EP3724909A1 - Intelligent circuit breaker - Google Patents

Intelligent circuit breaker

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Publication number
EP3724909A1
EP3724909A1 EP17835466.8A EP17835466A EP3724909A1 EP 3724909 A1 EP3724909 A1 EP 3724909A1 EP 17835466 A EP17835466 A EP 17835466A EP 3724909 A1 EP3724909 A1 EP 3724909A1
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EP
European Patent Office
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contact
current
circuit breaker
switching
current path
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17835466.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jozef Smrkolj
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Individual
Original Assignee
Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
    • HELECTRICITY
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/12Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20Bridging contacts
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H9/10Adaptation for built-in fuses
    • H01H9/106Adaptation for built-in fuses fuse and switch being connected in parallel
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    • H01H2071/042Means for indicating condition of the switching device with different indications for different conditions, e.g. contact position, overload, short circuit or earth leakage
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/168Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" making use of an electromagnetic wave communication

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker with a current sensor and two parallel current paths, which are connected as a main and Maustrompfad via a Mixin direction with a coil of a magnetic release in each case in series.
  • the invention also relates to a method for operating such a circuit breaker.
  • Learners are known as overcurrent protection fuses systems in which a replaceable fuse link between a fuse base over which a contact with a first terminal is made, and a screw cap is arranged, via which the electrical contact with a second terminal is provided.
  • a fuse element of the fuse link melts to break the current path between the terminals.
  • a flag or indicator pin is provided which is pushed out of a leather from a contact head of the fuse link when the Schmelzlei ter and the indicator retaining holding wire are melted.
  • domestic connection fuses For connection to the mains, domestic connection fuses whose size is specified by the network operator are prescribed as connection devices in buildings in accordance with the "TAB technical connection conditions". Since domestic connection fuses must not be used as a disconnecting device for the customer system, a selective overcurrent protection device must be provided for the optional disconnection of the system.
  • Such an overcurrent protection device usually has a selective circuit breaker, as described, for example, in DE 10 2011 016 933 A1, and a fuse arranged in the same line in accordance with regulations. In normal operation, this arrangement consumes approximately 0.5% c of the electrical power transported and protected by it. This leads to a development of heat in the overcurrent protection devices, connection devices and circuit distributors, the temperature increases to Lolge has to be considered in the design of the overcurrent protection devices to prevent Lunktionsminien by the mutual influence ing the protective switching devices in the system.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a circuit breaker, which has minimized energy losses in normal continuous operation and also the formation of an arc when interrupting the circuit in case of failure and thus a Abbren nen of contacts much more reliably prevented.
  • the line s contactor switch should be simpler and be used in many applications.
  • the invention is therefore in a circuit breaker with a sensor for detecting a current value and with two parallel current paths, which are maral tet as main and Maus trompfad via a contact device with a coil of a magnetic release in series, distinguished between a short circuit and a fault case.
  • the switching mechanism for opening and fixing the contact device according to the invention is released from in order to open a common switching contact of the contact device to interrupt the main and the secondary current path.
  • the circuit can be completely interrupted whoever and a current flow stopped. This primarily protects power lines to or for a domestic installation and secondarily a connected power consumer in the event of a fault against overcurrent operation.
  • a breaker and tripping insert is additionally provided in the circuit breaker in the secondary current path, which interrupts the secondary current path in the event of a short circuit and triggers a switching mechanism for opening and fixing the opened contact device.
  • the magnetic release opens in case of short circuit another switching contact of the contact device, the other switching contact opens only the main current path.
  • this arrangement of a breaker and tripping insert ensures that in the event of a short circuit, only the other switching contact of the main current path, which carries the operating current as a so-called empty contact, is opened without interruption of the short-circuit current.
  • the short-circuit current is thus conducted to the secondary current path and thus through the breaker and tripping insert.
  • no arc occurs in the main current path and the Wegkon contacts remain intact in the event of a short circuit.
  • the breaker and trip insert then interrupts the bypass path without causing an arc at the common switch contact or the other switch contact.
  • the contact device according to the invention therefore consists of a common Wegkon contact at the same time interrupts the main and the secondary current path and another switching contact interrupts only the main current path.
  • This contact device allows the diversion into the secondary current path in the event of a short circuit and the prompt interruption - ie opening - both parallel current paths and thus a prompt separation of Stromkrei ses in case of failure in a mechanically and electrically simple manner, so that the susceptibility to errors is reduced and the longevity is increased.
  • a current sensor for detecting a current value in the circuit breaker is net angeord. With the current sensor, a continuous detection of the current current value suc conditions.
  • the magnetic release can be set so that it promptly opens the other switching contact of the con tact device at a current above the rated current, and so, the current is redirected to power consumers in the secondary flow path. This is referred to below as a sensitive magnetic trigger.
  • the magnetic release can also be set such that it opens the other Wegkon contact of the contact device exclusively at a short-circuit current, ie a current value far above the rated current value, for example, 5 times or more of Nennstromwer tes. This is referred to below as a carrier magnetic release.
  • the current sensor is connected in series with the breaker and release insert in the secondary current path.
  • the current sensor can then, for example, between a third switching contact, preferably designed as a contact point, the contact device and the breaker and tripping insert to be arranged in the secondary flow path.
  • This Ausgestal device is advantageous, for example, when a sensitive magnetic release is used, which opens the switch contact promptly at a current above the rated current - not only in Kur gleichfall - because then the main current path has no additional current sensor, so that the circuit breaker is very energy efficient.
  • the current sensor is connected in series with the coil and the contact device.
  • the current sensor can then be arranged, for example, between the spool and the common switching contact of the contact device.
  • the current sensor can also be arranged in the current flow after the contact device or in front of the coil.
  • an evaluation unit for evaluating a current value detected by the current sensor in the circuit breaker in order to detect the fault, ie to detect it.
  • a detected current value - ie an actual current value - is above a reference current value - ie above a setpoint current value.
  • the reference current value is a defined multiple of a rated current for a pre-defined period of time.
  • the contact device comprises two movable contact arms which are rotatable - that is movable - arranged (mounted) about a common point.
  • the common point forms a first end of a first contact arm of the two movable contact arms.
  • the common point forms a first end of a second contact arm of the two movable contact arms.
  • the common switching contact is electrically contactable with a remote from the common point end of the first movable contact arm.
  • the other switching contact is electrically contacted with a remote from the common point end of the second movable contact arm.
  • the movement of the two contact arms can take place simultaneously (fault case) or separately (short circuit). This comparatively simple con struction allows a reliable and robust design of the contact device.
  • a third switching contact preferably as a contact point Anbil det, is arranged at the common point, wherein the third switching contact with a con tact of the breaker and tripping insert and / or the current sensor is connected.
  • the first contact arm and the second contact arm are preferably held by a latching in trouble-free operation.
  • both contact arms are simultaneously unlatched when triggering the switching mechanism in case of failure, so that both the common switching contact and the other switching contact are opened.
  • the latching can alternatively or additionally occur against a holding force of a prestressed first retaining spring.
  • the second contact arm is not movable relative to the first contact arm.
  • the second contact arm will then be moved depending on the first contact arm.
  • the third switching contact can be easily mechanically formed as a contact point and the risk of sparking when interrupting the paths is reduced.
  • the second contact arm is movable relative to the first contact arm.
  • the second contact arm is preferably held by means of a second retaining spring in trouble-free operation.
  • the second contact arm can be moved independently of the first contact arm, so that the other switching contact can also be opened independently of the common switching contact. This occurs, for example, in the event of a short circuit. If, for example, a sensitive magnetic release in the circuit breaker used, the movement of the second contact arm to open the other Wegkon clock is independent of the common switch contact in case of failure.
  • a thermal release which is designed in particular as a bi-metal element, is provided to trigger the switching mechanism for opening and fixing the contact device in case of failure and / or short circuit to the common switching contact and / or to open the other switching contact for the main current path.
  • the position of the thermal release in the circuit breaker is flexible and different depending on the function. If, for example, a fault is reliably detected, then the thermal release is introduced into the main current path in order to enable, in addition to an electrical detection of the fault case by means of the current sensor, also a mechanical detection of the fault if.
  • the thermal release can also be introduced into the Ne benstrompfad to cause in a short circuit or a fault, depending on the type of magnetic release reliably opening the common switch contact and there with the interruption of both current paths. This increases the safety and reliability of the tripping of the circuit breaker in the event of a fault and also in the event of a short circuit, should the electronic detection of the current value by means of a current sensor fail, not be present or defective.
  • the thermal release is arranged in the secondary current path, the energy efficiency of the circuit breaker is also increased during trouble-free operation.
  • the thermal release preferably ensures that in case of failed or non-existent electronic current value detection in any case by means of the thermal release the switching mechanism is triggered when an overcurrent to open and fix the contact device.
  • the evaluation unit is provided to detect the fault case, wherein the evaluation unit monitors a detected current value of the main current path at predefined time intervals and compares it with a reference current value, for example a predefined multiple of a rated current value.
  • a reference current value for example a predefined multiple of a rated current value.
  • the evaluation unit controls a trigger switch, also referred to as trigger, in a detected fault case. With its activation then triggers the switching mechanism for Publ tion and fixation of the contact device. In this way an electronically controlled acquisition and monitoring of a current current value (actual current value) takes place.
  • a current current value actual current value
  • the evaluation unit preferably has a contactless interface in order to be able to exchange data with an external unit via a data communication connection. So now not only reliably a malfunction of the external unit can be reported (alarmed), it can also be reported a direction of current in the main current path and also an identification of the circuit breaker to the external unit. In addition, the state of the line circuit breaker can be remotely monitored by means of the external unit. This allows the application of the circuit breaker in the field of "smart grids". These include the communicative networking and control of power generators, storage, electrical consumers and network resources in power transmission and distribution networks of the electricity supply. According to the invention, it is now possible to optimize and monitor the interconnected components in the energy grid and to operate an efficient and reliable system.
  • the breaker and trip unit is arranged in the sidewalk path interchangeable between two contact elements, in particular terminal contact elements. This allows easy replacement of the breaker and trip unit.
  • a holding device for example a holding pin
  • a holding device is provided in order to fix the other switching contact in an open position.
  • the interruption of the secondary current paths through the Unterbre cher- and release insert is additionally detected by the evaluation unit in the event of a short circuit and a trigger switch is activated, with the activation of the switch lock after breaking both the main current path and the Maustrompfades to de-energize Opening and fixing the contact device triggers to open the common switching contact for the main and the secondary current path.
  • the Finestrompfad is also opened by the contact device to allow a reliable interruption of the circuit, for example, in the event that the breaker and trip unit should not interrupt the secondary current path in a faulty way.
  • the breaker and tripping insert is a fusible insert whose fusible wire and / or retaining wire melts together with the fusible wire in the event of a short circuit.
  • the evaluation unit electronically detects the interruption of the secondary current path through the breaker and tripping insert, for example by detecting a large voltage drop generated in the secondary current path by the interruption on the breaker and tripping insert in the evaluation unit, whereupon the Evaluation unit electronically activates a release switch to trigger the switch lock, which then the common switch contact is opened.
  • a striker against the force of a spring could be kept in its standby position. This not only ensures that a short-circuit current is reliably interrupted mechanically in a mechanical manner, but also that the switching mechanism is mechanically triggered to bring the Kunststoffin direction in its OFF position and to fix it.
  • the opening of the contact point of the secondary current path takes place without current, ie without the risk of the emergence of a Lichtbo gene.
  • the current sensor and optionally the thermal release in the Maustrompfad and the use of the current sensor for detecting the current value manages the polishleis obligations of the overcurrent release and the fuse in normal operation to avoid, since the fuse, the Current sensor and possibly a thermal release only in the event of Current flows through to protect electrical lines, but not during normal operation.
  • a breaker and trip use in Finestrompfad covering housing cap is removable only in the off state of the Lei ing circuit breaker, in particular for replacing the breaker and trip unit or the fuse.
  • a contact device with two movable contact arms, rotatably arranged at a common point, which also serves as a third contact, a common suspension of the contact arms and an electrical function are very easily combined.
  • the contact device extremely simple and uncomplicated and thus kos ten redesign produce to simultaneously form the common switching contact of the main and side trompfads and the other switching contact of the main current path.
  • the common switch contact under the We kkraft a first tensioned retaining spring is opened, with the two rotatably ge overlaid contact arms of the contact device are moved simultaneously and thus the end of the first contact arm of the common switch contact and the end of the second contact of be removed from the other switching contact.
  • the common Druckkon clock as well as the other switching contact are opened electrically.
  • the simultaneous opening of the two switching contacts from its closing or ON position into its open or OFF position is effected by the first contact spring acting on the two contact arms.
  • the contact device of a pawl of the switching lock in its closed or ON position is fixed, which acts in the case of triggering a pin on the latch of the switch lock to the fixation of the contact device for opening the two switching contacts, ie the common switch contact and the other switch contact, so that the force of the preloaded first retaining spring causes the sudden movement of the con tact device from the ON to the OFF position.
  • the triggering pin is preferably moved in the case of triggering by an electronic trigger switch on the latch of the switch latch.
  • the other switching contact when the contact device occupies an ON position, to open this other switching contact of the main current path of the armature of the magnetic release against the force the second Hal tefeder acts on the second contact arm.
  • the force of the armature can act on a pin, which in turn acts on the second contact arm.
  • the spring force of the second retaining spring is independent of the spring force of a first retaining spring.
  • the other switching contact of the main current path can be reliably interrupted in a simple manner, without a Fichtbogen occurs because the common switching contact initially reliably remains closed in the event of a short circuit, so the contact device continues to reliably hold the common switching contact in the ON position, in order to ensure a break in the secondary current path by means of the breaker and trip set.
  • 1 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention in the on state in trouble-free operation
  • 2 is a schematic sectional view of the line circuit breaker shown in Fig.l as a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention in the switched-state in trouble-free operation
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the off state after occurrence of a fault case
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of the circuit breaker shown in Figure 3 as a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention in the off state after occurrence of a fault
  • FIG. 5 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the on state in the event of a short circuit
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of the circuit breaker shown in Figure 5 as a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention in the off state in the event of a short circuit,
  • FIG. 7 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the off state after occurrence of a short circuit case
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a second embodiment of the present invention in the on state in trouble-free operation
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a third embodiment of the present invention in the on state in trouble-free operation
  • Fig. 10 is a tripping current-off time characteristic as a default for the inventive
  • Fig. 11 is a schematic sectional view in four perspectives of the circuit diagram shown in Figure 4 as a circuit breaker circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the off state after the occurrence of a fault case.
  • corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • the circuit breaker according to a first imple mentation of the invention, a magnetic release 7 with a coil 6 and an armature acting on a striking pin 20 on a contact device 11.
  • the coil 6 is connected at its one end to a first terminal 21 and at its other end to a common switching contact C1.
  • a current sensor 3 in FIG. 1 is not shown in FIG.
  • the contact device 11 has a first movable contact arm 18 and a second movable contact arm 19. Both contact arms 18, 19 are rotatably (movably) mounted about a common point 17.
  • the movement of the contact arms 18, 19 can take place inde pendent of each other.
  • the movement of the contact arms 18, 19 can take place relative to one another.
  • a third switching contact C3, here designed as a contact point C3, is arranged.
  • the contact arms 18, 19 are formed in the present case the same length to simplify their production. In a variant, not shown, the contact arms 18, 19 may have a different length under, if, for example, structural conditions in the circuit protection switch or current-induced adjustment cause it.
  • the circuit breaker is shown in a smooth operation in the switched-on state.
  • the common switching contact Cl is connected by contact with a distal end of the first contact arm 18 via the third Druckkon contact C3, or the contact point C3, away with another switching contact C2 by contact with a distal end of a second contact arm 19.
  • the other switching contact C2 is connected to a second connecting terminal 22 via an electrical conducting element, which forms part of the main current path 1.
  • the coil 6 of the magnetic release 7 is connected in series with a current sensor 3 (not shown in FIG. 2). A current path thus connects the two connection terminals 21, 22 of the circuit protection circuit according to the invention. ters via the coil 6 and the current sensor 3.
  • the terminals 21, 22 exclusively by the series connection of the coil 6, the current sensor 3, the common switching contact Cl, the two contact arms 18, 19, at the switch contact C2 and the electrical line element of the main current path 1 verbun the.
  • the current sensor 3 can also be arranged between the connection terminal 21 and the coil 6.
  • a secondary current path 2 is connected between a third contact C3 and the further terminal 22.
  • the third switching contact C3, or the contact point C3, is electrically connected in series with a breaker and tripping insert 10.
  • the breaker and trip unit 10 is interchangeable between two Klemmkon clocks 14 used, of which the first terminal contact via a line element to the third switching contact C3 and the second terminal contact via another line element with the two-th terminal 22 is connected. It is possible that the current sensor 3 in the secondary trumpet 2 instead of the main current path 1 (not shown in Fig.l and Fig.2) in series with the breaker and trip set 10 is arranged. This increases the energy efficiency, if, for example, a sensitive magnetic release 7 is used, which opens at any current above a rated current, so both in case of failure and in the event of short circuit, the other switching contact C2 to redirect the flow in the secondary flow path.
  • a thermal release (not shown in Fig.l and Fig.2) in series with the breaker and tripping insert 10 is arranged.
  • a Rei sequence in the arrangement of breaker and tripping insert 10 to thermal release and current sensor 3 is to choose depending on the installation conditions in the circuit breaker, so that the breaker and trip unit 10 also directly to the third switching contact C3, or the contact point C3 connected is, while the thermal release between the breaker and trip unit 10 and the other terminal 22 may be arranged to.
  • the breaker and tripping insert 10 may have a striker, with which it acts on a switching mechanism 8.
