DE2854711C2 - Selektivschutzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Selektivschutzeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche ist aus der DE-OS 25 25 192 bekannt.

Für die Überstrom- und Kurzschlußstromabsicherung benutz man neben Schmelzsicherungen in letzter Zeit immer häufiger Leitungsschutzschalter, welche zur Auslösung bei einem Überstrom einen thermischen Auslöser und zur Auslösung bei einem Kurzschlußstrom einen magnetischen Auslöser besitzen. Als thermischer Auslöser wird meistens ein Bimetall eingesetzt, welches sich bei Auftreten eines Überstromes verbiegt, dadurch den Schaltmechanismus entklinkt und damit den Kontakthebel bzw. das bewegliche Kontaktstück vom festen Kontaktstück trennt. Dieser thermische Auslöser ist ein sogenannter verzögerter Auslöser, da er auf einen Überstrom aufgrund der Aufheizung erst nach einer gewissen Zeit anspricht. Als magnetischer Auslöser ist bekanntlich ein Magnetankersystem vorgesehen, welches praktisch unverzögert anspricht und unverzögert die Kontaktstelle öffnet bzw. das Schaltschloß entklinkt.

Für einen derartigen Selbstschalter bestehen im allgemeinen mehrere Einsatzmöglichkeilen.
In einem ersten Einsatzfall kann der Leitungsschutzschalter einer Vorsicherung nachgeschaltet sein, wobei seine Auslösung bei einem Kurzschluß vor oder an dem Verbraucher so erfolgen muß. daß weder im Überstrombereich noch im Kurzschlußstrombereich die Vorsicherung anspricht. Mit den derzeit üblichen Auslösern kann man im allgemeinen erreichen, daß ein Leistungsschutzschalter gegen eine Sicherung »Selektiv« ist, deren Nennstrom zwei Stufen höher ist als der des Leitungsschutzschalters.

In der F i g. 1 ist eine derartige Anordnung eines Leitungsschutzschalters dargestellt: es wird weiter unten näher darauf eingegangen.

Es besteht auch die Möglichkeit (vgl. I i g. 2). den Selbstschalter b/w. den l.eitungsschut/schalter als Hauptleiuingsschut/schalter /wischen die Vorsicherung und eine Gruppe vein nachgcordneien Leitungsschut/-schaltern als Gruppenschutz-. Zahlersicherungsautomat oder ähnliches einzusetzen. Dann ergeben sich fur diesen Schalter grundsätzliche Schwierigkeiten fiir eine

selektive Auslösung, da er nämlich schon bei Überströmen auslösen muß, die etwa dem Zehnfachen des Nennstromes entsprechen, um den Leitungsabschnitt im Überstrombereich zu schützen, jedoch bei Kurzschlüssen im Bereich der Verbraucher nicnt auslösen darf, damit die Selektivität der den Verbrauchern vorgeschalteten Schaltern gegenüber dem der Versicherung nachgeschalteten Schalter gewahrt bleibt

Um diese^r zu erreichen, ist bekanntgeworden (DE-OS 25 25 192). jedem Schalter eine Auslösesteuerung und eine schnelle Öffnungsvorrichtung der Kontakte zuzuordnen, wobei die Öffnungsvorrichtung so beschaffen ist, daß sie schnell die von dem Überstrom durchflossenen Schalterkontakte auf den verschiedenen Stufen öffnet. Sie ist weiterhin so beschaffen, daß sie eine schnelle Wiedereinschaltung der Kontakte ermöglicht, wenn der Stromwert unter einen vorbestimmten Wert sinkt. Zwecks Selektivität besitzt die Auslosesteuerung einen Zähler, der die aufeinanderfolgenden Öffnungsund Schließfolgen der Kontakte zählt und der nach einer vorbestimmten Anzahl von Folgen die Auslösung hervorrufen kann, um so die Kontakte des entsprechenden Schalters nach der vorbestimmten Anzahl von Folgen geöffnet zu halten. Dies bedeutet, daß der Schalter, der direkt dem Verbraucher zugeordnet ist, nach einer einmaligen öffnung öffnet; der übergeordnete Schalter bleibt nach zweimaligem Öffnen offen und der darüber geordnete Schalter nach dreimaligem Öffnen und so fort.

