DE29924660U1

DE29924660U1 - Low-voltage threshold trip for multi-pole low-voltage circuit breaker

Info

Publication number: DE29924660U1
Application number: DE29924660U
Authority: DE
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2009-04-29

Abstract

The trip includes an electromagnetic tripping device which actuates the low-voltage circuit breaker when the voltage falls below a preset threshold. A rectifier bridge supplied from a multi-phase supply has a number branches corresponding to the number of phases (L1,L2,L3) and providing a common supply to the tripping device. In the event of a failure of one phase (L1,L2,L3) the tripping device causes all poles of the low-voltage threshold trip to be tripped. The rectifier bridge may be a three-pulse bridge circuit or a six-pulse bridge circuit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterspannungsauslöser als Anbaumodul für ein mehrpoliges Niederspannungsschaltgerät, mit einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung, die bei Unterschreiten eines vorgebbaren Spannungsgrenzwertes eine Auslösung des Niederspannungsschaltgerätes bewirkt. Unter Niederspannungsschaltgerät wird hierbei insbesondere ein Leistungsschalter, z. B. ein Überstromschutzschalter verstanden.The The invention relates to an undervoltage release as an add-on module for a multipole Low voltage switchgear, with an electromagnetic release device that falls below a predeterminable voltage limit value triggers the low-voltage switching device. Under Low voltage switchgear a circuit breaker, for. B. an overcurrent protection switch Roger that.

Aus der EP 0 802 552 A2 ist ein derartiger elektrischer Schalter mit einer elektromagnetischen Unterspannungsauslösung bekannt, die als Magnetkreis mit einer Magnet- oder Auslösespule und mit einem beweglichen Magnetanker ausgeführt ist. Der bewegliche Magnetanker ist mit einem Schaltorgan des elektrischen Schalters derart mechanisch gekoppelt, dass dieses bei Absinken einer überwachten Netzspannung des zu schützenden Leitungsnetzes unter einen bestimmten Spannungsgrenzwert infolge eines Öffnen des Magnetkreises ausgelöst und in seine Ausschaltstellung überführt wird. Ein erneutes Schließen des Schaltorgans ist bei an den elektrischen Schalter angekoppelter Unterspannungsauslösung nur dann möglich, wenn einerseits der Magnetkreis wieder geschlossen ist, und wenn andererseits die überwachte Netzspannung den Spannungsgrenzwert übersteigt.From the EP 0 802 552 A2 Such an electrical switch with an electromagnetic undervoltage release is known, which is designed as a magnetic circuit with a magnet or release coil and with a movable magnet armature. The movable magnet armature is mechanically coupled to a switching element of the electrical switch in such a way that it is triggered when a monitored mains voltage of the line network to be protected falls below a certain voltage limit as a result of the magnetic circuit being opened and transferred to its switch-off position. With the undervoltage release coupled to the electrical switch, the switching element can only be closed again if, on the one hand, the magnetic circuit is closed again and, on the other hand, the monitored mains voltage exceeds the voltage limit value.

Ein derartiger Unterspannungsauslöser wird üblicherweise bei einem ein- oder zweipoligen Schaltgerät eingesetzt und vom zu überwachenden Leitungsnetz einbzw. zweiphasig gespeist. Eine derartige ein- oder zweiphasige Speisung des Unterspannungsauslösers hat jedoch den Nachteil, dass bei Überwachung eines mehrphasigen Leitungsnetzes mit einem drei- oder vierpoligen Schaltgerät eine schon aus Sicherheitsgründen erforderliche Unterspannungsauslösung zumindest dann nicht zuverlässig erfolgt, wenn eine nicht zur Spannungsversorgung des Unterspannungsauslösers verwendete Phase ausfällt.On such undervoltage release is usually used with a one or two-pole switchgear and from the line network to be monitored einbzw. fed in two phases. Such a one or two phase Supply of the undervoltage release has the disadvantage, however, that when monitoring a multi-phase Line network with a three- or four-pole switchgear one already for safety reasons required undervoltage release not reliable at least then occurs when a phase not used to supply power to the undervoltage release fails.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Unterspannungsauslöser für ein mehrpoliges Schaltgerät, insbesondere für einen drei- oder vierpoligen Überstromschutzschalter, anzugeben. Dabei soll der Unterspannungsauslöser mehrpoligen, insbesondere dreipoligen, Schutz bieten und als kostengünstiges Anbauteil in möglichst einfacher Art und Weise modular aufbaubar sein.The The invention is therefore based on the object of an undervoltage release for a multipole Switchgear, especially for a three- or four-pole overcurrent protection switch, specify. The undervoltage release should have multiple poles, in particular three-pole, offer protection and as an inexpensive attachment in as possible be modular in a simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu ist ein über eine Gleichrichter-Brücke mehrphasig gespeister Unterspannungsauslöser vorgesehen, wobei die vom mehrphasigen Leitungsnetz gespeiste Gleichrichter-Brücke eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl von Gleichrichterzweigen aufweist, die gemeinsam die Auslösevorrichtung speisen. Die Auslösevorrichtung bewirkt bereits bei Ausfallen nur einer einzigen Phase eine allpolige Auslösung des Schaltgerätes.This The object is achieved by the features of claim 1. This is a multi-phase over a rectifier bridge powered undervoltage release provided, the rectifier bridge fed by the multi-phase line network number of rectifier branches corresponding to the number of phases has, which together the trigger device Food. The trigger device causes an all-pole even if only one phase fails release of the switching device.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass bei Einsatz einer drei- oder sechspulsigen Gleichrichter-Brückenschaltung bei Ausfall bereits einer einzelnen Phase auf der wechselstromseitigen Versorgungsseite gleichstromseitig der Effektivwert des Stromes entsprechend der entstehenden Lückung in der Gleichspannung absinkt. Wird die auf der Gleichstromseite der mehrpulsigen Brückenschaltung entstehende Gleichspannung als Versorgungsspannung für die elektromagnetische Auslösevorrichtung des Unterspannungsauslösers herangezogen, so sinkt aufgrund einer Verstimmung der Gleichrichterzweige innerhalb der Brückenschaltung infolge des Phasen-Ausfalls auch der Effektivwert der Versorgungsspannung. Die zur Speisung der elektromagnetischen Auslösevorrichtung des Unterspannungsauslösers verwendete Gleichspannung der mehrpoligen oder mehrphasigen Gleichrichter-Brückenschaltung bildet somit den Ausfall jeder einzelnen Phase des zu überwachenden Leitungsnetzes unmittelbar ab und kann daher als zuverlässiges Auslösekriterium herangezogen werden.The Invention is based on the consideration that when using a three or six-pulse rectifier bridge circuit in the event of failure of a single phase on the AC supply side on the DC side, the effective value of the current corresponding to the emerging gap drops in the DC voltage. Will that be on the DC side the multi-pulse bridge circuit resulting DC voltage as supply voltage for the electromagnetic triggering device of the undervoltage release used, decreases due to a detuning of the rectifier branches within the bridge circuit as a result of the phase failure also the rms value of the supply voltage. The one used to power the electromagnetic release device of the undervoltage release DC voltage of the multi-pole or multi-phase rectifier bridge circuit thus forms the failure of each individual phase of the monitored Line network immediately and can therefore be a reliable trigger criterion be used.

