, daß sie der Resonanzfrequenz des Schwingkreises bei ordnungsgemäßer Beschaffenheit der Stromerfassungsspule entspricht. Die erhöhte Energieaufnahme des Schwingkreises bei Resonanz ermöglicht eine sichere Erkennung dieses Zustandes. Die Auswertungsschaltung gibt dann ein dem fehlerlosen Zustand entsprechendes Steuersignal ab. Wird dagegen nach Zuführung der Hilfsenergie keine Resonanz erzeugt, d. h. wird keine erhöhte Energieaufnahme festgestellt, so bleibt das Steuersignal als Anzeichen für einen Fehler in der Stromerfassungsspule aus.By these features, it is determined whether the resonant circuit formed from the current detection coil and the capacitance can be excited under the influence of the supplied auxiliary power to resonant vibrations. If this is the case, then it is clear that the current detection coil has no interruption. Appropriately, the frequency of the auxiliary power provided by the generator is chosen so that it corresponds to the resonant frequency of the resonant circuit with proper condition of the current detection coil. The increased energy consumption of the resonant circuit at resonance enables a reliable detection of this condition. The evaluation circuit then outputs a control signal corresponding to the faultless state. If, on the other hand, no resonance is generated after supply of the auxiliary energy, ie if no increased energy absorption is detected, then the control signal remains as an indication of an error in the current detection pulse le out.
Durch eine Weiterbildung der vorstehend erläuterten Auslöseeinrichtung ist darüber hinaus zu erreichen, daß nicht nur ein Drahtbruch in der Stromerfassungsspule, sondern auch eine störende Veränderung der Eigenschaften durch Windungsschluß erkannt wird. Dies geschieht dadurch, daß die Frequenz der von dem Generator erzeugten Hilfsenergie veränderbar ist und daß die Auswertungsschaltung zusätzlich die jeweilige Frequenz erfaßt und ein entsprechendes weiteres Steuersignal erzeugt.By a development of the above-described triggering device is about it to achieve that not only a wire break in the current detection coil, but also a disturbing change the properties is recognized by Windungsschluß. this happens in that the Frequency of the auxiliary power generated by the generator changeable is and that the Evaluation circuit in addition the respective frequency detected and generates a corresponding further control signal.
Obwohl es möglich ist, die Veränderung der Frequenz der Hilfsenergie durch einen Benutzer nach individueller Anforderung vorzunehmen, erweist es sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft, wenn die Veränderung der Frequenz der von dem Generator abgegebenen Hilfsenergie durch eine Programmsteuerung selbsttätig erfolgt und die Auswertungsschaltung ein Steuersignal für die von dem Schwingkreis aufgenommene Hilfsenergie nur bei einer Überschreitung eines Grenzwertes abgibt. Dies erleichtert dem Benutzer die Erkennung eines Fehlers.Even though it possible is, the change the frequency of the auxiliary power by a user after individual To make a request, it turns out to be a further embodiment The invention is advantageous if the change in the frequency of the auxiliary power supplied to the generator by a program control automatic takes place and the evaluation circuit, a control signal for from The power absorbed by the resonant circuit only when exceeded of a limit value. This facilitates recognition for the user a mistake.
Wie eingangs dargelegt, ist ein Zuführungsmittel vorgesehen, um der Stromerfassungsspule eine hochfrequente Hilfsenergie zuzuführen. Dieses Zuführungsmittel kann im Rahmen der Erfindung als zusätzliche Wicklung ausgebildet sein, die auf einem Tragkörper der Stromerfassungsspule aufgebracht ist.As set forth above is a delivery means provided to the current detection coil a high-frequency auxiliary power supply. This delivery agent can be designed as an additional winding in the context of the invention be on a support the current detection coil is applied.
Ferner kann gleichfalls im Rahmen der Erfindung die Programmsteuerung des Generators und die Messung der von dem Schwingkreis aufgenommenen Hilfsenergie durch eine zu der Auslöseeinrichtung gehörende Mikroprozessoreinrichtung erfolgen.Further can also be in the context of the invention, the program control of Generator and the measurement of the recorded by the resonant circuit Auxiliary power by a belonging to the triggering device microprocessor device respectively.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The Invention will be described below with reference to FIG embodiment explained in more detail.
Die Figur zeigt ein einpoliges Blockschaltbild eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit einer elektronischen Auslösevorrichtung und einem Rogowski-Stromwandler.The FIG. 1 shows a single-pole block diagram of a low-voltage circuit breaker with an electronic trip device and a Rogowski current transformer.
Zu
dem Leistungsschalter
Eine
Stromerfassungsspule
Parallel
zu der Stromerfassungsspule
Wie
schon eingangs erläutert,
dient der beschriebene Schwingkreis
Die
Ermittlung der beschriebenen möglichen Zustände der
Stromerfassungsspule geschieht durch eine Auswertungsschaltung,
zu der neben dem in der Speiseschaltung der Hilfswicklung
Die
Mikroprozessoreinrichtung
Die
erwähnte
Unterroutine im Programmablauf der Mikroprozessoreinrichtung
Bei einem mehrpoligen Leistungsschalter können die den Hauptstrombahnen der Pole zugeordneten Stromerfassungsspulen nacheinander geprüft werden. Dies hat den Vorteil, daß nur eine Auswertungsschaltung und nur ein Generator für die Hilfsenergie benötigt werden.at a multi-pole circuit breaker can the main current paths the poles associated current detection coils are checked sequentially. This has the advantage that only an evaluation circuit and only one generator for the auxiliary power needed become.
