DE4210748C1 - Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter mit einem solchen Stromwandler, und Verfahren zur Wärmebehandlung des Eisenlegierungsbandes für dessen Magnetkern - Google Patents
Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter mit einem solchen Stromwandler, und Verfahren zur Wärmebehandlung des Eisenlegierungsbandes für dessen MagnetkernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stromwandler für pulsstrom
sensitive Fehlerstromschutzschalter mit einem Magnetkern
aus einer feinkristallinen weichmagnetischen Eisenbasis
legierung, die neben Eisen im wesentlichen (in at.-%)
0,5 bis 2% Kupfer, 2 bis 5% mindestens eines der
Metalle Niob, Wolfram, Tantal, Zirkon, Hafnium, Titan
und/oder Molybdän, 8 bis 18% Silizium sowie 5 bis
14% Bor enthält, wobei der Gesamtgehalt an Bor und
Silizium mehr als 18% beträgt und die durch eine zwei
stufige Wärmebehandlung erst im Längsfeld und dann in
einem Magnetfeld senkrecht zur Bandrichtung eine flache
Magnetisierungsschleife mit einem Remanenzverhältnis der
Induktion von Br/Bs < 0,3 aufweist sowie einen Fehler
stromschutzschalter mit einem derartigen Stromwandler,
der ohne sekundärseitigen Resonanzkreis arbeitet, sowie ein Verfahren
zur Wärmebehandlung des Eisenlegierungsbandes für dessen Magnetkern.
Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) finden seit
vielen Jahren Anwendung für den Personen- und Maschinen
schutz. Der FI-Schalter enthält einen Fehlerstromwandler,
der einen Kern aus einer weichmagnetischen Legierung
aufweist. Die Sekundärwicklung des Fehlerstromwandlers
ist dabei beispielsweise mit einem Relais verbunden, das
beim Auftreten von Fehlerströmen den Verbraucherstrom
kreis, der gleichzeitig als Primärwicklung dient, unter
bricht. Wesentliche Bedeutung für die Funktionsfähigkeit
des FI-Schalters hat der weichmagnetische Kern, der als
Summenstromwandler wirkt. Bei FI-Schaltern für den
Personenschutz liegt der Auslösestrom beispielsweise nur
bei 30 mA, während er bei FI-Schaltern für den Maschinen
schutz im Bereich von etwa 300 bis 500 mA liegt.
Durch die verstärkte Anwendung elektronischer Schaltungen
beispielsweise bei Haushaltsgeräten wurden FI-Schalter
gefordert, die nicht nur bei Wechselströmen, sondern auch
bei pulsierenden Gleichfehlerströmen, die innerhalb jeder
Periode der Netzfrequenz nur bei einer Halbperiode auf
treten, sicher ansprechen. Die für solche sogenannte
pulsstromsensitive FI-Schalter gültigen Grenzwerte sind
für die Bundesrepublik Deutschland nach VDE 0664 festge
legt und beispielsweise in der Firmenschrift PW-002 der
Vacuumschmelze GmbH mit dem Titel "Ringbandkerne für
pulsstromsensitive Fehlerstrom-Schutzschalter" für ver
schiedene Fehlerstromverläufe dargelegt. In dieser
Schrift sind auch geeignete kristalline Magnetkernwerk
stoffe für diese Anwendung angegeben. Die wichtigsten
Kenngrößen der Werkstoffe sind die Induktionsamplitude
bei sinusförmigem Erregerstrom, der statische Induktions
hub bei einweggleichgerichtetem sinusförmigem Erreger
strom sowie der dynamische Induktionshub bei zweiweg
gleichgerichtetem sinusförmigem Erregerstrom.
Aus der DE 30 28 595 A1 ist es weiterhin bekannt, daß für
FI-Schalter, die auf pulsierende Gleichstromfehlerströme
ansprechen sollen, ein Magnetkernwerkstoff mit flacher
Hystereseschleife eingesetzt wird. Der dynamische Induk
tionshub soll größer oder gleich 0,1 T sein und gleich
zeitig das Verhältnis von statischem Induktionshub zu
dynamischem Induktionshub nicht mehr als 1,3 betragen.
Hier wird angeregt, zur Vermeidung von aufwendigen Wärme
behandlungen eine runde Schleife für die Magnetisierungs
kennlinie des für den Fehlerstromschutzschalter vorge
sehenen weichmagnetischen Kerns mehrere Bänder parallel
zu wickeln. Obgleich das weichmagnetische Band, aus dem
der Magnetkern besteht, eine rechteckige Magnetisierungs
kennlinie besitzt, wird diese dadurch geschert, daß durch
die Mehrfachwicklung vermehrte Flußübergänge von Windung
zu Windung stattfinden, so daß quasi ein Luftspalt ent
steht. Hierdurch wird aber die maximale Induktion
gesenkt, so daß die Forderung über einen möglichst hohen
dynamischen Induktionshub über den gesamten zu erwarten
den Vormagnetisierungsbereich nicht optimal erfüllt
werden kann. Deshalb ist es zur Steigerung der Empfind
lichkeit ferner vorgesehen, daß zwischen der Sekundär
wicklung des Stromwandlers und der Auslösewicklung des
Relais zur Unterbrechung des Verbraucherstromkreises ein
Kondensator geschaltet ist, so daß aus der Sekundär
wicklung und dem Kondensator ein Schwingkreis gebildet
wird. Die Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises muß
dabei auf die Frequenz der Spannung abgestimmt werden,
die in der Sekundärwicklung durch den Fehlerstrom
auftritt.
