DE602006000237T2 - Differenzstrom-messeinrichtung, auslösemodul mit einer solchen messeinrichtung und abschaltvorrichtung mit einem solchen modul - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Differenzstrom-Messeinrichtung zur Messung des Differenzstroms in mindestens zwei Stromleitungen. Die genannte Einrichtung umfasst einen ersten Magnetkreis, der dazu dient, um die Stromleitungen geführt zu werden und so einen Primärkreis eines Wandlers zu bilden, sowie eine erste, um den genannten Magnetkreis geführte Sekundärwicklung, die den Sekundärkreis des Wandlers bildet. Um die erste Sekundärwicklung und den Magnetkreis ist eine Abschirmung geführt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Zur Erfassung von Differenzströmen in elektrischen Stromleitungen oder elektrischen Leitern 25 werden häufig Summenstromwandler mit einer ersten, um einen Magnetkern 16 geführten Sekundärwicklung 11 verwendet. Wie aus 1 und 2 hervorgeht, umschließt der genannte, insbesondere ringförmig oder rechteckig ausgebildete Kern die elektrischen Stromleitungen oder elektrischen Leiter 25. Die elektrischen Stromleitungen oder elektrischen Leiter werden nachfolgend kurz als Stromleitungen bezeichnet.
  • Die um den Kern 16 geführte erste Sekundärwicklung 11 bildet eine Sekundärwicklung eines Wandlers, dessen Primärkreis von den Stromleitungen 25 gebildet wird. Die genannte erste Sekundärwicklung liefert ein Messsignal. Die an den Klemmen der Sekundärwicklung anliegende Spannung ist der Summe der über die Stromleitungen 25 fließenden Ströme direkt proportional. Die erste Sekundärwicklung 11 des Summenstromwandlers dient dazu, mit Verarbeitungsmitteln 29 einer Abschaltvorrichtung 50 verbunden zu werden. Diese Verarbeitungsmittel 29 analysieren das aufgenommene Signal und können insbesondere die Abschaltung der in die Stromleitungen 25 geschalteten Kontakte 30 steuern. Die Abschaltung der Kontakte 30 erfolgt durch einen Schaltmechanismus 32 über ein Relais 31.
  • Aufgrund der hohen Ansprechempfindlichkeit dieser zur Messung von kleinen Strömen bestimmten Art von Summenstromwandlern 9 ist die erste Sekundärwicklung 11 normalerweise in einer Abschirmung 10 angeordnet.
  • Durch die Abschirmung 10 des Summenstromwandlers lässt sich der Einfluss äußerer Störgrößen verringern, die in einigen Fällen Messfehler bei der Differenzstrommessung verursachen und eine ungewollte Abschaltung im Überlastfall bewirken können.
  • Wie in den Druckschriften EP 0959484 und WO 9119305 beschrieben, ist die Umhüllung eines Summenstromwandlers mit einer Abschirmung 10 eine weit verbreitete Praxis. Die Abschirmung 10 kann mehrteilig ausgeführt sein und insbesondere eine äußere Abschirmung, eine innere Abschirmung und mindestens eine seitliche Abschirmung umfassen.
  • Die Differenzstrommessung erfolgt im Allgemeinen gleichzeitig mit der Messung der über die einzelnen Stromleitungen 25 fließenden Ströme. Die über die einzelnen Stromleitungen 25 fließenden Ströme werden nachfolgend als Hauptströme bezeichnet.
  • Ein zur Messung kleiner Ströme ausgelegter Summenstromwandler 9 ist nicht in der Lage, Messdaten über die Hauptströme zu liefern. Ein Summenstromwandler ist nämlich aufgrund der hohen Ströme, insbesondere der Kurzschlussströme, schnell gesättigt.
  • Die Strommmessung erfolgt daher im Allgemeinen durch Messstromwandler 22, die zusätzlich in die Stromleitungen 25 geschaltet sind. Wie aus 1 hervorgeht, sind die Stromwandler 22 auf herkömmliche Art und Weise mit den Verarbeitungsmitteln 29 einer Abschaltvorrichtung 50 verbunden. Da diese Stromwandler zur Messung der über die Stromleitungen 25 fließenden Ströme dienen, sind die an die Verarbeitungsmittel 29 übertragenen Informationen insbesondere dazu geeignet, den Schutz der mit dem genannten Wandler bestückten Stromleitungen zu gewährleisten.