  • a bimetallic element of the thermal release may optionally act on the switch latch 8 (not shown).
  • the switching mechanism 8, which is described below as necessary in more detail, is also actuated by a manual switch 9 and in turn also acts on the switch 9, as shown by the dashed double arrow to move it to its OFF position when the Circuit breaker in case of failure interrupts the disturbed area of the power grid.
  • the fault case can be detected by means of current sensor 3 overcurrent above a predefined multiple of a rated current for a certain period of time, so if the circuit protection switch due to the overcurrent both the main and the Volunteerstrompfad 1, 2 inter mediate the terminals 21, 22 interrupts. But it can also occur a short circuit through which the circuit breaker first interrupts the main current path 1 between the contacts C3 and 22 in order to redirect the current to the breaker and trip set 10.
  • the contact device 11 has two in Fig. 11 shown in detail first and second retaining springs 15, 16 in order to hold the contact arms 18, 19 in a certain position.
  • the second contact arm 19 is oriented at an angle of 45 degrees to 90 degrees, ie quasi-perpendicular, to the direction of the pin 20 of the magnetic release 7.
  • the contact device 11 can be held by a pawl against the force of a first retaining spring 15 in its ON position. In this ON position, the two contact arms 18, 19 are each electrically connected to the switching contacts Cl and C2 (contact) and thus keep the circuit breaker in its ON state.
  • Fig.l flows in trouble-free normal operation of the circuit breaker switch according to the invention, the current from the terminal 21 via the coil 6 of the magnetic release 7 and the current sensor 3 to the common switching contact Cl, via the first contact arm 18 to the third contact C3, via the second contact arm 19 for Whether the common switching contact Cl is closed, flows via the Crowstrompfad 2 with the breaker and tripping insert 10 virtually no electricity, since the Crowstrompfad 2 short-circuited by the main current path 1 and other switching contact C2 and the electrical line element of the main current path is.
  • the current in the main current path 1 is detected by the current sensor 3.
  • the current sensor 3 is, for example, a shunt resistor connected in series between coil 6 and common switching contact Cl.
  • the actual position of the current sensor 3 in the electrical diagram of the Circuit breaker is freely selectable and can be adapted to the structural conditions of the line circuit breaker.
  • the current sensor 3 should be arranged in the vicinity of 11 Kunststoffin direction to detect a reliable current current value, which actually flows through the terminal 22 to a power consumer.
  • the current sensor 3 may alternatively also be designed as a current transformer, so that the detected current is obtained by inductive coupling. This allows a galvanic separation of Stromerfas solution from the mains and possibly simplifies the Verschaltungsaufwand a connected to the current sensor 3 evaluation unit 4.
  • the current sensor 3 may also be a Rogowski coil.
  • the current sensor 3 can also be arranged in the secondary current path (not shown). In such a position of the current sensor 3, a sensitive magnetic release 7 should be used, which promptly opens the other switching contact C2 at a current above the nominal current value - ie the occurrence of an overcurrent - and thus conducts the current via the secondary current path.
  • the current sensor 3 detects permanently or continuously at defined time intervals the current value (actual current value). With defined time intervals in particular equidistant Zeitab states of less than 1 second, preferably less than 100 milliseconds, more preferably every 10 milliseconds meant.
  • the evaluation unit 4 is provided to compare the detected current with a predefined reference current value (nominal current value) at these defined time intervals.
  • This predefined reference current value is, for example, above a nominal current value, preferably 1.1 to 5 times the rated current value, more preferably 1.2 to 2 times the nominal current value, even more preferably 1.45 times the nominal current value. If a comparison in the evaluation unit 4 reveals that the current detected by the current sensor 3 is greater than the predefined reference current value, that is, for example, 1.45 times the rated current value, then a timer is started. The comparison is also repeated in the equidistant time intervals mentioned above.
  • the timer is deleted and no fault is detected. If the comparison in the repeat case shows that the detected current value is still above the reference current value, then the timer is compared with a predefined time duration. If the predefined period has not yet been exceeded, the comparison is repeated again in accordance with the equidistant time intervals already mentioned. If the predefined time duration has already been exceeded and if the current value detected by the current sensor 3 was above the reference current value for each individual comparison, then a fault has occurred. Then sends the evaluation unit 4, an electrical signal to a trigger switch 12, also referred to as a trigger.
  • a trigger switch 12 also referred to as a trigger.
  • This release switch 12 activates the switching mechanism 8 such that at least the common switching contact Cl of the contactor 11 is opened and thus the main current path 1 and the secondary current path 2 are interrupted at the same time.
  • the common switching contact C1 is opened due to the spring action of the prestressed first retaining spring 15.
  • the other switching contact C2 is opened at the same time.
  • the equidistant time intervals for the current value detection can also be varied from the detection of a detected current value above the reference current value, for example, these time intervals can be shortened.
  • the variations of the equidistant time intervals and / or the length of the predefined time duration can be dependent on the comparison result. For example, at a detected current value which is far greater than the reference current value - for example 20% greater than the reference current or even more - the equidistant time intervals and / or the predefined time can be selected to be shorter than for a detected current which is only minimally greater than that Reference current - for example, less than 20% greater than the reference current.
  • the circuit breaker according to the firstsupervisedsbei game of the present invention is shown in the off state, for example, after the occurrence of egg nes fault. Occurs, for example, due to a fault on the consumer side of the power grid or on the generator side, an overcurrent, ie a current above the reference current value, so this is detected according to the above monitoring by means of the current sensor 3, the evaluation unit 4 and the shutter 12 , If the above-described malfunction case is detected, then the contact device 11 is switched by means of the switching mechanism 8 such that the common switching contact C1 is opened. In this case, if necessary (as shown in FIGS. 3 and 4), the other switching contact C2 can also be opened at the same time.
  • the two contact arms 18, 19 are simultaneously moved due to the force of the first retaining spring 15 and a corresponding Ab was between the ends of the contact arms 18, 19 and the switching contacts Cl, C2 generated.
  • the circuit breaker is shown in the event of a short circuit.
  • the current value substantially greater than the reference current for detecting the fault case so for example, 5 to lO times the rated current value or more, preferably be 2 to 5 times the rated current value or more, causes first speaks the magnetic release 7 on.
  • a magnetic force is generated in the coil 6 of the magnetic release 7, which is greater than the holding force of the second retaining spring 16.
  • the arm 20 moved by the armature of the second contact arm 19 is pressed against the holding force of the second retaining spring 16 downward.
  • only the other switching contact C2 is opened. This interrupts only the main current path 1.
  • a Einklink- device to the contact device 11 on the side of the coil 6 of the magnetic release 7 can be brought into engagement or held so that the other switching contact C2 can not be closed again by itself. It should be noted that initially the common switching contact Cl remains closed, so that the short-circuit current is diverted via the secondary current path 2. Now speaks of the underbreaker and tripping insert 10, which interrupts the bypass path 2 virtually simultaneously. This is illustrated by the stylized flash in Figure 5. So it will be due to the interruption 1 of the main current path 1 currentless contact C2 is opened without the possibility of an electric arc.
  • the evaluation unit 4 electronically detects the interruption of the bypass current path 2 by the breaker and trip insert 10, for example by detecting a voltage drop generated in the bypass path 2 by the interruption at the breaker and trip unit 10 in the evaluation circuit.
  • Unit 4 as shown by the two lines in Figure 5 and 6 from the secondary flow path 2 to the evaluation unit 4. Then, the evaluation unit 4 activates the trigger switch 12 electronically to trigger the switching mechanism 8, whereby then the common switching contact 1 is opened.
  • no striker, English Striker PIN is present on the breaker and trip set 10 to activate the switch lock.
  • the breaker and trip set 10 interrupts the secondary current path 2, and this is detected in the evaluation unit 4 by a large voltage drop across the Unterbre cher- and trigger set 10.
  • the interruption of the Maustrompfads 2 (shown by the dash-dot line in Figure 7) is detected electronically by the evaluation unit 4, whereupon the trigger switch 12 is actuated by control unit of the evaluation unit 4 is to activate the switching mechanism 8 and to open the common switching contact Cl.
  • the manual switch 9 is in its OFF position brought, as it has already been described with Figures 3 and 4.
  • the complete interruption of the secondary current path 2 by the breaker and trip set 10 must be awaited by the evaluation unit 10 in order to avoid a contact erosion at the switching contact C1 when prematurely opened in the current-carrying state.
  • a (not shown) variant of the breaker and tripping insert 10 is formed by a fuse link whose fuse wire and / or retaining wire holds in unspecified Darge imputed manner a contact pin against the force of a spring (not shown). Once the fuse wire and possibly the retaining wire of the fuse insert melt due to a high short-circuit current, the pin is suddenly moved by the spring provided in the fuse insert into its release position, whereby he actuated the switch lock 8 as described above ben.
  • a removable cap or the like may be provided on the housing of the line circuit breaker. If the cap, if appropriate, after the release of suitable fasteners, removed, so the breaker and trip unit 10 can be taken at the same time with up and pulled out between the terminal contact elements 14.
  • the breaker and Auslöseein set 10 can thus take without tools from the circuit breaker invention and replace it with a new one. It can be provided that a shift lever in a switched state with its operating section secures the cap against removal. Therefore, the line contactor switch must be switched off before replacing breaker and trip unit 10.
  • thermal release 13 with a bimetallic element in one of the current paths 1, 2 - here the main current path 1, introduced.
  • the position of the thermal release may vary depending on the function. If only a redundant detection of the fault case take place in order to counteract a failure of the electrical current detection by means of current sensor 3 and evaluation unit 4, the thermal trigger 13 is introduced into the main current path 1, as shown in FIG.
  • Fig. 9 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a third adoptedsbei game of the present invention in the on state in trouble-free operation Darge presents.
  • the thermal release 13 is introduced into the secondary flow path 2 is to cause an opening of the common switching contact Cl in case of short circuit.
  • a non-interruption after melting the breaker and trip set 10 and / or also a non-detection of a fault due to defective or non-existent electronic current value detection can be compensated.
  • the thermal mixed trigger 13 introduced into the secondary flow path 2 to allow a redundant detection of the Kur gleichfalls. If, in the case of such a position of the thermal release 13 according to FIG. 9, the incident should also be detected redundantly, then a sensitive magnetic release 7 should be used which already responds to overcurrent and not only in the event of a short circuit.
  • Fig.lO a trip current Abschaltzeit- characteristic as a default for the evaluation unit 4 according to the invention showing a reference current characteristic for overcurrent and short circuit shown.
  • This characteristic curve represents the switch-off time of the fuse protection switch according to the invention at different current multiples in relation to the time duration in seconds.
  • the abscissa defines the trip current normalized to the rated current I N from -5 to 10 000 times the rated current ,
  • the ordinate defines the turn-off time of 0.005s to 10,000 seconds.
  • This tripping current-off-time characteristic of FIG. 10 is used in the evaluation unit 4 to reliably detect the fault due to overcurrent.
  • the stored in the evaluation unit 4 characteristic of the reference current is divided into two. In an upper section (shown in dashed lines), an overcurrent reference value is shown as tripping current. In a lower section (shown with dots), a short-circuit current reference value is shown as tripping current.
  • the evaluation unit 4 detects, for example, the event of overcurrent, when the current multiples detected by the current sensor 3 are detected for the following periods in the evaluation unit:
  • an external unit 5 is shown.
  • This unit 5 is connected to the evaluation unit 4 via a wireless, i. con tactless, data communication connection for the exchange of data.
  • This data may, for example, the monitoring of the condition (trouble-free operation, fault case, short circuit) of the circuit breaker concern, so that, for example, a detected malfunction case or a detected short-circuit case is transmitted to the external unit 5.
  • an alarm can be generated, which is further processed by the external unit 5 accordingly. For example, corresponding points could be alerted to turn the circuit breaker ready for use.
  • the operating states can be logged and thus the frequency of faults can be recorded.
  • a current direction in the evaluation unit 4 can be detected and transmitted to the external unit 5.
  • the external unit 5 may be a higher-level system instance to control and monitor the smart grid.
  • the circuit breaker is fernwartbar.
  • the data transmitted to this external unit 5 may in particular also be the detected current and voltage values, so that a logging of the detected current and voltage values can take place.
  • a unique identifier of the circuit breaker age can also be monitored and transmitted.
  • the correctness of the breaker and trip set 10 can be controlled by means of the external unit 5, so that in case of incorrect breaker and trip set 10 Lei the circuit breaker is brought externally in the OFF state, for example, if too low security by use a breaker and trip set 10 was selected with too high an ampere-number for the planned use of the circuit breaker.
  • the evaluation unit 4 based on a switch-off command from the external unit 5, the trigger switch 12 electronically activate and so trigger the switch lock 8 to operate the common men contact Cl and the manual switch 9.
  • Fig. 11 are four views of the described in Figures 1 to 9 and shown first Ausure tion of the circuit breaker shown.
  • a plan view of the circuit breaker is shown in the lower part of Fig.l 1.
  • the main Trompfad 1 dashed and the Maustrompfad 2 dotted marked.
  • the breaker and trip set 10 is releasably inserted into the clamp brackets 14.

Abstract

The invention relates to a circuit breaker, comprising a current sensor (3) for sensing a current value and two parallel current paths, which are connected, as a main and a secondary current path (1, 2), in series with a coil (6) of a magnetic tripping device (7) via of a contact device (11), wherein: in the event of a fault, a switching lock (8) for opening and fixing the contact device (11) is tripped in order to open a common switching contact (C1) of the contact device (11), in order to interrupt the main and secondary current paths (1, 2); in the event of a short circuit, the magnetic tripping device (7) opens another switching contact (C2) of the contact device (11) in order to interrupt only the main current path (1); an interrupting and tripping insert (10) is arranged in the secondary current path (2), which interrupting and tripping insert, in the event of a short circuit, interrupts the secondary current path (2) and trips the switching lock (8) for opening and fixing the contact device (11) in order to interrupt the common switching contact (C1) for the main and secondary current paths (1, 2). The invention further relates to a method for operating a circuit breaker.

Description

Intelligenter Leitungsschutzschalter  Intelligent circuit breaker
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit einem Stromsensor und zwei parallel geführten Strompfaden, die als Haupt- und Nebenstrompfad über eine Kontaktein richtung mit einer Spule eines Magnetauslösers jeweils in Reihe geschaltet sind. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Leitungsschutzschalters. The present invention relates to a circuit breaker with a current sensor and two parallel current paths, which are connected as a main and Nebenstrompfad via a Kontaktin direction with a coil of a magnetic release in each case in series. The invention also relates to a method for operating such a circuit breaker.
Aus der DE 10 2011 016 933 Al ist ein Leitungsschutzschalter bekannt, bei dem der Anker eines Magnetauslösers im Störfall über einen Stößel oder Schlagstift der Schaltkontakt des Haupts trompfads öffnet, so dass der Strom nunmehr nur noch über den Nebenstrompfad und dessen Kontaktstelle fließt. Die Öffnung der Kontaktstelle im Hauptstrompfad erfolgt dabei ohne Bil dung eines Lichtbogens, da die Kontaktstelle durch den Nebenstromkreis kurzgeschlossen ist. Beim Auftreten eines Kurzschlussstroms wird die Kontaktstelle des Nebenstrompfads, die als Abbrennkontakt ausgebildet ist, schlagartig vom Stößel oder Schlagstift geöffnet, der hierzu von einem zweiten Anker angetrieben wird. Der bei der Öffnung der Kontaktstelle auftretende Licht bogen wird in bekannter Weise in einer der Kontaktstelle zugeordneten Deionkammer zum Ver löschen gebracht. Da der Abbrennkontakt und ein thermischer Auslöser für den Überstromstör fall im Nebenstrompfad liegen, durch den im störungsfreien Lall kein Strom fließt, lassen sich die Energieverluste im Leitungsschutzschalter im normalen Dauerbetrieb minimieren. Durch den Abbrand am Abbrennkontakt kann sich jedoch die Auslösecharakteristik im Überstromstörfall ändern. From DE 10 2011 016 933 Al a circuit breaker is known, in which the armature of a magnetic release in case of failure via a plunger or striker the switching contact of the main trompfads opens, so that the current now only flows through the secondary flow path and its contact point. The opening of the contact point in the main current path takes place without Bil tion of an arc, since the contact point is short-circuited by the secondary circuit. When a short-circuit current occurs, the contact point of the secondary current path, which is formed as Abbrennkontakt abruptly opened by the plunger or striker, which is for this purpose driven by a second anchor. The light occurring at the opening of the contact point is brought in a known manner in one of the contact point associated deion chamber delete Ver. Since the Abbrennkontakt and a thermal release for the Überstromstör fall in the secondary current path through which no current flows in the trouble-free Lall, the energy losses in the circuit breaker can be minimized in normal continuous operation. Due to the burnup at the burn-off contact, however, the tripping characteristic in the event of an overcurrent accident can change.