Die Wirkungsweise der Resonanzschaltung ist beispiels
weise in der DE 32 01 569 C2 näher erläutert. In der
Praxis werden FI-Schalter, insbesondere solche für Per
sonenschutz mit einem maximalen Auslösestrom von 30 mA,
heutzutage mit einem solchen Resonanzkreis zur Erzielung
einer hohen Ansprechempfindlichkeit hergestellt. Die Ab
stimmung des Resonanzkreises wird dabei experimentell
(oder empirisch) durchgeführt und erweist sich als sehr
aufwendig. Hierzu werden, ausgehend von vorgegebenen
Kapazitätswerten des Kondensators und der Empfindlichkeit
des Auslöserelais, verschiedene Windungszahlen der Sekun
därwicklung eingestellt und die Auslösebedingungen des
FI-Schalters ermittelt. Die endgültig eingesetzte Win
dungszahl stellt dabei lediglich einen Kompromiß für die
verschiedenen Fehlerstromformen dar. Es besteht daher ein
Bedarf an Stromwandlern, welche bei verschiedenen Fehler
stromformen möglichst gleiche Auslösewerte für den
Fehlerstrom ergeben oder welche sogar einen Resonanzkreis
entbehrlich machen.
Aus der DE 39 11 480 A1 ist allgemein die Verwendung neuer
feinkristalliner Eisenbasislegierungen mit einer Korn
größe von weniger als 100 nm als Magnetkernwerkstoff für
FI-Schalter bekannt. Die hier verwendeten Legierungen
weisen neben Eisen kleine Mengen an Kupfer und Niob auf
und besitzen 13,5 at.-% Silizium sowie 9 at.-% Bor. Diese
Legierungen sollen zur Einstellung einer geringen Tempe
raturabhängigkeit ein Remanenzverhältnis Br/Bs zwischen
0,4 und 0,7 aufweisen und durch Verwendung eines einzigen
Wärmebehandlungsschrittes feinkristalline Körner mit
einer Größe von weniger als 25 nm aufweisen. Hieraus ist
es weiter bekannt, daß man eine flache Schleife mit einem
Remanenzverhältnis Br/Bs von 0,1 einstellen kann, wenn
man während der Wärmebehandlung ein Querfeld anlegt.
Die verwendeten feinkristallinen Eisenbasislegierungen
sowie die Herstellungsverfahren sind an sich aus der EP
0 271 657 A2 bekannt. Aus einer Legierungsschmelze wird durch
ein Raschabschreckungsverfahren zunächst ein amorphes
Band hergestellt. Dieses Band kann dann beispielsweise zu
einem Ringkern gewickelt werden. Durch eine Wärmebehand
lung erfolgt schließlich die Überführung in die fein
kristalline Phase. Es sind sowohl dort als auch in den
Veröffentlichungen von Herzer in IEEE TRANS. ON MAGNETICS
26, Heft 5, S. 1397 bis 1402 sowie von Yoshizawa und Yamauchi in
IEEE TRANSLATION JOURNAL ON MAGNETICS IN JAPAN, Vol. 5,
Nr. 11, Seiten 1070 bis 1076 und in IEEE TRANSACTIONS ON
MAGNETICS, Vol. 25, Nr. 5, Seiten 3324 bis 3326 Unter
suchungen zum Einfluß unterschiedlicher Wärmebehandlungen
auf einzelne magnetische Eigenschaften bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Strom
wandler für FI-Schalter anzugeben, bei dem die Auslösung
weitgehend unabhängig von der Fehlerstromform (Sinus
welle, Halbwelle oder Teile einer Halbwelle durch Phasen
anschnittschaltungen) erfolgt und bei dem über den ganzen
Bereich der zu erwartenden Gleichstromvormagnetisierung
bis 100 mA/cm ein weitgehend gleichmäßig hoher dynami
scher Induktionshub verwirklicht wird, so daß gegenüber
bekannten Stromwandlern für diesen Zweck eine kompakte
Bauform ermöglicht wird, selbst wenn man einen solchen Stromwandler in einem Fehler
stromschutzschalter ohne Resonanzschaltung im Sekundär
kreis vorsieht.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
Wärmebehandlung des dafür verwendeten Eisenlegierungsbandes
anzugeben.
Die erstgenannte Aufgabe wird durch einen Stromwandler
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, sowie durch einen Fehlerstromschutzschalter gemäß Anspruch 6.
Der Lösung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß für
eine hohe Ansprechempfindlichkeit eines Stromwandlers für
pulsstromsensitive FI-Schalter neben einem hohen maximalen
dynamischen Induktionshub (Magnetisierungsstrom:
zweiweggleichgerichteter Sinusstrom) auch ein hoher Wert des dynamischen Induktionshubes bei möglichst kleiner Feldstärkeamplitude und gleichzeitig ein möglichst hoher Wert des Verhältnisses von dynamischem Induktionshub ΔB (dyn) zu Induktionsamplitude (sinusförmige Felderregung) erforderlich ist.
zweiweggleichgerichteter Sinusstrom) auch ein hoher Wert des dynamischen Induktionshubes bei möglichst kleiner Feldstärkeamplitude und gleichzeitig ein möglichst hoher Wert des Verhältnisses von dynamischem Induktionshub ΔB (dyn) zu Induktionsamplitude (sinusförmige Felderregung) erforderlich ist.