In prinzipeller Ausführung dient die von der Gleichrichter-Brücke erzeugte Gleichspannung als Haltespannung für einen in einem Magnetkreis oder Magnetsystem liegenden Anker, auf den eine Rückstellkraft wirkt, die einer durch die Haltespannung erzeugten Haltekraft entgegengerichtet ist. Sinkt der Effektivwert der Haltespannung infolge einer Verstimmung der Gleichrichter-Brücke ab, so unterschreitet der Betrag der Haltekraft den Betrag der Rückstellkraft mit der Folge, dass der Anker abfällt und somit die gewünschte Auslösung erfolgt. Dieses Funktionsprinzip kann mittels eines gleichstromseitig an die Gleichrichter-Brücke angeschlossenen Auslöserelais in Tauchspulenausführung realisiert werden, bei der eine Auslösespule einen zusammen mit dem Anker im Magnetkreis liegenden Spulenkern umgibt. Ein solches Auslöserelais kann vorteilhafterweise in besonders geringer Baugröße ausgeführt werden.In principle execution serves the DC voltage generated by the rectifier bridge as holding voltage for an anchor in a magnetic circuit or magnet system a restoring force acts that counteracts a holding force generated by the holding voltage is. The rms value of the withstand voltage drops as a result of a detuning the rectifier bridge , the amount of the holding force falls below the amount of the restoring force with the result that the anchor falls off and the desired release takes place. This principle of operation can be done by means of a DC side the rectifier bridge connected trigger relay in Moving coil design can be realized in which a trigger coil together with surrounds the coil core lying in the magnetic circuit. Such one tripping relay can advantageously be carried out in a particularly small size.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist die Auslösevorrichtung jedoch ein z. B. U-förmiges Joch mit einem Spulenkörper auf, der einzelne Wicklungsteile der Auslösespule trägt. Der Spulenkörper ist zweckmäßigerweise in eine der Anzahl der Wicklungsteile entsprechende Anzahl von nebeneinander liegenden Kammern unterteilt. Auch könne die Wicklungsteile in einem einen ungeteilten, d. h. nicht unterteilten Spulenkörper tragenden Joch übereinander gewickelt und durch Isolierfolien voneinander getrennt angeordnet sein.In The triggering device has a particularly advantageous embodiment however a z. B. U-shaped Yoke with a bobbin on, which carries individual winding parts of the trip coil. The bobbin is expediently into a number of side by side corresponding to the number of winding parts lying chambers divided. The winding parts can also be in one an undivided, d. H. non-subdivided bobbin Yoke on top of each other wound and arranged separated from each other by insulating foils his.

Die Anzahl der Wicklungsteile entspricht dabei der Anzahl der Gleichrichterzweige, in denen die einzelnen Wicklungsteile in Reihenschaltung mit jeweils mindestens einer Gleichrichter-Diode liegen. Die elektromagnetische Auslösevorrichtung ist somit vorteilhafterweise ein mit einem entsprechenden Spulenkörper ausgeführtes Auslöserelais, das ebenfalls in geringer Baugröße ausführbar ist. Die derart ausgebildete Auslösevorrichtung kann dann ebenso wie das Auslöserelais in Tauchspulenausführung vorzugsweise zusammen mit der Gleichrichter-Brückenschaltung in ein Gehäuse integriert sein, dass als Anbaumodul für das Schaltgerät einsetzbar ist.The The number of winding parts corresponds to the number of rectifier branches, in which the individual winding parts in series with each at least one rectifier diode. The electromagnetic triggering device is therefore advantageously a tripping relay designed with a corresponding coil former, which is also available in a small size. The trigger device designed in this way can then just like the trigger relay in moving coil design preferably integrated into a housing together with the rectifier bridge circuit be that as an add-on module for the switching device can be used.