Lerner sind als Überstrom-Schutzeinrichtungen Schmelzsicherungssysteme bekannt, bei denen ein austauschbarer Schmelzeinsatz zwischen einem Sicherungssockel, über den ein Kontakt mit einer ersten Anschlussklemme hergestellt ist, und einer Schraubkappe angeordnet, über die der elektrische Kontakt mit einer zweiten Anschlussklemme bereitgestellt wird. Beim Auftreten ei nes Überstroms oder Kurzschlusses schmilzt ein Schmelzleiter des Schmelzeinsatzes, um den Strompfad zwischen den Anschlussklemmen zu unterbrechen. Um anzuzeigen, dass die Siche rung angesprochen hat, dass also der Schmelzleiter den Strompfad zwischen den Anschluss klemmen unterbrochen hat, ist ein Kennmelder oder Anzeigebolzen vorgesehen, der von einer Leder aus einem Kontaktkopf des Schmelzeinsatzes herausgedrückt wird, wenn der Schmelzlei ter und ein den Kennmelder haltender Haltedraht geschmolzen sind. Für den Netzanschluss sind als Anschlusseinrichtung in Gebäuden gemäß den„Technischen An schlussbedingungen TAB“ Hausanschlusssicherungen vorgeschrieben, deren Größe der Netzbe treiber vorgibt. Da Hausanschlusssicherungen nicht als Trennvorrichtung für die Kundenanlage verwendet werden dürfen, ist zusätzlich eine selektive Überstromschutzeinrichtung zum be darfsweisen Freischalten der Anlage vorzusehen. Eine derartige Überstromschutzeinrichtung weist üblicher Weise einen selektiven Leitungsschutzschalter, wie er beispielsweise in der DE 10 2011 016 933 Al beschrieben ist, und eine im selben Leitungszug vorschriftsmäßig angeordnete Schmelzsicherung auf. Dabei verbraucht diese Anordnung im Normalbetrieb ca. 0,5 %c der durch sie transportierten und geschützten elektrischen Leistung. Hierbei kommt es zu einer Wärme entwicklung in den Überstromschutzeinrichtungen, Anschlusseinrichtungen und Stromkreisver- teilem, die Temperaturerhöhungen zur Lolge hat, die bei der Konzeption der Überstromschutz- einrichtungen zu berücksichtigen sind, um Lunktionsstörungen durch die gegenseitige Beeinflus sung der Schutzschaltgeräte im System zu vermeiden. Learners are known as overcurrent protection fuses systems in which a replaceable fuse link between a fuse base over which a contact with a first terminal is made, and a screw cap is arranged, via which the electrical contact with a second terminal is provided. When an overcurrent or short circuit occurs, a fuse element of the fuse link melts to break the current path between the terminals. To indicate that the fuse has addressed tion, that is, the fuse element has interrupted the current path between the terminal, a flag or indicator pin is provided which is pushed out of a leather from a contact head of the fuse link when the Schmelzlei ter and the indicator retaining holding wire are melted. For connection to the mains, domestic connection fuses whose size is specified by the network operator are prescribed as connection devices in buildings in accordance with the "TAB technical connection conditions". Since domestic connection fuses must not be used as a disconnecting device for the customer system, a selective overcurrent protection device must be provided for the optional disconnection of the system. Such an overcurrent protection device usually has a selective circuit breaker, as described, for example, in DE 10 2011 016 933 A1, and a fuse arranged in the same line in accordance with regulations. In normal operation, this arrangement consumes approximately 0.5% c of the electrical power transported and protected by it. This leads to a development of heat in the overcurrent protection devices, connection devices and circuit distributors, the temperature increases to Lolge has to be considered in the design of the overcurrent protection devices to prevent Lunktionsstörungen by the mutual influence ing the protective switching devices in the system.
Um die Energieverluste in einem normalen Dauerbetrieb weiter zu minimieren und die Ausbil dung eines Lichtbogens beim Unterbrechen des Stromkreises im Kurzschlussfall und damit auch ein Abbrennen von Kontakten weitgehend zu verhindern wurde in der WO 2016/116559 Al ein anderer Aufbau für einen Leitungsschutzschalter beschrieben. Darin wird ein Leitungsschutz schalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle, die als Haupt- und Nebenstrompfad über eine Kontakteinrichtung mit einer Spule eines Magnetauslösers in Reihe geschaltet sind, beschrieben. Im Nebenstrompfad ist ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz vor gesehen, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad unterbricht und ein Schaltschloss zur Öff nung und Lixierung der geöffneten Kontakteinrichtung auslöst. Der Offenbarungsgehalt aus die ser WO 2016/116559 Al vom gleichen Anmelder, wie am 21. Januar 2016 veröffentlicht, soll auch für die hier vorliegende Anmeldung vollumfänglich gelten. Dieser Leitungsschutzschalter aus der WO 2016/116559 Al weist einerseits eine mechanisch komplizierte Kontakteinrichtung mit einer Kontaktplatte mit drei Kontaktpunkten und einem Kontaktplattenträger auf, die auf wendig gefertigt und aufwendig montiert werden muss, wodurch die Lehleranfälligkeit groß ist und die Robustheit mit dem Alter des Leitungsschutzschalters abnimmt. Zudem erfolgt die Aus lösung im Störungsfall durch ein Bimetall-Element, welches alterungsbedingt und strombedingt gegebenenfalls unzuverlässig reagiert. Zudem ist ein derartiger Leitungsschutzschalter nicht in der Lage, einen Störbetrieb zu dokumentieren oder zu alarmieren, wodurch diese Leitungs- schütz Schalter insbesondere nicht bei Anwendungen im Bereich der intelligenten Stromnetze, englisch:„Smart-Grid“, eingesetzt werden können. In order to further minimize the energy losses in a normal continuous operation and the Ausbil tion of an arc when interrupting the circuit in the event of short circuit and thus also prevent burning of contacts has been described in WO 2016/116559 Al another structure for a circuit breaker. This is a circuit breaker with two parallel current paths, each with a contact point, which are connected as a main and Nebenstrompfad via a contact device with a coil of a magnetic release in series, described. In the secondary current path, a breaker and tripping insert is provided, which interrupts the secondary current path in the event of a short circuit and triggers a switching mechanism for opening and fixing the opened contact device. The disclosure content of these WO 2016/116559 A1 by the same applicant as published on 21 January 2016 should also apply to the present application in its entirety. This circuit breaker from WO 2016/116559 Al has on the one hand a mechanically complicated contact device with a contact plate with three contact points and a contact plate carrier, which must be manoeuvrable and expensive to install, making the susceptibility is high and the robustness decreases with the age of the circuit breaker , In addition, the solution takes place in case of failure by a bimetallic element, which may be unreliable due to aging and current-related possibly. In addition, such a miniature circuit breaker is not able to document or alarm a fault operation, whereby this line In particular, contactor switches can not be used in applications in the field of smart grids, in English: "smart grid".
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Leitungsschutzschalter bereitzustellen, der im normalen Dauerbetrieb minimierte Energieverluste aufweist und zudem die Ausbildung eines Lichtbogens beim Unterbrechen des Stromkreises im Störfall und damit auch ein Abbren nen von Kontakten viel zuverlässiger verhindert. Dabei soll der Leitung s schütz Schalter einfacher aufgebaut sein und in vielen Anwendungsbereichen einsetzbar sein. The invention is therefore an object of the invention to provide a circuit breaker, which has minimized energy losses in normal continuous operation and also the formation of an arc when interrupting the circuit in case of failure and thus a Abbren nen of contacts much more reliably prevented. The line s contactor switch should be simpler and be used in many applications.
Diese Aufgabe wird durch einen Leitungsschutzschalter nach Patentanspruch 1 und ein Verfah ren zum Betreiben des Leitungsschutzschalters nach Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Aus gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. This object is achieved by a circuit breaker according to claim 1 and a procedural ren for operating the circuit breaker according to claim 15. Advantageous from designs and developments of the invention are described in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird also bei einem Leitungsschutzschalter mit einem Sensor zum Erfassen eines Stromwertes und mit zwei parallel geführten Strompfaden, die als Haupt- und Nebens trompfad über eine Kontakteinrichtung mit einer Spule eines Magnetauslösers in Reihe geschal tet sind, zwischen einem Kurzschlussfall und einem Störungsfall unterschieden. Im Störungsfall wird erfindungsgemäß das Schaltschloss zur Öffnung und Lixierung der Kontakteinrichtung aus gelöst, um einen gemeinsamen Schaltkontakt der Kontakteinrichtung zu öffnen, um den Haupt- und den Nebenstrompfad zu unterbrechen. So kann der Stromkreis komplett unterbrochen wer den und ein Stromfluss gestoppt werden. Damit werden primär Stromleitungen zu oder für eine Hausinstallation und sekundär ein angeschlossener Stromverbraucher im Störungsfall vor einem Überstrombetrieb geschützt. According to the invention is therefore in a circuit breaker with a sensor for detecting a current value and with two parallel current paths, which are geschal tet as main and Nebens trompfad via a contact device with a coil of a magnetic release in series, distinguished between a short circuit and a fault case. In the event of a malfunction, the switching mechanism for opening and fixing the contact device according to the invention is released from in order to open a common switching contact of the contact device to interrupt the main and the secondary current path. Thus, the circuit can be completely interrupted whoever and a current flow stopped. This primarily protects power lines to or for a domestic installation and secondarily a connected power consumer in the event of a fault against overcurrent operation.
Erfindungsgemäß ist zudem beim Leitungsschutzschalter im Nebenstrompfad ein Unterbrecher und Auslöseeinsatz vorgesehen, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad unterbricht und ein Schaltschloss zur Öffnung und Lixierung der geöffneten Kontakteinrichtung auslöst. Erfin dungsgemäß öffnet der Magnetauslöser im Kurzschlussfall einen anderen Schaltkontakt der Kontakteinrichtung, wobei der andere Schaltkontakt ausschließlich den Hauptstrompfad öffnet. Erfindungsgemäß werden also die Lunktionen einer Hausanschluss-Sicherung mit der Trennvor richtung in einem kompakten Leitungsschutzschalter kombiniert. Insbesondere wird durch diese Anordnung eines Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes erreicht, dass im Kurzschlussfall nur der andere Schaltkontakt des Hauptstrompfads, der als sogenannter Leerkontakt den Betriebsstrom führt, ohne Unterbrechung des Kurzschlussstroms geöffnet wird. Der Kurzschlussstrom wird so auf den Nebenstrompfad und damit durch den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz geleitet. Dabei tritt kein Lichtbogen im Hauptstrompfad auf und die Schaltkon takte bleiben im Kurzschlussfall unversehrt. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz unterbricht dann den Nebenstrompfad ohne, dass es an dem gemeinsamen Schaltkontakt oder dem anderen Schaltkontakt zu einem Lichtbogen kommt. According to the invention, a breaker and tripping insert is additionally provided in the circuit breaker in the secondary current path, which interrupts the secondary current path in the event of a short circuit and triggers a switching mechanism for opening and fixing the opened contact device. Inven tion, the magnetic release opens in case of short circuit another switching contact of the contact device, the other switching contact opens only the main current path. According to the invention so the Lunktionen a house connection fuse with the Trennvor direction are combined in a compact circuit breaker. In particular, this arrangement of a breaker and tripping insert ensures that in the event of a short circuit, only the other switching contact of the main current path, which carries the operating current as a so-called empty contact, is opened without interruption of the short-circuit current. The short-circuit current is thus conducted to the secondary current path and thus through the breaker and tripping insert. In this case, no arc occurs in the main current path and the Schaltkon contacts remain intact in the event of a short circuit. The breaker and trip insert then interrupts the bypass path without causing an arc at the common switch contact or the other switch contact.
Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung besteht demnach aus einem gemeinsamen Schaltkon takt der gleichzeitig den Haupt- und den Nebenstrompfad unterbricht und einem anderen Schalt kontakt der ausschließlich den Hauptstrompfad unterbricht. Diese Kontakteinrichtung ermöglicht die Umleitung in den Nebenstrompfad im Kurzschlussfall sowie das prompte Unterbrechen - also Öffnen - beider parallelen Strompfade und somit eine prompte Auftrennung des Stromkrei ses im Störungsfall auf mechanisch und elektrisch einfache Weise, sodass die Fehleranfälligkeit reduziert ist und die Langlebigkeit erhöht wird. The contact device according to the invention therefore consists of a common Schaltkon contact at the same time interrupts the main and the secondary current path and another switching contact interrupts only the main current path. This contact device allows the diversion into the secondary current path in the event of a short circuit and the prompt interruption - ie opening - both parallel current paths and thus a prompt separation of Stromkrei ses in case of failure in a mechanically and electrically simple manner, so that the susceptibility to errors is reduced and the longevity is increased.
Dabei ist ein Stromsensor zum Erfassen eines Stromwertes im Leitungsschutzschalter angeord net. Mit dem Stromsensor kann eine kontinuierliche Erfassung des aktuellen Stromwertes erfol gen. In this case, a current sensor for detecting a current value in the circuit breaker is net angeord. With the current sensor, a continuous detection of the current current value suc conditions.
Der Magnetauslöser kann derart eingestellt sein, dass er den anderen Schaltkontakt der Kon takteinrichtung prompt bei einem Strom oberhalb des Nennstroms öffnet, und so, den Strom zu Stromverbraucher in den Nebenstrompfad umleitet. Dies wird nachfolgend als sensibler Magnet auslöser bezeichnet. The magnetic release can be set so that it promptly opens the other switching contact of the con tact device at a current above the rated current, and so, the current is redirected to power consumers in the secondary flow path. This is referred to below as a sensitive magnetic trigger.
Alternativ kann der Magnetauslöser auch derart eingestellt sein, dass er den anderen Schaltkon takt der Kontakteinrichtung ausschließlich bei einem Kurzschlussstrom, also einem Stromwert weit oberhalb des Nennstromwertes, beispielsweise dem 5-fachen oder mehr des Nennstromwer tes, öffnet. Dies wird nachfolgend als träger Magnetauslöser bezeichnet. Alternatively, the magnetic release can also be set such that it opens the other Schaltkon contact of the contact device exclusively at a short-circuit current, ie a current value far above the rated current value, for example, 5 times or more of Nennstromwer tes. This is referred to below as a carrier magnetic release.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Stromsensor in Reihe zu dem Unterbrecher- und Aus löseeinsatz im Nebenstrompfad geschaltet. Der Stromsensor kann dann beispielsweise zwischen einem dritten Schaltkontakt, bevorzugt als Kontaktstelle ausgebildet, der Kontakteinrichtung und dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad angeordnet sein. Diese Ausgestal tung ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein sensibler Magnetauslöser verwendet wird, der den Schaltkontakt prompt bei einem Strom oberhalb des Nennstroms - nicht nur im Kurschlussfall - öffnet, denn dann weist der Hauptstrompfad keinen zusätzlichen Stromsensor auf, sodass der Leitungsschutzschalter sehr energieeffizient ist. In a preferred embodiment, the current sensor is connected in series with the breaker and release insert in the secondary current path. The current sensor can then, for example, between a third switching contact, preferably designed as a contact point, the contact device and the breaker and tripping insert to be arranged in the secondary flow path. This Ausgestal device is advantageous, for example, when a sensitive magnetic release is used, which opens the switch contact promptly at a current above the rated current - not only in Kurschlussfall - because then the main current path has no additional current sensor, so that the circuit breaker is very energy efficient.
In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung ist der Stromsensor in Reihe zu der Spule und der Kontakteinrichtung geschaltet. Der Stromsensor kann dann beispielsweise zwischen der Spu le und dem gemeinsamen Schaltkontakt der Kontakteinrichtung angeordnet sein. Der Stromsensor kann aber auch im Stromfluss nach der Kontakteinrichtung oder vor der Spule an geordnet sein. Diese Ausgestaltung ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein träger Magnetauslö ser verwendet wird, der den Schaltkontakt nur im Kurzschlussfall - nicht aber im Störungsfall bei Überstrom - öffnet. Diese Ausgestaltung ist zudem sicherer, da der Stromsensor auch bei einem defekten Magnetauslöser einen Stromwert erfasst und so, das Schaltschloss auslöst, um den gemeinsamen Schaltkontakt zu öffnen. In an alternative preferred embodiment, the current sensor is connected in series with the coil and the contact device. The current sensor can then be arranged, for example, between the spool and the common switching contact of the contact device. The current sensor can also be arranged in the current flow after the contact device or in front of the coil. This embodiment is advantageous, for example, if a slow Magnetauslö water is used, which opens the switch contact only in case of short circuit - but not in case of failure in case of overcurrent. This embodiment is also safer, since the current sensor detects a current value even with a defective magnetic release and so, the switch lock triggers to open the common switch contact.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Auswerte-Einheit zum Auswerten eines durch den Stromsensor erfassten Stromwerts im Leitungsschutzschalter vorgesehen, um den Störungsfall zu detektieren, also zu erkennen. Im Störungsfall liegt ein erfasster Stromwert - also ein Ist- Stromwert - oberhalb eines Referenz stromwertes - also oberhalb eines Sollstromwertes. Bei spielsweise ist der Referenzstromwert ein definiertes Vielfaches eines Nennstroms für eine vor definierte Zeitspanne. Durch eine kontinuierliche Überwachung des Stromwertes im Leitungs schutzschalter, beispielsweise durch ein Erfassen eines Stromwertes in bestimmten Zeitabstän den, kann überwacht werden, ob ein gewünschter Nennstromwert signifikant überschritten wird. Hält dieses Überschreiten des Stromwertes länger an als eine vordefinierte Zeitspanne, so wird ein Störungsfall erkannt und Haupt- und Nebenstrompfad durch das Öffnen des gemeinsamen Schaltkontakts unterbrochen. Somit kann ein Schaden an den Leitungen und ggf. auch am Stromverbraucher vermieden werden und Sicherheitsbestimmungen für eine Elektroinstallation, beispielsweise verlegte Leitungen in einem Gebäude, etc. werden eingehalten. Der Stromsollwert darf in diesem Lall nicht zu hoch gewählt werden, also beispielsweise nur doppelt so groß, wie der Ist-stromwert sein, falls der gemeinsame Schaltkontakt stromführend geöffnet wird, um ein Kontaktabbrand zu verhindern. Bevorzugt umfasst die Kontakteinrichtung zwei bewegliche Kontaktarme, die drehbar - also beweglich - um einen gemeinsamen Punkt angeordnet (gelagert) sind. Der gemeinsame Punkt bildet ein erstes Ende eines ersten Kontaktarms der beiden beweglichen Kontaktarme. Der ge meinsame Punkt bildet ein erstes Ende eines zweiten Kontaktarms der beiden beweglichen Kon taktarme. Der gemeinsame Schaltkontakt ist mit einem vom gemeinsamen Punkt entfernten Ende des ersten beweglichen Kontaktarms elektrisch kontaktierbar. Der andere Schaltkontakt ist mit einem vom gemeinsamen Punkt entfernten Ende des zweiten beweglichen Kontaktarms elektrisch kontaktierbar. Die Bewegung der beiden Kontaktarme kann gleichzeitig erfolgen (Stö rungsfall) oder getrennt voneinander (Kurzschlussfall). Diese vergleichsweise einfache Kon struktion ermöglicht eine zuverlässige und robuste Ausgestaltung der Kontakteinrichtung. In a preferred refinement, an evaluation unit is provided for evaluating a current value detected by the current sensor in the circuit breaker in order to detect the fault, ie to detect it. In the event of a fault, a detected current value - ie an actual current value - is above a reference current value - ie above a setpoint current value. For example, the reference current value is a defined multiple of a rated current for a pre-defined period of time. By continuously monitoring the current value in the line protection switch, for example, by detecting a current value in the specific Zeitabstän the, it can be monitored whether a desired nominal current value is significantly exceeded. If this exceeding of the current value lasts longer than a predefined period of time, a fault is detected and the main and secondary current paths are interrupted by the opening of the common switch contact. Thus, damage to the lines and possibly also the power consumers can be avoided and safety regulations for electrical installation, such as laid pipes in a building, etc. are complied with. The current setpoint must not be too high in this case, that is, for example, only twice as large as the actual current value, if the common switch contact is opened energetically in order to prevent contact erosion. Preferably, the contact device comprises two movable contact arms which are rotatable - that is movable - arranged (mounted) about a common point. The common point forms a first end of a first contact arm of the two movable contact arms. The common point forms a first end of a second contact arm of the two movable contact arms. The common switching contact is electrically contactable with a remote from the common point end of the first movable contact arm. The other switching contact is electrically contacted with a remote from the common point end of the second movable contact arm. The movement of the two contact arms can take place simultaneously (fault case) or separately (short circuit). This comparatively simple con struction allows a reliable and robust design of the contact device.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein dritter Schaltkontakt, bevorzugt als Kontaktstelle ausgebil det, an dem gemeinsamen Punkt angeordnet ist, wobei der dritte Schaltkontakt mit einem Kon takt des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes und/oder des Stromsensors verbunden ist. Somit kann bei Öffnen des anderen Schaltkontakts zuverlässig sichergestellt werden, dass der Kurz schlussstrom zum Unterbrecher- und Auslöseeinsatz umgeleitet wird. It is particularly advantageous if a third switching contact, preferably as a contact point ausgebil det, is arranged at the common point, wherein the third switching contact with a con tact of the breaker and tripping insert and / or the current sensor is connected. Thus, when opening the other switch contact can be reliably ensured that the short-circuit current is diverted to the breaker and tripping insert.