Die weitere Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 7 gelöst.
Durch die hohen Werte für den maximalen dynamischen
Induktionshub und für den Induktionshub bei 100 mA/cm
wird zum einen eine volumenmäßige Reduzierung des
Magnetkerns und damit auch des Stromwandlers und des
FI-Schalters ermöglicht. Dies bedeutet neben einem
Kostenvorteil insbesondere auch die Möglichkeit eines
platzsparenden Einbaus, so daß der FI-Schalter bei
spielsweise direkt in eine Steckdose oder ein elek
trisches Gerät mit eingebaut werden kann. Andererseits
werden dadurch jedoch auch geringere Anforderungen an die
Empfindlichkeit des Relais zur Unterbrechung des
Verbraucherstromkreises gestellt.
Liegt ferner das Verhältnis von dynamischem Induktionshub
zu Induktionsamplitude über den gesamten für die Anwen
dung relevanten Feldstärkebereich (bis zu etwa 100 mA/cm)
erfindungsgemäß oberhalb des Wertes von 0,7, insbesondere
jedoch oberhalb von 0,8, so erfolgt überraschenderweise
die Auslösung des FI-Schalters weitgehend unabhängig von
der Fehlerstromform (Sinuswelle, Halbwelle oder Teile
einer Halbwelle durch Phasenanschnittschaltungen) bei
etwa dem gleichen Wert des Fehlerstroms. Die Bedeutung
dieses Verhältnisses für eine gleichmäßige Auslöse
schwelle war bisher nicht bekannt.
Auch in der DE 30 28 595 A1, die sich mit den Magneteigenschaften der Kerne
von pulsstromsensitiven FI-Schaltern auseinandersetzt,
wird neben dem dynamischen Induktionshub allein das
Verhältnis von dynamischem zu statischem Induktionshub
als relevant angesehen. Mit einem erfindungsgemäßen Kern
kann insbesondere fallweise auch auf einen Resonanzkreis
verzichtet und somit eine Vereinfachung der Schaltungs
dimensionierung durch Wegfall der Resonanzfrequenz
bestimmung und der Schaltung selbst (kein Resonanzkonden
sator) erreicht werden.
Es wurde gefunden, daß die obengenannten Magnetwerte mit
feinkristallinen Eisenbasislegierungen mit einem Eisen
gehalt von mehr als 60 at-% erreicht werden, deren Gefüge
zu mehr als 50% aus feinkristallinen Körnern mit einer
Korngröße von weniger als 100 nm besteht. Die Legierungen
enthalten vorzugsweise neben Eisen im wesentlichen (in
at-%) 0,5 bis 2% Kupfer, 2 bis 5% mindestens eines der
Metalle Niob, Wolfram, Tantal, Zirkonium, Hafnium, Titan
und/oder Molybdän, 8 bis 18% Silizium und 5 bis 14% Bor,
wobei der Gesamtgehalt an Bor und Silizium mehr als
18% beträgt. Die Magnetwerte liegen bei den erfindungs
gemäßen Stromwandlern dabei insbesondere deutlich ober
halb der Werte, wie sie in der DE 39 11 480 A1 für den
dort angegebenen Magnetkern mit flacher Hystereseschleife
auftreten, obwohl es sich weitgehend um die gleichen
Legierungen handelt. Die überlegenen magnetischen Eigen
schaften der erfindungsgemäßen Stromwandler werden dabei
durch eine spezielle Wärmebehandlung der Magnetkerne
erzielt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Magnetkerne weisen eine
flache Hystereseschleife mit einem Remanenzverhältnis von
weniger als 0,3 auf (quasistatisch gemessen bei 0,1 Hz).
Wird das Remanenzverhältnis größer, so ist damit - wie
die Untersuchungen gezeigt haben - eine Abnahme des
Induktionshubes vornehmlich bei höheren Feldstärke
amplituden verbunden. Die Stromwandler und FI-Schalter
werden dann unempfindlich gegenüber pulsförmigen Strom
fehlern. Besonders vorteilhaft sind daher Magnetkerne mit
einem Remanenzverhältnis von weniger als 0,1.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren und
der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Abhängigkeit des dynamischen Induktionshubes
von der Feldstärkeamplitude;
Fig. 2 die Abhängigkeit der Verhältnisse dynamischer
Induktionshub zu Induktionsamplitude und dynamischer
Induktionshub zu statischem Induktionshub von der
Feldstärkeamplitude;
Fig. 3 die Abhängigkeit des dynamischen Induktionshubes
von der Feldstärkeamplitude für ein weiteres Beispiel;
Fig. 4 die Abhängigkeiten der Verhältnisse dynamischer
Induktionshub zu Induktionsamplitude und dynamischer
Induktionshub zu statischem Induktionshub von der Feld
stärkeamplitude für ein weiteres Beispiel;
Fig. 5 die Definition der Größe H0,7 und den
Zusammenhang zwischen dynamischem Induktionshub bzw.
