DE69507655T2 - Überstromauslöseeinheit mit separat einstellbaren Neutralschutz - Google Patents

Überstromauslöseeinheit mit separat einstellbaren Neutralschutz

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DE69507655T2
DE69507655T2 DE69507655T DE69507655T DE69507655T2 DE 69507655 T2 DE69507655 T2 DE 69507655T2 DE 69507655 T DE69507655 T DE 69507655T DE 69507655 T DE69507655 T DE 69507655T DE 69507655 T2 DE69507655 T2 DE 69507655T2
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Joseph Jacob Matsko
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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf Überstomauslöseeinheiten für Schaltungsunterbrecher und insbesondere auf solche Auslöseeinheiten, welche einen Schutz für den Neutralleiter vorsehen, der separat bzw. unabhängig von den Leitungsschutzfunktionen einstellbar ist.
  • Hintergrundinformation
  • Bei elektrischen Leistungssystemen mit drei Phasen, die normale, ausgeglichene Lasten bedienen, fließt kein oder ein minimaler Strom in dem Neutralleiter. Bei Installationen, bei denen ein Einzelphasenlast Strom aus einer Dreiphasenversorgung zieht, können erhebliche Ströme in dem Neutralleiter erzeugt werden, was ein Überhitzen bewirken kann. Ein solches Überhitzen des Neutralleiters kann durch kostengünstige Leistungsversorgungen bewirkt werden, die in einigen Computern verwendet werden. Solche Belastungen können eine dritte harmonische Schwingung in dem Neutralleiter erzeugen mit einer Amplitute, welche der Quadratwurzel des dreifachen des Leitungsstroms entspricht. Bei neuen Installationen kann der Neutralleiter so bemessen sein, daß er solche Neutralströme aufnimmt. Bei vielen älteren Installationen, bei denen man nicht länger leicht auf die Verkabelung zugreifen kann, sind die Neutralleiter typischerweise halb so groß wie die Phasenleiter.
  • In den Vereinigten Staaten wird durch Verordnungen nicht erlaubt, den Neutralleiter zu öffnen. Jedoch beendet eine Unterbrechung des Stroms in allen der Phasenleiter den Neutralstrom. Während keine trennbaren Kontakte in dem Neutralleiter vorgesehen sind, überwachen einige Schaltungsunterbrecher den Neutralstrom und lösen bei einer Detektierung ausgewählter neutraler Überstromzustände aus. Typischerweise wird der abgefühlte Neutralstrom mit den Phasenströmen in Verhältnis gebracht, bzw. wird eine Höchstwertauswahl getroffen, bei einer zweckmäßigen Skallierung des Neutralstroms bezüglich der Phasenströme, die festgelegt ist durch Auswahl des per Einheitswertes des Stromtransformators, der den Neutralstrom abfühlt, bezüglich des per Einheitswertes des Stromtransformators, der den Phasenstrom abfühlt. Eine solche feste Skallierung wird in der Fabrik eingestellt und kann nicht leicht verändert werden.
  • EP-A-0 446 951 zeigt ein Vierpolschaltungsunterbrecher mit U, V, W und N- Polen zum Schutz der entsprechenden Phasen, bei dem nur ein N- Phasensignal, welches durch eine Stromsignalreproduzierschaltung reproduziert wird, ansprechend auf einen Strom, der durch eine N-Phasenleitung fließt, verstärkt wird, durch eine Nennstromreduzierschaltung und an eine Maximalphasensignalauswahlschaltung geliefert wird, zusammen mit anderen Phasensignalen.
  • Es besteht eine Notwendigkeit für eine Schaltungsunterbrecherauslöseeinheit mit einem Neutralschutz, welche durch den Bediener einstellbar ist, und zwar separat von dem Phasenschutz. Dies würde erlauben, daß ein einzelnes Modell eines Schaltungsunterbrecher leicht vor Ort an die Verwendung angepaßt werden kann, z. B. an eine Installation, bei der Neutralleiter der Hälfte der Größe der Phasenleiter entspricht, oder einer Installation, bei der der Neutralleiter der doppelten Groß wie des Phasenleiters entspricht. Vorzugsweise würde dieser separat einstellbare Neutralschutz Trenn- bzw. Auslösefunktionen mit langer Verzögerung, kurzer Verzögerung und sofortiger Reaktion aufweisen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch die elektrische Schaltungsunterbrechungsvorrichtung gemäß den unabhängigen Schaltun Ansprüchen 1 und 13 erreicht. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
  • Die Erfindung
  • Diese Notwendigkeiten und andere werden durch die Erfindung befriedigt, die auf eine Schaltungsunterbrecherauslöseeinheit gerichtet ist, die einen Neutralschutz vorsieht, der durch den Bediener einstellbar ist, und zwar separat bzw. unabhängig von dem Phasenschutz. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieser separate Neutralschutz auswählbar als ein Prozentsatz, der größer oder kleiner als 100% des Phasenschutzes ist. Insbesondere können die Abtast- bzw. Aufnahmeströme für den Langzeitverzögerungs-, Kurzzeitverzögerungs- und Sofortschutz für den Neutralleiter ausgewählt werden als ein Prozentsatz der Langzeitsverzögerungs-, Kurzzeitverzögerungs- und Sofort-Aufnahmeströme für die Phasenströme. Bei einem Schaltungsunterbrecher, bei dem die Aufnahmeströme für die Phasenschutzfunktionen einstellbar sind als ein erster Faktor mal dem Nennstrom für den Schaltungsunterbrecher, werden die Aufnahmeströme für die Neutralschutzfunktionen ausgewählt als ein zweiter Faktor mal dem Nennstrom. Die Zeitintervalle für die Langzeit- und die Kurzzeitverzögerungen für den Phasenschutz werden für den Neutralschutz verwendet. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Neutralstrom skalliert durch das Verhältnis des ersten Faktors zu dem zweiten Faktor und dann in Beziehung gesetzt mit den Phasenströmen, wobei der Schutzalgorithmus nur mit dem Größten der in Beziehung gesetzten Ströme läuft.