Der erste Kontaktarm und der zweite Kontaktarm werden bevorzugt durch ein Einklinken im störungsfreien Betrieb gehalten. Bevorzugt werden beide Kontaktarme beim Auslösen des Schaltschlosses im Störungsfall gleichzeitig ausgeklinkt, sodass sowohl der gemeinsame Schalt kontakt als auch der andere Schaltkontakt geöffnet werden. Das Einklinken kann alternativ oder zusätzlich entgegen einer Haltekraft einer vorgespannten ersten Haltefeder erfolgen. The first contact arm and the second contact arm are preferably held by a latching in trouble-free operation. Preferably, both contact arms are simultaneously unlatched when triggering the switching mechanism in case of failure, so that both the common switching contact and the other switching contact are opened. The latching can alternatively or additionally occur against a holding force of a prestressed first retaining spring.
Bevorzugt ist der zweite Kontaktarm nicht relativ zum ersten Kontaktarm beweglich. Der zweite Kontaktarm wird dann abhängig vom ersten Kontaktarm bewegt werden. Hierbei kann der dritte Schaltkontakt mechanisch einfach als Kontaktstelle ausgebildet werden und die Gefahr von Funkenbildung beim Unterbrechen der Pfade ist vermindert. Alternativ ist der zweite Kontakt arm relativ zum ersten Kontaktarm beweglich. Dabei wird der zweite Kontaktarm bevorzugt mittels einer zweiten Haltefeder im störungsfreien Betrieb gehalten. Der zweite Kontaktarm kann unabhängig vom ersten Kontaktarm bewegt werden, so dass der andere Schaltkontakt auch unabhängig vom gemeinsamen Schaltkontakt geöffnet werden kann. Dies erfolgt beispielsweise im Kurzschlussfall. Wird beispielsweise ein sensibler Magnetauslöser im Leitungsschutzschalter eingesetzt, erfolgt das Bewegen des zweiten Kontaktarms zum Öffnen des anderen Schaltkon takts unabhängig vom gemeinsamen Schaltkontakt auch im Störungsfall. Preferably, the second contact arm is not movable relative to the first contact arm. The second contact arm will then be moved depending on the first contact arm. Here, the third switching contact can be easily mechanically formed as a contact point and the risk of sparking when interrupting the paths is reduced. Alternatively, the second contact arm is movable relative to the first contact arm. In this case, the second contact arm is preferably held by means of a second retaining spring in trouble-free operation. The second contact arm can be moved independently of the first contact arm, so that the other switching contact can also be opened independently of the common switching contact. This occurs, for example, in the event of a short circuit. If, for example, a sensitive magnetic release in the circuit breaker used, the movement of the second contact arm to open the other Schaltkon clock is independent of the common switch contact in case of failure.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich ein thermischer Auslöser, der insbesondere als Bi metall-Element ausgebildet ist, vorgesehen ist, um im Störungsfall und/oder im Kurzschlussfall das Schaltschloss zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung auszulösen, um den ge meinsamen Schaltkontakt und/oder den anderen Schaltkontakt für den Hauptstrompfad zu öff nen. Die Position des thermischen Auslösers im Leitungsschutzschalter ist flexibel und je nach Funktion verschieden. Soll beispielsweise zuverlässig ein Störungsfall detektiert werden, so wird der thermische Auslöser in den Hauptstrompfad eingebracht, um neben einer elektrischen Erfas sung des Störungsfalls mittels des Stromsensors auch eine mechanische Erfassung des Störungs falls zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann der thermische Auslöser auch in den Ne benstrompfad eingebracht werden, um bei einem Kurzschlussfall oder einem Störungsfall je nach Art des Magnetauslösers zuverlässig das Öffnen des gemeinsamen Schaltkontakts und da mit das Unterbrechen beider Strompfade zu veranlassen. Dies erhöht die Sicherheit und Zuver lässigkeit der Auslösung des Leitungsschutzschalters im Störfall und auch im Kurzschlussfall, sollte die elektronische Erfassung des Stromwertes mittels eines Stromsensors ausgefallen, nicht vorhanden oder defekt sein. Bei Anordnung des thermischen Auslösers im Nebenstrompfad wird zudem die Energieeffizienz des Leitungsschutzschalters im störungsfreien Betrieb erhöht. Der thermische Auslöser stellt bevorzugt sicher, dass bei ausgefallener oder nicht vorhandener elekt ronischen Stromwerterfassung jedenfalls mittels des thermischen Auslösers das Schaltschloss beim Auftreten eines Überstroms zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung ausgelöst wird. It is particularly advantageous if in addition a thermal release, which is designed in particular as a bi-metal element, is provided to trigger the switching mechanism for opening and fixing the contact device in case of failure and / or short circuit to the common switching contact and / or to open the other switching contact for the main current path. The position of the thermal release in the circuit breaker is flexible and different depending on the function. If, for example, a fault is reliably detected, then the thermal release is introduced into the main current path in order to enable, in addition to an electrical detection of the fault case by means of the current sensor, also a mechanical detection of the fault if. Alternatively or additionally, the thermal release can also be introduced into the Ne benstrompfad to cause in a short circuit or a fault, depending on the type of magnetic release reliably opening the common switch contact and there with the interruption of both current paths. This increases the safety and reliability of the tripping of the circuit breaker in the event of a fault and also in the event of a short circuit, should the electronic detection of the current value by means of a current sensor fail, not be present or defective. When the thermal release is arranged in the secondary current path, the energy efficiency of the circuit breaker is also increased during trouble-free operation. The thermal release preferably ensures that in case of failed or non-existent electronic current value detection in any case by means of the thermal release the switching mechanism is triggered when an overcurrent to open and fix the contact device.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerte-Einheit vorgesehen, um den Störungsfall zu detektieren, wobei die Auswerte-Einheit in vordefinierten Zeitabständen einen erfassten Strom wert des Hauptstrompfades überwacht und mit einem Referenzstromwert, beispielsweise einem vordefinierten Vielfachen eines Nennstromwerts vergleicht. Dies ermöglicht eine genaue Stromerfassung und Überwachung. Diese Stromüberwachung kann dabei in kontinuierlicher Weise erfolgen, also während des gesamten Betriebs des Leitungsschutzschalters. Die Zeitdauer zwischen den Zeitabständen ist dabei veränderbar. Bevorzugt steuert die Auswerte-Einheit in einem detektierten Störungsfall einen Auslöseschalter, auch als Trigger bezeichnet, an. Mit dessen Aktivierung löst sodann das Schaltschloss zur Öff nung und Fixierung der Kontakteinrichtung aus. Auf diese Weise erfolgt ein elektronisch gesteu ertes Erfassen und Überwachen eines aktuellen Stromwertes (Ist-Stromwert). Entsprechend einer definierten Vorgabe wird so zuverlässig der Störungsfall detektiert und entsprechend das Schalt schloss aktiviert, um den gemeinsamen Schaltkontakt der Kontakteinrichtung zu öffnen. In a preferred embodiment, the evaluation unit is provided to detect the fault case, wherein the evaluation unit monitors a detected current value of the main current path at predefined time intervals and compares it with a reference current value, for example a predefined multiple of a rated current value. This allows accurate current detection and monitoring. This current monitoring can be done in a continuous manner, ie during the entire operation of the circuit breaker. The time period between the time intervals is changeable. Preferably, the evaluation unit controls a trigger switch, also referred to as trigger, in a detected fault case. With its activation then triggers the switching mechanism for Publ tion and fixation of the contact device. In this way an electronically controlled acquisition and monitoring of a current current value (actual current value) takes place. According to a defined specification of the fault is reliably detected and accordingly the switching lock activated to open the common switching contact of the contact device.
Bevorzugt weist die Auswerte-Einheit eine Kontaktlos Schnittstelle auf, um mit einer externen Einheit über eine Datenkommunikationsverbindung Daten austauschen zu können. So kann nun nicht nur zuverlässig ein Störungsfall der externen Einheit gemeldet (alarmiert) werden, es kann überdies eine Stromrichtung im Hauptstrompfad und auch eine Identifizierung des Leitungs schutzschalters an die externe Einheit gemeldet werden. Zudem kann der Zustand des Leitungs schutzschalters mittels der externen Einheit fernüberwacht werden. Dies ermöglicht die Anwen dung des Leitungsschutzschalters im Bereich der„intelligenten Stromnetze“. Diese umfassen die kommunikative Vernetzung und Steuerung von Stromerzeugern, Speichern, elektrischen Ver brauchern und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und -verteilungsnetzen der Elektrizi tätsversorgung. Erfindungsgemäß wird nun eine Optimierung und Überwachung der miteinander verbundenen Bestandteile im Energienetz ermöglicht und ein effizientes und zuverlässiges Sys tem betrieben. The evaluation unit preferably has a contactless interface in order to be able to exchange data with an external unit via a data communication connection. So now not only reliably a malfunction of the external unit can be reported (alarmed), it can also be reported a direction of current in the main current path and also an identification of the circuit breaker to the external unit. In addition, the state of the line circuit breaker can be remotely monitored by means of the external unit. This allows the application of the circuit breaker in the field of "smart grids". These include the communicative networking and control of power generators, storage, electrical consumers and network resources in power transmission and distribution networks of the electricity supply. According to the invention, it is now possible to optimize and monitor the interconnected components in the energy grid and to operate an efficient and reliable system.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrom pfad austauschbar zwischen zwei Kontaktelementen, insbesondere Klemmenkontaktelementen angeordnet ist. Hierdurch wird der einfache Austausch des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes ermöglicht. It is particularly advantageous if the breaker and trip unit is arranged in the sidewalk path interchangeable between two contact elements, in particular terminal contact elements. This allows easy replacement of the breaker and trip unit.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Haltevorrichtung, beispielsweise ein Haltestift, vorgese hen ist, um den anderen Schaltkontakt in einer geöffneten Stellung zu fixieren. Hierdurch wird im Kurzschlussfall sichergestellt, dass der andere Schaltkontakt nach Auftreten des Kurzschluss stromes nicht geschlossen wird und so der Hauptstrompfad nicht plötzlich fehlerhafterweise ge schlossen wird. Dadurch wird der Strom zuverlässig auf den Nebenstrompfad umgeleitet und kann beispielsweise bei Anordnung des Stromsensors im Nebenstrompfad zum Öffnen des ge meinsamen Schaltkontakts und/oder zum Unterbrechen des Unterbrecher- und Auslösesatzes führen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Unterbrechung des Nebenstrompfads durch den Unterbre cher- und Auslöseeinsatz im Kurzschlussfall zusätzlich durch die Auswerte-Einheit erfasst wird und ein Auslöseschalter angesteuert wird, mit dessen Aktivierung das Schaltschloss nach Unter brechen sowohl des Hauptstrompfades als auch des Nebenstrompfades zur stromlosen Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung auslöst, um auch den gemeinsamen Schaltkontakt für den Haupt- und den Nebenstrompfad zu öffnen. Auf diese Weise wird der Nebenstrompfad auch durch die Kontakteinrichtung geöffnet, um ein zuverlässiges Unterbrechen des Stromkreises zu ermöglichen, beispielsweise für den Fall, dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz den Neben strompfad in fehlerhafter Weise nicht unterbrechen sollte. It is particularly advantageous if a holding device, for example a holding pin, is provided in order to fix the other switching contact in an open position. As a result, it is ensured in the event of a short circuit that the other switching contact after the occurrence of the short-circuit current is not closed and so the main current path is not suddenly erroneously ge closed. As a result, the current is reliably redirected to the secondary current path and can lead, for example, when the current sensor in the secondary current path to open the common switching contact and / or to interrupt the breaker and trip set. It is particularly advantageous if the interruption of the secondary current paths through the Unterbre cher- and release insert is additionally detected by the evaluation unit in the event of a short circuit and a trigger switch is activated, with the activation of the switch lock after breaking both the main current path and the Nebenstrompfades to de-energize Opening and fixing the contact device triggers to open the common switching contact for the main and the secondary current path. In this way, the Nebenstrompfad is also opened by the contact device to allow a reliable interruption of the circuit, for example, in the event that the breaker and trip unit should not interrupt the secondary current path in a faulty way.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz ein Schmelzeinsatz ist, dessen Schmelzdraht und/oder Haltedraht, gemeinsam mit dem Schmelzdraht im Kurzschlussfall schmilzt. It is particularly advantageous if the breaker and tripping insert is a fusible insert whose fusible wire and / or retaining wire melts together with the fusible wire in the event of a short circuit.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerte-Einheit das Unterbrechen des Nebenstrompfads durch die Unterbrecher- und Auslöseeinsatz elektronisch erfasst, beispielsweise durch das Erfas sen eines im Nebenstrompfad durch das Unterbrechen generierten großen Spannungsabfall am Unterbrecher-und Auslöseeinsatz in der Auswerte-Einheit, woraufhin die Auswerte-Einheit ei nen Auslöseschalter elektronisch aktiviert, um das Schaltschloss auszulösen, wodurch dann der gemeinsame Schaltkontakt geöffnet wird. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein Schlagstift gegen die Kraft einer Feder in seiner Bereitschaftsstellung gehalten werden. Hierdurch wird nicht nur sichergestellt, dass ein Kurzschlussstrom zuverlässig auf mechanische Weise unterbro chen wird, sondern auch, dass das Schaltschloss mechanisch ausgelöst wird, um die Kontaktein richtung in ihre AUS-Stellung zu bringen und darin zu fixieren. Das Öffnen der Kontaktstelle des Nebenstrompfads erfolgt dabei stromlos, also ohne die Gefahr der Entstehung eines Lichtbo gens. It is particularly advantageous when the evaluation unit electronically detects the interruption of the secondary current path through the breaker and tripping insert, for example by detecting a large voltage drop generated in the secondary current path by the interruption on the breaker and tripping insert in the evaluation unit, whereupon the Evaluation unit electronically activates a release switch to trigger the switch lock, which then the common switch contact is opened. Alternatively or additionally, a striker against the force of a spring could be kept in its standby position. This not only ensures that a short-circuit current is reliably interrupted mechanically in a mechanical manner, but also that the switching mechanism is mechanically triggered to bring the Kontaktin direction in its OFF position and to fix it. The opening of the contact point of the secondary current path takes place without current, ie without the risk of the emergence of a Lichtbo gene.
Durch eine erfindungsgemäße Integration der vorgeschriebenen Schmelzsicherung als Schmelz einsatz, des Stromsensor und gegebenenfalls des thermischen Auslösers in den Nebenstrompfad und der Verwendung des Stromsensors zum Erfassen des Stromwertes gelingt es die Verlustleis tungen des Überstromauslösers und der Schmelzsicherung im Normalbetrieb zu vermeiden, da die Schmelzsicherung, der Stromsensor und gegebenenfalls ein thermischer Auslöser nur im Stö- rungsfall zum Schutz von elektrischen Leitungen von Strom durchflossen werden, nicht jedoch beim Normalbetrieb. By integrating the prescribed fuse according to the invention as a melting insert, the current sensor and optionally the thermal release in the Nebenstrompfad and the use of the current sensor for detecting the current value manages the Verlustleis obligations of the overcurrent release and the fuse in normal operation to avoid, since the fuse, the Current sensor and possibly a thermal release only in the event of Current flows through to protect electrical lines, but not during normal operation.