Induktionsamplitude und H0,7;
Fig. 6 das Prinzipschaltbild eines FI-Schalters.
Fig. 6 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Fehler
stromschutzschalters. Dieser enthält einen Fehlerstrom
wandler 1, der als Summenstromwandler ausgebildet ist,
und beispielsweise ein Relais 2 zur Unterbrechung des
Verbraucherstromkreises. Der Fehlerstromwandler 1 weist
einen Ringkern 3 auf, durch den im dargestellten Beispiel
der Verbraucherstromkreis als Primärwicklung hindurch
geführt wird (Durchsteckwandler). Die Sekundärwicklung 4
bildet zusammen mit dem Kondensator C einen Resonanzkreis
und ist mit dem Relais 2 verbunden, das beim Auftreten
von Fehlerströmen und damit von Spannungsänderungen in
der Sekundärwicklung 4 den Verbraucherstromkreis unter
bricht. Weitere Abwandlungen sind dem Fachmann bekannt.
Die Magnetkerne für den Stromwandler wurden zunächst in
an sich bekannter Weise aus einem durch Rascherstarrung
erhaltenen dünnen Band im obengenannten Legierungsbereich
hergestellt. Die Kerne wurden dann einer zweistufigen
Wärmebehandlung in Magnetfeldern ausgesetzt, wobei die
erste Wärmebehandlungsstufe in einem Längsfeld (Magnet
feld parallel zur Bandrichtung) und die zweite Wärme
behandlungsstufe in einem Querfeld (Magnetfeld senkrecht
zur Bandrichtung) durchgeführt wurde. Durch diese Wärme
behandlung wurden die erfindungsgemäß hohen Magnetwerte
eingestellt.
In Fig. 1 ist der dynamische Induktionshub in Abhängig
keit von der Feldstärkeamplitude für die feinkristalline
Eisenbasislegierung mit 1% Kupfer, 3% Niob, 15,5%
Silizium, 7% Bor, Rest Eisen, dargestellt, die einer
solchen zweistufigen Wärmebehandlung unterzogen wurde,
wobei die erste Stufe der Wärmebehandlung für eine Dauer
von 1 h bei einer Temperatur von 540°C im Längsfeld
erfolgte. Daran schloß sich eine 4-stündige Wärmebe
handlung im Querfeld bei einer Temperatur von 450°C an.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, liegt nach dieser Wärme
behandlung der Maximalwert des dynamischen Induktions
hubes bei mehr als 1 T, während er selbst bei 100 mA/cm
bereits mehr als 0,8 T beträgt. Zum Vergleich sind noch
die Werte für eine Nickel-Eisen-Legierung nach dem Stand
der Technik eingetragen, die unter der Bezeichnung PERMAX
LGF von der Vacuumschmelze GmbH für pulsstromsensitive
Fehlerstromschutzschalter angeboten wird.
In Fig. 2 ist sowohl das Verhältnis ΔB(dyn)/ als auch
ΔB(dyn)/ΔB(stat) (Magnetisierungsstrom bei statischem
Induktionshub ΔB(stat): Einweggleichgerichteter Sinusstrom)
für die genannte erfindungsgemäße Legierung als auch für
PERMAX LGF dargestellt. Mit den erfindungsgemäßen Magnet
kernen werden somit Werte von mehr als 0,9 T über den
gesamten relevanten Feldstärkebereich sichergestellt,
während die bekannte kristalline Legierung nach dem Stand
der Technik sowohl niedrigere Werte als auch einen
drastischen Abfall bereits bei in FI-Schaltern auftreten
den Feldstärkeamplituden aufweist.
Die Erzielung solch hoher Magnetwerte mit einer mehr
stufigen Wärmebehandlung, die eine Behandlungsstufe im
Längsfeld beinhaltet, ist dabei um so überraschender als
in Vergleichsversuchen mit einer reinen Längsfeldwärme
behandlung bei der obengenannten Legierung beispielsweise
nur ein sehr geringer Wert für den dynamischen Induk
tionshub von nur etwa 0,02 T bei einer Feldstärkeampli
tude von 100 mA/cm erreicht wurde.
In den Fig. 3 und 4 sind dieselben magnetischen Eigen
schaften wie in den Fig. 1 und 2 derselben fein
kristallinen Eisenbasislegierung aufgetragen. Gegenüber
dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel wurde lediglich
die Temperatur der zweiten Wärmebehandlung um 100°C auf
350°C reduziert. Wie aus dem Vergleich von Fig. 3 und 1
zu ersehen ist, ergibt sich hierdurch eine Erhöhung von
ΔB(dyn) bei kleineren Feldstärkeamplituden, während der
Maximalwert unverändert bleibt. Gleichzeitig ändert sich
jedoch das Verhältnis von ΔB(dyn) zu ΔB(stat) geringfügig
stärker. Für die vorgesehene Anwendung sind insbesondere
Magnetkerne mit ΔB(dyn)/ < 0,8 vorteilhaft. Ist
ferner das Verhältnis ΔB(dyn)/ΔB(stat) < 0,9, so hat
dies den Vorteil, daß eine Auslösung des FI-Schalters
sowohl in der positiven als auch in der negativen Halb
welle des Verbraucherstroms möglich ist. Zum Vergleich
sind in den Fig. 3 und 4 wiederum die Werte für eine
bekannte kristalline Legierung mit flacher Hysterese
schleife eingetragen, die unter der Bezeichnung ULTRAPERM
F80 von der Vacuumschmelze GmbH ebenfalls für den
gleichen Zweck angeboten wird. Es wurde gefunden, daß mit
herkömmlichem Kern aus ULTRAPERM F80 die Auslösung bei
unterschiedlichen Stromwerten je nach Fehlerstromform
vorliegt, während im vorgeschlagenen Fall enge Toleranzwerte für
den Auslösestrom resultieren.