Der für die elektromagnetische Auslösevorrichtung, insbesondere für deren Auslösespule, erforderliche Vorwiderstand kann sowohl bei der dreipulsigen als auch bei der sechspulsigen Brückenschaltung durch einen einzelnen, der Auslösevor richtung vorgeschalteten ohm'schen Widerstand oder durch eine der Anzahl der Gleichrichterzweige entsprechende Anzahl von Teilwiderständen realisiert sein. Die Aufspaltung des Vorwiderstandes, d. h. des entsprechenden Vorwiderstandswertes für die Auslösevorrichtung, auf die einzelnen Phasen innerhalb der Gleichrichterzweige erfolgt dabei zweckmäßigerweise zu gleichen Teilen.The for the electromagnetic release device, especially for their trigger coil, required series resistor can be used in both the three-pulse also with the six-pulse bridge circuit by a single, upstream of the Auslösevor direction ohmic resistance or by one corresponding to the number of rectifier branches Number of partial resistors be realized. The splitting of the series resistor, d. H. of corresponding series resistance value for the triggering device, on the individual Phases within the rectifier branches are expediently carried out equal parts.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Speisung einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung über eine drei- oder sechspolige Gleichrichter-Brückenschaltung ein mehrphasiger Unterspannungsauslöser bereitgestellt ist, der bei Ausfall einer beliebigen Phase des zu überwachenden Leitungsnetzes eine allpolige Auslösung des angekoppelten Schaltgerätes bewirkt. Der derart aufgebaute Unterspannungsauslöser eignet sich besonders als Anbaumodul für einen drei- oder vierpoligen Überstromschutzschalter.The Advantages achieved with the invention are in particular that by feeding an electromagnetic release device via a three- or six-pole rectifier bridge circuit a multi-phase Undervoltage release is provided, which in the event of failure of any phase of the monitored Line network causes an all-pole tripping of the connected switching device. The undervoltage release constructed in this way is particularly suitable as Add-on module for one three- or four-pole overcurrent protection switch.

Der Unterspannungsauslöser bietet somit in Verbindung mit einem entsprechenden Schaltgerät oder Leistungsschalter einen zuverlässigen allpoligen Schutz eines an das entsprechende Leitungsnetz angeschlossenen Verbrauchers unabhängig davon, welche und wieviele Phasen des Leitungsnetzes ausfallen.The Undervoltage release thus offers in connection with a corresponding switching device or circuit breaker a reliable one All-pole protection of one connected to the corresponding line network Independent of the consumer of which and how many phases of the line network fail.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:following are embodiments of Invention explained in more detail with reference to a drawing. In it show:

1 schematisch einen mit einem Leitungsschutzschalter kombinierten Unterspannungsauslöser mit einer gleichstromgespeisten Auslösevorrichtung, 1 schematically shows an undervoltage release combined with a circuit breaker with a DC-powered release device,

2 in einem Blockschaltbild einen sechspulsigen Brückengleichrichter mit auf dessen Gleichrichterzweige aufgeteiltem Vorwiderstand für die Auslösevorrichtung, 2 in a block diagram, a six-pulse bridge rectifier with a series resistor divided into its rectifier branches for the tripping device,

3 eine sechspulsige Brückenschaltung gemäß 2 mit einem einzelnen Vorwiderstand, 3 a six-pulse bridge circuit according to 2 with a single series resistor,

4 in einem Blockschaltbild eine dreipulsige Brückenschaltung mit wiederum aufgeteiltem Vorwiderstand für die Auslösevorrichtung, 4 in a block diagram a three-pulse bridge circuit with a series resistor again divided for the triggering device,

5 eine Brückenschaltung gemäß 4 mit wiederum einem einzelnen Vorwiderstand, 5 a bridge circuit according to 4 with a single series resistor,

6 in einem Blockschaltbild eine dreipulsige Brückenschaltung mit auf die Gleichrichterzweige aufgeteilten Wicklungen und Vorwiderständen der bzw. für die Auslösespule der Auslösevorrichtung, 6 a block diagram shows a three-pulse bridge circuit with windings and series resistors of the or for the trip coil of the trip device, which are divided between the rectifier branches,

7 ein System gemäß 6 mit einem einzelnen Vorwiderstand, und 7 a system according to 6 with a single series resistor, and

8 in einer Schnittdarstellung einen Magnetkreis mit einem Anker und mit einem einen dreiteiligen Spulenkörper tragenden Joch. 8th in a sectional view a magnetic circuit with an armature and with a yoke carrying a three-part coil body.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other Corresponding parts have the same reference symbols in all figures Mistake.