  • Als weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Neutral-Überlastungsalarm betätigt, wenn ein hohes Last-Schwellenwertniveau überschritten wird, welches geringer ist als der Aufnahmestrom für den Neutral-Langzeitverzögerungsschutz.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein volles Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen; in den Zeichnungen zeigt:
  • Fig. 1 ein schematisches Schaltungsdiagramm, teilweise in Blockdiagrammform eines Schaltungsunterbrechers, der die Erfindung beinhaltet;
  • Fig. 2 eine graphische Darstellung der Strom- Zeitcharakteristika des Schaltungsunterbrechers aus Fig. 1 gemäß der Erfindung;
  • Fig. 3A - 3F bilden, wenn sie wie in dem Diagramm gemäß Fig. 3 angeordnet sind, ein schematisches Schaltungsdiagramm der Auslöseeinheit, welche einen Teil des Schaltungsunterbrechers gemäß Fig. 1 bildet;
  • Fig. 4 eine Darstellung einer Bedienertafel, welche einen Teil der Auslöseeinheit gemäß den Fig. 3A - 3F bildet;
  • Fig. 5 ein Flußdiagramm eines geeigneten Computerprogramms, welches durch die Auslöseeinheit gemäß den Fig. 3A - 3F verwendet wird, um die Erfindung zu implementieren;
  • Fig. 6 ein Flußdiagramm einer Subroutine, welche durch das in Fig. 5 gezeigte Computerprogramm verwendet wird.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Fig. 1 zeigt einen Schaltungsunterbrecher 1 gemäß der Erfindung, der mit einem Dreiphasen/Vierkabel-Elektriksystem 3 verbunden ist, um dieses zu schützen. Dieses elektrische System besitzt drei Phasenleiter 5A, 5B und 5C und einen Neutralleiter 5N. Der Schaltungsunterbrecher 1 besitzt drei Primärstromtransformatoren 7A, 7B und 7C zum Abfühlen des Stroms, der in den jeweiligen Phasenleitern fließt. Diese Primär-CT's sind innerhalb des Gehäuses 9 des Schaltungsunterbrechers 1 angeordnet. Ein vierter Primärstromtransformator 7N, der außerhalb des Schaltungsunterbrechers 1 angeordnet ist, überwacht den Strom, der in dem Neutralleiter 5N fließt. Die Primär-CT's 7 sind so ausgewählt, daß der volle Nennstrom des elektrischen Systems auf der Sekundärseite z. B. ein 5 Amper Signal erzeugt. Alle der Primär-CT's 7A - 7C für die Phasen besitzen die selbe Größe; der Primär-CT 7N für Neutral kann jedoch eine unterschiedliche Größe besitzen, abhängig von der relativen Größe des Neutralleiters 5N bezüglich der Größe der Phasenleiter 5A - C. Die Hilfsstromtransformatoren 11A, B, C, N stufen den vollen Nennstrom herunter, z. B. auf 0,1 Amper. Die Sekundärseiten der Primärphasen-CT's sind bei 13 miteinander verbunden.
  • Die zwei Kabel bzw. Drahtausgänge der Sekundärwickelungen der Stromtransformatoren 11A, B, C, N werden als Eingänge an eine digitale Auslöseeinheit 15 angelegt. Die digitale Auslöseeinheit 15, welche in den Fig. 3A - 3F beschrieben ist, führt Schutzfunktionen durch, basierend auf den überwachten Phasen- und Neutralströmen. Diese Schutzfunktionen umfassen das Erzeugen von Auslösesignalen, welche eine Fluß-Nebenschluß-Auslösevorrichtung (flux shunt trip device) 17 betätigt, um trennbare Kontakte 19A, 19B und 19C in den Phasenleitern 5A - C zu öffnen. Wo es die Verordnungen erlauben, kann ein Satz von Kontakten (nicht gezeigt) auch in dem Neutralleiter 5N vorgesehen sein, wenn dies gewünscht ist.
  • Der Schaltungsunterbrecher 1 kann auch ein Relais 21 aufweisen, welches zum Erzeugen eines Neutralalarms gemäß der Erfindung verwendet wird. Das Relais 21 wird durch ein Signal auf der Leitung 23 von der digitalen Auslöseeinheit 15 betätigt. Das Relais 21 schließt einen Satz von Kontakten 25, was eine Kontaktschließanzeige an den Ausgangsanschlüssen 27 vorsieht. Diese Anschlüsse 27 können mit einer entfernten Anzeige (nicht gezeigt) verbunden sein. Der Neutralalarm wird erzeugt, wenn Strom in dem Neutralleiter einen hohen Last-Schwellenwert überschreitet.
  • Fig. 2 ist eine logarithmische Kurve einer beispielhaften Strom-Zeit- Schutzcharakteristik des Schaltungsunterbrechers 1 gemäß der Erfindung. Strom ist auf der Abzisse aufgetragen und Zeit auf der Ordinate. Die rechte Kurve 29 ist die Phasen-Schutzkurve und die linke Kurve 31 ist die Neutral- Schutzkurve. Der am weitesten rechts liegende vertikale Teil 33 der Phasen- Kurve 29 bewirkt den sofortigen Auslösestrom für die Phasenleiter. Diese sofortige Auslösefunktion sieht einen Schutz gegen Kurzschlüsse in den Phasenleitern vor. Typischerweise würde der Schaltungsunterbrecher 1 in einem elektrischen System mit anderen Schaltungsunterbrechern verwendet werden. Die Kurzzeitverzögerungs-Auslösefunktion erlaubt eine Koordination mit anderen Schaltungsunterbrechern in dem System, wie es bekannt ist. Die Kurzzeitverzögerungs-Auslösung wird erzeugt, wenn der Strom einen Aufnahme wert überschreitet, der durch den vertikalen Abschnitt 35 der Kurve 29 bestimmt wird, und zwar für ein Intervall, welches durch die horizontale Linie 37 bestimmt wird.
  • Der Schaltungsunterbrecher 1 sieht auch einen Langzeitverzögerungs-Schutz vor. Die Langzeitverzögerungs-Funktion sieht einen Schutz gegenüber Überhitzung der Leiter des elektrischen Systems infolge eines fortlaufenden, übermäßigen Stroms vor. Typischerweise ist der Langzeitverzögerungs- Schutz so ausgewählt, daß eine Auslösung initiiert wird, wenn ein Strom, der sechs Mal einem Langzeitverzögerungs-Aufnahmestromniveau entspricht für eine ausgewählte Zeitperiode besteht. Der Langzeitverzögerungs- Aufnahmestromwert wird durch das vertikale Liniensegment 39 in Fig. 2 dargestellt. Die ausgewählte Zeit für die Langzeitverzögerungs-Auslösung wird durch den Zeitwert an dem Punkt 41 angezeigt. Da der Zweck der Langzeitverzögerungs-Auslösung darin liegt, gegenüber einer Überhitzung des elektrischen Systems zu schützen, wird üblicher Weise eine I²t-Funktion verwendet, welche den thermischen Zustand des elektrischen Systems für den Langzeitverzögerungs-Schutz schätzt, und dies ist durch den diagonalen Teil 43 der Kurve 29 dargestellt. Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß ein Strom, der den Langzeitverzögerungs-Aufnahmewert übersteigt, eine frühere Langzeitverzögerungs-Auslösung zur Folge hat, und dies ist durch den Zeitwert repräsentiert, der aus dem diagonalen Teil 43 der Kurve 29 abgeleitet ist, und dem höheren Strom entspricht. Bei einigen Installationen wird auch eine I²t-Funktion für eine kurze Zeitverzögerung verwendet, und dies ist durch das diagonal gepunktete Liniensegment 45 in Fig. 2 dargestellt. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel überlappt der Kurzzeitverzögerungs-Schutz den Langzeitverzögerungs-Schutz, wie durch das vertikale Liniensegment 35 angezeigt ist, welches das diagonale Liniensegment 43 oberhalb und links bezüglich des Punkts 41 schneidet. Wie später zu sehen ist, sind in den beispielhaften Schaltungsunterbrecher unterschiedliche Schalter vorgesehen zum Einstellen des Phasen-Sofort-Aufnahmestroms und des Phasen-Langzeitverzögerungs- Aufnahmestroms. Ein separater Schalter ist auch vorgesehen zum Einstellen des Phasen-Kurzzeitverzögerungs-Aufnahmestroms; dieser wird jedoch als ein Faktor mal des Langzeitverzögerungs-Aufnahmestroms eingestellt und ist daher davon abhängig. Diese Abhängigkeit ist durch den gestreiften Teil der Kurve 29 dargestellt.