  • Die Stromwandler 22 können auch an Stromversorgungsmittel 28 angeschlossen werden, um die Stromversorgung der Verarbeitungsmittel 29 zu gewährleisten. Auf diese Weise sorgen die Stromwandler 22 für die Stromversorgung der dem Summenstromwandler 9 zugeordneten Verarbeitungsmittel 29 ohne jegliche Hilfsenergiequelle.
  • Die Installation sämtlicher Stromwandler 22, 9 in einer Abschaltvorrichtung 50 kann sich als kritisch erweisen, wenn nur ein begrenzter Raum im Inneren der genannten Vorrichtung zur Verfügung steht. Wie aus 1 hervorgeht, ist dies besonders dann der Fall, wenn die Abschaltvorrichtung 50 vier- oder dreipolig ausgelegt und ein Stromwandler 22 um jede einzelne Stromleitung 25 sowie ein Summenstromwandler 9 um alle Stromleiter 25 geführt ist.
  • Einige Lösungen, insbesondere gemäß der Druckschrift EP 1045500 , beschränken sich darauf, anstatt drei nur zwei Stromwandler zu verwenden. Mit Hilfe einer elektronischen Schaltung kann aus den Messwerten der beiden Stromwandler die fehlende dritte Größe für den betreffenden Leiterstrom gewonnen werden. Bei einer solchen Auslegung ist jedoch der Schutz nicht gewährleistet, wenn ein einpoliger Kurzschluss in derjenigen Stromleitung auftritt, die nicht mit einem Stromwandler beschaltet ist. Der im Allgemeinen zur Messung kleiner Ströme von einigen Hundertstel Ampere bestimmte Summenstromwandler wird dabei durch den einwirkenden Kurzschlussstrom gesättigt und kann keine korrekten Messdaten liefern.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des bisherigen Stands der Technik zu beheben, und schlägt eine Differenzstrom-Messeinrichtung mit einem großen Messbereich vor, mit der gleichzeitig kleine Differenzströme und hohe Kurzschlussströme gemessen werden können.
  • Die erfindungsgemäße Messeinrichtung umfasst mindestens eine zweite Sekundärwicklung, die um mindestens einen Teil der Metallabschirmung geführt ist, die einen zweiten Magnetkreis mindestens eines zweiten Stromwandlers bildet, welcher dazu dient, ein elektrisches Signal zu liefern, das einen in mindestens einer Stromleitung fließenden Strom abbildet.
  • Die Metallabschirmung 10 kann eine äußere Abschirmung, eine innere Abschirmung und mindestens eine seitliche Abschirmung umfassen.
  • Die Metallabschirmung umfasst vorteilhaft zwei seitliche Abschirmungen.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung ist mindestens eine zweite Sekundärwicklung um mindestens einen Teil der äußeren Abschirmung, mindestens einen Teil der inneren Abschirmung und mindestens einen Teil der seitlichen Abschirmungen geführt. Die von der genannten, mindestens einfach vorhandenen zweiten Sekundärwicklung umschlossenen genannten Abschirmungen bilden den Magnetkreis mindestens eines zweiten Stromwandlers, wobei jede Abschirmung die Stromleitungen umschließt.
  • Vorteilhaft ist eine zweite Sekundärwicklung um die gesamte Metallabschirmung herumgeführt.
  • Vorteilhaft ist mindestens eine zweite Sekundärwicklung um mindestens einen Teil einer der seitlichen Abschirmungen herumgeführt.
  • Vorteilhaft ist mindestens eine zweite Sekundärwicklung um eine der beiden seitlichen Abschirmungen herumgeführt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine zweite Sekundärwicklung um mindestens einen Teil einer ersten seitlichen Abschirmung herumgeführt und mindestens eine zweite Sekundärwicklung um mindestens einen Teil der zweiten seitlichen Abschirmung herumgeführt. Die genannten umgebenen Abschirmungen bilden Magnetkreise von mindestens zwei zweiten Stromwandlern.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung umfasst mindestens eine der von einer zweiten Sekundärwicklung umgebenen Abschirmungen mindestens einen Luftspalt.