In weiteren Ausführungsbeispielen wurden die Bedingungen
für die Wärmebehandlung näher untersucht. Dabei wurde die
erste Wärmebehandlung im Temperaturbereich von 480 bis
600°C variiert, bei Behandlungszeiten von 0,2 bis 10 h.
Diese erste Wärmebehandlung dient im wesentlichen zur
Einstellung der nanokristallinen Struktur in den Legie
rungsbändern. Es hat sich gezeigt, daß die erste Wärme
behandlungsstufe auch ohne Magnetfeld durchgeführt werden
kann. Die Bedingungen können daher innerhalb eines
relativ großen Rahmens variiert werden. Findet diese
Wärmebehandlung jedoch in einem magnetischem Querfeld
statt, so ist durch die zweistufige Wärmebehandlung keine
Anhebung des dynamischen Induktionshubes möglich.
Hinsichtlich der zweiten Stufe der Wärmebehandlung, die
im Querfeld durchgeführt wird, wurden Versuche mit
Behandlungsdauern zwischen 0,5 und 8 h durchgeführt, die
durchweg zu guten Ergebnissen führten. Dabei werden mit
zunehmender Dauer der Wärmebehandlung die Anlaßtempe
raturen zur Erzielung desselben ΔB(dyn)-Niveaus etwas
zu niedrigeren Temperaturen verschoben. Die optimale
Anlaßtemperatur kann dabei im Bereich zwischen etwa 200°C
und der Temperatur der ersten Wärmebehandlung liegen.
Die für jede Legierungszusammensetzung optimale Tempera
tur und Dauer der Wärmebehandlung zur Erzielung der höch
sten Magnetwerte wird sinnvollerweise durch wenige
Stichversuche ermittelt, jedoch wird jede der Wärme
behandlungen vorzugsweise für eine Dauer von 0,2 bis 20 h
durchgeführt.
Alternativ kann das Wärmebehandlungsverfahren auch derart
abgewandelt werden, daß die zweite Wärmebehandlungsstufe
in dem Magnetfeld senkrecht zur Bandrichtung (Querfeld)
in der Abkühlphase nach der ersten Wärmebehandlung durch
geführt wird. Die Abkühlgeschwindigkeit sollte dann etwa
im Bereich von 0,1 bis 10 K/min liegen, je nach ange
strebtem Wert für den dynamischen Induktionshub.
In weiteren Ausführungsbeispielen wurden Magnetkerne aus
Eisenbasislegierungen mit 1% Kupfer, 3% Niob, Rest
Eisen sowie Silizium und Bor untersucht, wobei der
Si-Gehalt 12,5, 13,5 und 15,5%, der Borgehalt 7, 8 und
9% betrug. Kerne aus diesen unterschiedlichen Legie
rungen wurden unterschiedlichen Wärmebehandlungen unter
zogen, wobei für die erste Wärmebehandlung jedoch stets
eine Temperatur von 540°C bei einer Dauer von 1 h
gewählt wurde. Die zweite Wärmebehandlungsstufe wurde für
eine Dauer von 4 h bei Temperaturen zwischen 300 und
600°C durchgeführt.
An diesen Kernen wurde zunächst jeweils die Feldstärke
H0,7 bestimmt, bei der mit 50 Hz-Sinusanregung eine
Induktionsamplitude von 0,7 T erzielt wird. Fig. 5a zeigt
die Definition von H0,7 graphisch am Beispiel eines
Kerns mit 15,5% Silizium und 7% Bor. Für alle obengenann
ten Kerne wurde dann der dynamische Induktionshub und die
Induktionsamplitude jeweils bei einer Feldstärkeamplitude
von 100 mA/cm mit 50 Hz-Anregung bestimmt, und die Meß
werte wurden gegen H0,7 aufgetragen. Wie Fig. 5b
zeigt wird ein erfindungsgemäßer dynamischer Induktions
hub von mehr als 0,7 T bei einer Feldstärkeamplitude von
100 mA/cm dann erreicht, wenn H0,7 im Bereich
zwischen 10 und 120 mA/cm liegt. Für die erfindungsgemäße
Anwendung können daher solche Magnetkerne ausgewählt
werden, die bei 50 Hz-Sinusanregung eine Induktions
amplitude von 0,7 T mit einer Feldstärkeamplitude im
Bereich von 10 bis 120 mA/cm erreichen. Durch diese
Erkenntnis kann der Fachmann geeignete Magnetkerne aus
wählen, bzw. diese Eigenschaften durch eine entsprechende
Wärmebehandlung gezielt einstellen.