Wesentlich
für alle
beschriebenen Prüfungen ist
die Durchführung
im laufenden Betrieb des Leistungsschalters
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998125383 DE19825383B4 (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Electronic trip device for a circuit breaker with a Rogowski current transformer |
PCT/DE1999/001573 WO1999062157A1 (en) | 1998-05-28 | 1999-05-25 | Electronic tripping device for a circuit breaker with a rogowski current transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998125383 DE19825383B4 (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Electronic trip device for a circuit breaker with a Rogowski current transformer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19825383A1 DE19825383A1 (en) | 1999-12-09 |
DE19825383B4 true DE19825383B4 (en) | 2008-07-31 |
Family
ID=7870166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998125383 Expired - Fee Related DE19825383B4 (en) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | Electronic trip device for a circuit breaker with a Rogowski current transformer |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19825383B4 (en) |
WO (1) | WO1999062157A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006061923A1 (en) | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Siemens Ag | Rogowski sensor and method for measuring a current |
DE102011082172B4 (en) | 2011-09-06 | 2021-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit breaker and method for checking a Rogowski converter in a circuit breaker |
DE102018109878A1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Elpro Gmbh | Method for producing an air-core coil |
FR3080685B1 (en) * | 2018-04-27 | 2020-11-27 | Schneider Electric Ind Sas | TESTABLE CURRENT TRANSFORMER AND ELECTRICAL APPARATUS INCLUDING TEST MEANS OF SUCH A CURRENT TRANSFORMER |
CN112881946B (en) * | 2021-01-15 | 2021-09-24 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) | Double-core current transformer disconnection detection method and device and circuit breaker |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786356A (en) * | 1972-06-30 | 1974-01-15 | Federal Pacific Electric Co | Ground fault detector |
EP0162185B1 (en) * | 1984-04-26 | 1990-04-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Digital protective relay monitoring system |
EP0543316A1 (en) * | 1991-11-22 | 1993-05-26 | AXIS S.p.A. | High frequency surge tester methods and apparatus |
DE19523725A1 (en) * | 1995-06-23 | 1997-01-02 | Siemens Ag | Current detection device for attachment to a current-carrying conductor |
DE19505812C2 (en) * | 1995-02-09 | 1997-02-06 | Siemens Ag | Current detection coil for a current transformer |
DE19636338A1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-12 | Siemens Ag | Circuit arrangement for monitoring an electronic tripping device for low-voltage switches |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1513038A (en) * | 1975-10-10 | 1978-06-01 | Gen Electric Co Ltd | Electrical transformers of the kind employing a magnetic core |
-
1998
- 1998-05-28 DE DE1998125383 patent/DE19825383B4/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-25 WO PCT/DE1999/001573 patent/WO1999062157A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3786356A (en) * | 1972-06-30 | 1974-01-15 | Federal Pacific Electric Co | Ground fault detector |
EP0162185B1 (en) * | 1984-04-26 | 1990-04-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Digital protective relay monitoring system |
EP0543316A1 (en) * | 1991-11-22 | 1993-05-26 | AXIS S.p.A. | High frequency surge tester methods and apparatus |
DE19505812C2 (en) * | 1995-02-09 | 1997-02-06 | Siemens Ag | Current detection coil for a current transformer |
DE19523725A1 (en) * | 1995-06-23 | 1997-01-02 | Siemens Ag | Current detection device for attachment to a current-carrying conductor |
DE19636338A1 (en) * | 1996-08-30 | 1998-03-12 | Siemens Ag | Circuit arrangement for monitoring an electronic tripping device for low-voltage switches |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19825383A1 (en) | 1999-12-09 |
WO1999062157A1 (en) | 1999-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1386381B1 (en) | Circuit breaker comprising an electronic trigger and a bypass switch | |
DE102017214903B4 (en) | Circuit breaker power supply monitoring and method | |
DE112012001189B4 (en) | Methods, systems and devices for the detection of parallel electrical arcing faults | |
DE102017214907B4 (en) | Circuit breaker power supply monitoring and method | |
DE102009040692B4 (en) | breakers | |
DE60200500T2 (en) | Electronic release with capacitor to supply the current to a dissolving coil | |
DE10146753C1 (en) | Safety switching device for safely switching off an electrical consumer | |
EP0218648B1 (en) | Fault current protection circuit breaker | |
DE19825383B4 (en) | Electronic trip device for a circuit breaker with a Rogowski current transformer | |
EP0963024A1 (en) | Protective switching device | |
EP0609261B1 (en) | Device for testing an electrical drive unit | |
EP1388191A1 (en) | Bypass circuit for the overcurrent trip of a low-voltage power circuit breaker | |
DE19733268C2 (en) | Method and device for detecting overcurrents in a switchgear | |
DE3439875A1 (en) | Circuit arrangement for the remote supply of electrical loads by means of an AC voltage parallel supply | |
EP1594207B1 (en) | Protection device for AC and DC leakage currents | |
EP3935705B1 (en) | Method for detecting a current caused by a fault | |
DE2216377B2 (en) | Differential protection | |
DE2613972A1 (en) | Earth leakage mains circuit breaker - has sum current transformer with winding compensating capacitive leakage currents for single or polyphase circuits | |
EP2523304A1 (en) | Battery charger and method for same | |
DE10246479B4 (en) | Low voltage circuit breaker with additional quick trip | |
DE3419752A1 (en) | Method for monitoring the tripping or switching-on circuit of a power circuit breaker | |
DE3928551A1 (en) | Short circuit detecting circuitry for three=phase machine - uses relays with resistors and filters to detect displacement voltages of third harmonic and fundamental frequency | |
EP1051786B1 (en) | Protective circuit breaking circuitry | |
DE19738696A1 (en) | Circuit arrangement for feeding a tripping magnet of a circuit breaker | |
DE4221876A1 (en) | Improved protection circuit for superconducting coils during quenching - uses shunting switch operated by controller reacting to current change in superconducting coil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20111201 |