  • Ein Auslösemodul, das dazu dient, an eine Abschaltvorrichtung angeschlossen zu werden und N Stromleitungen umfasst, ist mit einer Differenzstrom-Messeinrichtung der oben beschriebenen Art ausgerüstet. Die Messeinrichtung ist um die Stromleitungen herum angeordnet. Der zweite Stromwandler der Differenzstrom-Messeinrichtung dient dazu, mit den Stromversorgungsmitteln und/oder Verarbeitungsmitteln einer Abschaltvorrichtung verbunden zu werden, und die erste Sekundärwicklung der Differenzstrom-Messeinrichtung dient dazu, mit den Verarbeitungsmitteln der genannten Abschaltvorrichtung verbunden zu werden.
  • Vorteilhaft weisen mindestens N-1 Stromleitungen jeweils einen kombinierten Stromwandler mit einer ersten Wicklung auf, die um einen Magnetkreis geführt ist und dazu dient, mit den Stromversorgungsmitteln einer Abschaltvorrichtung verbunden zu werden. Der kombinierte Stromwandler umfasst außerdem eine zweite Wicklung, die um einen unmagnetischen Kern gewickelt ist und dazu dient, mit den Verarbeitungsmitteln einer Abschaltvorrichtung verbunden zu werden.
  • Abschaltvorrichtung zum Schutz von mindestens N Stromleitungen mit Stromversorgungsmitteln, Verarbeitungsmitteln und einem Ausschaltmechanismus zur Abschaltung elektrischer Kontakte, welche Vorrichtung ein Auslösemodul der oben beschriebenen Art umfasst. Die Verarbeitungsmittel der Abschaltvorrichtung sind mit der Diffferenzstrom-Messeinrichtung des genannten Auslösemoduls verbunden.
  • Die Stromversorgungsmittel sind vorteilhaft über die Wicklungen an die kombinierten Stromwandler des Auslösemoduls angeschlossen und mit mindestens einer zweiten Sekundärwicklung der Differenzstrom-Messeinrichtung verbunden.
  • Die Verarbeitungsmittel sind vorteilhaft über die Wicklungen an die kombinierten Stromwandler des Auslösemoduls angeschlossen und mit der ersten Sekundärwicklung der Differenzstrom-Messeinrichtung verbunden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen
  • 1 ein Blockschaltbild einer Abschaltvorrichtung bekannter Art mit Stromwandlern und einem Summenstromwandler,
  • 2 eine schematische Schnittansicht eines geschirmten Summenstromwandlers bekannter Art,
  • 3 und 4 eine Differenzstrom-Messeinrichtung nach einer Ausgestaltung der Erfindung,
  • 5 bis 10 Ausführungsvarianten der Differenzstrom-Messeinrichtung aus 3 und 4,
  • 11 ein Blockschaltbild einer Abschaltvorrichtung mit einem Auslösemodul nach einer Ausgestaltung der Erfindung,
  • 12 ein Blockschaltbild einer besonderen Ausgestaltung der Verarbeitungsmittel der Abschaltvorrichtung aus 11.
  • GENAUE BESCHREIBUNG EINER VORZUGSWEISEN AUSGESTALTUNG DER ERFINDUNG
  • Nach einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung gemäß 3 und 4 umfasst die Differenzstrom-Messeinrichtung 9 einen quasi-geschlossenen Magnetkern 16 mit rechteckigem Querschnitt. Der genannte Kern besteht aus einem Magnetwerkstoff mit hoher Permeabilität auf Basis einer kristallinen oder nanokristallinen Legierung. Der Magnetkern 16 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und kann aus einem Bandwickel oder einem Blechpaket hergestellt sein. Um eine optimale Ansprechempfindlichkeit der Differenzstrom-Messeinrichtung 9 zu erzielen, weist der Kern keinen Luftspalt auf. Der genannte Kern dient dazu, um die Stromleitungen 25 herum geführt zu werden.
  • Um den Magnetkern 16 ist eine erste Sekundärwicklung 11 geführt, die dazu dient, einen möglicherweise in den Stromleitungen 25 fließenden Differenzstrom zu messen. Die erste Sekundärwicklung 11 ist über den gesamten Umfang des Magnetkerns 16 verteilt.
  • Die erste Sekundärwicklung 11 bildet auf diese Weise die Sekundärwicklung eines Stromwandlers. Der Pirmärkreis besteht aus den Stromleitungen 25. Die erste Sekundärwicklung 11 dient dazu, über Verbindungsleiter 17 mit den Verarbeitungsmitteln einer Abschaltvorrichtung 50 verbunden zu werden.