In weiteren Untersuchungen wurde zudem die Bedeutung der
Legierungszusammensetzung, insbesondere des Metalloid
gehaltes, d. h. der Summe der Elemente Silizium und Bor,
weiter untersucht. In den Ausführungsbeispielen wurden
die besten Magnetwerte im Hinblick auf die vorgesehene
Anwendung mit der Legierung erzielt, die 15,5% Silizium
enthielt. Bei deutlich kleineren Siliziumgehalten wird
die Wärmebehandlung zunehmend schwieriger. Oberhalb eines
Siliziumgehalts von 17% neigen die Legierungen zu Sprö
digkeit und lassen sich schwierig zu Kernen verarbeiten.
Besonders vorteilhaft sind daher Legierungen, die einen
Siliziumgehalt zwischen 14 und 17% aufweisen. Vorteil
haft ist bei diesen Legierungen zusätzlich der sehr
kleine Wert der Sättigungsmagnetostriktion.
Bei Einsatz eines Stromwandlers mit den angegebenen Kernen
in pulsstromsensitiven FI-Schaltern kann in vielen Fällen
aufgrund des bereits sehr hohen Induktionshubes auf eine
Erhöhung desselben durch eine Resonanzschaltung verzichtet
werden. Dies bedeutet neben der Einsparung des Kondensators
C (Fig. 6) den Wegfall der sehr arbeitsaufwendigen und
hinsichtlich der verschiedenen Fehlerstromformen nur als
Kompromiß durchführbaren Dimensionierung des Resonanz
kreises. Ob im speziellen Fall hierauf verzichtet werden
kann, hängt aber nicht zuletzt auch von der Empfindlichkeit
des eingesetzten Relais und der geforderten Größe des FI-
Schalters und damit des Magnetkerns sowie von der Auslöse
stromstärke des Schalters ab.
Die erfindungsgemäßen Stromwandler können sowohl in FI-
Schaltern mit einem Auslösestrom von 30 mA für den Perso
nenschutz als auch in den unempfindlicheren FI-Schaltern mit
einem Auslösestrom von 300 bzw. 500 mA eingesetzt werden.
Die Unterschiede zwischen diesen verschiedenen Typen liegen
insbesondere im Arbeitspunkt, der bei 30 mA FI-Schaltern
im Feldstärkebereich von etwa 10 bis 50 mA/cm und bei den
unempfindlicheren FI-Schaltern mit Auslöseströmen von 300
bzw. 500 mA im Feldstärkebereich von etwa 20 bis 100 mA/cm
liegt. Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, wird die
erfindungsgemäße Bedingung hinsichtlich des Verhältnisses
von dynamischem Induktionshub zu Induktionsamplitude über
den gesamten interessierenden Feldstärkebereich erfüllt.
Die genauen Werte für die verschiedenen Arbeitspunkte
lassen sich aus den angegebenen Kurven leicht entnehmen.
Claims (8)
1. Stromwandler (1) für pulsstromsensitive Fehlerstrom
schutzschalter mit einem Magnetkern (3) aus einer
feinkristallinen weichmagnetischen Eisenbasislegierung
mit einem Eisengehalt von mehr als 60 at.-%, deren Gefüge
zu mehr als 50% aus feinkristallinen Körnern mit einer
Korngröße von weniger als 100 nm besteht, wobei die Eisenbasislegierung neben
Eisen im wesentlichen (in at-%) 0,5 bis 2% Kupfer, 2 bis 5% mindestens eines
der Metalle Niob, Wolfram, Tantal, Zirkonium, Hafnium,
Titan und/oder Molybdän, 8 bis 18% Silizium sowie 5 bis
14% Bor enthält, und wobei der Gesamtgehalt an Bor und
Silizium mehr als 18% beträgt, wobei der
Magnetkern
- - ein Remanenzverhältnis Br/Bs kleiner als 0,3,
- - einen dynamischen Induktionshub ΔB(dyn) von mehr als 0,6 T bei einer Feldstärkeamplitude von 100 mA/cm,
- - einen maximalen dynamischen Induktionshub von mehr als 0,7 T
- - sowie ein Verhältnis von dynamischem Induktionshub zu Induktionsamplitude ΔB(dyn)/ von mehr als 0,7
aufweist, und wobei die Magnetwerte durch eine erste
Wärmebehandlung eines rascherstarrten, amorphen
Legierungsbandes zur Erzielung der feinkristallinen
Phase in einem Magnetfeld parallel zur Bandrichtung
(Längsfeld) und eine zweite Wärmebehandlung in einem
Magnetfeld senkrecht zur Bandrichtung erhältlich sind.
2. Stromwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
der Magnetkern (3) ein Verhältnis ΔB(dyn)/ von mehr als 0,8 aufweist.
3. Stromwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Eisenbasislegierung
einen Siliziumgehalt von 14 bis 17% aufweist.
4. Stromwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet dadurch, daß der Magnetkern ein Remanenzverhältnis Br/Bs von weniger
als 0,1 aufweist.
5. Stromwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet dadurch, daß der Magnetkern eine Induktionsamplitude
von 0,7 T bei einer Feldstärkeamplitude
zwischen 10 bis 120 mA/cm (50 Hz Sinusanregung) aufweist.
6. Fehlerstromschutzschalter mit einem Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß er sekundärseitig ohne einen Resonanzkreis
arbeitet.