Um Stromunfälle auszuschließen ist vorgesehen, dass eine den Unterbrecher- und Auslöse- einsatz im Nebenstrompfad abdeckende Gehäusekappe nur im ausgeschalteten Zustand des Lei tungsschutzschalters, insbesondere zum Austauschen des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes bzw. der Schmelzsicherung abnehmbar ist. To rule out power accidents is provided that a breaker and trip use in Nebenstrompfad covering housing cap is removable only in the off state of the Lei ing circuit breaker, in particular for replacing the breaker and trip unit or the fuse.
Durch eine Kontakteinrichtung mit zwei beweglichen Kontaktarmen, drehbar an einem gemein samen Punkt angeordnet, der gleichzeitig als dritter Kontakt dient, werden eine gemeinsamen Aufhängung der Kontaktarme und eine elektrische Funktion sehr einfach kombiniert. So lässt sich erfindungsgemäß die Kontakteinrichtung äußerst einfach und unkompliziert und damit kos tengünstig herstellen, um gleichzeitig den gemeinsamen Schaltkontakt des Haupt- und Nebens trompfads sowie den anderen Schaltkontakt des Hauptstrompfads auszubilden. By a contact device with two movable contact arms, rotatably arranged at a common point, which also serves as a third contact, a common suspension of the contact arms and an electrical function are very easily combined. Thus, according to the invention, the contact device extremely simple and uncomplicated and thus kos tengünstig produce to simultaneously form the common switching contact of the main and side trompfads and the other switching contact of the main current path.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der gemeinsame Schaltkontakt unter der Wir kungskraft einer ersten gespannten Haltefeder geöffnet wird, wobei dazu die beiden drehbar ge lagerten Kontaktarme der Kontakteinrichtung zeitgleich bewegt werden und damit das Ende des ersten Kontaktarms vom gemeinsamen Schaltkontakt sowie das Ende des zweiten Kontaktarms von dem anderen Schaltkontakt entfernt werden. Somit werden also der gemeinsame Schaltkon takt als auch der andere Schaltkontakt elektrisch geöffnet. Dabei wird von der an den beiden Kontaktarmen angreifenden ersten Haltefeder das gleichzeitige Öffnen der beiden Schaltkontakte aus seiner/ihrer Schließ- oder EIN-Stellung in seine/ihre Offen- oder AUS -Stellung bewirkt. According to the invention can be provided that the common switch contact under the We kkraft a first tensioned retaining spring is opened, with the two rotatably ge overlaid contact arms of the contact device are moved simultaneously and thus the end of the first contact arm of the common switch contact and the end of the second contact of be removed from the other switching contact. Thus, therefore, the common Schaltkon clock as well as the other switching contact are opened electrically. In this case, the simultaneous opening of the two switching contacts from its closing or ON position into its open or OFF position is effected by the first contact spring acting on the two contact arms.
Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Kontakteinrichtung von einer Klinke des Schalt schlosses in seiner Schließ- oder EIN-Stellung fixierbar ist, wobei im Auslösefall ein Stift auf die Klinke des Schaltschlosses einwirkt, um die Fixierung der Kontakteinrichtung zum Öffnen der beiden Schaltkontakte, also des gemeinsamen Schaltkontakts und des anderen Schaltkontakts, zu lösen, so dass die Kraft der vorgespannten ersten Haltefeder die schlagartige Bewegung der Kon takteinrichtung aus der EIN- in die AUS-Stellung bewirkt. Der auslösende Stift wird bevorzugt im Auslösefall von einem elektronischen Auslöseschalter auf die Klinke des Schaltschlosses bewegt. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im Kurzschlussfall vorgesehen, dass mittels einer Federkraft einer zweiten Haltefeder der andere Schaltkontakt fixiert ist, wenn die Kontakteinrichtung eine EIN-Stellung einnimmt, wobei zum Öffnen dieses anderen Schalt kontakts des Hauptstrompfads der Anker des Magnetauslösers gegen die Kraft der zweiten Hal tefeder auf den zweiten Kontaktarm wirkt. Beispielsweise kann die Kraft des Ankers auf einen Stift wirken, der wiederum auf den zweiten Kontaktarm wirkt. Die Federkraft der zweiten Halte feder ist von der Federkraft einer ersten Haltefeder unabhängig. Wenn die Kraft vom Anker des Magnetauslösers auf den zweiten Kontaktarm größer ist als die entgegenwirkende Kraft der zweiten Haltefeder, öffnet der andere Schaltkontakt und unterbricht den Hauptstrompfad. Auf diese Weise lässt sich insbesondere der andere Schaltkontakt des Hauptstrompfads auf einfache Weise zuverlässig unterbrechen, ohne dass ein Fichtbogen auftritt, da der gemeinsame Schalt kontakt im Kurzschlussfall zunächst zuverlässig geschlossen bleibt, also die Kontakteinrichtung den gemeinsamen Schaltkontakt weiterhin zuverlässig in der EIN-Stellung hält, um ein Unter brechen im Nebenstrompfad mittels des Unterbrecher- und Auslösesatzes zu gewährleisten. It can further be provided that the contact device of a pawl of the switching lock in its closed or ON position is fixed, which acts in the case of triggering a pin on the latch of the switch lock to the fixation of the contact device for opening the two switching contacts, ie the common switch contact and the other switch contact, so that the force of the preloaded first retaining spring causes the sudden movement of the con tact device from the ON to the OFF position. The triggering pin is preferably moved in the case of triggering by an electronic trigger switch on the latch of the switch latch. In a particularly advantageous embodiment of the invention is provided in the short circuit case that is fixed by means of a spring force of a second retaining spring, the other switching contact when the contact device occupies an ON position, to open this other switching contact of the main current path of the armature of the magnetic release against the force the second Hal tefeder acts on the second contact arm. For example, the force of the armature can act on a pin, which in turn acts on the second contact arm. The spring force of the second retaining spring is independent of the spring force of a first retaining spring. When the force from the armature of the magnetic release to the second contact arm is greater than the counteracting force of the second retaining spring, the other switching contact opens and interrupts the main current path. In this way, in particular the other switching contact of the main current path can be reliably interrupted in a simple manner, without a Fichtbogen occurs because the common switching contact initially reliably remains closed in the event of a short circuit, so the contact device continues to reliably hold the common switching contact in the ON position, in order to ensure a break in the secondary current path by means of the breaker and trip set.
Obwohl es grundsätzlich möglich ist, das Abfallen des Ankers des Magnetauslösers nach einem Unterbrechen des Nebenstrompfads im Kurzschlussfall und das Ansprechen des Schaltschlosses zum Bewegen der Schaltkontakte in ihre endgültige AUS-Stellung so aufeinander abzustimmen, dass ein erneutes Schließen des Hauptstrompfads verhindert wird, wird erreicht, dass auf einfa che Weise die Kontakteinrichtung von dem auf das Schaltschloss einwirkenden Hebel über den auf die Kontakteinrichtung einwirkenden Kräfte in ihrer Öffnungs- oder Auslösestellung fixiert werden kann. Somit können der Magnetauslöser und das Schaltschloss unabhängig voneinander für ihre jeweiligen Schaltaufgaben optimiert werden. Although it is basically possible to match the drop of the armature of the magnetic release after interrupting the Nebenstrompfads in case of short circuit and the response of the switching mechanism for moving the switch contacts in their final OFF position to each other that a re-closing of the main current path is prevented, is achieved that in a simple way the contact means can be fixed by the lever acting on the switch lock on the forces acting on the contact means in their opening or release position. Thus, the magnetic release and the switch lock can be optimized independently of each other for their respective switching tasks.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zei gen: The invention will be explained in more detail below, for example, with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Leitungsschutzschalters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand im störungsfreien Betrieb, Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des in Fig.l als Schaltbild dargestellten Leitungs schutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im einge schalteten Zustand im störungsfreien Betrieb, 1 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a first embodiment of the present invention in the on state in trouble-free operation, 2 is a schematic sectional view of the line circuit breaker shown in Fig.l as a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention in the switched-state in trouble-free operation,
Fig. 3 ein Schaltbild des Leitungsschutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im ausgeschalteten Zustand nach Auftreten eines Störungsfalls, 3 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the off state after occurrence of a fault case,
Fig.4 eine schematische Schnittdarstellung des in Fig.3 als Schaltbild dargestellten Leitungs schutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im ausge schalteten Zustand nach Auftreten eines Störungsfalls, 4 shows a schematic sectional view of the circuit breaker shown in Figure 3 as a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention in the off state after occurrence of a fault,
Fig. 5 ein Schaltbild des Leitungsschutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand im Kurzschlussfall, 5 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the on state in the event of a short circuit,
Fig.6 eine schematische Schnittdarstellung des in Fig.5 als Schaltbild dargestellten Leitungs schutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im ausge schalteten Zustand im Kurzschlussfall, 6 is a schematic sectional view of the circuit breaker shown in Figure 5 as a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention in the off state in the event of a short circuit,
Fig. 7 ein Schaltbild des Leitungsschutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im ausgeschalteten Zustand nach Auftreten eines Kurzschlussfalls, 7 is a circuit diagram of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the off state after occurrence of a short circuit case,
Fig. 8 ein Schaltbild eines Leitungsschutzschalters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand im störungsfreien Betrieb, 8 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a second embodiment of the present invention in the on state in trouble-free operation,
Fig. 9 ein Schaltbild eines Leitungsschutzschalters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand im störungsfreien Betrieb, 9 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a third embodiment of the present invention in the on state in trouble-free operation,
Fig. 10 eine Auslösestrom-Abschaltzeit-Kennlinie als Vorgabe für die erfindungsgemäßeFig. 10 is a tripping current-off time characteristic as a default for the inventive
Auswerteeinheit unter Darstellung einer Referenzstromkennlinie für Überstrom und für Kurz schluss, Evaluation unit showing a reference current characteristic for overcurrent and short circuit,
Fig. 11 eine schematische Schnittdarstellung in vier Perspektiven des in Fig.4 als Schaltbild dar gestellten Leitungsschutzschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung im ausgeschalteten Zustand nach Auftreten eines Störungsfalls. In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 11 is a schematic sectional view in four perspectives of the circuit diagram shown in Figure 4 as a circuit breaker circuit breaker according to the first embodiment of the present invention in the off state after the occurrence of a fault case. In the various figures of the drawing corresponding components are provided with the same reference numerals.
Wie in Figuren 1 und 2 dargestellt ist, weist der Leitungsschutzschalter gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel der Erfindung einen Magnetauslöser 7 mit einer Spule 6 und einem Anker auf, der über einen Schlagstift 20 auf eine Kontakteinrichtung 11 einwirkt. Die Spule 6 ist mit ihrem einen Ende mit einer ersten Anschlussklemme 21 und mit ihrem anderen Ende mit einem ge meinsamen Schaltkontakt Cl verbunden. Ein Stromsensor 3 in der Fig.l ist in der Fig.2 nicht dargestellt. Die Kontakteinrichtung 11 weist einen ersten beweglichen Kontaktarm 18 und einen zweiten beweglichen Kontaktarm 19 auf. Beide Kontaktarme 18, 19 sind drehbar (beweglich) um einen gemeinsamen Punkt 17 gelagert. Die Bewegung der Kontaktarme 18, 19 kann unab hängig voneinander erfolgen. Die Bewegung der Kontaktarme 18, 19 kann relativ zueinander erfolgen. Am gemeinsamen Punkt 17, der gleichzeitig jeweils ein Ende der Kontaktarme 18, 19 darstellt, ist ein dritter Schaltkontakt C3, hier als Kontaktstelle C3 ausgebildet, angeordnet. As shown in Figures 1 and 2, the circuit breaker according to a first imple mentation of the invention, a magnetic release 7 with a coil 6 and an armature acting on a striking pin 20 on a contact device 11. The coil 6 is connected at its one end to a first terminal 21 and at its other end to a common switching contact C1. A current sensor 3 in FIG. 1 is not shown in FIG. The contact device 11 has a first movable contact arm 18 and a second movable contact arm 19. Both contact arms 18, 19 are rotatably (movably) mounted about a common point 17. The movement of the contact arms 18, 19 can take place inde pendent of each other. The movement of the contact arms 18, 19 can take place relative to one another. At the common point 17, which simultaneously represents one end of the contact arms 18, 19 at a time, a third switching contact C3, here designed as a contact point C3, is arranged.
Die Kontaktarme 18, 19 sind im vorliegenden Fall gleichlang ausgebildet, um deren Fertigung zu vereinfachen. In einer nicht dargestellten Variante könnten die Kontaktarme 18, 19 eine unter schiedliche Länge aufweisen, wenn beispielsweise bauliche Gegebenheiten im Leitungsschutz schalter oder stromgrößenbedingte Anpassung dazu veranlassen. The contact arms 18, 19 are formed in the present case the same length to simplify their production. In a variant, not shown, the contact arms 18, 19 may have a different length under, if, for example, structural conditions in the circuit protection switch or current-induced adjustment cause it.
Es ist jedoch auch möglich die Kontaktarme 18, 19 einstückig nach Art einer Wippe auszugestal ten, deren zentraler Drehpunkt, also die Kontaktstelle C3, quer zur Längsrichtung der Wippe verschiebbar ist, sodass sie um den gemeinsamen Schaltkontakt Cl schwenken kann. However, it is also possible the contact arms 18, 19 integrally th in the manner of a rocker th, the central pivot point, so the contact point C3, transversely to the longitudinal direction of the rocker is displaceable, so that they can pivot about the common switching contact Cl.
In den Figuren 1 und 2 ist der Leitungsschutzschalter in einem störungsfreien Betrieb im einge schalteten Zustand dargestellt. Im eingeschalteten Zustand ist der gemeinsame Schaltkontakt Cl durch Kontakt mit einem entfernten Ende des ersten Kontaktarms 18 über den dritten Schaltkon takt C3, beziehungsweise der Kontaktstelle C3, hinweg mit einem anderen Schaltkontakt C2 durch Kontakt mit einem entfernten Ende eines zweiten Kontaktarms 19 verbunden. Der andere Schaltkontakt C2 ist über ein elektrisches Leitungselement, das einen Teil des Hauptstrompfads 1 bildet, mit einer zweiten Anschlussklemme 22 verbunden ist. Die Spule 6 des Magnetauslösers 7 ist mit einem - in Fig.2 nicht gezeigten - Stromsensor 3 in Reihe geschaltet. Ein Strompfad verbindet so die beiden Anschlussklemmen 21, 22 des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschal- ters über die Spule 6 und den Stromsensor 3. Im störungsfreien Normalbetrieb werden also die Anschlussklemmen 21, 22 ausschließlich durch die Reihenschaltung von der Spule 6, dem Stromsensor 3, dem gemeinsamen Schaltkontakt Cl, den beiden Kontaktarmen 18, 19, dem an deren Schaltkontakt C2 und dem elektrischen Leitungselement des Hauptstrompfads 1 verbun den. Der Stromsensor 3 kann alternativ auch zwischen der Anschlussklemme 21 und der Spule 6 angeordnet werden. In Figures 1 and 2, the circuit breaker is shown in a smooth operation in the switched-on state. In the on state, the common switching contact Cl is connected by contact with a distal end of the first contact arm 18 via the third Schaltkon contact C3, or the contact point C3, away with another switching contact C2 by contact with a distal end of a second contact arm 19. The other switching contact C2 is connected to a second connecting terminal 22 via an electrical conducting element, which forms part of the main current path 1. The coil 6 of the magnetic release 7 is connected in series with a current sensor 3 (not shown in FIG. 2). A current path thus connects the two connection terminals 21, 22 of the circuit protection circuit according to the invention. ters via the coil 6 and the current sensor 3. In trouble-free normal operation, therefore, the terminals 21, 22 exclusively by the series connection of the coil 6, the current sensor 3, the common switching contact Cl, the two contact arms 18, 19, at the switch contact C2 and the electrical line element of the main current path 1 verbun the. Alternatively, the current sensor 3 can also be arranged between the connection terminal 21 and the coil 6.
Parallel zum Hauptstrompfad 1 ist ein Nebenstrompfad 2 zwischen einem dritten Kontakt C3 und der weiteren Anschlussklemme 22 geschaltet. Der dritte Schaltkontakt C3, beziehungsweise der Kontaktstelle C3, ist elektrisch mit einem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 in Reihe ge schaltet. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 ist auswechselbar zwischen zwei Klemmkon takte 14 eingesetzt, von denen der erste Klemmkontakt über ein Leitungselement mit dem dritten Schaltkontakt C3 und der zweite Klemmkontakt über ein weiteres Leitungselement mit der zwei ten Anschlussklemme 22 verbunden ist. Es ist möglich, dass der Stromsensor 3 in den Nebens trompfad 2 anstelle des Hauptstrompfads 1 (nicht dargestellt in Fig.l und Fig.2) in Reihe zum Unterbrecher- und Auslösesatz 10 angeordnet ist. Dies erhöht die Energieeffizienz, wenn bei spielsweise ein sensibler Magnetauslöser 7 verwendet wird, der bei jeglichem Strom oberhalb eines Nennstrom, also sowohl im Störungsfall als auch im Kurzschlussfall, den anderen Schalt kontakt C2 öffnet, um den Strom in den Nebenstrompfad umzuleiten. Parallel to the main current path 1, a secondary current path 2 is connected between a third contact C3 and the further terminal 22. The third switching contact C3, or the contact point C3, is electrically connected in series with a breaker and tripping insert 10. The breaker and trip unit 10 is interchangeable between two Klemmkon clocks 14 used, of which the first terminal contact via a line element to the third switching contact C3 and the second terminal contact via another line element with the two-th terminal 22 is connected. It is possible that the current sensor 3 in the secondary trumpet 2 instead of the main current path 1 (not shown in Fig.l and Fig.2) in series with the breaker and trip set 10 is arranged. This increases the energy efficiency, if, for example, a sensitive magnetic release 7 is used, which opens at any current above a rated current, so both in case of failure and in the event of short circuit, the other switching contact C2 to redirect the flow in the secondary flow path.