Der Schalter, der der Einspeisestelle des Stromkreises am nächsten ist, ist für die höchste Anzahl von Folgen eingestellt und öffnet daher auch am häufigsten. Zweifellos ist gerade diese Anordnung relativ kompliziert und auch die Lebensdauer der Schalter, die der Einspeisung am nächsten liegen, verringert sich, da sie unter bestimmten Voraussetzungen bei Auftreten eines Kurzschlusses mehrere Male, beispielsweise fünf Mal ein- bzw. ausgeschaltet werden. Darüber hinaus dürfte aufgrund der Trägheit der einzelnen Schalterelemente eine zu starke Beanspruchung der gefährdeten bzw. defekten Leitung vorhanden sein, da der Kurzschluß doch eine längere Zeit auf der Leitung steht, auch wenn immer wieder ausgeschaltet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Selektivschutzeinrichtung der eingangs genannten Art (gemäß der DE-OS 25 25 192) zu schaffen, bei der eine ''erzogene Kurzschlußauslösung des Hauptleitungsschutzschalters ohne komplizierte Bauteile wie Zählwerke und dergleichen bewirkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Aus der DE-PS 7 37 514 ist ein elektrisches Schaltgerät bekanntgeworden, bei dem ein Schlaganker eine Kontaktstelle öffnet, wodurch der Strom auf einen Parallelzweig kornmutiert wird, in dem ein Begrenzungswiderstand angeordnet ist. Dieser Begrenzungswiderstand hat die Aufgabe, den Strom so weit zu begrenzen, daß nachgeordnete, Verbrauchern zugeordnete Leitungsschutzschalter den Reststrom ohne weiteres abschalten können. In dem Fall, wenn die ' nachgeordneten Leimngsschutzschalter defekt sind oder wenn ein Kurvschluß vor diesen Leiiungsschutzschaltcrn liegt, wird der durch den Begren/ungswiderstand begrenzten Reststroni über eine von einem Thennobimetail angesteuerte Kontaktstelle abgeschal- ' tct. Wählend erfindungsgemälJ der gesamte KurzschluBstfom auf das empfindlichere Bimetall umgeschaltet w ird. so daß also der gesamte Kurzschlußstrom über

das Thermobimetall fließt, wird beim Gegenstand der DE-PS 7 37 514 das Thermobimetall nur von einem sehr geringen Strom beaufschlagt, dessen Größe auch noch so bemessen sein muß, daß er größer ist als der Haltestrom des Schlagankers. Bei den heutigen Kurzschlußströmen wäre ein solcher Schalter praktisch nicht mehr verwendbar.

Gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 2 ist in Reihe mit dem weniger empfindlichen Bimetall eine Trennstelle vorgesehen, die die Umschaltvorrichtung bildet und die bei Überschreiten des Umschaltstromes öffnet. Das empfindlichere Bimetall liegt dann parallel zum weniger empfindlichen Bimetall und der Trennstelle. Zweckmäßigerweise wirken beide Bimetalle auf das Schaltschloß des Hauptleitungsschutzschalters ein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann parallel zu den beiden Zweigen mit den Bimetallen die Spule eines weiteren Schlagankers geschaltet sein, der so gefesselt ist, daß er erst bei Überschreiten des Umschaltstromes die Trennstelle aufschlägt. Mittels der Trennstelle wird die Umschaltvorrichtung auf einfache und problemlose Weise gebildet.