  • Gemäß der Erfindung ist ein separater durch den Bediener einstellbarer Schutz für den Neutralleiter vorgesehen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind ein Sofort-, ein Kurzzeitverzögerungs- und Langzeitverzögerungs-Schutz für den Neutralleiter vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Aufnahmewerte des Stroms für den Sofort-, Kurzzeitverzögerungs- und Langzeitverzögerungs-Neutral-Schutz bezüglich der Aufnahmewerte für den Phasen-Schutz skalliert. Ferner werden in der beispielhaften Auslöseeinheit 15 die Verzögerungszeiten für die Kurzzeitverzögerung und die Langzeitverzögerung für den Phasen-Schutz auch für den Neutral-Schutz verwendet. Daher wird die Kurve 31, welche die Schutzcharakteristika für den Neutralleiter darstellt nur horizontal verschoben, und zwar um eine Größe, die mit dem Skallierfaktor in Beziehung steht. Die gestrichelte Kurve 31' zeigt, daß die Neutral-Schutzkurve nach rechts bezüglich der Phasen-Schutzkurve verschoben sein kann, wo der Neutral-Leiter größer ist als die Phasen-Leiter. Da der Grund für das Vorsehen eines separaten, durch den Bediener auswählbaren Neutral-Schutz darin liegt, die Tatsache in Betracht ziehen zu können, daß die Größe des Neutral-Leiters sich relativ zur Größe der Phasen-Leiter verändern kann, ist das Vorsehen einer einzelnen Einstellung, welche den Neutral-Schutz bezüglich des Phasen-Schutzes skalliert, wünschenswert bzw. zweckmäßig. Typischerweise sind die selben Faktoren, welche die Auswahl des Zeitintervalls und der Aufnahmewerte für die Phasen-Leiter diktieren für den Neutral-Leiter anwendbar und diese einzelne Einstellung erlaubt eine einfache Korrektur für die relative Größe des Neutral- Leiters. Es sei jedoch bemerkt, daß unterschiedliche Zeiten und unterschiedliche relative Aufnahmewerte für die Sofort-, Kurzzeitverzögerungs- und Langzeitverzögerungs-Aufnahmewerte für den Neutral-Schutz verwendet werden könnten.
  • Die Fig. 3A - 3F zeigen, wenn sie wie in Fig. 3 dargestellt ausgerichtet sind, ein schematisches Schaltungsdiagramm der digitalen Auslöseeinheit 15 des Schaltungsunterbrechers 1. Das Herz der digitalen Auslöseeinheit ist ein integrierter Schaltungs-(IC) Chip 47. Dieser Kundenchip ist ein komplementärer Metalloxidhalbleiter (CMOS) IC, der einen On-board-Mikroprozessor, ein Analog-zu-Digital (A/D)-Subsystem und unterschiedliche Eingabe/Ausgabeeinrichtungen auf einem einzelnen monolitischen Chip aufweist. Die Details dieses Chips sind in dem U.S.-Patent Nr. 5,270,898 beschrieben, welches am 14. Dezember 1993 erteilt wurde und das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Die in diesem Patent beschriebene IC umfaßt Schaltungen für die Kommunikation über Leitungen 48, welche durch Stoß- Schutzschaltungen 50 zwischen dem Schaltungsunterbrecher und entfernten Vorrichtungen (nicht gezeigt) zur entfernten Steuerung und Überwachung geschützt sind. Während solche Kommunikationen mit der vorliegenden Erfindung kompatibel sind, sei bemerkt, daß sie keinen Teil eines Schaltungsunterbrechers gemäß der Erfindung bilden und daher hier nicht weiter beschrieben werden.
  • Die digitale Auslöseeinheit 15 umfaßt eine Verlängerungs- bzw. Erweiterungskarte 49, welche in das Gehäuse des Schaltungsunterbrechers gesteckt ist zum Eingeben und Ausgeben von Signalen zu der digitalen Auslöseeinheit. Die Erweiterungskarte 49 umfaßt Paare von Verbindungen 51A, B, C, N zum Eingeben von Phasen-Strömen und Neutral-Strömen von den Sekundär-CT's 11A, B, C bzw. N. Diese Phasen- und Neutral-Stromsignale werden in Gleichstromsignale umgewandelt durch Vollwellengleichrichter 53A, B, C, N. Die Gleichstromausgänge bzw. Ausgangssignale der Vollwellengleichrichterbrükken 53 werden an eine gemeinsame Leitung 55 angelegt, welche Strom zu einer Leistungsversorgung 57 liefert. Die Leistungsversorgung 57 liefert eine grob regulierte Spannung zum Betreiben der digitalen Auslöseeinheit 15. Die digitale Auslöseeinheit ist somit durch den Strom in dem geschützten elektrischen System erregt. Zusätzliche Leitungen 59, welche mit der IC 47 verbunden sind, sehen eine Bezugsspannung und eine 5 Volt regulierte Versorgung zur Verwendung durch die IC und andere Schaltungen in der digitalen Auslöseeinheit 15 vor.
  • Die Gleichstrom-Ströme, welche durch die Vollwellengleichrichter 53A, B, C, N erzeugt werden, werden an Stromabfühlwiderstände 61A, B, C bzw. N angelegt. Die abgefühlten Ströme werden in den IC-Chip 47 eingelesen, und zwar über Eingabewiderstände 63A, B, C, N. Wie in dem genannten Patent beschrieben ist, werden diese Ströme zu Spannungen umgewandelt durch die Analogschaltungen in der IC 47 und durch den On-board A/D-Wandler digitalisiert für ihre Eingabe in den Mikroprozessor.