7. Verfahren zur Wärmebehandlung eines Eisenlegierungsbandes
für den Magnetkern eines Stromwandlers
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Wärmebehandlung bei einer Temperatur
zwischen 480 und 600°C für die Dauer von mindestens
0,2 h und die zweite Wärmebehandlung bei einer Temperatur
zwischen 200°C und der Temperatur der ersten Wärmebehandlung
für die Dauer von mindestens 0,2 h erfolgt.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4210748A DE4210748C1 (de) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter mit einem solchen Stromwandler, und Verfahren zur Wärmebehandlung des Eisenlegierungsbandes für dessen Magnetkern |
DE59308759T DE59308759D1 (de) | 1992-04-01 | 1993-03-04 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter |
EP93103444A EP0563606B1 (de) | 1992-04-01 | 1993-03-04 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter |
AT93103444T ATE168496T1 (de) | 1992-04-01 | 1993-03-04 | Stromwandler für pulsstromsensitive fehlerstromschutzschalter |
ES93103444T ES2118844T3 (es) | 1992-04-01 | 1993-03-04 | Transformador de corriente para interruptores automaticos de corriente de error sensibles a corriente de impulsos. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4210748A DE4210748C1 (de) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter mit einem solchen Stromwandler, und Verfahren zur Wärmebehandlung des Eisenlegierungsbandes für dessen Magnetkern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4210748C1 true DE4210748C1 (de) | 1993-12-16 |
Family
ID=6455667
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4210748A Expired - Lifetime DE4210748C1 (de) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter mit einem solchen Stromwandler, und Verfahren zur Wärmebehandlung des Eisenlegierungsbandes für dessen Magnetkern |
DE59308759T Expired - Lifetime DE59308759D1 (de) | 1992-04-01 | 1993-03-04 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59308759T Expired - Lifetime DE59308759D1 (de) | 1992-04-01 | 1993-03-04 | Stromwandler für pulsstromsensitive Fehlerstromschutzschalter |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0563606B1 (de) |
AT (1) | ATE168496T1 (de) |
DE (2) | DE4210748C1 (de) |
ES (1) | ES2118844T3 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19702371A1 (de) * | 1997-01-23 | 1998-07-30 | Siemens Ag | Fehlerstromschutzeinrichtung |
DE19927299A1 (de) * | 1999-06-15 | 2000-12-28 | Vacuumschmelze Gmbh | Schaltnetzteilübertrager hoher Leistung |
US7964043B2 (en) | 2001-07-13 | 2011-06-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for producing nanocrystalline magnet cores, and device for carrying out said method |
EP2416329A1 (de) | 2010-08-06 | 2012-02-08 | Vaccumschmelze Gmbh & Co. KG | Magnetkern für Niederfrequenzanwendungen und Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns für Niederfrequenzanwendungen |
US8344830B2 (en) | 2007-07-24 | 2013-01-01 | Vaccumschmelze Gmbh & Co. Kg | Magnet core; method for its production and residual current device |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996009639A1 (de) * | 1994-09-19 | 1996-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Differenzstromschutzschalter mit besonderem kernmaterial |
FR2733374B1 (fr) * | 1995-04-18 | 1997-06-06 | Schneider Electric Sa | Dispositif de protection differentielle sensible aux courants pulses |
FR2733376B1 (fr) * | 1995-04-18 | 1997-06-06 | Schneider Electric Sa | Transformateur d'intensite notamment pour declencheur par courant de defaut sensible aux courants pulses et declencheur equipe d'un tel transformateur |
ES2119704B1 (es) * | 1996-10-28 | 1999-04-16 | Univ Madrid Complutense | Sensor de corriente critica basado en el efecto matteucci |
FR2772182B1 (fr) * | 1997-12-04 | 2000-01-14 | Mecagis | Procede de fabrication d'un noyau magnetique en alliage magnetique doux nanocristallin et utilisation dans un disjoncteur differentiel de la classe ac |
FR2772181B1 (fr) * | 1997-12-04 | 2000-01-14 | Mecagis | Procede de fabrication d'un noyau magnetique en alliage magnetique doux nanocristallin utilisable dans un disjoncteur differentiel de la classe a et noyau magnetique obtenu |
EP1131830B1 (de) | 1998-11-13 | 2006-05-10 | Vacuumschmelze GmbH | Magnetkern, der zum einsatz in einem stromwandler geeignet ist, verfahren zur herstellung eines magnetkerns und stromwandler mit einem magnetkern |
EP1154539A1 (de) * | 2000-05-10 | 2001-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Fehlerstromschutzschalter mit Summenstromwandler |
FR2877486B1 (fr) * | 2004-10-29 | 2007-03-30 | Imphy Alloys Sa | Tore nanocristallin pour capteur de courant, compteurs d'energie a simple et a double etage et sondes de courant les incorporant |
EP1710812B1 (de) * | 2005-02-25 | 2008-07-16 | Magnetec GmbH | Fehlerstromschutzschalter und Magnetkern für einen Fehlerstromschutzschalter |
CN101996763B (zh) * | 2010-10-14 | 2011-12-28 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 调频电动机保护用电流互感器 |
US8699190B2 (en) | 2010-11-23 | 2014-04-15 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic metal strip for electromechanical components |