Wenn bei Parallelschaltung der beiden Bimetalle in Reihe mit dem empfindlicheren Bimetall eine Vorrichtung geschaltet ist, die den durch das empfindlichere Bimetall hindurchgehenden Strom zu dessen Schutz begrenzt, fließt der Hauptanteil des Stromes dann, wenn der Umschaltstrom noch nicht erreicht ist, durch das weniger empfindliche Bimetall, das auf den Nennstrom ausgelegt ist. Sobald der Umschaltstrom erreicht wird, wird die Trennstelle geöffnet und der gesamte Strom fließt über das Bimetall mit der höheren Empfindlichkeit, weil der durch den Lichtbogen an der Trennstelle bewirkte Widerstand erheblich höher ist als der Wert des Widerstandes in dem Zweig mit dem empfindlicheren Bimetall. Durch den Widerstand wird aber nicht eine Strombegrenzung im Sinne der Strombegrenzung der DE-PS 7 37 514 bewirkt; das empfindlichere Bimetall wird vielmehr durch den Widerstand lediglich geschützt. Im Normalfall wird aufgrund des Widerstandes praktisch der gesamte Strom durch den Strompfad mit dem weniger empfindlichen Βίηκ tall fließen. Sinnvollerweise kann die Vorrichtung durch eine PTC-Widerstand gebildet werden; wenn anstatt eines PTC-Widerstandes ein NTC-Widerstand verwendet wird, müßte dieser parallel zu dem empfindlicheren Bimetall geschaltet werden.

Der Schlaganker zur Öffnung der Kontaktstelle kann gleichzeitig auch für die Öffnung der Trennstelle verwendet werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 9 zu entnehmen. Diese Anordnung ist praktisch eine Reihenschaltung der beiden Bimetalle.

Eine weitere Ausgestaltung ist den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 10 zu entnehmen. Mit dieser Ausgestaltung kann der Hauptleitungsschutzschalter durch zwei modifizierte, handelsübliche Leitungsschutzschalter gebildet werden, wodurch die Konstruktion des Hauptleitungsschutzschalters noch weiter vereinfacht wird. In vorteilhafter Ausgestaltung sind die .Schaltschlösser der beiden Leitungsschutzschalter miteinander gekoppelt, was bedeutet, daß niehl nur das Schaltschloß des einen, sondern auch das des anderen I.eitungsschutzschalters gleichzeitig mit geöffnet bzw. entklinkt wird.

Insbesondere im letzteren Falle ist es günstig, in Reihe

zu dem empfindlicheren Bimetall einen Widerstand, bspw. einen PTC-Widerstand, oder parallel dazu einen NTC-Widerstand zu schalten.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Art der Anordnung eines Leitungsschutzschalters in einem Netz,

Fig. 2 eine zweite Anordnung eines Leitungsschutzschalters im Netz,

Fig.3 eine grafische Darstellung eines Durchlaßdiagramms, wobei die F i g. 1 bis 3 den Stand der Technik darstellen,

Fig.4 eine erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung in schematischer Darstellung,

F i g. 5 eine Auslösekennlinie dieser Umschaltvorrichtung nach F i g. 4,

F i g. 6 bis 10 weitere Ausgestaltungen der Erfindung.