  • Die analogen Gleichstrom-Ströme von den Vollwellengleichrichterbrücken 53 werden auch über die Dioden 65A, B, C, N in Verhältnis gesetzt. Wenn der größte Analogstrom einen Wert übersteigt, der durch die Zehnerdiode 67 bestimmt wird, mit der diese Dioden verbunden sind über eine Leitung 66, dann wird ein Prioritäts-Auslösesignal an den Ausgangsanschlüssen 68 erzeugt. Dieses Prioritäts-Signal löst den Schaltungsunterbrecher sofort aus, um die Verzögerungen zu vermeiden, die in der digitalen Schaltung inherent sind beim Detektieren und Ansprechen auf Überstromzustände. Sie spricht nur auf sehr starke Überströme an, welche z. B. durch eine Blitz- oder Schrauben- Kurzschluß bewirkt würden. Die Prioritäts-Auslösung wird über die Leitung 69 an den Mikroprozessor berichtet.
  • Der Wechselstrom der Phase A wird auch als das Signal SIGNIA über die Leitung 71 geliefert, um eine Anzeige bezüglich des Vorzeichen des Stroms vorzusehen, und diese wird durch den Mikroprozessor bei der Bestimmung der Frequenz der Ströme in den geschützten Systemen verwendet.
  • Der Mikroprozessor, beinhaltet in der IC 47, verwendet die Stromsignale, welche die Phasen- und Neutralströme repräsentieren, um einen Sofort-, Kurzzeitverzögerungs- und Langzeitverzögerungs-Schutz gemäß der Schutzkurven vorzusehen, die in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurden. Wie beschrieben, ist der Schutz für den Neutral-Leiter separat einstellbar von dem Phasen-Schutz, und zwar in einer Art und Weise, die nachfolgend beschrieben wird.
  • Wenn die Überstrom-Zeitgrenzen überschritten sind, erzeugt der Mikroprozessor in der IC ein TRIP-Signal auf der Leitung 73. Dieses Auslösesignal schaltet ein FET 75 an, der eine Erde zur Entladung über eine Leitung 76 eines Kondensators 77 in der Leistungsversorgung 57 vorsieht, um die Fluß- Nebenschluß-Auslösevorrichtung 17 zu betätigen, die mit der Verbindung 79 an der Erweiterungskarte 49 verbunden ist, die wiederum die Kontakte 19 öffnet. Eine Rücklaufdiode 78 (fly back diode) ist über der Nebenschluß- Auslösevorrichtung vorgesehen. Der Mikroprozessor erzeugt auch Signale INST, SHORT, NEUTRAL und LONG auf den Leitungen 81, 83, 85 bzw. 87. Diese Signale werden durch ein Latch bzw. eine Verriegelung 89 verriegelt bzw. eingeklinkt zur Erregung von INST, SHORT und LONG, LED's 91, 93, 95 und 97, welche eine visuelle Anzeige für den Grund der Auslösung vorsehen. Wenn die Auslösung durch einen Überstrom in einem der Phasen-Leiter bewirkt wurde, wird eine der LEDs 91, 93 oder 97 erregt. Wenn der Überstrom in dem Neutral-Leiter aufgetreten ist, wird die Neutral-LED 95 erregt sowie eine der LD, SD oder INST LEDs, um die Art der Neutral-Auslösung anzuzeigen.
  • Der Mikroprozessor erzeugt auch Alarmsignale, welche eine Benachrichtigung eines Zustandes vorsehen, der zu einer Auslösung führen könnte. Somit wird ein LDALARM-Signal auf der Leitung 99 erzeugt, wenn der Schaltungsunterbrecher wegen einer Langzeitverzögerung ausgelöst hat. Dieses Signal wird an einer Verbindung 101 an der Erweiterungskarte 49 vorgesehen zum Einschalten einer Anzeige an der Vorderseite bzw. vorderen Tafel des Schaltungsunterbrechers und eines entfernten Alarms, wenn dies gewünscht ist. Der Mikroprozessor erzeugt ein HLALARM-Signal an einer Leitung 103, wenn ein Strom einen Prozentsatz, z. B. 85% des Aufnahmewertes für eine Langzeitverzögerungs-Auslösung erreicht. Dieses Signal wird an die HILOAD ALARM-Verbindung 105 an der Erweiterungskarte 49 vorgesehen. Der Mikroprozessor erzeugt auch ein SCALARM-Signal auf einer Leitung 107 als ein Kurzschlußalarm, der anzeigt, daß eine sofortige Auslösung erzeugt wurde. Dieses Signal wird an die SHCK ALARM-Verbindung 109 auf der Erweiterungskarte vorgesehen. Ein NEUTRAL ALARM-Signal wird auf der Leitung 110 erzeugt, wenn ein durch den Bediener auswählbares hohes Schwellenwertniveau des Neutral-Stroms überschritten wird, das kleiner ist als der Aufnahmestrom für den Neutral-Langzeitverzögerungs-Schutz. Alternativ kann der neutrale Alarm erzeugt werden, wenn irgendeiner der Neutral-Schutz- Aufnahmewerte überschritten wird. Dieses Signal ist am Ausgang 112 auf der Erweiterungskarte verfügbar. Die Zehnerdioden 114 schützen die IC 47 gegenüber Stößen bzw. Spitzen von den Schaltungen, die mit den Alarmausgängen verbunden sind.
  • Die digitale Auslöseeinheit 15 kann auch eine Zonen-Verriegelung bzw. ein Einklinken untereinander vorsehen, wie es in der Technik bekannt ist. Die Zonen-Verriegelung ist vorgesehen in Verbindung mit dem Kurzzeitverzögerungs-Schutz, um das Auslösen von stromaufwärts und stromabwärts befindlichen Schaltungsunterbrechern in einer Art und Weise zu koordinieren, wie es in der Technik bekannt ist. Das Kurzzeitverzögerungs-Zonen-Verriegelungs- Ausgangssignal wird durch den Mikroprozessor auf der Leitung 111 vorgesehen, die mit der Erweiterungskarte 49 an der SOUT X-Verbindung 113 verbunden ist. Das Kurzzeitverzögerungs-Zonen-Verriegelungs-Eingangssignal wird aus der Leitung 115 an den Mikroprozessor eingegeben, und zwar von der SINX-Verbindung 117 auf der Erweiterungskarte 49.
