EP0023277A1

EP0023277A1 - Selektivschutzeinrichtung

Info

Publication number: EP0023277A1
Application number: EP80103715A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Greefe
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1981-02-04
Also published as: DE2930960A1; JPS5622520A; DE2930960C2

Abstract

Es wird eine Selektivschutzeinrichtung zur selektiven Abschaltung von Verbrauchern (28, 30), mit mindestens einem Hauptleitungsschutzschalter (14) und mindestens einem einer Verbrauchergruppe (28, 30) zugeordneten Leitungsschutzschalter (24,26) angegeben. Der Hauptleitungsschutzschalter (14) besitzt eine von einem Schlaganker (32) bei Auftreten eines Über- oder Kurzschlußstromes zu öffnende Trennstelle (36), einen thermischen Auslöser (38) und eine bei Auftreten eines Kurzschlußstromes den Strom zumindest teilweise auf einen mit einem Magnetauslöser (40) versehenen Parallelzweig (50) umschaltende Umschaltvorrichtung (34). Dieser Magnetauslöser (40) wirkt auf ein Schaltschloß (44) zur endgültigen Öffnung der Trennstelle (36). Damit eine Selektivität der Selektivschutzeinrichtung erreicht wird, ist die Ansprechzeit des Magnetauslösers (40) mit der Spule im Parallelzweig größer als die des Magnetauslösers der den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschaltern (24, 26) und wenigstens gleich groß wie die Öffnungszeit der Trennstelle (36) im Hauptstrompfad (16). Aufgrund dieser Anordnung öffnet die Trennstelle (36) und unterstützt den nachgeordneten Leitungsschutzschalter (24, 26) strombegrenzend; wenn ein Kurzschluß im Bereich des Hauptleitungsschutzschalters (14) auftritt, löst der im Parallelzweig befindliche Magnetauslöser (40) das Schaltschloß (44) aus und öffnet die Trennstelle (36) endgültig. Parallel zu einem Termobimetall (38) ist ein zweiter Magnetauslöser (52) geschaltet, der auch auf das Schaltschloß (44) einwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Selektivschutzeinrichtung zur selektiven Abschaltung von Verbrauchern, gegebenenfalls mit einer vorgeschalteten Hauptsicherung, mindestens einem mit dieser in Reihe liegenden und dieser nachgeschalteten Hauptleitungsschutzschalter mit einer ersten Auslösekennlinie, mit mindestens einem einer Verbrauchergruppe zugeordneten Leitungsschutzschalter mit einer zweiten Auslösekennlinie, die unterhalb der ersten Auslösekennlinie liegt, wobei der Hauptleitungsschutzschalter in seinem Strompfad eine Trennstelle, welche von einem Schlaganker bei Auftreten eines Über- oder Kurzschlußstromes geöffnet werden kann, einen thermischen Auslöser und eine Umschaltvorrichtung besitzt, welche bei Auftreten eines Kurzschlußstromes den Strom zumindest teilweise auf einen mit einem _Magnetauslöser versehenen Parallelzweig umschaltet, welcher Parallelzweig bei Durchgang eines bestimmten Parallelzweigstromes durch die Spule des Magnetauslösers ein Schaltschloß auslöst, welches die Trennstelle endgültig öffnet, und wobei die Umschaltvorrichtung eine Hilfstrennstelle aufweist, die bei Öffnen der Trennstelle von dieser angesteuert mechanisch und/oder elektrisch geöffnet wird und den Strom auf den Parallelzweig mit der Spule kommutiert.
Für die Überstrom- und Kurzschlußstromabsicherung benützt man neben Schmelzsicherungen in letzter Zeit immer häufiger Leitungsschutzschalter, welche zur Auslösung bei einem Überstrom einen thermischen und zur Auslösung bei einem Kurzschlußstrom einen magnetischen Auslöser besitzen. Als thermischer Auslöser wird meist ein Bimetall eingesetzt, welches sich bei Auftreten eines Überstromes verbiegt, dadurch den Schaltmechanismus entklinkt und damit das bewegliche Kontaktstück vom festen Kontaktstück trennt. Dieser thermische Auslöser ist ein sogenannter verzögerter Auslöser, da er auf einen Überstrom aufgrund der Aufheizung erst nach einer gewissen Zeit anspricht. Als magnetischer Auslöser ist bekanntlich ein Magnetankersystem vorgesehen, welches praktisch unverzögert anspricht und unverzögert die Kontaktstelle öffnet bzw. das Schaltschloß entklinkt.