Die F i g. 1 und 2 zeigen je eine Ausführung bzw. eine Einbaumöglichkeit von Leitungsschutzschaltern in einer Anlage. Mit der Bezugsziffer 10 ist ein Netz- bzw. Eingangstransformator bezeichnet; die Bezugsziffer 12 bezeichnet eine Vorsicherung, beispielsweise eine NH-Sicherung, die in einer Hauptverteilung eines Wohnhauses eingesetzt ist, dessen Netz mit den einzelnen Verbrauchern 14 bzw. 16 bei der Linie I-l beginnt. An der Hauptleitung 18, in der die Vorsicherung 12 eingesetzt ist, ist eine Verteilerleitung 20 angeschlossen, an der selbst wiederum die einzelnen Verbraucherleitungen 22 bzw. 24 angeschlossen sind. Den Verbrauchern 14 bzw. 16 sind Leitungsschutzschalter 26 bzw. 28 zugeordnet. Im Falle eines Kurzschlusses im Bereich zwischen dem Leitungsschutzschalter 28 und dem Verbraucher 16, also im Bereich A, muß die Auslösung des Leitungsschutzschalters 28 so erfolgen, daß weder im Überstrombereich noch im Kurzschlußstrombereich die Vorsicherung 12 anspricht. Für diesen Fall ist in der Fig.3 die Durchlaßkennlinie$Pdt über dem prospektiven Kurzschlußstrom I_K aufgetragen. Man erkennt die Schmelzkennlinie der Sicherung SS sowie die Überstrom-Bimetallauslösekennlinie BK und die Durchlaßkennlinie DK des Leitungsschutzschalters; im vorliegenden Falle des Leitungsschutzschalters 28. Im Bereich II spricht lediglich das Bimetall an, und zwar aufgrund der Auslösekennlinie BK. Der Wert Im zeigt den magnetischen Ansprechstrom an, oberhalb dessen die strombegrenzendc Wirkung des Leitungsschutzschalters 28 gemäß seiner Durchlaßkennlinie DK wiedergegeben wird. Im Bereich IV ist keine Selektivität des Leitungsschutzschalters 28 zur Vorsicherung 12 mehr gegeben; entsprechend der Kennlinie SS spricht die Vorsicherung mit an. Ein Problem hierbei besteht darin, daß die gesamte Durchlaßkennlinie DK, die durch die doppelt eingezeichnete Linie dargestellt ist, im Bereich B sehr stark der Schmelzkennlinie der Sicherung SS angenähert ist bzw. diese überlappt. Bei Überlappung ist in diesem Bereich eine Selektivität des Leitungsschutzschalters zur Vorsicherung nicht mehr gegeben.

In dem Einsatzfall gemäß der F i g. 2, bei dem die Kaskade insoweit ähnlich aufgebaut ist, wie bei dem der Fig. 1, ist zwischen der Verteiler-Leitung 20 und der Vorsicherung 12 ein Hauptleitungsschutzschalter 30 geschaltet, der als Gruppenschutz-Zählersicherungsautomat oder dergleichen eingesetzt werden kann. Dieser Schalter ist so zu bemessen und einzusetzen und er muß so auslösen wie die Sicherung im Fall der F i g. 1, wobei die Schwierigkeiten der ausreichenden Selektivität so gelöst werden müßten, wie in der DE-OS 25 25 192 beschrieben wurde.

Um aber gerade die komplizierte und schwierige Mehrfachausschaltung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Anordnung gemäß Fig. 4 benutzt. Man schaltet in die Hauptleitung 18 als Hauptleitungsschutzschalter 30 einen solchen Schalter ein, dessen Schema in der Fig.4 zu ersehen ist. Dieser Hauptleitungsschutzschalter 30 besitzt eine Umschaltvorrichtung 42, die den Strom zumindest teilweise von einem Zweig 44 auf einen Zweig 46 umschaltet. Im Zweig 44 befindet sich ein Bimetall 48 und ein weiteres Bimetall 50 ist in den Zweig 46 eingesetzt. Die beiden Zweige 44 und 46 vereinigen sich wieder im Schauer und sind gemeinsam auf die Spule 51 eines Schlagankers 52 geschaltet. Die beiden Bimetalle 48 und 50 wirken auf ein Schaltschloß 54, welches die Kontaktstelle 56 öffnet. Die Einwirkung der Bimetalle 48 und 50 auf das Schaltschloß 54 ist durch die strichlierten Linienzüge 58 bzw. 60 dargestellt, während die Einwirkung des Schaltschlosses 54 auf die Kontaktstelle 56 durch den strichlierten Linienzug 62 und die des Schlagankers auf die Kontaktstelle 56 durch den strichlierten Linienzug 64 angedeutet sind.