Um bei Unterschreiten einer Unterspannung in einem dreiphasigen Stromnetz L1 bis L3 mit im Ausführungsbeispiel zusätzlichem Nullleiter N einen daran angeschlossenen Verbraucherstromkreis 1 vom Strom- oder Leitungsnetz L1 bis L3 zu trennen, ist gemäß 1 ein Unterspannungsauslöser 2 in Kombination mit einem Leitungsschutzschalter 3 eingesetzt. Der Leitungsschutzschalter 3 ist beispielsweise ein vierpoliger Überstromschutzschalter, der zwischen das Leitungsnetz L1 bis L3 und den Verbraucherstromkreis 1 geschaltet ist. Der Schutzschalter 3 trennt im Bedarfsfall alle Leiter des Leitungsnetzes L1 bis L3 von den entsprechenden Leitern des Verbraucherstromkreises 1 ab.To fall below an undervoltage in a three-phase power network L1 to L3 with an additional neutral conductor N in the exemplary embodiment, a consumer circuit connected to it 1 To be separated from the power or line network L1 to L3 is according to 1 an undervoltage release 2 in combination with a circuit breaker 3 used. The circuit breaker 3 is, for example, a four-pole overcurrent protection switch that connects the line network L1 to L3 and the consumer circuit 1 is switched. The circuit breaker 3 If necessary, disconnects all conductors of the line network L1 to L3 from the corresponding conductors of the consumer circuit 1 from.

Der Unterspannungsauslöser 2 umfasst einen wechselstromseitig an die drei Phasen L1 bis L3 angeschlossenen mehrpoligen Gleichrichter 4, der wechselstromseitig an alle drei Phasen L1 bis L3 angeschlossen ist und den Wechselstrom der einzelnen Phasen L1 bis L3 gleichrichtet. Der Gleichrichter 4 erzeugt gleichstromseitig eine Gleichspannung U_N, die ausgangsseitig am Gleichrichter 4 abgreifbar ist. Diese gleichgerichtete Netzspannung U_N dient zur Versorgung einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung 5 des Unterspannungsauslösers 2. Die Auslösevorrichtung 5 ist über ein mechanisches Kraftübertragungssystem 6 z. B. an ein Schaltschloss des Schutzschalters 3 gekoppelt.The undervoltage release 2 comprises a multi-pole rectifier connected to the three phases L1 to L3 on the AC side 4 , which is connected to all three phases L1 to L3 on the AC side and rectifies the alternating current of the individual phases L1 to L3. The rectifier 4 generates a DC voltage U _N on the DC side, that on the output side of the rectifier 4 is tapped. This rectified mains voltage U _N is used to supply an electromagnetic trigger device 5 of the undervoltage release 2 , The trigger device 5 is via a mechanical power transmission system 6 z. B. to a switch lock of the circuit breaker 3 coupled.

Die Auslösevorrichtung 5 bewirkt über das mechanische Kraftübertragungssystem 6 ein Öffnen des Schutzschalters oder Schaltgerätes 3, wenn die gleichgerichtete Netz- oder Versorgungsspannung U_N eine bestimmte, vorgebbare Grenzspannung U unterschreitet. Die Auslösung des Schutzschalters 3 erfolgt dabei allpolig, d. h. alle drei Phasen L1 bis L3 sowie der Nulleiter N werden infolge der Unterspannungsauslösung geöffnet. Ein erneutes Schließen des Schutzschalters 3 ist nur dann möglich, wenn die gleichgerichtete Netzspannung U_N die Grenzspannung U übersteigt, d. h. wenn das Kriterium U_N > U erfüllt ist. Ist U_N < U, so ist ein Schließen des Schutzschalters 3 nicht möglich. Die Grenzspannung ergibt sich z. B. nach DIN EN 60934 zu 0,8 U_N.The trigger device 5 effected via the mechanical power transmission system 6 an opening of the circuit breaker or switching device 3 , if the rectified mains or supply voltage U _N falls below a certain, predetermined limit voltage U. Tripping the circuit breaker 3 is all-pole, ie all three phases L1 to L3 and the neutral conductor N are opened as a result of the undervoltage release. A renewed closing of the circuit breaker 3 is only possible if the rectified mains voltage U _N exceeds the limit voltage U, ie if the criterion U _N > U is fulfilled. If U _N <U, the circuit breaker closes 3 not possible. The limit voltage results, for. B. according to DIN EN 60934 at 0.8 U _N.

Die 2 und 3 zeigen in einem Blockschaltbild einen als sechspulsige Brückenschaltung oder sechspulsige Gleichrichter-Brücke ausgeführten Gleichrichter 4 mit jeweils drei Gleichrichterzweigen 4a bis 4c. In jeden Gleichrichterzweig 4a bis 4c dieser Gleichrichter-Brücke 4 sind zwei Dioden D1, D2 und D3, D4 bzw. D5, D6 geschaltet. Während bei der Ausführung der Gleichrichter-Brücke 4 gemäß 2 in jedem Gleichrichterzweig 4a bis 4c ein ohm'scher Widerstand R_a, R_b bzw. R_c zwischen den in Reihe geschalteten Dioden D1, D2 und D3, D4 bzw. D5, D6 liegt, ist bei der Ausführungsform gemäß 3 lediglich ein einzelner Vorwiderstand R auf der Gleichstromseite der Gleichrichter-Brücke 4 vorgesehen. Dieser, den Dioden D1, D3 und D5 kathodenseitig nachgeschaltete Widerstand R dient als Vorwiderstand für eine Auslösespule der Auslösevorrichtung 5, die zusammen mit dem Vorwiderstand R den Gleichrichterzweigen 4a bis 4c parallelgeschaltet ist. Der Vorwiderstand R kann auch mit den Dioden D2,D4 und D6 anodenseitig verbunden sein. Der Anschluss der drei Phasen L1 bis L3 an die einzelnen Gleichrichterzweige 4a bis 4c erfolgt zwischen den Dioden D1, D2 und D3, D4 bzw. D5, D6. Bei der Ausführungsform gemäß 2 ist der Widerstandswert des Vorwiderstands R auf die Teilwiderstände R_a bis R_c zu etwa gleichen Teilen aufgeteilt.The 2 and 3 show in a block diagram a rectifier designed as a six-pulse bridge circuit or six-pulse rectifier bridge 4 with three rectifier branches each 4a to 4c , In every rectifier branch 4a to 4c this rectifier bridge 4 two diodes D1, D2 and D3, D4 and D5, D6 are connected. While running the rectifier bridge 4 according to 2 in each rectifier branch 4a to 4c an ohmic resistance R _a , R _b or R _c between the series connected diodes D1, D2 and D3, D4 or D5, D6 is in the embodiment according to 3 only a single series resistor R on the DC side of the rectifier bridge 4 intended. This resistor R, which is connected downstream on the cathode side of the diodes D1, D3 and D5, serves as a series resistor for a trip coil of the trip device 5 , which together with the series resistor R the rectifier branches 4a to 4c is connected in parallel. The series resistor R can also be connected to the diodes D2, D4 and D6 on the anode side. The connection of the three phases L1 to L3 to the individual rectifier branches 4a to 4c takes place between the diodes D1, D2 and D3, D4 or D5, D6. In the embodiment according to 2 the resistance value of the series resistor R is divided into approximately equal parts between the partial resistors R _a to R _c .