Es ist auch möglich, dass in dem Nebenstrompfad 2 ein thermischer Auslöser (nicht dargestellt in Fig.l und Fig.2) in Reihe zum Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 angeordnet ist. Eine Rei henfolge bei der Anordnung von Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 zu thermischem Auslöser und Stromsensor 3 ist je nach den Einbaubedingungen im Leitungsschutzschalter zu wählen, so dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 auch unmittelbar mit dem dritten Schaltkontakt C3, beziehungsweise der Kontaktstelle C3, verbunden ist, während der thermischen Auslöser zwischen dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 und der weiteren Anschlussklemme 22 an geordnet sein kann. It is also possible that in the secondary flow path 2, a thermal release (not shown in Fig.l and Fig.2) in series with the breaker and tripping insert 10 is arranged. A Rei sequence in the arrangement of breaker and tripping insert 10 to thermal release and current sensor 3 is to choose depending on the installation conditions in the circuit breaker, so that the breaker and trip unit 10 also directly to the third switching contact C3, or the contact point C3 connected is, while the thermal release between the breaker and trip unit 10 and the other terminal 22 may be arranged to.
Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 kann einen Schlagstift aufweisen, mit dem er auf ein Schaltschloss 8 einwirkt. Ein Bimetall-Element des thermischen Auslösers kann gegebenenfalls auf das Schaltschloss 8 einwirken (nicht dargestellt). Das Schaltschloss 8, das unten soweit erforderlich näher beschrieben wird, ist auch von einem manuellen Schalter 9 betätigbar und wirkt seinerseits auch auf den Schalter 9 ein, wie durch den gestrichelten Doppelpfeil gezeigt ist, um diesen in seine AUS-Stellung zu bewegen, wenn der Leitungsschutzschalter im Störungsfall den gestörten Bereich des Stromnetzes unterbricht. Der Störungsfall kann ein mittels Stromsensor 3 erfasster Überstroms oberhalb eines vordefinierten Vielfachen eines Nennstroms für eine gewisse Zeitspanne sein, wenn also der Leitungsschutz schalter aufgrund des Überstroms sowohl den Haupt- als auch den Nebenstrompfad 1, 2 zwi schen den Anschlussklemmen 21, 22 unterbricht. Es kann aber auch ein Kurzschluss auftreten, durch den der Leitungsschutzschalter zunächst den Hauptstrompfad 1 zwischen den Kontakten C3 und 22 unterbricht, um den Strom auf den Unterbrecher- und Auslösesatz 10 umzuleiten. The breaker and tripping insert 10 may have a striker, with which it acts on a switching mechanism 8. A bimetallic element of the thermal release may optionally act on the switch latch 8 (not shown). The switching mechanism 8, which is described below as necessary in more detail, is also actuated by a manual switch 9 and in turn also acts on the switch 9, as shown by the dashed double arrow to move it to its OFF position when the Circuit breaker in case of failure interrupts the disturbed area of the power grid. The fault case can be detected by means of current sensor 3 overcurrent above a predefined multiple of a rated current for a certain period of time, so if the circuit protection switch due to the overcurrent both the main and the Nebenstrompfad 1, 2 inter mediate the terminals 21, 22 interrupts. But it can also occur a short circuit through which the circuit breaker first interrupts the main current path 1 between the contacts C3 and 22 in order to redirect the current to the breaker and trip set 10.
Die Kontakteinrichtung 11 weist zwei in Fig. 11 näher dargestellte erste und zweite Haltefedem 15, 16 auf, um die Kontaktarme 18, 19 in einer bestimmten Position zu halten. Der zweite Kon taktarm 19 ist mit einem Winkel von 45 Grad bis 90 Grad, also quasi- senkrecht, zur Richtung des Stifts 20 des Magnetauslösers 7 ausgerichtet. The contact device 11 has two in Fig. 11 shown in detail first and second retaining springs 15, 16 in order to hold the contact arms 18, 19 in a certain position. The second contact arm 19 is oriented at an angle of 45 degrees to 90 degrees, ie quasi-perpendicular, to the direction of the pin 20 of the magnetic release 7.
Die Kontakteinrichtung 11 kann von einer Klinke gegen die Kraft einer ersten Haltefeder 15 in ihrer EIN-Stellung gehalten werden. In dieser EIN-Stellung sind die beiden Kontaktarme 18, 19 jeweils elektrisch mit den Schaltkontakten Cl und C2 verbunden (kontaktieren) und halten so den Leitungsschutzschalter in seinem EIN-Zustand. The contact device 11 can be held by a pawl against the force of a first retaining spring 15 in its ON position. In this ON position, the two contact arms 18, 19 are each electrically connected to the switching contacts Cl and C2 (contact) and thus keep the circuit breaker in its ON state.
Gemäß Fig.l fließt im störungsfreien Normalbetrieb des erfindungsgemäßen Leitungsschutz schalters der Strom von der Anschlussklemme 21 über die Spule 6 des Magnetauslösers 7 und den Stromsensor 3 zum gemeinsamen Schaltkontakt Cl, über den ersten Kontaktarm 18 zum dritten Kontakt C3, über den zweiten Kontaktarm 19 zum anderen Schaltkontakt C2 und über das elektrische Leitungselement des Hauptstrompfads 1 zur weiteren Anschlussklemme 22. Ob wohl der gemeinsame Schaltkontakt Cl geschlossen ist, fließt über den Nebenstrompfad 2 mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 praktisch kein Strom, da der Nebenstrompfad 2 durch den Hauptstrompfad 1 kurzgeschlossen ist. According to Fig.l flows in trouble-free normal operation of the circuit breaker switch according to the invention, the current from the terminal 21 via the coil 6 of the magnetic release 7 and the current sensor 3 to the common switching contact Cl, via the first contact arm 18 to the third contact C3, via the second contact arm 19 for Whether the common switching contact Cl is closed, flows via the Nebenstrompfad 2 with the breaker and tripping insert 10 virtually no electricity, since the Nebenstrompfad 2 short-circuited by the main current path 1 and other switching contact C2 and the electrical line element of the main current path is.
Der Strom im Hauptstrompfad 1 wird durch den Stromsensor 3 erfasst. Der Stromsensor 3 ist beispielsweise ein in Reihe zwischen Spule 6 und gemeinsamen Schaltkontakt Cl geschalteter Shunt-Widerstand. Die tatsächliche Position des Stromsensors 3 im elektrischen Schaltbild des Leitungsschutzschalters ist frei wählbar und kann an die baulichen Gegebenheiten des Leitungs schutzschalters angepasst werden. Der Stromsensor 3 sollte jedoch in der Nähe der Kontaktein richtung 11 angeordnet sein, um einen verlässlichen aktuellen Stromwert zu erfassen, der tat sächlich über die Anschlussklemme 22 zu einem Stromverbraucher fließt. Der Stromsensor 3 kann alternativ auch als Stromtransformator ausgebildet sein, sodass der erfasste Strom durch induktive Kopplung erhalten wird. Dies ermöglicht eine galvanische Trennung der Stromerfas sung vom Netzstrom und vereinfacht möglicherweise den Verschaltungsaufwand einer an den Stromsensor 3 angeschlossenen Auswerte-Einheit 4. Der Stromsensor 3 kann überdies auch eine Rogowski-Spule sein. The current in the main current path 1 is detected by the current sensor 3. The current sensor 3 is, for example, a shunt resistor connected in series between coil 6 and common switching contact Cl. The actual position of the current sensor 3 in the electrical diagram of the Circuit breaker is freely selectable and can be adapted to the structural conditions of the line circuit breaker. However, the current sensor 3 should be arranged in the vicinity of 11 Kontaktin direction to detect a reliable current current value, which actually flows through the terminal 22 to a power consumer. The current sensor 3 may alternatively also be designed as a current transformer, so that the detected current is obtained by inductive coupling. This allows a galvanic separation of Stromerfas solution from the mains and possibly simplifies the Verschaltungsaufwand a connected to the current sensor 3 evaluation unit 4. The current sensor 3 may also be a Rogowski coil.
Wie oben bereits erwähnt, kann der Stromsensor 3 auch im Nebenstrompfad angeordnet sein (nicht dargestellt). Bei derartiger Position des Stromsensor 3 sollte ein sensibler Magnetauslöser 7 verwendet werden, der prompt bei einem Strom oberhalb des Nennstromwertes - also dem Auftreten eines Überstroms - den anderen Schaltkontakt C2 öffnet und so den Strom über den Nebenstrompfad leitet. As already mentioned above, the current sensor 3 can also be arranged in the secondary current path (not shown). In such a position of the current sensor 3, a sensitive magnetic release 7 should be used, which promptly opens the other switching contact C2 at a current above the nominal current value - ie the occurrence of an overcurrent - and thus conducts the current via the secondary current path.
Der Stromsensor 3 erfasst permanent oder kontinuierlich in definierten Zeitabständen den Stromwert (Ist-Stromwert). Mit definierten Zeitabständen sind insbesondere äquidistante Zeitab stände von weniger als 1 Sekunde, bevorzugt weniger als 100 Millisekunde, mehr bevorzugt alle 10 Millisekunden gemeint. Dabei ist die Auswerte-Einheit 4 vorgesehen, in diesen definierten Zeitabständen, den erfassten Strom mit einem vordefinierten Referenzstromwert (Soll- Stromwert) zu vergleichen. The current sensor 3 detects permanently or continuously at defined time intervals the current value (actual current value). With defined time intervals in particular equidistant Zeitab states of less than 1 second, preferably less than 100 milliseconds, more preferably every 10 milliseconds meant. In this case, the evaluation unit 4 is provided to compare the detected current with a predefined reference current value (nominal current value) at these defined time intervals.
Dieser vordefinierte Referenzstromwert ist beispielsweise oberhalb eines Nennstromwertes, be vorzugt dem 1,1 bis 5-fachen des Nennstromwerts, mehr bevorzugt dem 1,2 bis 2-fachen des Nennstromwertes, noch mehr bevorzugt dem l,45-fachen des Nennstromwerts. Ergibt ein Ver gleich in der Auswerte-Einheit 4, dass der mittels Stromsensors 3 erfasste Strom größer ist als der vordefinierte Referenz stromwert, also beispielsweise dem l,45-fachen des Nennstromwerts, so wird eine Zeituhr gestartet. Der Vergleich wird zudem in den oben genannten äquidistanten Zeitabständen wiederholt. This predefined reference current value is, for example, above a nominal current value, preferably 1.1 to 5 times the rated current value, more preferably 1.2 to 2 times the nominal current value, even more preferably 1.45 times the nominal current value. If a comparison in the evaluation unit 4 reveals that the current detected by the current sensor 3 is greater than the predefined reference current value, that is, for example, 1.45 times the rated current value, then a timer is started. The comparison is also repeated in the equidistant time intervals mentioned above.
Ergibt der Vergleich im Wiederholungsfall, dass der erfasste Stromwert unterhalb des Referenz stromwertes ist, so wird die Zeituhr gelöscht und kein Störungsfall erkannt. Ergibt der Vergleich im Wiederholen-Fall, dass der erfasste Stromwert weiterhin oberhalb des Referenzstromwertes ist, so wird die Zeituhr mit einer vordefinierten Zeitdauer verglichen. Ist die vordefinierte Zeitdauer noch nicht überschritten, wird der Vergleich gemäß den bereits er wähnten äquidistanten Zeitabständen erneut wiederholt. Ist die vordefinierte Zeitdauer bereits überschritten und war für jeden einzelnen Vergleich der vom Stromsensor 3 erfasste Stromwert oberhalb des Referenzstromwertes, so liegt ein Störungsfall vor. Sodann sendet die Auswerte- Einheit 4 ein elektrisches Signal an einen Auslöseschalter 12, auch als Trigger bezeichnet. Dieser Auslöseschalter 12 aktiviert das Schaltschloss 8 derart, dass zumindest der gemeinsame Schalt kontakt Cl der Kontakteinrichtung 11 geöffnet wird und somit der Hauptstrompfad 1 als auch der Nebenstrompfad 2 zeitgleich unterbrochen werden. Dabei wird aufgrund der Federwirkung der vorgespannten ersten Haltefeder 15 der gemeinsame Schaltkontakt Cl geöffnet. In einer Ausgestaltung wird zeitgleich auch der andere Schaltkontakt C2 geöffnet. If the comparison in the case of recurrence shows that the detected current value is below the reference current value, the timer is deleted and no fault is detected. If the comparison in the repeat case shows that the detected current value is still above the reference current value, then the timer is compared with a predefined time duration. If the predefined period has not yet been exceeded, the comparison is repeated again in accordance with the equidistant time intervals already mentioned. If the predefined time duration has already been exceeded and if the current value detected by the current sensor 3 was above the reference current value for each individual comparison, then a fault has occurred. Then sends the evaluation unit 4, an electrical signal to a trigger switch 12, also referred to as a trigger. This release switch 12 activates the switching mechanism 8 such that at least the common switching contact Cl of the contactor 11 is opened and thus the main current path 1 and the secondary current path 2 are interrupted at the same time. In this case, the common switching contact C1 is opened due to the spring action of the prestressed first retaining spring 15. In one embodiment, the other switching contact C2 is opened at the same time.
Ergibt der Vergleich in einem der erneuten Wiederholungsfälle, dass der erfasste Stromwert un terhalb des Referenzstromwertes ist, so wird die Zeituhr gelöscht und kein Störungsfall erkannt. If the comparison in one of the renewed repeat cases shows that the detected current value is below the reference current value, the timer is deleted and no fault is detected.
Die äquidistanten Zeitabstände für die Stromwert-Erfassung können ab dem Erkennen eines er fassten Stromwertes oberhalb des Referenzstromwertes auch variiert werden, beispielsweise können diese Zeitabstände verkürzt werden. The equidistant time intervals for the current value detection can also be varied from the detection of a detected current value above the reference current value, for example, these time intervals can be shortened.
Die Variationen der äquidistanten Zeitabstände und/oder auch die Länge der vordefinierten Zeit dauer können abhängig vom Vergleichsergebnis sein. Beispielsweise können bei einem erfassten Stromwert der weit größer ist als der Referenzstromwert - beispielsweise 20% größer als der Referenzstrom oder noch mehr - die äquidistanten Zeitabstände und/oder die vordefinierte Zeit dauer kürzer gewählt werden als bei einem erfassten Strom der nur minimal größer ist als der Referenzstrom - beispielsweise weniger als 20% größer als der Referenzstrom. The variations of the equidistant time intervals and / or the length of the predefined time duration can be dependent on the comparison result. For example, at a detected current value which is far greater than the reference current value - for example 20% greater than the reference current or even more - the equidistant time intervals and / or the predefined time can be selected to be shorter than for a detected current which is only minimally greater than that Reference current - for example, less than 20% greater than the reference current.
Die Ausführungen zu den Figuren 1 und 2 gelten für die Figuren 3 bis 9 fort, es sei denn, es wer den nachfolgend andere Ausführungen formuliert. The comments on the figures 1 and 2 apply to the figures 3 to 9 continue, unless it is formulated in the following other embodiments.
Gemäß den Figuren 3 und 4 wird der Leitungsschutzschalter gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung im ausgeschalteten Zustand beispielsweise nach Auftreten ei nes Störungsfalls dargestellt. Tritt beispielsweise aufgrund einer Störung auf der Verbraucher seite des Stromnetzes oder auf der Erzeugerseite ein Überstrom, also ein Strom oberhalb des Referenzstromwertes, auf, so wird dies gemäß der oben dargestellten Überwachung mittels dem Stromsensor 3, der Auswerte- Einheit 4 und dem Auslöser 12 erfasst. Wird dabei der oben beschriebene Störungsfall erkannt, so schaltet die Kontakteinrichtung 11 mittels des Schaltschlosses 8 derart, dass der gemeinsame Schaltkontakt Cl geöffnet wird. Dabei kann ggf. (so wie in Fig.3 und 4 dargestellt) gleichzeitig auch der anderen Schaltkontakt C2 geöffnet werden. Dabei werden die beiden Kontaktarme 18, 19 gleichzeitig aufgrund der Kraft der ersten Haltefeder 15 bewegt und ein entsprechender Ab stand zwischen den Enden der Kontaktarme 18, 19 und der Schaltkontakte Cl, C2 erzeugt. Die Rückzugskraft der vorgespannten ersten Haltefeder 15, beispielsweise als Zugfeder ausgestaltet, bewirkt dabei die Bewegung der beiden Kontaktarme 18, 19. According to Figures 3 and 4, the circuit breaker according to the first Ausführungsbei game of the present invention is shown in the off state, for example, after the occurrence of egg nes fault. Occurs, for example, due to a fault on the consumer side of the power grid or on the generator side, an overcurrent, ie a current above the reference current value, so this is detected according to the above monitoring by means of the current sensor 3, the evaluation unit 4 and the shutter 12 , If the above-described malfunction case is detected, then the contact device 11 is switched by means of the switching mechanism 8 such that the common switching contact C1 is opened. In this case, if necessary (as shown in FIGS. 3 and 4), the other switching contact C2 can also be opened at the same time. The two contact arms 18, 19 are simultaneously moved due to the force of the first retaining spring 15 and a corresponding Ab was between the ends of the contact arms 18, 19 and the switching contacts Cl, C2 generated. The retraction force of the preloaded first retaining spring 15, designed for example as a tension spring, thereby causes the movement of the two contact arms 18, 19th
Wird nach der Behebung der Störung im Stromnetz der Schalter 9 manuell wieder in seine EIN- Stellung gebracht, so kann durch diese Bewegung auch eine Klinke des Schaltschlosses 8 aus der AUS-Stellung wieder in die EIN-Stellung bewegt werden und die erste Haltefeder 15 wird wie der gespannt. If the switch 9 is manually returned to its ON position after the fault has been rectified in the power supply, a pawl of the switching mechanism 8 can be moved back into the ON position by this movement and the first retaining spring 15 becomes how curious.