Die beiden Bimetalle 48 und 50, die beide auf eine

^3<> Auslöseklinke (nicht gezeigt) des Schaltschlosses 54 einwirken, besitzen unterschiedliche Charakteristika, wobei das Bimetall 48 weniger empfindlich ist als das Bimetall 50, so daß das Bimetall 50 schneller aufgeheizt wird und sich daher schneller ausbiegt als das Bimetall

48. Mit der Umschaltvorrichtung 42 wird bei einem bestimmten Umschaltstrom /ader Strom von dem einen Bimetall auf das andere kommutiert, und zwar von dem weniger empfindlichen auf das empfindlichere.

Die F i g. 5 zeigt die einzelnen Auslösekennlinien. Mit SS ist die Schmelzkennlinie der Sicherung bezeichnet, die Linie BK^ zeigt die Auslösekennlinie des Bimetalls 48 und die Linie ΒΚ-,α die Auslösekennlinie des Bimetalls 50. Dadurch ergibt sich in der F i g. 5 die dick bzw. zweilinig ausgezogene Durchlaßkennlinie DKm des Hauptleitungsschutzschalters 30. D^s ist die Durchlaßkennlinie des dem Hauptleitungsschutzschalter 30 nachgeordneten Leitungsschutzschalters 28.

In der Fig.6 ist eine Anordnung dargestellt, wie die Umschaltung über die Umschalteinrichtung 42 von einem der Bimetalle auf das andere erfolgen kann. Zur Erhöhung der Übersichtlichkeit ist dabei das Schaltschloß 54 weggelassen worden. Man erkennt die Spule 51 des Schlagankers, der auf die Kontaktstelle 56 einwirkt. In den Zweig, der das Bimetall 48 enthält, ist

⁵'^J eine als Hilfskontaktsteüe dienende Trennsieüe 70 eingeschaltet, welche mittels eines (Hilfs-)Schlagankers 72 betätigt wird. Dieser Schlaganker 72 ist parallel zur Reihenschaltung des der Trennstelle 70 mit dem Bimetall 48 und gleichzeitig auch parallel zum Bimetall 48 geschaltet In den Zweig des letzteren Bimetalls 50 ist eine Vorrichtung (Widerstand 74) eingeschaltet, der als strombegrenzender Widerstand ausgebildet ist, bspw. ein PTC-Widerstand sein kann. Wesentlich hierbei ist die Bemessung der Spule für den Schlaganker 72: Diese hat so zu erfolgen, daß die Trennstelle 70 oberhalb desjenigen Stromes öffnet, der als der Umschaltstrom gewählt wird. Wenn ein Strom durch den Schalter hindurchfließt der geringer ist als der Umschaltstrom, bei dem die Spule des Schlagankers 72 anzieht dann

wirkt der Schalter lediglich als thermischer Überstromauslöser.

Sobald der Umschaltstrom überschritten wird, öffnet die Trennstelle 70 und der Strom wird auf den Zweig

kommutiert, in dem sich das Bimetall 50 befindet. Da dieses Bimetall 50 erheblich empfindlicher ist als das Bimetall 48, erfolgt die Auslösung erheblich schneller.