  • Die digitale Auslöseeinheit 15 kann mit unterschiedlichen Rahmen- bzw. Framegrößen der Schaltungsunterbrechung verwendet werden. Zusätzlich kann jede der Rahmengrößen der Schaltungsunterbrecher, mit denen die digitale Auslöseeinheit 15 kompatibel ist, verwendet werden zum Schützen eines elektrischen Systems 3, bei dem der maximal kontinuierlich erlaubte Strom kleiner oder gleich dem maximalen kontinuierlich erlaubten Strom durch den Rahmen ist. Um diese Information an die digitale Auslöseeinheit 15 vorzusehen bzw. zu liefern, ist ein geeigneter, abnehmbarer Nennstecker 119 in die digitale Auslöseeinheit eingesteckt. Der Nennstecker 119 enthält eine Anzahl von Widerständen (nicht gezeigt), welche an die Rahmengröße angepaßt sind und welche den maximalen oder Nennstrom für die besondere Installation einstellen. Dieser Nennstrom kann der maximale durch die Rahmengröße erlaubte Strom oder ein etwas kleinerer Wert sein. Zum Beispiel kann, wenn der maximale Strom, der durch den Rahmen erlaubt wird, 2000 Amper Beträgt, die Widerstandskombination in dem Stecker 119 derart ausgewählt sein, daß sie dem Mikroprozessor anzeigt, daß der Nennstrom 2000 Amper, 1500 Amper, 1200 Amper oder irgendein anderer Wert ist, der kleiner als 2000 Amper ist. Der Mikroprozessor liest die FRAME-Einstellung über einen zugewiesenen Eingang MUX5 und den MXO-Eingang des Multiplexers in der IC 47 und liest den Nennstrom über den MXO- und den zugewiesenen Eingang MUX6.
  • Der Nennstecker 119 enthält auch eine Batterie (nicht gezeigt), welche eine 5 Volt Leistungsversorgung +E vorsieht. Wie zuvor gezeigt, wird die digitale Auslöseeinheit 15 durch Strom von der Schutzschaltung betrieben. Wenn der Schaltungsunterbrecher auslöst und der Strom unterbrochen wird, wird die Leistungsversorgung zum Mikroprozessor ebenfalls unterbrochen. Die 5 Volt Gleichstromleistung +E, welche durch die Batterie an dem Nennstecker 119 vorgesehen wird, wird an das Latch bzw. die Verriegelung 89 angelegt, um zu bewirken das die Auslöse-LED's 91, 93, 95 und 97 nach einer Auslösung erregt bleiben. Diese Batterie wird auch verwendet, um über die Verbindung +E, Leistung für einen Rücksetzknopf 121 vorzusehen, der ein TRIP- Rücksetzsignal für den Mikroprozessor über die Leitung 123 erzeugt.
  • Wenn die Leistung für den Mikroprozessor beim Auslösen des Schaltungsunterbrechers verloren geht, wird die Berechnung des thermischen Zustandes der Last, welche durch die I²t-Charakteristik dargestellt ist, welche durch die Langzeitverzögerungs-Auslösefunktion berechnet wird, auch verloren. Wie es in der Technik bekannt ist, wird die Spannung, welche eine Darstellung des thermischen Erregungszustands der Last ist, wie sie durch den I²t-Wert repräsentiert wird, an einem externen Kondensator 125 gespeichert. Bei der beispielhaften digitalen Auslöseeinheit 15 verfolgt der Kondensator 125 kontinuierlich das thermische Erregungszustandssignal, welches durch den Mikropro zessor erzeugt wird. Wenn der Schaltungsunterbrecher auslöst und der Mikroprozessor keine Leistung mehr bekommt, wird der Kondensator 125 über einen Widerstand 127 entladen. Der Wert des Widerstandes 127 ist so ausgewählt, daß die Spannung an dem Kondensator 125 mit einer Rate entladen wird, welche eine Abkühlung der Last nachmacht. Wenn der Mikroprozessor wieder hochgefahren wird, verwendet er die Restspannung an dem Kondensator 125, um einen Eingangswert für die fortlaufende Berechnung des thermischen Erregungszustands der Last einzustellen.
  • Eine Status-LED 129 wird unterbrechend durch den Mikroprozessor erregt, um eine Statusanzeige vorzusehen, daß der Mikroprozessor arbeitet. Die digitale Auslöseeinheit 15 kann durch kurzzeitiges Herunterdrücken eines Testknopfes 131 getestet werden. Dies sieht einen TEST-Eingang für den Mikroprozessor auf der Leitung 133 vor.
  • Die Einstellungen für die unterschiedlichen Schutzfunktionen werden in den Mikroprozessor eingegeben über einen Datenbus 135. Mit dem Datenbus ist ein erster Satz von bedienereinstellbaren Schaltern 137 verbunden zum Einstellen der Parameter für den Phasen-Schutz, ein zweiter Satz von Schaltern 139 zum Einstellen des Neutral-Schutzes, und ein Schalter 141 zum Einstellen der Testparameter. Der erste Satz von Schaltern 137 für den Phasen- Schutz umfaßt: Einen Schalter 143 zum Einstellen des Langzeitverzögerungs- Aufnahmeniveaus für den Phasen-Schutz, einen Schalter 145 zum Einstellen der Langzeitverzögerungs-Zeit, einen Schalter 147 zum Einstellen des Kurzzeitverzögerungs-Aufnahmeniveaus für den Phasen-Schutz, einen Schalter 149 zum Einstellen der Kurzzeitverzögerungs-Zeit und einen Schalter 151 zum Einstellen des Sofort-Aufnahmeniveaus.
  • Der zweite Satz von Schaltern 139 umfaßt einen Schalter 153 zum Einstellen des Langzeitverzögerungs-Aufnahmeniveaus für den Neutral-Schutz, und einen Schalter 155 zum Einstellen des Schwellenwertniveaus für den Neutral- Hochlastalarm.
  • Jeder der Schalter 141-155 besitzt acht auswählbare Einstellungen. Die Einstellungen der Schalter 141-155 werden durch die IC 47 über den Datenbus 135 gelesen. Die IC-Anschlüsse PBO-PB7 bestimmen, welcher Schalter gelesen wird. Der Anschluß, der mit dem zu lesenden Schalter verbunden ist, wird geerdet, so daß der Wischer dieses Schalters geerdet wird. Die mit den verbleibenden Schaltern verbundenen Anschlüsse werden auf einen hohen Scheinwiderstand gesetzt, so daß die Wischer dieser Schalter auf +5 Volt gezogen werden durch den assoziierten Hochzieh-Widerstand 136. Die Anschlüsse PD1-PD7 lesen die Wischerposition des abgefragten Schalters parallel ab. Der Terminal bzw. Anschluß, der mit dem Wischer im Eingriff steht, ist geerdet. Alle verbleibenden Anschlüsse an dem abgefragten Schalter werden auf +5 Volt hochgezogen durch die assoziierten Widerstände 138.