In den Figuren 5, 6 und 7 ist der Leitungsschutzschalter im Kurzschlussfall dargestellt. Im Kurz schlussfall, der einen wesentlich größeren Stromwert als den Referenz stromwert zum Erkennen des Störungsfalls, also beispielsweise dem 5 bis lO-fachen des Nennstromwerts oder mehr, be vorzugt dem 2 bis 5 -fachen des Nennstromwerts oder mehr, hervorruft, spricht zunächst der Magnetauslöser 7 an. Im Kurzschluss wird in der Spule 6 des Magnetauslösers 7 eine Magnet kraft erzeugt, die größer ist als die Haltekraft der zweiten Haltefeder 16. Mittels des durch den Anker bewegten Stifts 20 wird der zweite Kontaktarm 19 entgegen der Haltekraft der zweiten Haltefeder 16 nach unten gedrückt. Somit wird nur der andere Schaltkontakt C2 geöffnet. Dies unterbricht nur den Hauptstrompfad 1. Eine Einklink- Vorrichtung an der Kontakteinrichtung 11 auf der Seite der Spule 6 des Magnetauslösers 7 kann dabei in Eingriff gebracht beziehungsweise gehalten werden damit der andere Schaltkontakt C2 nicht von selbst wieder geschlossen werden kann. Zu beachten ist, dass zunächst der gemeinsame Schaltkontakt Cl geschlossen bleibt, so dass der Kurzschlussstrom über den Nebenstrompfad 2 umgeleitet wird. Nun spricht der Unter brecher- und Auslöseeinsatz 10 an, der praktisch gleichzeitig den Nebenstrompfad 2 unterbricht. Dies ist durch den stilisierten Blitz in Fig.5 dargestellt. Es wird also der aufgrund der Unterbre- chung des Hauptstrompfads 1 stromlose Kontakt C2 geöffnet, ohne dass es zu einem Lichtbogen kommen kann. In Figures 5, 6 and 7, the circuit breaker is shown in the event of a short circuit. In the short circuit case, the current value substantially greater than the reference current for detecting the fault case, so for example, 5 to lO times the rated current value or more, preferably be 2 to 5 times the rated current value or more, causes first speaks the magnetic release 7 on. In the short circuit, a magnetic force is generated in the coil 6 of the magnetic release 7, which is greater than the holding force of the second retaining spring 16. By means of the arm 20 moved by the armature of the second contact arm 19 is pressed against the holding force of the second retaining spring 16 downward. Thus, only the other switching contact C2 is opened. This interrupts only the main current path 1. A Einklink- device to the contact device 11 on the side of the coil 6 of the magnetic release 7 can be brought into engagement or held so that the other switching contact C2 can not be closed again by itself. It should be noted that initially the common switching contact Cl remains closed, so that the short-circuit current is diverted via the secondary current path 2. Now speaks of the underbreaker and tripping insert 10, which interrupts the bypass path 2 virtually simultaneously. This is illustrated by the stylized flash in Figure 5. So it will be due to the interruption 1 of the main current path 1 currentless contact C2 is opened without the possibility of an electric arc.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerte-Einheit 4 das Unterbrechen des Nebenstrom pfads 2 durch die Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 elektronisch erfasst, beispielsweise durch das Erfassen eines im Nebenstrompfad 2 durch das Unterbrechen generierten Spannungsabfall am Unterbrecher-und Auslöseeinsatz 10 in der Auswerte-Einheit 4, wie durch die beiden Linien in Fig.5 und 6 vom Nebenstrompfad 2 zur Auswerte-Einheit 4 dargestellt ist. Daraufhin aktiviert die Auswerte-Einheit 4 den Auslöseschalter 12 elektronisch, um das Schaltschloss 8 auszulösen, wodurch dann der gemeinsame Schaltkontakt 1 geöffnet wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn kein Schlagstift, englisch Striker-PIN, am Unterbrecher- und Auslösesatz 10 vorhanden ist, um das Schaltschloss zu aktivieren. It is particularly advantageous if the evaluation unit 4 electronically detects the interruption of the bypass current path 2 by the breaker and trip insert 10, for example by detecting a voltage drop generated in the bypass path 2 by the interruption at the breaker and trip unit 10 in the evaluation circuit. Unit 4, as shown by the two lines in Figure 5 and 6 from the secondary flow path 2 to the evaluation unit 4. Then, the evaluation unit 4 activates the trigger switch 12 electronically to trigger the switching mechanism 8, whereby then the common switching contact 1 is opened. This is particularly advantageous if no striker, English Striker PIN, is present on the breaker and trip set 10 to activate the switch lock.
Aufgrund der Umleitung des Stroms in den Nebenstrompfad 2 nach dem Unterbrechen des Hauptstrompfads 1 (gemäß Fig.5) fällt aufgrund der ohmschen Eigenschaften des Schmelzdrah tes am Unterbrecher- und Auslösesatz 10 eine geringe Spannung ab. Dieser geringe Spannungs abfall im Nebenstrompfad 2 wird durch die gezeigte elektrische Verbindung zwischen Nebens trompfad 2 und Auswerte-Einheit 4 sofort in der Auswerte-Einheit 4 erfasst, sodass die Auswer te-Einheit 4 erkennt, dass der Hauptstrompfad 1 unterbrochen ist. Somit kann sowohl ein Stö rungsfall bei bloßer Umleitung in den Nebenstrompfad 2 als auch ein Kurschlussfall in der Aus werte-Einheit 4 prompt erfasst werden und das Schaltschloss 8 mittels Auslöseschalter 12 akti viert werden. Im Kurzschlussfall muss das vollständige Unterbrechen des Nebenstrompfads 2 durch den Unterbrecher- und Auslösesatz 10 durch die Auswerteeinheit 10 abgewartet werden, um einen Kontaktabbrand am Schaltkontakt Cl bei vorzeitigem Öffnen im stromführenden Zu stand zu vermeiden. Due to the diversion of the current in the secondary current path 2 after the interruption of the main current path 1 (according to Figure 5) falls due to the ohmic properties of the Schmelzdrah tes on breaker and trip set 10, a low voltage. This low voltage drop in the secondary current path 2 is detected immediately by the electrical connection between side trumpet 2 and evaluation unit 4 in the evaluation unit 4, so that the Auswer te unit 4 detects that the main current path 1 is interrupted. Thus, both a disturbance case in mere diversion into the Nebenstrom path 2 and a Kurschlussfall in the off values unit 4 can be detected promptly and the switching mechanism 8 by means of trigger switch 12 Akti be fourth. In the event of a short circuit, the complete interruption of the secondary current path 2 by the breaker and trip set 10 must be waited by the evaluation unit 10 in order to avoid contact erosion at the switching contact Cl in premature opening in the current-carrying.
Im Kurzschlussfall unterbricht der Unterbrecher- und Auslösesatz 10 den Nebenstrompfad 2, wobei dies in der Auswerte-Einheit 4 durch einen großen Spannungsabfall über dem Unterbre cher- und Auslösesatz 10 erfasst wird. Wie in Fig.7 dargestellt ist, wird das Unterbrechen des Nebenstrompfads 2 (dargestellt durch die Strich-Punkt-Linie in Fig.7) durch die Auswerte- Einheit 4 elektronisch erfasst, woraufhin der Auslöseschalter 12 mittels Steuersignal von der Auswerte-Einheit 4 betätigt wird, um das Schaltschloss 8 zu aktivieren und den gemeinsamen Schaltkontakt Cl zu öffnen. Dabei wird auch der manuelle Schalter 9 in seine AUS-Stellung gebracht, so wie es bereits mit Figuren 3 und 4 beschrieben wurde. Im Kurzschlussfall muss das vollständige Unterbrechen des Nebenstrompfads 2 durch den Unterbrecher- und Auslösesatz 10 durch die Auswerteeinheit 10 abgewartet werden, um einen Kontaktabbrand am Schaltkontakt Cl bei vorzeitigem Öffnen im stromführenden Zustand zu vermeiden. In the event of a short circuit, the breaker and trip set 10 interrupts the secondary current path 2, and this is detected in the evaluation unit 4 by a large voltage drop across the Unterbre cher- and trigger set 10. As shown in Figure 7, the interruption of the Nebenstrompfads 2 (shown by the dash-dot line in Figure 7) is detected electronically by the evaluation unit 4, whereupon the trigger switch 12 is actuated by control unit of the evaluation unit 4 is to activate the switching mechanism 8 and to open the common switching contact Cl. In this case, the manual switch 9 is in its OFF position brought, as it has already been described with Figures 3 and 4. In the event of a short circuit, the complete interruption of the secondary current path 2 by the breaker and trip set 10 must be awaited by the evaluation unit 10 in order to avoid a contact erosion at the switching contact C1 when prematurely opened in the current-carrying state.
In einer (nicht näher dargestellten) Variante wird der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 von einem Schmelzeinsatz gebildet, dessen Schmelzdraht und/oder Haltedraht in nicht näher darge stellter Weise einen Kontaktstift gegen die Kraft einer (nicht dargestellten) Feder hält. Sobald der Schmelzdraht und gegebenenfalls der Haltedraht des Schmelzeinsatzes aufgrund eines hohen Kurzschlussstroms schmelzen, wird der Stift von der im Schmelzeinsatz vorgesehenen Feder schlagartig in seine Auslösestellung bewegt, wodurch er das Schaltschloss 8 wie oben beschrie ben betätigt. In a (not shown) variant of the breaker and tripping insert 10 is formed by a fuse link whose fuse wire and / or retaining wire holds in unspecified Darge imputed manner a contact pin against the force of a spring (not shown). Once the fuse wire and possibly the retaining wire of the fuse insert melt due to a high short-circuit current, the pin is suddenly moved by the spring provided in the fuse insert into its release position, whereby he actuated the switch lock 8 as described above ben.
Nach dem Auslösen des der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 im Kurzschlussfall muss der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 ersetzt werden. Hierfür kann am Gehäuse des Leitungs schutzschalters eine abnehmbare Kappe oder dergleichen vorgesehen sein. Wird die Kappe, ge gebenenfalls nach dem Lösen von geeigneten Befestigungsmitteln, abgenommen, so kann gleichzeitig der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 mit nach oben genommen und zwischen den Klemmenkontaktelementen 14 herausgezogen werden. Der Unterbrecher- und Auslöseein satz 10 lässt sich somit ohne Werkzeug aus dem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter ent nehmen und durch einen neuen ersetzen. Es kann vorgesehen sein, dass ein Schalthebel im ein geschalteten Zustand mit seinem Betätigungsabschnitt die Kappe gegen ein Abnehmen sichert. Daher muss der Leitung s schütz Schalter vor dem Auswechseln des Unterbrecher- und Auslösee- insatzes 10 ausgeschaltet sein. Erfolgt dies jedoch nicht vorher, so wird der Leitungsschutzschal ter zwangsweise ausgeschaltet, da nicht nur der Betätigungsabschnitt des Schalthebels des ma nuellen Schalters 9 die Abnahme der Kappe blockiert und somit bei der Abnahme der Kappe zwangsweise betätigt wird, sondern da auch der Hebel, der mit einem Stift des Unterbrecher und Auslöseeinsatzes 10 zusammenwirkt, betätigt würde. Somit kann sichergestellt werden, dass der nach der Abnahme der Kappe geöffnete Bereich des Leitungsschutzschalters spannungsfrei geschaltet ist. Die den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 10 abdeckende Kappe ist also nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters abnehmbar. In Fig.8 ist ein Schaltbild eines Leitungsschutzschalters gemäß einem zweiten Ausführungsbei spiel gezeigt. Im einzigen Unterschied zum Leitungsschutzschalter gemäß der ersten Ausführung ist hier nun ein thermischer Auslöser 13 mit einem Bimetall-Element in einen der Strompfade 1, 2 - hier der Hauptstrompfad 1, eingebracht. Die Position des thermischen Auslösers kann je nach Funktion variieren. Soll lediglich ein redundantes Erfassen des Störungsfalls erfolgen, um einen Ausfall des elektrischen Stromerfassens mittels Stromsensor 3 und Auswerte-Einheit 4 entge genzuwirken, so wird der thermische Auslöser 13 wie in Fig.8 gezeigt, in den Hauptstrompfad 1 eingebracht. After the triggering of the breaker and tripping insert 10 in the event of a short circuit, the breaker and tripping insert 10 must be replaced. For this purpose, a removable cap or the like may be provided on the housing of the line circuit breaker. If the cap, if appropriate, after the release of suitable fasteners, removed, so the breaker and trip unit 10 can be taken at the same time with up and pulled out between the terminal contact elements 14. The breaker and Auslöseein set 10 can thus take without tools from the circuit breaker invention and replace it with a new one. It can be provided that a shift lever in a switched state with its operating section secures the cap against removal. Therefore, the line contactor switch must be switched off before replacing breaker and trip unit 10. However, if this is not before, the circuit breaker ter is forcibly turned off, since not only the operating portion of the shift lever of the ma nual switch 9 blocks the decrease of the cap and thus forcibly actuated upon removal of the cap, but there as well as the lever with a pin of the breaker and tripping insert 10 cooperates, would be operated. Thus, it can be ensured that the area of the circuit breaker opened after the removal of the cap has been de-energized. The cap and the tripping insert 10 covering cap is thus removable only in the off state of the circuit breaker. In Figure 8 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a second Ausführungsbei shown game. In the only difference to the circuit breaker according to the first embodiment is here now a thermal release 13 with a bimetallic element in one of the current paths 1, 2 - here the main current path 1, introduced. The position of the thermal release may vary depending on the function. If only a redundant detection of the fault case take place in order to counteract a failure of the electrical current detection by means of current sensor 3 and evaluation unit 4, the thermal trigger 13 is introduced into the main current path 1, as shown in FIG.
Im Störungsfall fließt ein Überstrom weiterhin durch die Spule 6 des Magnetauslösers 7 über den Hauptstrompfad 1 und damit durch das Bimetall-Element des thermischen Auslösers 13, insbe sondere bei einem trägen Magnetauslöser 7. Der Überstrom erwärmt das Bimetall-Element, wodurch dieses verbogen wird. Es tritt mit einem Schaltkontakt in Berührung, wodurch das Schaltschloss 8 ausgelöst wird, um den gemeinsamen Kontakt Cl zu öffnen und so, wie in Figur 4 dargestellt, den AUS-Zustand des Leitungsschutzschalters zu bewirken. In case of failure, an overcurrent continues to flow through the coil 6 of the magnetic release 7 via the main current path 1 and thus by the bimetallic element of the thermal release 13, in particular special in a sluggish magnetic release 7. The overcurrent heats the bimetallic element, whereby this is bent. It comes into contact with a switching contact, whereby the switching mechanism 8 is triggered to open the common contact Cl and thus, as shown in Figure 4, to effect the OFF state of the circuit breaker.
Fig.8 ist zudem eine redundante Absicherung für einen Kurzschlussfall, sollte der Magnetauslö ser 7 defekt sein und den anderen Schaltkontakt C2 nicht öffnen. Somit wird auch im Kurz schlussfall das erwärmte Bimetall durch verbiegen den Schaltkontakt berühren, wodurch das Schaltschloss 8 ausgelöst wird, um den gemeinsamen Kontakt Cl zu öffnen und so, wie in Figur 4 dargestellt, den AUS-Zustand des Leitungsschutzschalters zu bewirken. 8 is also a redundant protection for a short circuit, should the Magnetauslö ser 7 be defective and not open the other switching contact C2. Thus, even in the short circuit case, the heated bimetal by bending contact the switch contact, whereby the switching mechanism 8 is triggered to open the common contact Cl and so, as shown in Figure 4, to effect the OFF state of the circuit breaker.
Wurde der erfindungsgemäße Leitungsschutzschalter aufgrund eines Überstroms durch den thermischen Auslöser 13 in seinen AUS-Zustand geschaltet, so ist er nach Beseitigung der Stö rung ohne weitere Maßnahmen sofort wieder einschaltbar. Was the circuit breaker according to the invention switched due to an overcurrent by the thermal release 13 in its OFF state, it is after the elimination of the disturbance tion without further measures immediately switched on again.