Für einen derartigen Selbstschalter besteht im allgemeinen mehrere Einsatzmöglichkeiten. In einem ersten Einsatzfall kann er einer Vorsicherung nachgeschaltet sein, wobei seine Auslösung bei einem Kurzschluß vor oder an dem Verbraucher so erfolgen muß, daß weder im Überstrombereich noch im Kurzschlußstrombereich die Vorsicherung anspricht. Mit den derzeit üblichen Auslösern kann man im allgemeinen erreichen., daß ein Automat gegen eine Sicherung "selektiv" ist, deren Nennstrom zwei Stufen höher ist als der des Leitungsschutzschalters. Es besteht nun die Möglichkeit (vgl. Fig. l), den Selbstschalter bzw. den Leitungsschutzschalter als Häuptleitungsschutzschalter zwischen die Vorsicherung und eine Gruppe on nachgeordneten Leitungsschutzschaltern als Gruppenschutz, Zählersicherungsautomat oder ähnliches einzusetzen. Dann ergeben sich für diesen Schalter grundsätzliche Schwierigkeiten für eine selektive Auslösung, da er nämlich schon bei Überströmen auslösen muß, die etwa dem Zehnfachen des Nennstromes entsprechen, um den Leitungsabschnitt im Überstrombereich zu schützen, jedoch bei Kurzschlüssen im Bereich der Verbraucher nicht auslösen darf, damit die Selektivität der den Verbrauchern vorgeschalteten Schaltern dem der Vorsicherung nachgeschalteten Schalter gewahrt bleibt.
Um dieses zu erreichen, ist bekanntgeworden (DOS 2 525 192), jedem Schalter eine Auslösesteuerung und eine schnelle Öffnungsvorrichtung der Kontakte zuzuordnen, wobei die Öffnungsvorrichtung so beschaffen ist, daß sie schnell die von dem Überstrom durchflossenen Schalterkontakte auf den verschiedenen Stufen öffnet. Sie ist we: :erhin so beschaffen, daß sie eine schnelle Wiedereinschaltung der Kontakte ermöglicht, wenn der Stromwert unter einen vorbestimmten Wert sinkt. Zwecks Selektivität besitzt die Auslösesteuerung einen Zähler, der die aufeinanderfolgenden Öffnung- und Schließfolgen der Kontakte zählt und der nach einer vorbestimmten Anzahl von Folgen die Auslösung hervorrufen kann, um so die Kontakte des entsprechenden Schalters nach der vorbestimmten Anzahl von Folgen geöffnet zu halten. Dies bedeutet, daß der Schalter, der direkt dem Verbraucher zugeordnet ist; nach einer einmaligen Öffnung öffnet, der übergeordnete Schalter bleibt nach zweimaligem Öffnen offen und der darüber geordnete Schalter nach dreimaligem Öffnen und so fort.
Der Schalter, der der Einspeisestelle des Stromkreises am nächsten ist, ist für die höchste Anzahl von Folgen eingestellt und öffnet daher auch am häufigsten. Zweifellos ist gerade diese Anordnung relativ kompliziert und auch die Lebensdauer der Schalter, die der Einspeisung am nächsten liegen, verringert sich, da sie unter bestimmten Voraussetzungen bei Auftreten eines Kurzschlußes mehrere Male, beispielsweise fünf Mal ein- bzw. ausgeschaltet werden. Darüberhinaus dürfte aufgrund der Trägheit der einzelnen Schalterelemente eine zu starke Beanspruchung der gefährdeten bzw. defekten Leitung vorhanden sein, da der Kurzschluß doch eine längere Zeit auf der Leitung steht, auch wenn immer wieder ausgeschaltet wird.
Es besteht nun das Problem, daß bei extrem hohen Kurzschlüssen in dem Bereich zwischen dem Hauptleitungsschutzschalter und den den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschaltern die Stromdurchflußzeit sehr klein ist, und zwar so klein, daß der Auslöser im Hauptleitungsschutzschalter nicht mehr ansprechen kann. Dies ist auf den sehr steilen Stromanstieg und die starke Strombegrenzung im Hauptleitungsschutzschalter zurückzuführen; es besteht die Gefahr, daß die Kontakte sich während eines Ausschaltvorganges bzw. während des Anstehens des Kurzschlußstromes dauernd öffnen und schließen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem dies vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ansprechzeit des Magnetauslösers mit der Spule im Parallelzweig größer als die des Magnetauslösers der den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschalter sowie wenigstens gleich groß ist wie die Öffnungszeit der Trennstelle im Hauptstrompfad, und daß parallel zur Spule des Parallelzweiges ein spannungsabhängiger Widerstand geschaltet ist.
Der Vorteil dieser besonderen Anordnung bzw. Bemessungsregel liegt in folgendem:

Durch die geeignete Bemessung der Spule des Hauptleitungsschutzschalters wird erreicht, daß die Zeitdauer, die der Strom durch diese Spule hindurchfließt, ausreichend groß wird, so daß auch bei extrem hohen Kurzschlüssen eine Auslösung erfolgt. Der parallel zu der Spule geschaltete spannungsabhängige Widerstand ist deshalb erforderlich, weil die Lichtbogenspannung stark schwankt. Ohne diesen Varistor müßte die Spule auf den kleinsten vorkommenden Kurzschlußstrom ausgelegt werden, was den Nachteil mitsich bringen würde, daß die Selektivität zwischen dem Hauptleitungsschutzschalter und den den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschaltern sehr gering wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß parallel zu einem Widerstandselement im Hauptstrompfad eine zweite Spule geschaltet ist, die auf den Schlaganker der Spule im Parallelzweig wirkt, und daß in der einen Zuführungsleitung zur zweiten Spule antiparallel geschaltete Dioden angeordnet sind.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß parallel zu dem Widerstandelement im Hauptstrompfad ein Teil des Kurzschlußstromes in die zweite Spule geleitet wird, wenn der Kurzschluß so hoch ist, daß der Spannungsabfall über dem Widerstandselement größer ist als die Schwellspannung der antiparallel geschalteten Dioden. Je nach Auswahl der Widerstandsgröße des Widerstandselementes und der Zahl der in Reihe geschalteten Dioden läßt sich der Ansprechwert der zweiten Auslösespule beliebig fein einstellen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird erreicht, daß bei hohen und höchsten Kurzschlußströmen der Hauptleitungsschutzschalter in jedem Falle anspricht, wobei die Selektivität in ausreichendem Maße verwirklicht ist.
Man kann dabei die zweite Spule parallel zu dem als Widerstandselement dienenden Thermobimetall im Hauptstrompfad schalten, wodurch die Anordnung in jedem Falle auch vereinfacht ist. Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung eines Selbstschalterkaskadennetzes,
Fig. 2 ein Durchlaßdiagramm für eine erfindungsgemäße Anordnung,
Fig. 3 die Schaltungsanordnung einer erfindungsgemäßen Selektivschutzeinrichtung und
Fig. 4
bis 6 drei Diagramme von Kurzschluß- und Strombegrenzungszeiten.

Es sei zunächst Bezug genommen auf die Fig. l. Man erkennt einen Netztransformator 10, dem eine Vorsicherung 12 sowie ein Hauptleitungsschutzschalter 14 nachgeschaltet sind. Die elektrische Leitung, in der sich die drei Bauelemente befinden und die mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet ist, verzweigt sich in der Stromkreisverteilung am Punkt 18 zum Beispiel in einen ersten Zweig 20 und einen zweiten Zweig 22, wobei dem ersten Zweig 20 ein Leitungsschutzschalter 24 und ein Verbraucher 28, im zweiten Zweig 22 ein Leitungsschutzschalter 26 und ein Verbraucher 30 angeordnet sind. Wenn man als Hauptleitungsschutzschalter eine Ausführung nach der Erfindung verwendet, dann erhält man eine Durchlaßkennlinie, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist.
Man erkennt in der Fig. 2 folgende Kurven:

Mit AKl2 ist die Schmelzkennlinie der Sicherung 12, mit AK14 die Kennlinie des Hauptleitungsschutzschalters 14 und mit AK₂₄ die des Leitungsschutzschalters 24 bezeichnet, wobei die Kennlinie des Leitungsschutzschalters 26 der Kennlinie AK₂₄ gleicht. Die Kennlinie AK₂₄ des Leitungsschutzschalters 24, der ein Thermobimetall und einen magnetischen Auslöser besitzt, setzt sich zusammen aus der Kennlinie des Thermobimetalles AK₂₄T und der Kennlinie des magnetischen Auslösers AK_24MA. Im Bereich zwischen I = I_o und IMA24 spricht ausschließlich das Thermobimetall an, da hier lediglich ein Überstrom auftritt; bei einem Strom größer als I_MA24 am Le^i- tungsschutzschalter 24 spricht der magnetische Auslöser an.

Die Kennlinie Kl4 setzt sich zusammen aus einem dem Thermobimetall des Hauptleitungsschutzschalters 14 zugeordneten Bereich AK_14T und einem Bereich AK_14MA, der dem magnetischen Auslöser des Hauptleitungsschutzschalters zugeordnet ist. Im Bereich von I = I_o bis I = I_MA14 wirkt der thermische Auslöser und im Bereich I größer als I_MA14 der magnetische Auslöser.
Es sei wieder Bezug genommen auf die Fig. 1. Dabei sollen drei Fälle betrachtet werden:

1. Im Bereich A tritt ein Kurzschluß auf. Dann fließt der Strom durch den Transformator 10, die Vorsicherung 12, den Hauptleitungsschutzschalter 14 und den Leitungsschutzschalter 24. Ist der Strom kleiner noch als I_{MA 24}, dann spricht lediglich das Thermobimetall des Leitungsschutzschalters 24 an und löst aus. Bei einem Kurzschluß an diesem Ort muß der Leitungsschutzschalter 24 auslösen, ohne daß die Sicherung 12 anspricht und ohne daß der Leitungsschutzschalter 14 auslöst. Letzterer wird bei Kurzschlußströmen größer als IMA14 lediglich strombegrenzend öffnen, so daß der Leitungsschutzschalter 24 strombegrenzend unterstützt wird, so daß sich eine Durchlaßkennlinie ergibt, die doppelt gezeichnet mit VK bezeichnet ist, stets unterhalb der beiden Kennlinien AK_24MA und AK_14MA liegt. Bei einem Kurzschluß größer als I_MA14 im Bereich A wirken also beide Schalter 14 und 24 zusammen und der Kurzschlußstrom wird scharf begrenzt.
2. Sowie ein Kurzschluß am Punkt B auftritt, fließt ein Strom lediglich durch die Vorsicherung 12 und den Leitungsschutzschalter 14 hindurch. Im Bereich zwischen ^I = 1 und I_MA14 würde das Bimetall des Hauptleitungsschutzschalters 14 auslösen, im Bereich darüber der magnetische Auslöser gemäß der Durchlaßkennlinie AK₁₄. Aufgrund der Ausgestaltung des Hauptleitungsschutzschalters 14 kann dessen Kennlinie AK_14MA auch unterhalb der Kennlinie AK_24MA verlaufen. Die Kennlinie VK liegt dann unterhalb der Kennlinie AK₁₄. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird während des ersten Kurzschlußimpulses festgestellt, daß der Kurzschlußo_rt vor den Leitungsschutzschaltern 24 bzw. 26 liegt, und es wird der Hauptleitungsschutzschalter unmittelbar ausgelöst. Auf einen Kurzschluß im Bereich B soll auch noch weiter unten näher eingegangen werden.
3. Befindet sich der Kurzschluß bei Punkt C, also zwischen Vorsicherung 12 und Haupleitungsschutzschalter 14, dann löst ausschließlich die Sicherung 12 aus.