  • Fig. 4 illustriert die Bedienertafel 157 für die digitale Auslöseeinheit 15. Die Bedienertafel 157 umfaßt eine graphische Darstellung 159 der Phasen-Strom- Zeit-Charakteristik und eine Darstellung der Neutral-Strom-Zeit-Charakteristik 161. Die Schalter 143, 147 und 151 zum Einstellen der Phasen- Langzeitverzögerung-, Kurzzeitverzögerung- bzw. Sofort-Aufnahmewerte sind an der Bedienertafel benachbart zu dem assoziierten Teil der Phasen-Strom- Zeit-Charakteristik 159 angebracht. Der Schalter 145 zum Einstellen der Langzeitverzögerung-Zeit und der Schalter 149 zum Einstellen der Kurzzeitverzögerung-Zeit sind auch ungefähr benachbart zu der Phasen-Kurve 159 angeordnet. Die Langzeitverzögerung-Aufnahmeeinstellung ist in einem Fenster 163 neben dem Schalter 143 angezeigt und benachbart zu dem Fenster ist eine Legende vorgesehen, die anzeigt, daß sie die Phasen- Langzeitverzögerung-Einstellung anzeigt. Sie zeigt auch an, daß die Langzeitverzögerungs-Einstellung Ir gleich der Einstellung in dem Fenster mal In ist, was der Nennstrom ist, der durch den Nennstecker eingestellt ist. Dieser Faktor, welcher das Langzeitverzögerungs-Aufnahmeniveau einstellt, kann nur ein Bruchteil sein. In gleicher Weise zeigt ein Fenster 165 die Kurzzeitverzögerung-Aufnahmeeinstellung an, welches ein mehrfaches des Langzeitverzögerung-Aufnahmewertes Ir ist. Somit wird, wenn die Langzeitverzögerung- Aufnahmeeinstellung eingestellt wird, das Kurzzeitverzögerung-Aufnahme niveau damit eingestellt. Dieses Merkmal ist in der gemeinschaftlichen Patentanmeldung mit der Seriennummer 092,294 vom 15 Juli 1993 beschrieben. Eine Unterscheidungsfarbe 167 wird an diesem Teil der Kurve 159 verwendet, um diese Abhängigkeit anzuzeigen. Die Sofort-Auslöseaufnahmeeinstellung ist in einem Fenster 169 benachbart zum Schalter 151 angezeigt. Wie beschrieben ist das Sofort-Aufnahmeniveau ein mehrfaches des Nennstroms In, der durch den Nennstecker 119 eingestellt wird. Die Langzeitverzögerungs- Zeiteinstellung ist in dem Fenster 171 angezeigt, während die Kurzzeitverzögerung-Zeit in dem Fenster 173 angezeigt ist. Die Legenden neben dem Langzeitverzögerung-Zeitfenster 171 zeigt an, daß der Schaltungsunterbrecher nach der angegebenen Zeit in Sekunden auslöst, wenn der Phasen- Strom sechsmal dem Langzeitverzögerung-Aufnahmeniveau Ir entspricht, wie oben beschrieben. Die INST, SHORT und LONG LED's 91, 93 und 97 sind in der Bedienertafel an der geeigneten Stelle in der graphischen Darstellung 159 der Phasen-Schutzkurve dargestellt.
  • Der Schalter 153 zum Einstellen des Neutral-Langzeitverzögerung-Aufnahmewertes ist in gleicher Weise benachbart zu dem oberen Teil der graphischen Darstellung 161 der Neutral-Schutzkurve an der Bedienertafel 157 angeordnet. Direkt oberhalb des Schalters 153 ist das Neutral-Einstellfenster 175 vorgesehen, in dem die Neutral-Langzeitverzögerung-Aufnahmeeinstellung angezeigt ist. Während dieser Schalter mit "Neutral-Langzeitverzögerung- Einstellung" bezeichnet ist, ist es tatsächlich ein Neutral-Umwandlungsfaktor, der alle Neutral-Einstellungen einschließlich Sofort beeinflußt. Ein Beispiel für Werte für die Neutral-Langzeitverzögerung-Einstellung wären acht Werte von 0,25 bis 2,0 in Schritten von 0,25. Wie durch die Legende auf der Bedienertafel angezeigt ist, ist der Neutral-Langzeitverzögerung-Aufnahmewert I'r gleich dem ausgewählten Faktor mal In, dem Nennstrom, der durch den Nennstecker 119 eingestellt ist.
  • Der Schalter 155 zum Herstellen der Neutral-Hochlast-Alarmeinstellung ist auch auf der Bedienertafel plaziert, und zwar benachbart zu der Darstellung 161 der Neutral-Schutzkurve. Die Einstellungen des Neutral-Hochlast-Alarms sind in dem Fenster 177 direkt oberhalb des Schalters 155 angezeigt. Zusätzlich ist die Neutral-LED 95, die beleuchtet wird ansprechend auf eine Neutral- Auslösung und die ansprechend auf einen Hochlast-Alarm blinkt auch neben der Neutral-Schutzkurve 161 angeordnet.
  • Der Testschalter 141, der den Aufnahmewert zum Testen einstellt, ist auch in der unteren rechten Ecke der Bedienertafel 157 angezeigt. Direkt oberhalb des Schalters 141 ist ein Fenster 179 vorgesehen, welches die Test- Aufnahmeeinstellung anzeigt. Die benachbarte Legende nennt die Zustände bzw. Bedingungen für die Testauslösung. Unterhalb des Testeinstellschalters 141 ist der Test-Knopf 131, der Rückstellschalter 121 und die Status-LED 129 vorgesehen. Der Nennstecker 119 ist in der oberen rechten Ecke der Bedienertafel 157 angebracht.
  • Fig. 5 zeigt das Flußdiagramm der Unterbrechungs- bzw. Interrupt-Schutzroutine, welche durch den Mikroprozessor auf der IC 47 implementiert wird. Diese Unterbrechung-Schutzroutine 179 wird bei 181 ungefähr alle 4 Millisekunden oder viermal pro Zyklus aufgerufen. Wenn sie aufgerufen wird, setzt die Routine zunächst den Timer bzw. Zeitnehmer bei 183, um die nächste Unterbrechung zu implementieren und dann werden die ATR-Relais bedient, wie z. B. das Neutral-Alarmrelais 21 bei 185. Jedesmal, wenn vier Proben beendet wurden, was bei 187 bestimmt wird, werden die Sofort- und Kurzzeit- Schutzberechnungen bei 189 durchgeführt. Nach jeden 64 Proben, was bei 191 bestimmt wird, wird der Langzeitverzögerung-Schutz bei 193 berechnet. Alle 256 Proben, was bei 195 bestimmt wird, werden andere in Beziehung stehende Routinen, wie z. B. Berechnung von Energie und Leistung bei 197 implementiert. In jedem Fall kehrt die Routine bei 199 zu der Aufrufroutine zurück.