RU2543981C1 (ru) * | 2013-09-09 | 2015-03-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Регулируемый дугогасящий реактор |
DE102017201239A1 (de) | 2017-01-26 | 2018-07-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter |
DE102017205004B4 (de) | 2017-03-24 | 2022-12-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Leistungsschalter |
JP7099035B2 (ja) * | 2018-04-27 | 2022-07-12 | セイコーエプソン株式会社 | 軟磁性粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3028595A1 (de) * | 1980-07-28 | 1982-02-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Fehlerstromschutzschalter, der auf fehlerstroeme mit gleichstromkomponenten anspricht |
EP0271657A2 (de) * | 1986-12-15 | 1988-06-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Weichmagnetische Legierung auf Eisenbasis und Herstellungsverfahren |
DE3201569C2 (de) * | 1981-03-25 | 1990-10-04 | Magnetic Metals Gmbh, 2127 Scharnebeck, De | |
DE3911480A1 (de) * | 1989-04-08 | 1990-10-11 | Vacuumschmelze Gmbh | Verwendung einer feinkristallinen eisen-basislegierung als magnetwerkstoff fuer fehlerstrom-schutzschalter |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2044302B2 (de) * | 1970-09-08 | 1975-01-23 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Fehlerstromschutzschalter |
DE3026498C2 (de) * | 1980-07-12 | 1987-01-08 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Verwendung von Ringbandkernen |
JPS6034620B2 (ja) * | 1981-03-06 | 1985-08-09 | 新日本製鐵株式会社 | 鉄損が極めて低く熱的安定性とよい非晶質合金 |
-
1992
- 1992-04-01 DE DE4210748A patent/DE4210748C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-04 DE DE59308759T patent/DE59308759D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-04 AT AT93103444T patent/ATE168496T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-03-04 EP EP93103444A patent/EP0563606B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-04 ES ES93103444T patent/ES2118844T3/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3028595A1 (de) * | 1980-07-28 | 1982-02-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Fehlerstromschutzschalter, der auf fehlerstroeme mit gleichstromkomponenten anspricht |
DE3201569C2 (de) * | 1981-03-25 | 1990-10-04 | Magnetic Metals Gmbh, 2127 Scharnebeck, De | |
EP0271657A2 (de) * | 1986-12-15 | 1988-06-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Weichmagnetische Legierung auf Eisenbasis und Herstellungsverfahren |
DE3911480A1 (de) * | 1989-04-08 | 1990-10-11 | Vacuumschmelze Gmbh | Verwendung einer feinkristallinen eisen-basislegierung als magnetwerkstoff fuer fehlerstrom-schutzschalter |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Firmenschrift PW-002 der Vacuumschmelze: "Ring- bandkerne für pulsstromsensitive Fehlerstrom- Schutzschalter" 04/90 * |
HERZER, G.: Grain size dependence of coercivity and permeability in nanocrystalline Ferromagnets. In: IEEE Trans. on Magn. Vol.26, No.5, Sept.1990, S.1397-1402 * |
M. MÜLLER, N. MATTERN, L. ILGEN: "The Influence * |
R. BOLL, Vacuumschmelze GmbH: "Weichmagnetische Werkstoffe", 4.Aufl. 1990, S.308-313 * |
YOSHIZAWA, Y. u. YAMAUCHI, K.: Induced Magnetic Anisotropy and Thickness Dependence of Magnetic Properties in Nanocrystalline Alloy "Finemet" in: IEEE Translat. Journ. on Magnetics in Japan, Vol.5, No.11, Nov.1990, S.1070-1076 * |
YOSHIZAWA, Y. und YAMAUCHI. K.: Effects of magnetic field annealing on magnetic properties in ultrafine cristalliue Fe-Cu-Nb-Si-B Alloys. In: IEEE Trans. on Magn. Vol. 25, Nr. 5, Sept. 1989, S. 3324-3326 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19702371A1 (de) * | 1997-01-23 | 1998-07-30 | Siemens Ag | Fehlerstromschutzeinrichtung |
DE19927299A1 (de) * | 1999-06-15 | 2000-12-28 | Vacuumschmelze Gmbh | Schaltnetzteilübertrager hoher Leistung |
DE19927299C2 (de) * | 1999-06-15 | 2001-10-04 | Vacuumschmelze Gmbh | Schaltnetzteilübertrager hoher Leistung |
US7964043B2 (en) | 2001-07-13 | 2011-06-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for producing nanocrystalline magnet cores, and device for carrying out said method |
US8344830B2 (en) | 2007-07-24 | 2013-01-01 | Vaccumschmelze Gmbh & Co. Kg | Magnet core; method for its production and residual current device |
EP2416329A1 (de) | 2010-08-06 | 2012-02-08 | Vaccumschmelze Gmbh & Co. KG | Magnetkern für Niederfrequenzanwendungen und Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns für Niederfrequenzanwendungen |
WO2012017421A1 (de) | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Magnetkern für niederfrequenzanwendungen und verfahren zur herstellung eines magnetkerns für niederfrequenzanwendungen |
US10892090B2 (en) | 2010-08-06 | 2021-01-12 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Magnet core for low-frequency applications and method for producing a magnet core for low-frequency applications |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59308759D1 (de) | 1998-08-20 |
EP0563606B1 (de) | 1998-07-15 |
ATE168496T1 (de) | 1998-08-15 |
EP0563606A2 (de) | 1993-10-06 |
EP0563606A3 (de) | 1994-12-14 |
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