Die Fig. 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Variante, deren Wirkungsweise auch weiter unten erläutert wird. Man erkennt den Hauptstrompfad 16, in dem ein Schlagankersystem 32 liegt, von dem nur die Schlagankerspule dargestellt ist. Man erkennt ferner eine Hilfstrennstelle 34, sowie eine in Reihe zur Hilfstrennstelle 34 liegende Haupttrennstelle 36. In Reihe mit der Spule 32, der Hilfstrennstelle 34 und der Haupttrennstelle 36 liegt ein Thermobimetall 38. Dieses kann allerdings auch parallel zur Spule 32 geschaltet oder an einer anderen Stelle im Hauptstrompfad angeordnet sein. Die Umschaltvorrichtung die gemäß dem früher angemeldeten Patent ... (Patentanmeldung P 28 54 616.9) ausgebildet ist, wird durch die Hilfstrennstelle 34 realisiert. Zu deren Auslösung ist eine erste Spule 40 mit einem nicht weiter dargestellten Schlaganker vorgesehen, welcher Schlaganker durch den Pfeil 42 symbolisiert ist und auf ein Schaltschloß 44 einwirkt. Parallel zu der ersten Spule 40 ist ein Varistor 46 und in mit der ParallelSchaltung Varistor 46 und Spule 4o liegt ein Widerstand 48. Die gesamte Auslöseeinrichtung, die mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet ist, ist parallel zur Hilfstrennstelle 38 geschaltet.
Parallel zum Thermobimetall 38 ist eine zweite Spule 52 geschaltet, die, wie in der Fig. 3 angedeutet ist, auf den Schlaganker wirkt, der mit der Spule 40 zusammenwirkt. In den einen Pfad 54 zur zweiten Spule 52 sind antiparallel geschaltete Dioden 56 eingesetzt. Durch die strichlierten Linien 58, 60, 62, 64, 66 und 68 sind Wirklinien dargestellt, die auf das Schaltschloß 44 sowie die beiden Trennstellen 34 und 36 'einwirken. Die zweite Spule 52 darf allerdings nicht parallel zu einer der beiden Trennstellen 34 und 36 wirken.
Im Falle eines Überstromes wirkt das Thermobimetall 38 über die Wirklinie 58 auf das Schaltschloß 44 und über die Wirklinie 60 sowohl auf die beiden Trennstellen 34 und 36 ein. Die Hauptspule 32 wirkt über die Wirklinie 64 und 66 bzw. 68 auf die beiden Trennstellen 34 und 36 ein. Die Funktion dieser Anordnung ohne die zweite Spule 52 ist ähnlich wie die Funktion der Schaltung Fig. 8 des Patentes ... (Patentanmeldung P 28 54 616.9). Im folgenden soll daher nur noch auf die Wirkungsweise der zweiten Spule 52 eingegangen werden.
Es werde Bezug genommen auf die Fig. 1. Bei sehr hohen Kurzschlußströmen am Ort B, die am Ort A wegen der Leitungsdämpfung zwischen den beiden Schaltern 14 und 24 nicht auftreten können, wird die Kurzschlußstromdauer aufgrund der spezifischen strombegrenzenden Eigenschaften des Schalters 14 wieder kürzer, wobei diese Zeiten in den Zeitdauerbereich wie bei Kurzschlüssen in A hineinragen können. Das Schlagankersystem mit der Spule 40 ist so ausgelegt, daß neben einer Mirideststromhöhe auch eine Mindestzeit zur Auslösung erforderlich wird, was bedingt ist durch die Massenträgheit des Schlagankers. Die Zeit, die ein Kurzschluß im Bereich A zur Auslösung benötigt, sei mit T₁ angegeben. Diese Zeit reicht zur Auslösung des Hauptleitungsschutzschalters nicht aus, während die Zeit T₂ bei einem Kurzschluß im Bereich B zu seiner Auslösung ausreicht. Es wird hier also zur Entscheidung, ob der Hauptleitungsschutzschalter auslösen soll oder nicht (bzw. an welchem Ort der Kurzschluß entstanden ist), auf die Zeitdifferenz T₂- T_l =ΔT detektiert (siehe auch weiter unten). Der Strom durch die Auslösespule 40 ist abhängig von der Lichtbogenspannung über dem Kontakt 34. Die Lichtbogenspannung kann bei kleinen Kurzschlußströmen stark schwanken und aus diesem Grunde ist parallel zur Auslösespule 40 auch der spannungs--abhängige Widerstand 46 geschaltet, der oberhalb eines bestimmten Spannungswertes durchschaltet und dann seinen Widerstand erniedrigt, derart, daß oberhalb dieser _Ansprech- spannung der Spannungsabfall über der Parallelschaltung von der Spule 40 und dem Widerstand 46 konstant bleibt. Dies bedeutet auch, daß oberhalb dieser Grenze der Strom durch die Spule 40 konstant bleibt. Die Ansprechgrenze ist in die Nähe der kleinsten vorkommenden Lichtbogenspannung gelegt. Auf diese Weise können die Schwankungen der Lichtbogenspannung für die Auslösespule 40 unempfindlich gemacht werden.