  • Fig. 6 illustriert eine Subroutine, welche durch die Routine 179 verwendet wird zum Integrieren des Phasen- und Neutral-Schutzes. Die Proben, die für jeden der Phasen-Ströme und den Neutral-Strom gesammelt wurden, werden verarbeitet, um RMS-Stromwerte zu erzeugen, wie es bekannt ist. Der Neutral- Strom wird dann bei 201 skalliert. Für Lang- und Kurzzeitverzögerung-Schutz wird diese Skallierung implementiert durch Multiplizieren des Neutral-Stroms mit dem Verhältnis der Phasen-Langzeitverzögerung-Aufnahmeeinstellung für die Neutral-Langzeitverzögerung-Aufnahmeeinstellung. Da der Phasen-Sofort- Schutz eine Funktion des Nennstroms In und nicht Ir ist, wird der Neutral- Strom mit 1 multipliziert, und zwar über die Neutral-Langzeitverzögerung- Einstellung, um sie für das Inbeziehungsetzen mit den Phasen-Strömen für den Sofort-Schutz zu skallieren. Der skallierte RMS-Neutral-Strom wird dann mit den Phasen-RMS-Strömen bei 203 in Verhältnis gesetzt, wobei der Strom mit der höchsten Amplitude Imax an die Phasen-Schutzalgorithmen bei 189, 193 und 197 in Fig. 5 geliefert wird.
  • Die vorliegende Erfindung erlaubt, daß ein Schaltungsunterbrecher in Installationen verwendet wird mit unterschiedlichen Größen des Neutral-Leiters, und zwar über eine Bedienerauswahl eines Neutral-Schutzskallierfaktors auf der Vorderseite der Auslöseeinheit. Dies ist ein nützliches Merkmal für viele Installationen, wie z. B. solchen, bei denen die Verwendung von vielen PCs und anderen elektronischen Geräten mit Einzelphasenleistungsversorgungen, welche die Ströme an dem Neutralleiter erhöhen, die Notwendigkeit erhöht haben, einen adäquaten Neutral-Schutz vorzusehen.
  • Während spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben wurden, sei bemerkt, daß dem Fachmann unterschiedliche Modifikationen und Alternativen zu diesen Details entwickeln kann, die in der Gesamtlehre der Offenbarung liegen. Demgemäß sind die besonderen, gezeigten Anordnungen nur als Darstellung zu verstehen und nicht als Einschränkung für den Umfang der Erfindung, der durch die folgenden Ansprüche vorgegeben wird.

Claims (13)

1. Elektrische Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) in einem elektrischen System (3) mit drei Phasenleitern (5A - 5C) und einem neutralen Leiter (5N), wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
trennbare Kontaktmittel (19) zur Unterbrechung des in dem elektrischen System (3) fließenden Stroms;
Stromabfühlmittel (7) zum Abfühlen des in jedem der Phasenleiter und in dem neutralen Leiter fließenden Stromes;
Auslösesignalerzeugungsmittel (15) verbunden mit den Stromabfühlmitteln und ansprechend auf erste durch einen Benutzer einstellbare Strombedingungen in irgendeinem der drei Phasenleiter und auf zweite durch einen Benutzer einstellbare Strombedingungen in dem neutralen Leiter zur Erzeugung eines Auslösesignals; und
Auslösemittel (17) ansprechend auf das Auslösesignal zum Öffnen der trennbaren Kontaktmittel zur Unterbrechung des in dem elektrischen System fließenden Stromes.
2. Elektrische Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Auslösesignalerzeugungsmittel (15) erste durch einen Benutzer einstellbare Einstellmittel (137) aufweisen zur Einstellung der erwähnten ersten durch einen Benutzer einstellbaren Strombedingungen auf eine Vielzahl von Strombedingungen in den Phasenleitern und zweite durch einen Benutzer einstellbare Einstellmittel (139) zum Einstellen der zweiten durch einen Benutzer einstellbaren Strombedingungen auf eine Vielzahl von Strombedingungen in dem neutralen Leiter.
3. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die zweiten durch einen Benutzer einstellbaren Einstellmittel (139) die erwähnten zweiten durch einen Benutzer einstellbaren Strombedingungen einstellen, und zwar als eine durch einen Benutzer einstellbare Funktion der ersten durch einen Benutzer einstellbaren Strombedingungen.
4. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die ersten durch einen Benutzer einstellbaren Einstellmittel (139) Mittel (143-151) aufweisen, zur Einstellung der erwähnten Vielzahl von Strombedingungen abgefühlt in den Phasenleitern für die Erzeugung durch die Auslösesignalerzeugungsmittel von mindestens einem des folgenden: lange Phasenstromverzögerung, kurze Verzögerung und augenblickliche Auslösesignale, wobei die erwähnten zweiten Benutzer einstellbaren Einstellmittel (139) Mittel (153) aufweisen, zur Einstellung der erwähnten Vielzahl in dem neutralen Leiter abgefühlten Strombedingungen zur Erzeugung durch die Auslösesignalerzeugungsmittel (15) von mindestens einem des folgenden: lange Verzögerung des Neutralstroms, kurze Verzögerung und augenblickliche Auslösesignale.
5. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die ersten Benutzer einstellbaren Einstellmittel (137) Mittel (143-151) aufweisen, die die Phasenstromaufnehmwerte und Verzögerungszeiten aufweisen, und zwar zur Erzeugung durch die Auslösesignalerzeugungsmittel von mindestens einem des folgenden: lange Phasen stromverzögerung, kurze Verzögerung und augenblickliche Auslösesignale, und wobei die zweiten durch den Benutzer einstellbaren Einstellmittel (139) Mittel aufweisen zum Einstellen neutraler Stromaufnahmewerte für die Erzeugung durch die Auslösesignalerzeugungsmittel von mindestens einem des folgenden: lange Verzögerung des Neutralstroms, kurze Verzögerung und augenblickliche Auslösesignale, und zwar unter Verwendung von Verzögerungszeiten eingestellt durch die erwähnten ersten Benutzer einstellbaren Einstellmittel.
6. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die zweiten Benutzer einstellbaren Einstellmittel (139) Mittel (153) aufweisen zum Einstellen der neutralen Stromaufnahmewerte als ein Prozentsatz der Phasenstromaufnahmewerte eingestellt durch die ersten Benutzer einstellbaren Einstellmittel.
7. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die erwähnten Auslösesignalerzeugungsmittel (15) ferner Mittel (119) aufweisen, zum Einstellen eines Rahmen- bzw. Frame-bewerteten Stromes (Rahmennennstrom), und wobei die ersten Benutzer einstellbaren Einstellmittel (137) Mittel aufweisen, die die erwähnten Phasenstromaufnahmewerte einstellen als einen ersten Faktor Mal den Rahmennennstrom, und wobei die zweiten Benutzer einstellbaren Mittel (139) Mittel aufweisen zum Einstellen der Neutralstromaufnahmewerte als einen zweiten Faktor Mal den erwähnten Rahmennennstrom.
8. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Auslösesignalerzeugungsmittel (15) ferner Mittel (155) aufweisen zur Erzeugung eines neutralen Stromalarms, dann wenn der Neutralstrom einen vorgewählten Schwellenpegel übersteigt.
9. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die zweiten Benutzer einstellbaren Einstellmittel (139) ferner Mittel (155) aufweisen zur einstellbaren Einstellung des erwähnten ausgewählten Schwellenpegels unabhängig von der Vielzahl von Strombedingungen in dem neutralen Leiter.
10. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Auslösesignalerzeugungsmittel (15) ferner Mittel (119) aufweisen zur Einstellung eines Rahmennennstroms für die Vorrichtung und Benutzer einstellbare Mittel (143-151) zum Einstellen der ersten Benutzer einstellbaren Strombedingungen in den Phasenleitern als einen ersten Faktor Mal den erwähnten Rahmennennstrom.
11. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Benutzer einstellbaren Mittel ferner Mittel (153) aufweisen zur Einstellung der zweiten Benutzer einstellbaren Strombedingungen in den Phasenleitern als ein zweiter Faktor Mal den Rahmennennstrom.
12. Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Auslösesignalerzeugungsmittel (15) Mittel (153) aufweisen zum Einstellen der zweiten Benut zer einstellbaren Strombedingungen zur Erzeugung eines Auslösesignals dann, wenn der Strom in dem neutralen Leiter (5N) einen einstellbaren Aufnahmepegel des Neutralstroms für eine ausgewählte Zeitperiode übersteigt, und Mittel (155) zur Erzeugung einer Neutralstromüberlastalarmanzeige, dann wenn der Strom in dem Neutralleiter einen Schwellenpegel übersteigt, der kleiner ist als der erwähnte Aufnahmepegel.
13. Stromunterbrechungsvorrichtung (1) in einem elektrischen System (3) mit drei Phasenleitern (5A - 5C) und einem neutralen Leiter (5N), wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
trennbare Kontaktmittel (19) zur Unterbrechung des Stroms der in dem elektrischen System fließt;
Stromabfühlmittel (7) zum Abfühlen des in jedem der Phasenleiter und des Neutralleiters fließenden Stroms;
Auslösesignalerzeugungsmittel (15) die folgendes aufweisen: Mittel (119) zum Einstellen eines Nennstroms für die Vorrichtung, erste Benutzer einstellbare Mittel (137) zur Einstellung erster Benutzer einstellbarer Strompegel in den Phasenleitern als einen ersten Faktor Mal dem Nennstrom, zweite Benutzer einstellbare Mittel (139) zum Einstellen eines zweiten Benutzer einstellbaren Stroms in dem Neutralleiter als ein zweiter Faktor Mal dem Nennstrom, Mittel (201) zum Skalieren des in dem neutralen Leiter abgefühlten Stroms durch das Verhältnis des erwähnten ersten Faktors zu dem zweiten Faktor zur Erzeugung eines skalierten Neutralstroms, Mittel (203) zum in Verhältnis-Bringen des abgefühlten Stroms in jeder Phase mit dem skalierten Neutralstrom zur Auswahl eines Maxi malstroms, und Mittel (189, 193, 197) zur Erzeugung eines Auslösesignals als Funktion ausgewählter Strom- Zeitcharakteristika unter Verwendung des erwähnten Maximalstroms, und
Auslösemittel (17) ansprechend auf das Auslösesignal zum Öffnen der trennbaren Kontakte zur Unterbrechung des in dem elektrischen System fließenden Stromes.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1007122C2 (nl) * 1997-09-25 1999-03-26 Odink & Koenderink Bv Schakelinrichting voor het beheren van een meerfasig wisselspanningsnet met een aantal gebruikseenheden.
US6121886A (en) * 1999-05-18 2000-09-19 General Electric Company Method for predicting fault conditions in an intelligent electronic device
US20050024798A1 (en) * 2003-07-30 2005-02-03 Reynoso Aaron L. Enhanced method and apparatus for protecting against bolted short, open neutral, and reverse polarity conditions in an electronic circuit
JP4353199B2 (ja) * 2006-03-30 2009-10-28 三菱電機株式会社 回路遮断器
US8280653B2 (en) * 2009-02-10 2012-10-02 Eaton Corporation Zone selective interlocking test method and apparatus, and circuit interrupter apparatus and power distribution system including the same
US20100327599A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Vestas Wind Systems A/S Wind power plant predictive protection circuit
FR2950977B1 (fr) * 2009-10-02 2011-10-28 Airbus Operations Sas Element de vehicule, par exemple d'aeronef, comportant des cables electriques, et vehicule, par exemple aeronef, comprenant un tel element
CN102801131B (zh) * 2012-09-06 2015-12-09 重庆大学 一种中性线断线检测保护方法和装置
US8928269B2 (en) 2012-12-20 2015-01-06 Caterpillar Inc. Power system having short circuit protection controller
US9705310B2 (en) 2013-11-26 2017-07-11 Thomas & Betts International Llc Adaptive fault clearing based on power transistor temperature
US10126804B2 (en) * 2016-02-19 2018-11-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Balancing input phases across server rack power supplies
JP6913754B2 (ja) * 2017-07-27 2021-08-04 株式会社エンビジョンAescジャパン 電池パック
DE102017125309B4 (de) * 2017-10-27 2024-05-08 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltgerät und Verfahren zur Steuerung
CN111600277B (zh) * 2020-05-21 2022-05-17 中国南方电网有限责任公司 一种应用于过流保护的延时计算方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347541A (en) * 1981-01-14 1982-08-31 Gte Laboratories Incorporated Circuit breaker
US4442472A (en) * 1982-03-26 1984-04-10 Siemens-Allis, Inc. Solid state trip circuit with digital timer
US4631625A (en) * 1984-09-27 1986-12-23 Siemens Energy & Automation, Inc. Microprocessor controlled circuit breaker trip unit
US4752853A (en) * 1987-02-20 1988-06-21 Westinghouse Electric Corp. Circuit interrupter apparatus with an integral trip curve display
JPH03270631A (ja) * 1990-03-16 1991-12-02 Mitsubishi Electric Corp 4極回路遮断器
US5270898A (en) * 1990-12-28 1993-12-14 Westinghouse Electric Corp. Sure chip plus

Also Published As

Publication number Publication date
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DE69507655D1 (de) 1999-03-18
AU1501795A (en) 1995-10-05
CA2145471C (en) 2001-08-21
US5483408A (en) 1996-01-09

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