DE3614552A1

DE3614552A1 - Protection switching apparatus in installation technology

Info

Publication number: DE3614552A1
Application number: DE19863614552
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Solleder; Dieter Dipl Ing Harr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-04-29
Filing date: 1986-04-29
Publication date: 1987-11-05

Abstract

A protection switching apparatus in installation technology, such as a differential-current protection circuit breaker or line protection circuit breaker, which operates using electronic components. It is provided according to the invention that redundant components or those for self-monitoring are provided for the electronic components. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schutzschaltgerät der Installationstechnik, wie Fehlerstromschutzschalter oder Leitungsschutzschalter, das mit elektronischen Bauteilen arbeitet.The invention relates to a protective switching device Installation technology, such as residual current circuit breakers or Miniature circuit breaker that with electronic components is working.

Der Schutzwert, den eine Schutzmaßnahme zum Abschalten im Fehlerfall bietet, wird von der technischen Qualität des Schaltgerätes wesentlich mitbestimmt. Elektrome chanisch arbeitende Schutzschaltgeräte der Installa tionstechnik, wie Leitungsschutzschalter und solche Fehlerstromschutzschalter, die unabhängig von der Netz spannung den Schutz sicherstellen, haben eine hohe Reife und Zuverlässigkeit erlangt.The protection value that a protective measure to switch off in the event of a fault, depends on the technical quality of the switching device is significantly influenced. Electromes chanical protective switchgear from Installa tion technology, such as circuit breakers and such Residual current circuit breakers that are independent of the mains ensure voltage protection, have a high maturity and reliability attained.

Mit der technischen Entwicklung findet Elektronik bei Schutzschaltgeräten immer häufiger Anwendung. Das ist für die technische Qualität der Geräte nicht unproble matisch: So hängt die Qualität solcher Geräte wiederum von der Qualität der elektronischen Bauteile ab, von der Anzahl der elektronischen Bauteile in einer Schaltung, von der Herstellungsqualität und von anderen Bedingungen, wie Umgebungstemperatur und Belastung der elektronischen Bauteile, also von Betriebsbedingungen, ab. Die Häufung solcher Risikofaktoren beeinträchtigt erst recht die Zuverlässigkeit derartiger Schutzschaltgeräte, was wei ter die Zuverlässigkeit der Schutzmaßnahmen insgesamt infrage stellen kann. With the technical development, electronics finds its way into Circuit breakers are becoming increasingly common. This is not unproblematic for the technical quality of the devices Matic: The quality of such devices depends in turn on the quality of the electronic components, from the number of electronic components in a circuit, the manufacturing quality and other conditions, such as ambient temperature and stress on the electronic Components, i.e. on operating conditions. The cluster such risk factors affect the Reliability of such protective switchgear, what knows the reliability of the protective measures as a whole can question.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schutzschalt geräte der Installationstechnik bereitzustellen, die mit elektronischen Bauteilen arbeiten und hohe Zuverlässigkeit gewährleisten.The invention has for its object protective circuit to provide devices of the installation technology with electronic components work and high reliability guarantee.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Er findung darin, daß für die elektronischen Bauteile redun dante Bauteile oder solche für Eigenüberwachung vorgesehen sind. Es werden also Bauteile bereitgestellt, die für aus gefallene Bauteile einspringen, sei es durch Mehrfachbe stückung oder durch Bauteile, die bei ausgefallenen elek tronischen Bauteilen die Ausschaltung des Gerätes und eine Meldung einleiten. Dadurch werden durch das Schutz schaltgerät zu schützende Personen sowie Sachen bei de fektem Schutzschaltgerät durch Abschalten geschützt.The solution to the problem described is the Er finding that redun for the electronic components dante components or those intended for self-monitoring are. Components are provided that are made for jump in fallen components, be it by multiple loading Pieces or by components that in case of failed elec tronic components switching off the device and initiate a message. This is through protection switchgear to protect persons and things at de fect protective switching device protected by switching off.

Derartige Maßnahmen, elektronische Anlagen durch Redun danz oder Überwachung zu sichern, ist zwar bei Großan lagen wie Kernkraftwerken oder in der Raumfahrt geläufig, in der Installationstechnik zum Schutz im täglichen Le ben liegen derartige Maßnahmen bisher jedoch völlig außerhalb des Blickfeldes der Fachwelt.Such measures, electronic equipment by Redun Ensuring distance or surveillance is at Großan were familiar like nuclear power plants or in space travel, in installation technology for protection in everyday life Such measures have so far been completely ben outside the field of vision of the professional world.