  • Ein Metallabschirmung 10 wird verwendet, um den Einfluss äußerer Störgrößen auf die Differenzstrommessung zu begrenzen. Diese Abschirmung 10 besteht aus einer äußeren Abschirmung 14, einer inneren Abschirmung 13 und mindestens einer seitlichen Abschirmung 12. Bei der beschriebenen Ausgestaltung werden zur maximalen Begrenzung des Einflusses äußerer Störgrößen zwei seitliche Abschirmungen 12A, 12B verwendet. Vorzugsweise ist jeder Teil 12, 13, 14 der Abschirmung 10 um die Stromleitungen 25 geführt. Jeder Teil 12, 13 und 14 der Abschirmung 10 kann als Bandwickel oder Blechpaket ausgebildet sein.
  • Die Abschirmungen bestehen aus einem Magnetwerkstoff mit hoher Sättigungsinduktion und vorzugsweise hoher Permeabilität. Durch die Wahl des Materials mit hoher Sättigungsinduktion kann eine Sättigung der Abschirmungen bei hohen Hauptströmen verhindert werden.
  • Um einen Teil der Abschirmung 10 ist mindestens eine zweite Sekundärwicklung 2 geführt. Nach einer in 3 und 4 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Sekundärwicklung 2 um mindestens einen Teil der äußeren Abschirmung 14, mindestens einen Teil der innereren Abschirmung 13 und mindestens einen Teil der seitlichen Abschirmungen 12A, 12B geführt. Jede dieser Abschirmungen 13, 14, 12A, 12B umschließt die Stromleitungen 25.
  • Die von der zweiten Sekundärwicklung 2 umgebenen genannten Abschirmungen bilden den Magnetkreis eines zweiten Stromwandlers. Der zweite Stromwandler dient dazu, über Verbindungsleiter 37 mit den Verarbeitungsmitteln 29 einer Abschaltvorrichtung 50 verbunden zu werden.
  • Je nach Art der Anwendung kann dieser zweite Stromwandler auch an die Stromversorgungsmittel 28 der genannten Abschaltvorrichtung angeschlossen werden.
  • Der zweite Stromwandler kann zur Messung von hohen Differenzströmen eingesetzt werden, um so die Messdynamik des Summenstromwandlers zu vergrößern. Gemäß der beschriebenen Ausgestaltung besteht das für die Ausführung der Abschirmung verwendete Material aus einer Eisen(Fe)-Silizium(Si)-Legierung. Diese FeSi-Legierung weist keine ausreichende Permeabilität zur Messung von kleinen Differenzströmen auf. So können bei einer Abschirmung ohne Luftspalt mittlere und hohe Differenzströme mit Werten von 300 mA und größer gemessen werden.
  • Darüber hinaus kann dieser Stromwandler auch Messungen von Hauptströmen großer Stärke, und zwar insbesondere in einer Stromleitung durchführen, die nicht mit einem kombinierten Stromwandler 22 beschaltet ist. Hierzu ist es erforderlich, einen Luftspalt 60 in mindestens einem Teil der Abschirmung 10 vorzusehen, damit diese nicht durch den Stromfluss gesättigt wird.
  • Nach einer in 5 gezeigten zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine zweite Sekundärwicklung 2 um die gesamte Metallabschirmung 10 geführt.
  • Nach einer in 6 gezeigten Ausführungsvariante kann mindestens eine zweite Sekundärwicklung 2 um mindestens einen Teil einer der beiden seitlichen Abschirmungen 12A bzw. 12B geführt sein. Der von der Sekundärwicklung 2 umgebene Teil der Abschirmung 10 ist um die Stromleitungen 25 herumgeführt.
  • Nach einer anderen, in 7 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung kann eine zweite Sekundärwicklung 2 vollständig um eine der seitlichen Abschirmungen 12A, 12B geführt sein.
  • Nach einer weiteren, in 8 bis 10 gezeigten Ausgestaltung der Erfindung können eine zweite Sekundärwicklung 2a um mindestens einen Teil einer ersten seitlichen Abschirmung 12A und eine zweite Sekundärwicklung 2b um mindestens einen Teil der zweiten seitlichen Abschirmung 12b geführt sein. Die von den zweiten Sekundärwicklungen 2a, 2b umgebenen, genannten Abschirmungen bilden die Magnetkreise von mindestens zwei zweiten Stromwandlern.