Die 4 und 5 zeigen eine alternative Ausführung des Gleichrichters 4 als dreipulsige Brückenschaltung oder dreipulsige Gleichrichter-Brücke. Die ebenfalls drei Gleichrichterzweige 4a bis 4c dieser Gleichrichter-Brücke 4 sind über wieder um jeweils eine Diode D1, D3 bzw. D5 anodenseitig an die entsprechenden Phasen L1 bis L3 angeschlossen. Kathodenseitig sind die Dioden D1,D3 und D5 entweder gemäß 4 über einen Teilwiderstand R_a, R_b bzw. R_c oder gemäß 5 direkt über einen einzelnen Vorwiderstand R an die elektromagnetische Auslösevorrichtung 5, d. h. an die Auslösespule des Auslöserelais, angeschlossen. Die Auslösespule ist wiederum an den Nullleiter N angeschlossen. Die Dioden D1 bis D6 können auch entgegengerichtet in die Gleichrichterzweige 4a bis 4c eingebaut sein.The 4 and 5 show an alternative embodiment of the rectifier 4 as a three-pulse bridge circuit or three-pulse rectifier bridge. The three rectifier branches 4a to 4c this rectifier bridge 4 are again connected on the anode side to the corresponding phases L1 to L3 by a diode D1, D3 and D5. On the cathode side, the diodes D1, D3 and D5 are either in accordance with 4 via a partial resistor R _a , R _b or R _c or according to 5 directly via a single series resistor R to the electromagnetic release device 5 , ie connected to the trip coil of the trip relay. The trip coil is in turn connected to the neutral conductor N. The diodes D1 to D6 can also be opposed to the rectifier branches 4a to 4c be installed.

Die Ausführungsformen gemäß den 3 und 5 haben gegenüber den Ausführungsformen gemäß den 2 und 4 den Vorteil, dass nur eine geringere Anzahl von Bauelementen erforderlich ist. Die sechspulsige Brückenschaltung gemäß 3 hat jedoch gegenüber der dreipulsigen Brückenschaltung gemäß 5 zudem den Vorteil einer vergleichsweise hohen gleichstromseitigen Netzspannung U_N. Auch ist die Differenz zwischen gestörtem und ungestörtem Betrieb mit der Folge größere, dass für einen Toleranzausgleich eine höhere Reserve gegeben ist.The embodiments according to the 3 and 5 have compared to the embodiments according to the 2 and 4 the advantage that only a smaller number of components is required. The six-pulse bridge circuit according to 3 compared to the three-pulse bridge circuit 5 also the advantage of a comparatively high DC voltage U _N. The difference between disturbed and undisturbed operation is also greater, with the result that there is a higher reserve for tolerance compensation.

Die 6 und 7 zeigen eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer dreipulsigen Brückenschalterschaltung als Gleichrichter-Brücke 4. Bei dieser Ausführungsform wird ein Magnetsystem vom dreiphasigen Gleichrichter 4 mit in jedem Gleichrichterzweig 4a bis 4c einer Teilwicklung oder einem Wicklungsteil 5a bis 5c gespeist. In jedem Gleichrichterzweig 4a bis 4c ist dem entsprechenden Wicklungsteil 5a,5b,5c wiederum eine Diode D1, D3 bzw. D5 vorgeschaltet. Bei der Ausführungsform gemäß 6 ist wiederum nur ein den Wicklungsteilen 5a bis 5c nachgeschalteter und diesen gemeinsamer Vorwiderstand R vorgesehen. Dagegen sind bei der Ausführungsform gemäß 7 wiederum Teil-Vorwiderstände R_a bis R_c in jeder Phase L1 bis L3 dem entsprechenden Wicklungsteil 5a,5b bzw. 5c nachgeschaltet. Dazu sind die Teil-Vorwiderstände R_a bis R_c ebenfalls zumindest annähernd gleichmäßig auf die drei Phasen L1 bis L3 verteilt, wobei die Wicklungsteile 5a bis 5c innerhalb der einzelnen Gleichrichterzweige 4a bis 4c der jeweiligen Diode D1, D3 bzw. D5 kathodenseitig nachgeschaltet sind.The 6 and 7 show a particularly preferred embodiment of a three-pulse bridge switch circuit as a rectifier bridge 4 , In this embodiment, a magnet system is used by the three-phase rectifier 4 with in every rectifier branch 4a to 4c a partial winding or a winding part 5a to 5c fed. In every rectifier branch 4a to 4c is the corresponding winding part 5a . 5b . 5c again a diode D1, D3 or D5 upstream. In the embodiment according to 6 is again only one of the winding parts 5a to 5c downstream and this common series resistor R is provided. In contrast, in the embodiment according to 7 again series resistors R _a to R _c in each phase L1 to L3 the corresponding winding part 5a . 5b respectively. 5c downstream. For this purpose, the partial series resistors R _a to R _{c are} likewise distributed at least approximately uniformly between the three phases L1 to L3, the winding parts 5a to 5c within the individual rectifier branches 4a to 4c the respective diode D1, D3 or D5 are connected on the cathode side.