Auf Abweichungen vom Residuum der Ströme in zu überwa chenden Leitungsnetzen ansprechende Schutzschaltgeräte werden der Norm entsprechend als Fehlerstromschutzschal ter bezeichnet, wenn sie die Abschaltfunktion unabhängig von der Netzspannung sicherstellen, was bei elektroni schen Geräten in der Regel nicht der Fall ist. Derarti ge elektronische Schutzschaltgeräte, die zum Funktionie ren eine Versorgung durch die Netzspannung benötigen, werden als Differenzstromschutzschalter bezeichnet. Bei einem Schutzschaltgerät mit elektronischem Bauteil für Differenzstromerfassung sowie Netzteil, Taktgenerator, Auslöseelektronik und Abschaltevorrichtung besteht eine erfindungsgemäße Ausgestaltung darin, daß zu Netzteil, Taktgenerator und Auslöseelektronik jeweils eine gleich aufgebaute Einheit als redundantes Bauteil parallelge schaltet ist.To monitor deviations from the residual of the currents in Appropriate protective switching devices in the corresponding line networks are used according to the standard as a residual current protection scarf ter designates when the shutdown function is independent of the mains voltage, ensure that what is electroni devices is usually not the case. Derarti electronic protective switching devices that function need a supply from the mains voltage, are referred to as residual current circuit breakers. At a protective switchgear with electronic component for Residual current detection and power supply, clock generator, Trigger electronics and switch-off device exists Design according to the invention in that the power supply, Clock generator and trigger electronics are the same assembled unit as a redundant component in parallel is switched.

Nach einer anderen Ausgestaltung eines Schutzschaltgerä tes mit elektronischem Bauteil für Differenzstromerfas sung sowie Netzteil, Taktgenerator, Auslöseelektronik und Abschaltevorrichtung, sind das Netzteil, der Takt generator und die Auslöseelektronik mit einer Überwa chungseinrichtung verbunden, die ihrerseits mit einer Meldeeinrichtung und/oder Abschaltevorrichtung verbun den ist. Dadurch wird eine Eigenüberwachung der elektro nischen Bauteile erzielt und bei einem Defekt das Gerät abgeschaltet. Bei der zuvor geschilderten redundanten Ausführung springen weitere bereits gestellte Bauteile für defekte Bauteile ein. Die Abschaltevorrichtung kann elek tromechanisch oder elektronisch aufgebaut sein und dann auch die Schaltkontakte ersetzen.According to another embodiment of a protective switching device tes with electronic component for residual current detection solution as well as power supply, clock generator, trigger electronics and shutdown device, are the power supply, the clock generator and the trigger electronics with a monitor Chungseinrichtung connected, which in turn with a Signaling device and / or shutdown device verbun that is. This means that the electro African components and the device in the event of a defect switched off. With the previously described redundant Execution jump further already provided components for defective components. The shutdown device can elec be built tromechanically or electronically and then also replace the switch contacts.

Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung grob sche matisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher er läutert werden:The invention is based on cal in the drawing cal matically reproduced embodiments he closer to be purified:

In Fig. 1 ist ein Differenzstromschutzschalter oder eine Anlage für Differenzstromerfassung als Blockschaltbild bei redundantem Aufbau veranschaulicht.In Fig. 1, a residual current circuit breaker or a system for residual current detection is illustrated as a block diagram with a redundant structure.

In Fig. 2 ist ein Differenzstromschutzschalter oder eine wiederum dezentral aufgebaut zu verstehende Anlage für Differenzstromerfassung als Blockschaltbild veranschau licht, wobei der Schutz durch Eigenüberwachung der elek tronischen Bauteile erzielt wird.In Fig. 2, a residual current circuit breaker or a decentralized system to be understood for residual current detection is illustrated as a block diagram, the protection being achieved by self-monitoring of the electronic components.