Nun gibt es Fälle, in denen die Auslösespule dann das Schaltschloß nicht auslösen kann, wenn die Zeitdauer bzw. die Zeitdifferenz ΔT klein wird, obwohl der Hauptleitungsschutzschalter eigentlich auslösen müsste. Dies ist der Fall, wenn hohe Kurzschlußströme in dem Bereich B auftreten. Aus diesem Grunde wird parallel zu dem Thermobimetall 38 im Hauptstrompfad 16 (es kann natürlich auch ein anderes Widerstandselement sein) ein Teil des Kurzschlußstromes in die zweite Spule 52 geleitet, wenn der Kurzschlußstrom so hoch ist, daß der Spannungsabfall über dem Thermoelement 38 größer ist als die Schwellspannung der antiparallel geschalteten Dioden 56. Durch die Widerstandsgröße des Thermobimetalls 38 und durch die Zahl der in Reihe geschalteten Dioden in den jeweiligen Diodenzweigen läßt sich der Ansprechwert der zweiten Spule 52 beliebig fein einstellen und durch die Dioden wird zusätzlich erreicht, daß im Kurzschlußstrombereich wie für Kurzschlüsse am Ort A (Fig. l) die Auslösespule 40 nicht durch die Spule 52 beeinflusst wird, da die Dioden aufgrund des zu geringen Spannungsabfalles nicht durchgesteuert werden und so die Leitung 70 sperren.
In den Figuren 4 bis 6 sind die Wirkungsweisen der oben genannten Einrichtung nochmals erläutert. In allen drei Figuren sind Strom-Zeitdiagramme des Kurzschlußstromes und zwar der ersten Halbwelle des Kurzschlußstromes dargestellt. Man erkennt in der Fig. 4a den Kurzschlußstrom, wie er durch den Hauptleitungsstrompfad fließt, wenn im Bereich A ein Kurzschluß auftritt. Der unbegrenzte Kurzschlußstrom I_KUA ist der nicht begrenzte Kurzschlußstrom und der Kurzschlußstrom ^I _KBA der begrenzte Kurzschlußstrom, der dadurch begrenzt wird, daß zusätzlich zum Öffnen und Auslösen des Leitungsschutzschalters 24 der Hauptleitungsschutzschalter 14 strombe- ^grenzend öffnet. Der Kurzschlußwert I_KUmax ist ein mittlerer Kurzschlußwert. Der durch den Hauptleitungsschutzschalter fliessende Strom, d.h. der schon begrenzte Strom I_KBA fließt durch diesen während der Zeit T₁' .
In der Fig. 4b ist der dann durch die Spule 40 fließende Kurzschlußstrom eingezeichnet. Die Zeit von 0 bis zum Zeitpunkt t₄₀ benötigt die Umschaltvorrichtung im Hauptleitungsschutzschalter, um den Strom auf die Spule 40 zu kommutieren; diese wird dann während der Zeitdauer T₁ mit dem von dem Varistor oder spannungsabhängigen Widerstand 46 begrenzten Strom i_sp40A durchflossen. Die Zeitdauer T₁ ist kleiner als die Auslösezeit T_a des Hauptleitungsschutzschalters.
Wenn nun im Bereich B ein Kurzschlußstrom auftritt, dann hat man mit der Kurve I_KBU den unbegrenzten Kurzschlußstrom, wogegen der begrenzte Kurzschlußstrom mit I_KBB bezeichnet ist. Die Zeitdauer, die der Kurzschlußstrom fließt, ist mit T₂ bezeichnet. Der durch die Spule fließende Strom ist wieder ⁱ _sp_40B und dieser fließt, beginnend von dem Zeitpunkt t₄₀ während der Zeitdauer T₂, wobei T₂ etwas kleiner ist als T₂' . Es gilt: T₁ < T_a < T₂. Damit löst der Hauptleitungsschutzschalter 14 aus.
In der Fig. 6 ist der Zeitablauf der ersten Halbwelle des Kurzschlußstromes bei einem sehr großen Kurzschlußstrom dargestellt. Man erkennt in der Kurve I_KBU den unbegrenzten Kurzschlußstrom und I_KBB den begrenzten Kurzschlußstrom. Die Zeitdauer, die der begrenzte Kurzschlußstrom I_KBB fließt, ist T'₃. Aufgrund der besonderen erfindungsgemäßen Abstimmung und Bemessung der Auslösezeit der Spule 40 bezogen auf die Auslösezeit des Leitungsschutzschalters 24 gilt:
sowie
ohne die erfindungsgemäße Bemessung würde eine Auslösung nicht erfolgen, da T₃ ≈ T_a. Mit der erfindungsgemäßen Auslegung der Spule 40 jedoch wird der Wert T_a>T₃, so daß eine Auslösung stattfindet.
Wenn die eben angeführten und dargestellten Bedingungen erfüllt sind, dann wird auch ein extrem großer Kurzschlußstrom im Bereich B, der in den Zeitbereich der Ansprechzeit des Leitungsschutzschalters A hineinfallen würde, doch noch sicher ausgeschaltet.