Ebenso wie der einzelne Vorwiderstand R sind auch die Vorwiderstände R bzw. R_a,R_c an den Nullleiter N geführt, während die Dioden D1, D3 und D5 anodenseitig wiederum an die jeweilige Phase L1 bis L3 angeschlossen werden. Auch hier ist eine umgekehrte Anordnung der Dioden D1,D3,D5 innerhalb der Gleichrichterzweige 4a bis 4c möglich.Just like the individual series resistor R, the series resistors R or R _a , R _{c are also connected} to the neutral conductor N, while the diodes D1, D3 and D5 are in turn connected on the anode side to the respective phase L1 to L3. Here, too, there is an inverted arrangement of the diodes D1, D3, D5 within the rectifier branches 4a to 4c possible.

Eine besonders zweckmäßige prinzipielle Realisierung eines ein solches Magnetsystems als elektromagnetische Auslösevorrichtung 5 und eine solche Gleichrichter-Brücke 4 aufweisenden Unterspannungsauslösers 2 zeigt 8. Dazu ist an einem U-förmigen Joch 7 ein in drei Kammern 8a bis 8c unterteilter Spulenkörper 8 angebracht. Die in diesen Kammern 8a,8b,8c nebeneinander liegenden und somit getrennt voneinander angeordneten drei Wicklungsteile 5a,5b bzw. 5c sind durch eine Verschaltung gemäß 7 auf die drei Phasen L1 bis L3 aufgeteilt. Der Vorwiderstand R ist wiederum an den Nullleiter N geführt. Hier ist jedoch auch eine Aufteilung des Vorwiderstands in die Teilwiderstände R_a bis R_c gemäß 6 möglich. Dem Joch 7 ist ein beweglicher Anker 9 zugeordnet, so dass in der dargestellten Anordnung der Magnetkreis über das Joch 7 und den Anker 9 geschlossen ist.A particularly expedient implementation in principle of such a magnet system as an electromagnetic triggering device 5 and such a rectifier bridge 4 having undervoltage release 2 shows 8th , For this is on a U-shaped yoke 7 one in three chambers 8a to 8c divided bobbin 8th appropriate. The ones in these chambers 8a . 8b . 8c three winding parts lying next to one another and thus arranged separately from one another 5a . 5b respectively. 5c are connected according to 7 divided into the three phases L1 to L3. The series resistor R is in turn led to the neutral conductor N. Here, however, there is also a division of the series resistor into the sub-resistors R _a to R _{c in} accordance with 6 possible. The yoke 7 is a movable anchor 9 assigned so that in the arrangement shown the magnetic circuit via the yoke 7 and the anchor 9 closed is.

Das Joch 7 und der Anker 9 bestehen aus einem ferromagnetischen Material, während die Wicklungsteile 5a bis 5c der Auslösevorrichtung 5 aus Kupfer oder aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material bestehen. Der Spulenkörper 8 besteht aus einem Isolierstoff. Dieser kann auch ungeteilt sein, wobei dann die Wicklungsteile 5a bis 5c z.B. in einem einen nicht unterteilten Spulenkörper tragenden Joch 7 übereinander gewickelt und durch Isolierfolien voneinander getrennt angeordnet sind.The yoke 7 and the anchor 9 are made of a ferromagnetic material while the winding parts 5a to 5c the trigger device 5 consist of copper or another electrically conductive material. The bobbin 8th consists of an insulating material. This can also be undivided, with the winding parts then 5a to 5c for example in a yoke carrying a non-subdivided coil former 7 are wound one above the other and are separated from one another by insulating foils.