Nach Fig. 1 ist in einer Verbraucherleitung aus Außen leiter 1 und Neutralleiter 2, die durch Anschlüsse 3 an Netz und durch Anschlüsse 4 an einen Verbraucher an geschlossen ist, ein Bauteil für Differenzstromerfassung 5 eingeschaltet. Zum Abschalten sind in den Leitungszug Schaltkontakte 6 eingeschaltet, die von einer Abschalte vorrichtung 7 betätigt werden. Dem Bauteil für Differenz stromerfassung 5 ist ein Netzteil 8, ein Taktgenerator 9 und eine Auslöseelektronik 10 nachgeschaltet. Die Aus löseelektronik bewirkt das Ansprechen der Abschaltevor richtung 7. Redundante Bauteile sind zu den elektroni schen Bauteilen der Auswerteschaltung parallelgeschaltet, so ein redundantes Netzteil 8 a zum Netzteil 8, ein redun danter Taktgenerator 9 a zum Taktgenerator 9 und eine re dundante Auslöseelektronik 10 a zur Auslöseelektronik 10. FIG. 1 is in a consumer's cable from the outer conductor 1 and the neutral conductor 2, which is closed by connectors 3 to mains and through ports 4 to a consumer on, switched to a component for differential current sensing. 5 To switch off switch contacts 6 are turned on, which are operated by a shutdown device 7 . The component for differential current detection 5 is a power supply 8 , a clock generator 9 and a trigger electronics 10 downstream. From the release electronics causes the switch-off device 7 . Redundant components are connected in parallel to the electronic components of the evaluation circuit, such as a redundant power supply 8 a to the power supply 8 , a redundant clock generator 9 a to the clock generator 9, and a redundant trigger electronics 10 a to the trigger electronics 10 .

In Fig. 2 sind gleichartige Bauteile mit den Bezugszei chen nach Fig. 1 versehen. In diesem Ausführungsbei spiel ist eine Schaltung für Eigenüberwachung veran schaulicht. Hierzu ist die Überwachungseinrichtung 11 mit dem Netzteil 8, dem Taktgenerator 9 und der Auslöse elektronik 10 verbunden, um diese Bauteile zu überwachen, und sie ist mit der Abschaltevorrichtung 7 verbunden, um bei einem defekten Bauteil über die Elektromechanik die Schaltkontakte 6 zu öffnen. Durch eine Verbindung zu einer Meldeeinrichtung 12 wird dafür gesorgt, daß bei einer Notabschaltung das defekte Gerät durch eine Mel dung erkannt wird.In Fig. 2, similar components are provided with the reference characters Chen according to FIG. 1. In this exemplary embodiment, a circuit for self-monitoring is illustrated. For this purpose, the monitoring device 11 is connected to the power supply unit 8 , the clock generator 9 and the trigger electronics 10 in order to monitor these components, and it is connected to the switch-off device 7 in order to open the switching contacts 6 in the event of a defective component via the electromechanics. A connection to a signaling device 12 ensures that the defective device is detected by a message in the event of an emergency shutdown.

Entsprechend können auch Leitungsschutzschalter oder an dere mit Elektronik aufgebaute Geräte der Installations technik in ihrer Schutzfunktion gesichert werden. So kann auch bei Konzepten für zukünftige Installationstechnik bei zentraler Hausleittechnik diese Schutztechnik einge setzt werden.Correspondingly, miniature circuit breakers or on other electronic devices of the installation technology in its protective function. So can also with concepts for future installation technology this protection technology is switched on in the case of central house control technology be set.

Claims

1. Protection switching device of the installation technology, such as Residual current circuit breaker or circuit breaker, who works with electronic components, thereby characterized that for the electronic Components redundant components or those for own transfer security are provided.

2. Protective switching device according to claim 1 with an electronic component for residual current detection and network part, clock generator, trigger electronics and switch-off device, characterized in that the power supply ( 8 ), clock generator ( 9 ) and Auslöseelek electronics ( 10 ) each have the same unit ( 8 a , 9 a , 10 a ) is connected in parallel as a redundant component.

3. Protective switching device according to claim 1 with electronic component for residual current detection and network part, clock generator, trigger electronics and shutdown device, characterized in that the power supply ( 8 ), the clock generator ( 9 ) and the trigger electronics ( 10 ) with a monitoring - device (11) are connected, which in turn is connected to a signaling device ( 12 ) and / or the shutdown device ( 7 ).