Es wird nochmals Bezug genommen auf die schemaiische Darstellung der F i g. 5. In dem Falle, wenn der Strom im Bereich zwischen 0 und dem Umschaltstrom /«. liegt, spricht das Bimetall 48 an, da die Auslösekennlinie der Kennlinie BK^ des Bimetalles 48 folgt. Oberhalb des Umschaltstrom /«, wenn die Trennstelle 70 geöffnet hat, folgt die Auslösekennlinie der Kennlinie BK^₀ des Bimetalls 50. Hierdurch ergibt sich die dick bzw. zweilinig ausgezogene Durchlaßkennlinie DKm des Hauptleitungsschutzschalters 30, die unterhalb der Kennlinie SS der Vorsicherung liegt. In der Fig. 5 ist weiterhin noch die Kennlinie eines der Leitungsschutzschalter 26, 28 eingezeichnet, die dem Schalter mit der dick ausgezogenen Kennlinie nachgeordnet bzw. den Verbrauchern direkt geordnet sind. Die Kennlinie des Hauptleitungsschutzschalters 30 verläuft daher zwischen den Kennlinien der Schmelzsicherung und der Kennlinie DA^b und gewährleistet dadurch eine selektive Auslösung sowohl im Bezug auf die vorgeordnete Vorsicherung 12 als auch im Bezug auf die nachgeordnete Schutzvorrichtung. Von besonderer Bedeutung ist dabei der folgende Punkt: Würde der Hauptleitungsschutzschalter 30 bereits beim Überschreiten des Umschaltstromes Ib unverzögert auslösen, so würde er auch schon bei Kurzschlüssen im Bereich der nachgeordneten, dem Verbraucher zugeordneten Schalter, beispielsweise des Leitungsschutzschalters 28, in F i g. 2 ausgelöst und dadurch wäre die Selektivität des Leitungsschutzschalters 28 zum Hauptleitungsschutzschalter 30 stark herabgesetzt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Selektivität erst dadurch erreicht, daß die unverzögerte magnetische Auslösung durch eine zweite, schwächer verzögerte Auslösung mit der Kennlinie BKv, ersetzt wird.

Es sei wieder Bezug genommen auf die F i g. 2. In dem Falle in dem ein Kurzschluß zwischen dem Leitungsschutzschalter 28 und dem Verbraucher !6 auftritt, löst der Leitungsschutzschalter 28 aus, da seine Kennlinie, die Kennlinie DK^ in der Fig. 5, unterhalb der Auslösekennlinie des Hauptleitungsschutzschaliers 30 liegt. Wenn der Kurzschluß im Bereich zwischen dem Hauptleitungsschutzschalter 30 und der Abzweigleitung l-l liegt, schaltet der Hauptleitungsschutzschalter 30 gemäß der Auslösekennlinie in der Fig. 5, und zwar bevor die Vorsicherung 12 anspricht. Bei noch höheren Kurzschlußströmen spricht zwangsläufig die Vorsicherung 12 an, gemäß der Kennlinie SS.

Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindurigsgemäßen Schalters. Hierbei wird der Schlaganker 72 des Schalters gleichzeitig auch zur öffnung der Trennstelle 70 benutzt. Lediglich das Schaltschloß 54 ist zusätzlich zu der Anordnung nach der F i g. 6 eingezeichnet.

Eine weitere Variante ist in der F i g. 8 zu sehen. Man erkennt hier, daß das weniger empfindliche Bimetall 48 in Reihe mit der Spule 51 des Schlagankers zur öffnung der Kontaktstelle 56 geschaltet ist. In Reihe mit der Reihenschaltung von Bimetall 48, Spule 51 und Kontaktstelle 56 ist die Umschalteinrichtung 42 geschaltet, die bei Überschreiten des Umschaltstromes auf das parallel zu der Hauptleitung 18 geschaltete empfindlichere Bimetall 50 umschaltet- Im Normalfall, also dann, wenn ein Strom fließt, der unterhalb des Umschaltstromes liegt, wirkt das Bimetall 48 auf das Schaltschloß 54 zu dessen Entklinkung und zur Öffnung der Kontaktstelle 56. Oberhalb des Umschaltstromes fließt der Strom durch das Bimetall 48, die Spule 51 des Schlagankers und die geschlossene Kontaktstelle 56 hindurch; die Umschalteinrichtung schaltet auf das Bimetall 50 um. Da sich dieses schneller erwärmt und somit auch sich schneller ausbiegt, entklinkt es das Schaltschloß 54 schneller als das Bimetall 48.

F.s besteht auch die Möglichkeit, das Bimetall 48 parallel zur Spule 50 zu schalten; die Wirkungsweise ist dann praktisch die gleiche (F i g. 9).