Bei allen Ausführungsformen gemäß den 2 bis 8 ist das Funktionsprinzip des Unterspannungsauslösers 2 gleich. Danach sinkt bei Ausfall einer Phase L1, L2 oder L3 der Effektivwert des Stromes 1 auf der Gleichstromseite der jeweiligen Gleichstrom-Brücke 4 entsprechend der entstehenden Lückung in der Gleichspannung U_N ab. Grund hierfür ist, dass bei Ausfall der oder jeder entsprechen den Phase L1, L2 und/oder L3 in dem jeweiligen Gleichrichterzweig 4a, 4b, 4c kein Strom fließt, so dass die Gleichrichter-Brücke 4 auf der Gleichstromseite mit der Folge verstimmt wird, dass der resultierende Gleichstrom 1, der die elektromagnetische Auslösevorrichtung 5 durchströmt, abnimmt. Demzufolge nimmt auch die gleichgerichtete Netz- oder Versorgungsspannung U_N ab, die ihrerseits die Haltekraft der elektromagnetischen Auslösevorrichtung 5 bestimmt. Die Haltekraft einerseits und eine dieser entgegengerichteten Rückstellkraft der elektromagnetischen Auslösevorrichtung 5 sind nun derart aufeinander abgestimmt, dass die Rückstellkraft die abgesunkene Haltekraft übersteigt. Dies ist in 8 anhand eines die Haltekraft F_H und eines die Rückstellkraft F_R repräsentierenden Pfeils am Anker 9 des Magnetkreises 5a bis 5c, 7, 9 veranschaulicht.In all embodiments according to the 2 to 8th is the principle of operation of the undervoltage release 2 equal. Then the rms value of the current drops if one phase L1, L2 or L3 fails 1 on the DC side of the respective DC bridge 4 according to the resulting gap in the DC voltage U _N. The reason for this is that in the event of failure, the or each correspond to phases L1, L2 and / or L3 in the respective rectifier branch 4a . 4b . 4c no current flows, so the rectifier bridge 4 is detuned on the DC side with the consequence that the resulting DC current 1 that the electromagnetic release device 5 flows through, decreases. As a result, the rectified mains or supply voltage U _{N also} decreases, which in turn holds the holding force of the electromagnetic release device 5 certainly. The holding force, on the one hand, and a restoring force of the electromagnetic release device that is opposite to this 5 are now matched to one another in such a way that the restoring force exceeds the lower holding force. This is in 8th on the basis of an arrow representing the holding force F _H and an arrow representing the restoring force F _R on the armature 9 of the magnetic circuit 5a to 5c . 7 . 9 illustrated.

Unabhängig davon, ob die elektromagnetische Auslösevorrichtung 5 als Auslöserelais gemäß den 2 bis 5 mit nur einer Wicklung oder als Auslöserelais mit dreiteiliger Wicklung 5a bis 5c der Auslösespule ausgeführt ist, ist die Wirkungsweise prinzipiell gleich. Auch bei dem Auslöserelais gemäß den 2 bis 5 ist dieses vorzugsweise in Form eines Magnetkreises mit einem beweglichen Anker und einer Auslösespule ausgeführt, wobei der Magnetkreis über den Anker und einen ferromagnetischen Spulenkern geschlossen ist. Bei dieser sogenannten Klappanker-Ausführung wird der von der Auslösespule umgebende Spulenkern in an sich bekannter Art und Weise gegen die Kraft einer Zug- oder Druckfeder von der gleichstromdurchflossenen Auslösespule gehalten. Dabei wird ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß 8 mit U-förmigem Joch 7 durch die Gleichrichtung mittels der Gleichrichter-Brücke 4 ein magnetisches Gleichfeld mit der Folge eines magnetischen Flusses φ über den Spulenkern bzw. das Joch 7 und den Anker 9 erzeugt. Der magnetische Fluss φ erzeugt in den Luftspalten 10 zwischen dem Spulenkern bzw. dem Joch 7 und dem Anker 9 die Haltekraft F_H, die den Anker 9 an den Spulenkern bzw. das Joch 7 zieht. Fällt eine Phase L1, L2 oder L3 aus, so verringert sich diese Haltekraft F_H um einen der Verstimmung der Gleichrichter-Brücke 4 entsprechenden Betrag, mit der Folge, dass der Anker 9 infolge der nunmehr vergleichsweise großen Rückstellkraft F_R vom Spulenkern bzw. Joch 7 abgehoben wird.Regardless of whether the electromagnetic release device 5 as a trigger relay according to 2 to 5 with only one winding or as a trip relay with three-part winding 5a to 5c the trip coil is designed, the principle of operation is the same. Also with the release relay according to the 2 to 5 this is preferably carried out in the form of a magnetic circuit with a movable armature and a tripping coil, the magnetic circuit being closed via the armature and a ferromagnetic coil core. In this so-called hinged armature design, the coil core surrounding the release coil is held in a manner known per se against the force of a tension or compression spring by the release coil through which direct current flows. As in the embodiment according to 8th with U-shaped yoke 7 by rectification using the rectifier bridge 4 a constant magnetic field with the consequence of a magnetic flux φ over the coil core or the yoke 7 and the anchor 9 generated. The magnetic flux φ creates in the air gaps 10 between the coil core or the yoke 7 and the anchor 9 the holding force F _H that the anchor 9 on the coil core or the yoke 7 draws. If a phase L1, L2 or L3 fails, this holding force F _H is reduced by one of the detuning of the rectifier bridge 4 corresponding amount, with the result that the anchor 9 due to the now comparatively large restoring force F _R from the coil core or yoke 7 is lifted off.

Die Differenz zwischen diesen Kräften F_H und F_R bei dreiphasigem und zweiphasigem Stromfluss ist bei den Ausführungsformen gemäß den 6 bis 8 größer als bei den Ausführungsformen gemäß den 2 bis 5. Die Ausführungsformen nach den 6 bis 8 sind daher besonders geeignet, um Fertigungstoleranzen der elektromagnetischen Auslösevorrichtung 5 auszugleichen.The difference between these forces F _H and F _R with three-phase and two-phase current flow is in the embodiments according to the 6 to 8th larger than in the embodiments according to the 2 to 5 , The embodiments according to 6 to 8th are therefore particularly suitable for manufacturing tolerances of the electromagnetic release device 5 compensate.