Claims

1. Selektivschutzeinrichtung zur selektiven Abschaltung von Verbrauchern, gegebenenfalls mit einer vorgeschalteten Hauptsicherung, mindestens einem mit dieser in Reihe liegenden und dieser nachgeschalteten Hauptleitungsschutzschalter mit einer ersten Auslösekennlinie, mit mindestens einem einer Verbrauchergruppe zugeordneten Leitungsschutzschalter mit einer zweiten Auslösekennlinie, die unterhalb der ersten Auslösekennlinie liegt, wobei der Hauptleitungsschutzschalter in seinem Strompfad eine Trennstelle, welche von einem Schlaganker bei Auftreten eines Über- oder Kurzschlußstromes geöffnet werden kann, einen thermischen Auslöser und eine Umschaltvorrichtung besitzt, welche bei Auftreten eines Kurzschlußstromes den Strom zumindest teilweise auf einen mit einem Magnetauslöser versehenen Parallelzweig umschaltet, welcher Parallelzweig bei Durchgang eines bestimmten Parallelzweigstromes durch die Spule des Magnetauslösers ein Schaltschloß auslöst, welches die Trennstelle endgültig öffnet, und wobei die Umschaltvorrichtung eine Hilfstrennstelle aufweist, die bei Öffnen der Trennstelle von dieser angesteuert mechanisch und/oder elektrisch geöffnet wird und den Strom auf den Parallelzweig mit der Spule kommutiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeit des Magnetauslösers mit der Spule (40) im Parallelzweig größer als die des Magnetauslösers der den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschalter sowie wenigstens gleich groß ist wie die Öffnungszeit der Trennstelle (34) im Hauptstrompfad, und daß parallel zur Spule (40) des Parallelzweiges ein spannungsabhängiger Widerstand (46) geschaltet ist.

2. Selektivschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einem Widerstandselement (38) im Hauptstrompfad eine zweite Spule (52) geschaltet ist, die auf den Schlaganker (42) der Spule (40) im Parallelzweig wirkt, und daß in der einen Zuführungsleitung (54) zur zweiten Spule antiparallel geschaltete Dioden angeordnet sind.

3. Selektivschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spule (52) parallel zu dem als Widerstandselement dienenden Thermobimetall (38) im Hauptstrompfad (16) geschaltet ist.