  • Nach anderer Ausgestaltung kann der Magnetkern 16 kreisförmig, oval oder elliptisch ausgebildet sein.
  • Die Differenzstrom-Messeinrichtung 9 gemäß den einzelnen Ausgestaltungen der Erfindung dient insbesondere dazu, mit einem Auslösemodul 40 kombiniert zu werden, das seinerseits dazu dient, Befehle an eine Abschaltvorrichtung 50 auszusenden. Das Auslösemodul 40 dient dazu, mit einer Abschaltvorrichtung 50 verbunden zu werden, die ihrerseits dazu dient, mit mindestens N Stromleitungen 25 verbunden zu werden. Die Differenzstrom-Messeinrichtung 9 gemäß den Ausgestaltungen der Erfindung ist um N Stromleitungen 25 geführt.
  • Des Weiteren umfasst das Auslösemodul 40 vorzugsweise mindestens einen kombinierten Stromwandler 26, mit dem mindestens eine Stromleitung 25 bestückt ist. Die genannten Stromwandler 26 sind Magnetstromwandler mit einer, um einen Magnetkreis 33 geführten ersten Wicklung 35, die dazu dient, mit Stromversorgungsmitteln 28 einer Abschaltvorrchtung 50 verbunden zu werden. Die kombinierten Stromwandler 26 umfassen eine zweite Wicklung 34, die dazu dient, mit den Verarbeitungsmitteln 29 einer Abschaltvorrichtung 50 verbunden zu werden. Die zweiten Wicklungen 34 sind um einen Träger aus einem unmagetischen Material geführt, der um eine Stromleitung 25 gelegt ist, welche von dem zu messenden Strom durchflossen wird. Die zweite Wicklung 34 bildet eine Sekundärwicklung eines Stromwandlers, dessen Primärwicklung durch die genannte Stromleitung 25 gebildet wird. Die Sekundärwicklung liefert ein Messsignal, das dem über die Stromleitung 25 fließenden Strom direkt proportional ist. Das kein Magnetkern vorhanden ist, der gesättigt werden könnte, lässt sich eine große Messdynamik erzielen. Die Anordnung 34, 25 bildet einen Stromwandler vom Typ Rogowskispule, der als Schutz bei Auftreten eines einpoligen Kurzschlusses in der mit dem genannten Wandler bestückten Stromleitung dient. Die Merkmale der kombinierten Stromwandler 26 sind in der französischen Patentanmeldung 0405199 der Anmelderin beschrieben. Die relevanten Teile des Beschreibungsteils der genannten Anmeldung werden hier informationshalber wiedergegeben.
  • In dem Ausführungsbeispiel sind N-1 Stromleitungen 25 mit jeweils einem kombinierten Stromwandler 26 bestückt.
  • Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Auslösemodul 40 in eine Abschaltvorrichtung 50, beispielsweise einen Leistungsschalter integriert werden.
  • Der Leistungsschalter 50 ist in Stromleitungen 25 geschaltet. Die ersten Wicklungen 35 der kombinierten Stromwandler 26 des Auslösemoduls 40 sind dabei an die Stromversorgungsmittel 28 der Abschaltvorrichtung 50 angeschlossen. Die zweiten Wicklungen 34 sind mit den Verarbeitungsmitteln 29 verbunden. Die Energieversorgung der Verarbeitungsmittel 29 erfolgt wiederum über die Stromversorgungsmittel 28.
  • Wie aus 11 hervorgeht, sind N-1 Stromleitungen 25 jeweils mit einem kombinierten Stromwandler 26 bestückt.
  • Die Funktionsweise der Abschaltvorrichtung 50 ist wie folgt: Wird ein Summenstromfehler durch die Differenzstrom-Messeinrichtung 9 erfasst, senden die mit dieser Messinformation beaufschlagten Verarbeitungsmittel 29 über das Relais 31 einen Befehl zur Abschaltung der Kontakte 30 an den Ausschaltmechanismus 32. Die Energieversorgung der Verarbeitungsmittel 29 erfolgt durch die Stromversorgungsmittel 28 über die Wicklungen 35 der N-1 kombinierten Stromwandler 22.
  • Wird ein Kurzschlussfehler in einer der Stromleitungen 25 erfasst, die mit einem kombinierten Stromwandler 26 bestückt sind, senden die Verarbeitungsmittel 29 über das Relais 31 einen Befehl zur Abschaltung der Kontakte 30 an den Ausschaltmechanismus 32.