Aufgrund der Kopplung der elektromagnetischen Auslösevorrichtung 5 über das Kraftübertragungssystem 6 wird bei Überwindung der Haltekraft F_H durch die Rückstellkraft F_R ein entsprechender mechanischer Impuls P_A auf den üblicherweise in Form eines Schaltschlosses ausgeführten Auslösemechanismus des Schaltgerätes 3 bewirkt, infolgedessen eine allpolige Abschaltung des Verbraucherstromkreises 1 vom Leitungsnetz L1 bis L3, N erfolgt.Due to the coupling of the electromagnetic release device 5 via the power transmission system 6 when the holding force F _H is overcome by the restoring force F _R, a corresponding mechanical pulse P _{A is} applied to the trigger mechanism of the switching device, which is usually designed in the form of a key switch 3 causes, as a result, an all-pole shutdown of the consumer circuit 1 from the line network L1 to L3, N takes place.

Der Unterspannungsauslöser 2 ist dabei zweckmäßigerweise als Anbaumodul ausgeführt, indem die Gleichrichter-Brücke 4 und die elektromagnetische Auslösevorrichtung 5 in ein gemeinsames Gehäuse integriert sind. Der derart modulare Unterspannungsauslöser 2 kann somit für verschiedenartige Niederspannungsschaltgeräte eingesetzt werden. Besonders geeignet ist ein derartig aufgebauter Unterspannungsauslöser 2 für einen drei- bzw. vierpoligen Überstromschutzschalter.The undervoltage release 2 is expediently designed as an add-on module by the rectifier bridge 4 and the electromagnetic release device 5 are integrated in a common housing. The modular undervoltage release 2 can therefore be used for various types of low-voltage switchgear. An undervoltage release constructed in this way is particularly suitable 2 for a three- or four-pole overcurrent protection switch.

22: UnterspannungsauslöserUndervoltage release
33: Schaltgerätswitchgear
44: Gleichrichter/-BrückeRectifier / Bridge
4a,b,c4a, b, c: GleichrichterzweigRectifier branch
55: Auslösevorrichtungtriggering device
5a,b,c5a, b, c: Wicklungsteilwinding part
66: KraftübertragungssystemPower transmission system
77: Jochyoke
88th: Spulenkörperbobbins
8a,b,c8a, b, c: Kammerchamber
99: Ankeranchor
1010: Luftspaltair gap
DD: Diodediode
F_H F _H: Haltekraftholding force
F_R F _R: RückstellkraftRestoring force
11: Gleichstromdirect current
LL: Phasephase
NN: Nullleiterneutral
RR: Vorwiderstanddropping resistor
U_N U _N: gleichgerichtete Netzspannungrectified mains voltage

Claims

Undervoltage release as add-on module for a multi-pole low-voltage switchgear ( 3 ), with an electromagnetic release device ( 5 ), which triggers the low-voltage switching device (V) if the voltage falls below a predefinable value (U) 3 ), characterized by a multi-phase network ( 1 ) powered rectifier bridge ( 4 ) with a number corresponding to the number of phases (L1, L2, L3) of the triggering device ( 5 ) common rectifier branches ( 4a . 4b . 4c ), the trigger device ( 5 ) if one phase fails (L1, L2, L3), all-pole tripping of the low-voltage switchgear ( 3 ) causes.

Undervoltage release according to claim 1, characterized in that the rectifier bridge ( 4 ) is designed as a three-pulse bridge circuit.

Undervoltage release according to claim 1, characterized in that the rectifier bridge ( 4 ) is designed as a six-pulse bridge circuit.

Undervoltage release according to one of claims 1 to 3, characterized in that in each rectifier branch ( 4a . 4b . 4c ) at least one diode (D1 to D6) and an ohmic resistance (R _a , R _b , R _c ) connected downstream of this on the cathode side, the sum of their resistance values being the series resistance value of the tripping device ( 5 ) correspond.

Undervoltage release according to Claims 1 to 3, characterized in that in each rectifier branch ( 4a . 4b . 4c ) at least one with a series resistor (R) of the triggering device ( 5 ) connected diode (D1 to D6).

Undervoltage release according to one of claims 1 to 5, characterized in that the triggering device ( 5 ) a magnetic circuit with a trigger coil ( 5a . 5b . 5c ) and with a spring-loaded anchor ( 9 ), whereby due to the failure of at least one phase (L1, L2, L3) one on the armature ( 9 ) acting restoring force (F _R ) exceeds the holding force (F _H ) generated by the magnetic circuit.

Undervoltage release according to claim 6, characterized in that the release coil has a number of winding parts (L1, L2, L3) corresponding to the number of phases (L1, L2, L3). 5a . 5b . 5c ), each in one of the rectifier branches ( 4a . 4b . 4c ) lies.

Undervoltage release according to claim 7, characterized in that the winding parts ( 5a . 5b . 5c ) in a bobbin ( 8th ) bearing yoke ( 7 ) are arranged.

Undervoltage release according to claim 8, characterized in that the coil former ( 8th ) into one of the number of winding parts ( 5a . 5b . 5c ) corresponding number of chambers ( 8a . 8b . 8c ) is divided.