Eine weitere Variante ist in der Fig. 10 zu sehen. Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich dabei aus zwei normalen Leitungsschutzschaltern mit verhältnismäßig geringfügigen Änderungen zusammensetzen. Dabei teilen sich die in Serie geschalteten Leitungsschutzschalter die Auslöseraufgaben:

Der links gezeichnete Leitungschutzschalter 80 besitzt das Bimetall 48 mit der geringeren Empfindlichkeit, während in den Leitungsschutzschalter 82 das Bimetall 50 mit der höheren Empfindlichkeit eingesetzt ist. Die beiden Leitungsschutzschalter besitzen jeweils ein Schaltschloß 84 und 86 sowie, wie bekannt, je eine Schlagankereinrichtung 88 und 90, welche jeweils auf die Trennstelle 92 des Leitungsschutzschalters 80 bzw. 94 des Schalters 82 einwirken. Weiterhin sind die beiden Schaltschlösser 84 und 86 miteinander gekuppelt, was durch die strichlierte Linie % symbolisiert ist.

Die Bemessung der Spulen der Schlagankereinrichtung 88 und 90 sowie der Trennstellen 92 und 94 ist identisch. Durch die besondere Ausgestaltung der beiden zusammengehörigen bzw. einander zugeordneten Leitungsschutzschalter wird eine gleiche Kennlinie erzeugt, wie die dick ausgezogene Kennlinie in der F i g. 5. In dem Falle, in dem der Strom in dem Bereich zwischen 0 und h liegt, wirkt ausschließlich das Bimetall 48 nach der Kennlinie SAC₄₈ auf das Schaltschloß 84 und über die Verbindung 96 auch auf das Schaltschloß 86 und damit auf die Trennstellen 92 und 94 ein. Das Bimetall 50 hat noch nicht ausgelöst wegen des Widerstandes 98. der als strombegrenzender Widerstand für das Bimetall 50 wirkt.

In dem Falle, wenn der Strom größer ist als Ih und kleiner als /50, öffnet die Schlagankereinrichtung 88 die Trennstelle oder Kontaktstelle 92 sowie die Schlages ankereinrichtung 90 die Trennstelle 94. An der Trennstelle 92 fließt nun nach der öffnung eine gewisse Zeit ein Strom, der von der geöffneten Trennstelle 94 auf das Bimetall 50 kommutiert wird, weil der Widerstand der Trennstelle erheblich größer wird, als der Wert des Widerstandes 98. Diese kurze Zeitspanne, in der nach öffnen der Trennstelle 92 noch ein Strom fließen kann, reicht natürlich noch nicht aus, um das Bimetall 50 in ausreichender Weise zu verbiegen bzw. zu erhitzen. Aufgrund der strombegrenzenden Wirkung der beiden Trennstellen jedoch schließen Kontakte bei 92 und 94 und, wenn der Überstrom noch vorhanden ist, öffnen sie sich sofort wieder. Dabei entsteht der gleiche Ablauf; das Schließen und das öffnen wiederholt sich nun solange, bis der Durchlaßwert des Bimetalls 50 erreicht wird; in diesem Falle löst das Bimetall die Verklinkung im Schaltschloß 86 sowie über 96 im Schaltschloß 84 aus und die beiden Trennstellen 92 und 94 öffnen endgültig. 1st der Kurzschlußstrom / größer als /5c dann reicht die Zeit, die der Strom zwischen dem Beginn der Öffnungsbewegung an der Trennstelle 92 bis zum endgültigen Erlöschen fließt, aus, das Bimetall 50 soweit zu verbiegen, daß die Schaltschlösser 86 und 84 ausgelöst werden und die Trennstellen öffnen.

In diesem Falle erfolgt die Auslösung sofort beim ersten Mal. Dadurch wird eine ausreichende und gute Selektivität des nachgeschalteten Leitungsschutzschalters zum Hauptleitungsschutzschalter erreicht.