  • Tritt ein Kurzschlussfehler in derjenigen Stromleitung 25 auf, die nicht mit einem kombinierten Stromwandler 26 beschaltet ist, wird diese Kurzschlussinformation über den zweiten Wandler des Summenstromwandlers 9 dennoch von den Verarbeitungsmitteln 29 erfasst und analysiert. Die Verarbeitungsmittel 29 senden daraufhin einen Befehl zur Abschaltung der Kontakte 30 über das Relais 31 an den Ausschaltmechanismus 32.
  • So ist mit diesem neuen Schaltungsaufbau aufgrund des zweiten Wandlers des Summenstromwandlers 9 der Schutz der Installation auch dann gewährleistet, wenn ein einpoliger Kurzschluss in der Stromleitung auftritt, die nicht mit einem kombinierten Stromwandler 26 bestückt ist. Außerdem wird der Befehl zum Abschalten der Kontakte 30 auch dann erteilt, wenn der Summenstromwandler 9 aufgrund des Kurzschlussstroms gesättigt ist.
  • Nach anderer Ausgestaltung können die Verarbeitungsmittel 29 aus den Messsignalen Isn, Is1, Is3 der zwei oder drei kombinierten Stromwandler 26 den fehlenden Wert des Stroms 12 errechnen, der in der nicht mit einem Stromwandler 26 bestückten Stromleitung 25 fließt.
  • Die Signale Isn, Is1, Is3 bilden die Hautpströme Ipn, Ip1, Ip3 in den zu schützenden Stromleitern 25 ab. Nach der vorliegenden Ausgestaltung der Erfindung bildet das Signal Isn einen Neutralleiter-Hauptstrom Ipn ab. Entsprechend bilden die Signale Is1 und Is3 zwei Phasenleiter-Hauptströme Ip1, Ip3 ab.
  • Wie aus 13 hervorgeht, werden die Signale Isn, Is1, Is3, welche die Hauptströme Ipn, Ip1, Ip3 abbilden, dem Eingang der Verarbeitungsschaltung 291 der Verarbeitungsmittel 29 zugeführt. Die Verarbeitungsschaltung 291 liefert dann Signale In, I1, I3 an eine Auslöseeinheit 293, welche die gemessenen und verarbeiteten Stromwerte abbilden.
  • Eine mit der Verarbeitungschaltung 291 und der Auslöseeinheit 293 verbundene Berechnungsschaltung 292 wird mit Signalen beaufschlagt, welche die von der Verarbeitungsschaltung gemessenen und verarbeiteten Ströme abbilden. Liegt kein Summenstromfehler vor, ist die Vektorsumme der über alle Stromleitungen fließenden Ströme gleich null. Die Berechnungsschaltung 292 kann daraufhin ein Signal 12 errechnen und ausgeben, das den fehlenden Phasenstrom abbildet.
  • Auf diese Weise erhält die Auslöseinheit 293 Signale, welche die drei Phasenströme in den zu schützenden Stromleitungen abbilden.
  • Die Auslöseeinheit 293 gewährleistet die Auslösefunktionen und liefert ein Auslösesignal an das Relais 31, wenn die von ihr empfangenen Stromsignale In, I1, I2, I3 über eine bestimmte Zeitdauer bestimmte Schwellwerte überschreiten. Die Auslösefunktionen sind insbesondere der langzeitverzögerte Schutz, der kurzzeitverzögerte Schutz und der unverzögerte Schutz. Das Relais 31 steuert anschließend über den Ausschaltmechanismus 32 das Öffnen der Kontakte 30.

Claims (14)

  1. Differenzstrom-Messeinrichtung (9) zur Messung des Differenzstroms in mindestens zwei Stromleitungen, welche Einrichtung • einen ersten Magnetkreis (16), der dazu dient, um die Stromleitungen (25) geführt zu werden und so einen Primärkreis eines Wandlers zu bilden, • eine erste Sekundärwicklung (11), die um den genannten Magnetkreis geführt ist und den Sekundärkreis des Wandlers bildet, • sowie eine, um die erste Sekundärwicklung (11) und den Magnetkreis (16) geführte Metallabschirmung (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Sekundärwicklung (2) um mindestens einen Teil der Metallabschirmung (10) geführt ist, die einen zweiten Magnetkreis mindestens eines zweiten Stromwandlers bildet, welcher dazu dient, ein elektrisches Signal zu liefern, das einen in mindestens einer Stromleitung (25) fließenden Strom abbildet.
  2. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallabschirmung (10) aus einer äußeren Abschirmung (14), einer inneren Abschirmung (13) und mindestens einer seitlichen Abschirmung (12A, 12B) besteht.
  3. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallabschirmung (10) zwei seitliche Abschirmungen (12A, 12B) umfasst.
  4. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Sekundärwicklung (2) um mindestens einen Teil der äußeren Abschirmung (14), mindestens einen Teil der inneren Abschirmung (13) und mindestens einen Teil der seitlichen Abschirmungen (12A, 12B) geführt ist, wobei die genannten, von der mindestens einfach vorhandenen zweiten Sekundärwicklung (2) umgebenen Abschirmungen den Magnetkreis mindestens eines zweiten Stromwandlers bilden und jede Abschirmung (13, 14, 12A, 12B) um die Stromleitungen (25) geführt ist.
  5. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sekundärwicklung (2) um die gesamte Metallabschirmung (10) geführt ist.
  6. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Sekundärwicklung (2) um mindestens einen Teil einer der seitliche Abschirmungen (12A, 12B) geführt ist.
  7. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Sekundärwicklung (2) um eine der seitlichen Abschirmungen (12A, 12B) geführt ist.
  8. Differenzstrom-Messeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Sekundärwicklung (2a) um mindestens einen Teil einer ersten seitlichen Abschirmung (12A) und mindestens eine zweite Sekundärwicklung (2b) um mindestens einen Teil der zweiten seitlichen Abschirmung (12B) geführt ist, wobei die von den Wicklungen umgebenen Abschirmungen Magnetkreise von mindestens zwei zweiten Stromwandlern bilden.
  9. Differenzstrom-Messeinrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der von einer zweiten Sekundärwicklung (2) umgebenen Abschirmungen mindestens einen Luftspalt (60) aufweist.
  10. Auslösemodul (40), das zum Anschluss an eine Abschaltvorrichtung (50) dient und N Stromleitungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenzstrom-Messeinrichtung (9) nach den vorhergehenden Ansprüchen um Stromleitungen (25) geführt ist, wobei der zweite Stromwandler der Differenzstrom-Messeinrichtung (9) dazu dient, mit Stromversorgungsmitteln (28/29) und/oder Verarbeitungsmitteln (29) einer Abschaltvorrichtung (50) verbunden zu werden, und die erste Sekundärwicklung (11) der Differenzstrom-Messeinrichtung (9) dazu dient, mit den Verarbeitungsmitteln (29) der genannten Abschaltvorrichtung verbunden zu werden.
  11. Auslösemodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens N-1 Stromleitungen (25) mit jeweils einem kombinierten Stromwandler (26) bestückt sind, der • eine um einen Magnetkreis (33) geführte erste Wicklung (35), die dazu dient, mit Stromversorgungsmitteln (28) einer Abschaltvorrichtung (50) verbunden zu werden, • und eine um einen unmagnetischen Träger geführte zweite Wicklung (34) umfasst, die dazu dient, mit Verarbeitungsmitteln (29) einer Abschaltvorrichtung (50) verbunden zu werden.
  12. Abschaltvorrichtung (50) zum Schutz von mindestens N Stromleitungen (25) mit Stromversorgungsmitteln (28), Verarbeitungsmitteln (29) und einem Ausschaltmechanismus (32) zur Abschaltung elektrischer Kontakte (30), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Auslösemodul (40) nach einem der Ansprüche 10 bis 11 umfasst, wobei die Verarbeitungsmittel (29) der Abschaltvorrichtung (50) mit der Differenzstrom-Messeinrichtung (9) des genannten Auslösemoduls verbunden sind.
  13. Abschaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungsmittel (28) über die ersten Wicklungen (35) an die kombinierten Stromwandler (26) des Auslösemoduls (40) angeschlossen sind und mit mindestens einer zweiten Sekundärwicklung (2) der Differenzstrom-Messeinrichtung (9) verbunden sind.
  14. Abschaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel (29) über die zweiten Wicklungen (34) an die kombinierten Stromwandler (26) des Auslösemoduls (40) angeschlossen sind und mit der ersten Sekundärwicklung (11) der Differenzstrom-Messeinrichtung (9) verbunden sind.
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