Bei der Ausgestaltung gemäß der Fig. 10 wirkt also

10

die Trennstelle 92 wie die Kontaktstelle 56 bei der Ausgestaltung gemäß den Fig.4. 6, 8 und 9, wogegen die Trennstelle 94 der Trennstelle 70 entspricht, die ja die Umschaltvorrichtung bildet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Selektivschutzeinrichtung zur selektiven Abschaltung von Verbrauchern, denen jeweils ein Leitungsschutzschalter zugeordnet ist, mit einem den Leitungsschutzschaltern vorgeschalteten Hauptleitungsschutzschalter mit einem Schaltschloß, einem thermischen Auslöser (Bimetall 48) und einem Schlagankersystem zur schnellen strombegrenzenden öffnung einer Kontaktstelle des Hauptleitungsschutzschalters, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltvorrichtung (42) vorgesehen ist, mit der der den Hauptleitungsschutzschalter (30) durchfließende Kuizschlußstrom bei Überschreiten eines bestimmten Wertes (In) zumindest teilweise aul ein weiteres empfindlicheres Bimetall (50) umgeschaltet wird, das verzögernd über das Schallschloß (54) aufgrund des Kurzschlußstromes die Kontaktstelle (56) bleibend öffnet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem weniger empfindlichen Bimetall (48) eine die Umschahvorrichtung (42) bildende Trennstelle (70) geschaltel isl, die bei Überschreiten des Umschaltstromes (In) öffnet, und daß das empfindlichere Bimetall (50) parallel /um weniger empfindlichen Bimetall (48) und der Trennstelle (70) geschallet ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansrpüchc 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bimetalle (48, 50) auf das Schaltschloß (54) des Hauptlcitungsschutzschalter (30) einwirken.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den beiden Zweigen mit den Bimetallen (48, 50) die Spule eines weiteren Schlagankers (72) eingeschaltet ist, welcher so gefesselt ist, daß er erst bei Überschreiten des Umschaltstromes (In) die Trennstelle (70) aufschlägt (F ig. 6).

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem empfindlicheren Bimetall (50) eine Vorrichtung (74) geschaltet ist, die den durch das empfindlichere Bimetall (50) hindurchgehenden Strom zu dessen Schutz begrenzt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (74) ein PTC-Widerstand ist.

7. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem empfindlicheren Bimetall (50) ein NTC-Widerstand geschaltet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlaganker (72) zur öffnung der Kontaktstelle (56) gleichzeitig auch auf die Trennstelle (70) einwirkt (F ig. 7).

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Spule des Schlagankers zur öffnung der Kontaktstelle das weniger empfindliche Bimetall (48) geschaltet ist, daß in Reihe mit beiden zusammen eine Parallelschaltung aus Stromleitung und empfindlicherem Bimetall (50) angeordnet ist, wobei die Umschaltung von Stromleitung zum Bimetall mittels der Umschahvorrichtung (42) bei Auftreten des Umschaltstromes erfolgt (I- i g. 9).

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptleilungsschutzschalter /wci je ein Bimetall (48, 50) unterschiedlicher Empfindlichkeit, je eine Schlagankercinriehtung (88, 90) und ie eine Trennstciie (92. 94) mit einem SdiuilschloB

(84, 86) aufweisende Leitungischutzschalter (80, 82) in Reihe geschaltet sind, daß in dem einen Leitungsschutzschalter (80) mit dem weniger empfindlichen Bimetall (48) dieses parallel zur Spule des Schlagankers (88) des einen Leitungsschutzschalters und in Reihe mit der Trcnnstelle (92) und in dem anderen Leitungsschutzschalter (82) mit dem empfindlicheren Bimetall (50) dieses in Reihe zu der Spule (90) des anderen Leistungsschutzschalters parallel zu dessen Trennstelle (94) angeordnet sind (Fig. 10).

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltschlösser (84, 86) der Leitungsschutzschalter (80, 82) gekoppelt (96) sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum empfindlicheren Bimetall (50) ein stromabhängiger PTC-Widerstand (98) geschaltet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum empfindlicheren Bime'all (50) ein stromabhängiger NTC-Widerstand geschaltet ist.