In Fig. 9 ist ein Schaltbild eines Leitungsschutzschalters gemäß einem dritten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand im störungsfreien Betrieb darge stellt. Im Unterschied zu Fig. 8 ist der thermische Auslöser 13 in den Nebenstrompfad 2 einge bracht werden, um bei Kurzschluss ebenfalls ein Öffnen des gemeinsamen Schaltkontakts Cl zu bewirken. Somit ein Nicht-Unterbrechen nach Schmelzen des Unterbrecher- und Auslösesatzes 10 und/oder auch ein Nicht-Erfassen eines Störungsfalls aufgrund defekter oder nicht vorhandener elektronischer Stromwerterfassung kompensiert werden. Bevorzugt wird der ther- mische Auslöser 13 in den Nebenstrompfad 2 eingebracht, um ein redundantes Erfassen des Kurschlussfalls zu ermöglichen. Soll bei derartiger Position des thermischen Auslösers 13 gemäß Fig.9 auch der Störungsfall redundant detektiert werden, so sollte ein sensibler Magnetauslöser 7 verwendet werden, der bereits bei Überstrom anspricht und nicht erst im Kurzschlussfall. In Fig. 9 is a circuit diagram of a circuit breaker according to a third Ausführungsbei game of the present invention in the on state in trouble-free operation Darge presents. In contrast to Fig. 8, the thermal release 13 is introduced into the secondary flow path 2 is to cause an opening of the common switching contact Cl in case of short circuit. Thus, a non-interruption after melting the breaker and trip set 10 and / or also a non-detection of a fault due to defective or non-existent electronic current value detection can be compensated. Preferably, the thermal mixed trigger 13 introduced into the secondary flow path 2 to allow a redundant detection of the Kurschlussfalls. If, in the case of such a position of the thermal release 13 according to FIG. 9, the incident should also be detected redundantly, then a sensitive magnetic release 7 should be used which already responds to overcurrent and not only in the event of a short circuit.
In Fig.lO eine Auslösestrom- Abschaltzeit- Kennlinie als Vorgabe für die erfindungsgemäße Auswerteeinheit 4 unter Darstellung einer Referenzstromkennlinie für Überstrom und für Kurz schluss abgebildet. Diese Kennlinie stellt die Abschaltzeit des erfindungsgemäßen Feitungs- schutz Schalters bei verschiedenen Stromstärke-Vielfachen im Verhältnis zur Zeitdauer in Sekun den doppellogarithmisch dar. Die Abszisse definiert den auf den Nennstrom IN normierten Aus lösestrom von -5 bis zum lO.OOO-fachen des Nennstromes. Die Ordinate definiert die Abschalt zeit von 0,005s bis 10.000 Sekunden. In Fig.lO a trip current Abschaltzeit- characteristic as a default for the evaluation unit 4 according to the invention showing a reference current characteristic for overcurrent and short circuit shown. This characteristic curve represents the switch-off time of the fuse protection switch according to the invention at different current multiples in relation to the time duration in seconds. The abscissa defines the trip current normalized to the rated current I N from -5 to 10 000 times the rated current , The ordinate defines the turn-off time of 0.005s to 10,000 seconds.
Diese Auslösestrom- Abschaltzeit- Kennlinie der Fig.lO dient in der Auswerte-Einheit 4 dazu, den Störungsfall aufgrund Überstrom sicher zu erkennen. Die in der Auswerte-Einheit 4 abgelegte Kennlinie des Referenz Stroms ist zweigeteilt. In einem oberen Abschnitt (gestrichelt dargestellt) ist ein Überstrom-Referenzwert als Auslösestrom dargestellt. In einem unteren Abschnitt (ge punktet dargestellt) ist ein Kurzschlussstrom-Referenzwert als Auslösestrom dargestellt. This tripping current-off-time characteristic of FIG. 10 is used in the evaluation unit 4 to reliably detect the fault due to overcurrent. The stored in the evaluation unit 4 characteristic of the reference current is divided into two. In an upper section (shown in dashed lines), an overcurrent reference value is shown as tripping current. In a lower section (shown with dots), a short-circuit current reference value is shown as tripping current.
Die Auswerteeinheit 4 erkennt beispielsweise den Überstromfall, wenn die mittels Stromsensor 3 erfassten Stromvielfache für folgende Zeitdauern in der Auswerteeinheit erkannt werden: The evaluation unit 4 detects, for example, the event of overcurrent, when the current multiples detected by the current sensor 3 are detected for the following periods in the evaluation unit:
Der Magnetauslöser 7 entsprechend dieser Kennlinie gemäß Fig.lO löst ab einem Kurzschluss strom von I = IO,OOΊN für eine Zeitdauer von t=0,6 Sekunden aus. The magnetic release 7 according to this characteristic according to FIG. 10 releases current from I = IO, OOΊN for a time duration of t = 0.6 seconds.
In den Schaltbildern gemäß Figuren 1, 3, 5, 7, 8 und 9 ist zudem jeweils auch eine externe Ein heit 5 dargestellt. Diese Einheit 5 ist mit der Auswerte-Einheit 4 über eine drahtlose, d.h. kon taktlose, Datenkommunikationsverbindung zum Austausch von Daten verbunden. Diese Daten können beispielsweise die Überwachung des Zustands (störungsfreier Betrieb, Störungsfall, Kurzschlussfall) des Leitungsschutzschalters betreffen, sodass beispielsweise ein erfasster Stö rungsfall oder ein erfasster Kurschlussfall an die externe Einheit 5 übermittelt wird. Somit kann ein Alarm generiert werden, der von der externen Einheit 5 entsprechend weiterverarbeitet wird. Beispielsweise könnten entsprechende Stellen alarmiert werden, um den Leitungsschutzschalter wird einsatzbereit zu schalten. Zusätzlich können die Betriebszustände protokolliert werden und somit die Häufigkeit von Störungen erfasst werden. In the circuit diagrams of Figures 1, 3, 5, 7, 8 and 9, in each case also an external unit 5 is shown. This unit 5 is connected to the evaluation unit 4 via a wireless, i. con tactless, data communication connection for the exchange of data. This data may, for example, the monitoring of the condition (trouble-free operation, fault case, short circuit) of the circuit breaker concern, so that, for example, a detected malfunction case or a detected short-circuit case is transmitted to the external unit 5. Thus, an alarm can be generated, which is further processed by the external unit 5 accordingly. For example, corresponding points could be alerted to turn the circuit breaker ready for use. In addition, the operating states can be logged and thus the frequency of faults can be recorded.
Zudem kann eine Stromrichtung in der Auswerte-Einheit 4 detektiert und an die externe Einheit 5 übermittelt werden. Wird beispielsweise der Leitungsschutzschalter in einem intelligenten Stromnetz verbaut, so kann die externe Einheit 5 eine übergeordnete System-Instanz sein, um das intelligente Stromnetz zu steuern und zu überwachen. Somit ist der Leitungsschutzschalter fernwartbar. Die Daten, die an diese externe Einheit 5 übermittelt werden, können insbesondere auch die erfassten Strom- und Spannungswerte sein, sodass eine Protokollierung der erfassten Strom- und Spannungswerte erfolgen kann. Eine eindeutige Kennung des Leitungsschutzschal ters kann ebenfalls überwacht und übermittelt werden. In addition, a current direction in the evaluation unit 4 can be detected and transmitted to the external unit 5. For example, if the circuit breaker installed in a smart grid, the external unit 5 may be a higher-level system instance to control and monitor the smart grid. Thus, the circuit breaker is fernwartbar. The data transmitted to this external unit 5 may in particular also be the detected current and voltage values, so that a logging of the detected current and voltage values can take place. A unique identifier of the circuit breaker age can also be monitored and transmitted.
Zudem kann mittels der externen Einheit 5 auch die Korrektheit des Unterbrecher- und Auslöse- satzes 10 kontrolliert werden, sodass bei falschem Unterbrecher- und Auslösesatz 10 der Lei tungsschutzschalter von extern in den AUS-Zustand gebracht wird, beispielsweise wenn eine zu geringere Absicherung durch Verwendung eines Unterbrecher- und Auslösesatz 10 mit zu großer Ampere-Zahl für den geplanten Einsatz des Leitungsschutzschalters gewählt wurde. Dazu wird die Auswerte-Einheit 4 auf Basis eines Ausschalten-Befehls von der externen Einheit 5 den Aus- löseschalter 12 elektronisch aktivieren und so das Schaltschloss 8 auslösen, um den gemeinsa men Kontakt Cl und den manuellen Schalter 9 zu betätigen. In addition, the correctness of the breaker and trip set 10 can be controlled by means of the external unit 5, so that in case of incorrect breaker and trip set 10 Lei the circuit breaker is brought externally in the OFF state, for example, if too low security by use a breaker and trip set 10 was selected with too high an ampere-number for the planned use of the circuit breaker. For this purpose, the evaluation unit 4 based on a switch-off command from the external unit 5, the trigger switch 12 electronically activate and so trigger the switch lock 8 to operate the common men contact Cl and the manual switch 9.
In Fig. 11 sind vier Ansichten der in Figuren 1 bis 9 beschriebenen und gezeigten ersten Ausfüh rung des Leitungsschutzschalters dargestellt. Dabei ist im unteren Teil der Fig.l 1 eine Draufsicht auf den Leitungsschutzschalter abgebildet. In diesem unteren Teil der Fig. 11 sind der Haupts- trompfad 1 gestrichelt und der Nebenstrompfad 2 gepunktet eingezeichnet. Der Unterbrecher und Auslösesatz 10 ist dabei in den Klemmhalterungen 14 lösbar eingebracht. In Fig. 11 are four views of the described in Figures 1 to 9 and shown first Ausfüh tion of the circuit breaker shown. In this case, a plan view of the circuit breaker is shown in the lower part of Fig.l 1. In this lower part of FIG. 11, the main Trompfad 1 dashed and the Nebenstrompfad 2 dotted marked. The breaker and trip set 10 is releasably inserted into the clamp brackets 14.
Nicht im Detail dargestellt in den Schnittdarstellungen der Figuren 2, 4, 6 und 11 sind der Stromsensor 3, die Auswerte-Einheit 4, die externe Einheit 5 und der elektrische Auslöseschalter 12. Not shown in detail in the sectional views of Figures 2, 4, 6 and 11 are the current sensor 3, the evaluation unit 4, the external unit 5 and the electrical release switch 12th
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
Hauptstrompfad Main current path
Nebenstrompfad  In addition to current path
Stromsensor  current sensor
Auswerte-Einheit  Evaluation unit
Externe Einheit  External unit
Spule  Kitchen sink
Magnetauslöser  magnetic release
Schaltschloss  switch lock
Manueller Schalter  Manual switch
Unterbrecher- und Auslöseeinsatz  Breaker and trip application
Kontakteinrichtung  contactor
Cl Erste Kontaktstelle  Cl First contact point
C2 Zweite Kontaktstelle  C2 Second contact point
C3 Dritte Kontaktstelle  C3 Third contact point
Auslöseschalter  trigger switch
Bimetall-Element  Bimetallic element
Halteelement für den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz Holding element for the breaker and trip unit
Erste Halte-Feder First holding spring
Zweite Halte-Feder  Second holding spring
Gemeinsamer Punkt  Common point
Erster Kontaktarm  First contact arm
Zweiter Kontaktarm  Second contact arm
Schlagstift  striker
Erste Anschlussklemme  First connection terminal
Zweite Anschlussklemme Second connection terminal

Claims

Patentansprüche claims
1. Leitungsschutzschalter mit einem Stromsensor (3) zum Erfassen eines Stromwertes und zwei parallel geführten Strompfaden, die als Haupt- und Nebenstrompfad (1, 2) über eine Kon takteinrichtung (11) in Reihe zu einer Spule (6) eines Magnetauslösers (7) geschaltet sind, 1. Circuit breaker with a current sensor (3) for detecting a current value and two parallel current paths, the main and Nebenstrompfad (1, 2) via a con tact device (11) in series with a coil (6) of a magnetic release (7) are switched,
wobei im Störungsfall ein Schaltschloss (8) zur Öffnung und Fixierung der Kontaktein richtung (11) auslöst, um einen gemeinsamen Schaltkontakt (Cl) der Kontakteinrichtung (11) zu öffnen, um den Haupt- und den Nebenstrompfad (1, 2) zu unterbrechen,  wherein in case of failure, a switching mechanism (8) for opening and fixing the Kontaktin direction (11) triggers to open a common switching contact (Cl) of the contact device (11) to interrupt the main and the secondary current path (1, 2),
wobei der Magnetauslöser (7) im Kurzschlussfall einen anderen Schaltkontakt (C2) der Kontakteinrichtung (11) öffnet, um ausschließlich den Hauptstrompfad (1) zu unterbrechen, wobei im Nebenstrompfad (2) ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (10) angeordnet ist, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad (2) unterbricht und das Schaltschloss (8) zur Öff nung und Fixierung der Kontakteinrichtung (11) auslöst, um den gemeinsamen Schaltkontakt (Cl) für den Haupt- und den Nebenstrompfad (1, 2) zu unterbrechen.  wherein the magnetic release (7) in the event of a short circuit opens another switching contact (C2) of the contact device (11) to interrupt only the main current path (1), wherein in the secondary current path (2) a breaker and tripping insert (10) is arranged in the Short circuit case interrupts the secondary current path (2) and the switching mechanism (8) for Publ voltage and fixation of the contact device (11) triggers to interrupt the common switching contact (Cl) for the main and the secondary current path (1, 2).
2. Feitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromsensor (3) in Reihe zu der Spule (6) und der Kontakteinrichtung (11) geschaltet ist. 2. Feitungsschutzschalter according to claim 1, characterized in that the current sensor (3) in series with the coil (6) and the contact device (11) is connected.
3. Feitungsschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromsensor (3) den Strom im Hauptstrompfad (1) permanent erfasst. 3. Feitungsschutzschalter according to claim 1 or 2, characterized in that the current sensor (3) detects the current in the main current path (1) permanently.
4. Feitungsschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Auswerte-Einheit (4) zum Auswerten eines durch den Stromsensor (3) erfass ten Stromwertes im Feitungsschutzschalter vorgesehen ist, um den Störungsfall zu erkennen, wobei im Störungsfall der erfasste Stromwert oberhalb eines definierten Vielfachen eines Nennstroms für eine vordefinierte Zeitspanne liegt. 4. Feitungsschutzschalter according to any one of the preceding claims, characterized in that an evaluation unit (4) for evaluating a current through the current sensor (3) th current value in the Feitungsschutzschalter is provided to detect the fault case, wherein in case of failure of the detected current value is above a defined multiple of a rated current for a predefined period of time.
5. Feitungsschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kontakteinrichtung (11) zwei bewegliche Kontaktarme (18, 19) umfasst, die drehbar um einen gemeinsamen Punkt angeordnet sind, wobei der gemeinsame Schaltkontakt (Cl) mit einem vom gemeinsamen Punkt entfernten Ende eines ersten beweglichen Kontaktarms (18) elektrisch kontaktierbar ist und der andere Schaltkontakt (C2) von einem vom gemeinsamen Punkt entfernten Ende eines zweiten beweglichen Kontaktarms (19) elektrisch kontaktierbar ist. 5. Feitungsschutzschalter according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact device (11) comprises two movable contact arms (18, 19) which are arranged rotatably about a common point, wherein the common switching contact (Cl) with a common point remote end of a first movable contact arm (18) is electrically contacted and the other switching contact (C2) of a remote from the common point end of a second movable contact arm (19) is electrically contacted.
6. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Schalt kontakt (C3) an dem gemeinsamen Punkt angeordnet ist, wobei der dritte Schaltkontakt (C3) mit einem Kontakt des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes (10) verbunden ist. 6. Circuit breaker according to claim 5, characterized in that a third switching contact (C3) is arranged at the common point, wherein the third switching contact (C3) is connected to a contact of the breaker and tripping insert (10).
7. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kontaktarm (19) relativ zum ersten Kontaktarm (18) beweglich ist. 7. Circuit breaker according to claim 5 or 6, characterized in that the second contact arm (19) relative to the first contact arm (18) is movable.
8. Leitungsschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass zusätzlich ein thermischer Auslöser (13), der insbesondere als Bimetall-Element ausgebildet ist, vorgesehen ist, um im Störungsfall und/oder im Kurzschlussfall das Schalt schloss (8) zur Öffnung und Lixierung der Kontakteinrichtung (11) auszulösen, um den gemein samen Schaltkontakt (Cl) und/oder den anderen Schaltkontakt (C2) für den Hauptstrompfad (1) zu öffnen. 8. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that in addition a thermal release (13), which is designed in particular as a bimetallic element, is provided in the event of a fault and / or in the event of a short circuit, the switching closed (8) for opening and Lixierung the contact device (11) to trigger to open the common switch contact (Cl) and / or the other switching contact (C2) for the main current path (1).
9. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Auslöser (13) im Nebenstrompfad (2) angeordnet ist. 9. Circuit breaker according to claim 8, characterized in that the thermal release (13) in the secondary flow path (2) is arranged.
10. Leitungsschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auswerte-Einheit (4) in bestimmten Zeitabständen einen erfassten Stromwert des Hauptstrompfades (1) überwacht und mit einem Referenzstromwert, bevorzugt einem vorde finierten Vielfachen eines Nennstromwerts, vergleicht. 10. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (4) monitors at certain time intervals a detected current value of the main current path (1) and compared with a reference current value, preferably a predefined multiple of a rated current value.
11. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte-Einheit (4) im detektierten Störungsfall einen Auslöseschalter (12) ansteuert, mit dessen Aktivierung das Schaltschloss (8) zur Öffnung und Lixierung der Kontakteinrichtung (11) auslöst. 11. Circuit breaker according to one of claims 4 to 10, characterized in that the evaluation unit (4) in the detected fault, a trigger switch (12) controls, with the activation of the switching mechanism (8) for opening and fixing the contact device (11) triggers ,
12. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte-Einheit (4) eine Kontaktlosschnittstelle aufweist, um mit einer externen Einheit (5) über eine Datenkommunikationsverbindung Daten auszutauschen. 12. Circuit breaker according to one of claims 4 to 11, characterized in that the evaluation unit (4) has a Kontaktlosschnittstelle to communicate with an external unit (5) via a data communication connection data.
13. Leitungsschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekenn zeichnet, dass die Unterbrechung des Nebenstrompfads (2) durch den Unterbrecher- und Auslö- seeinsatz (10) im Kurzschlussfall durch die Auswerte-Einheit (4) erfasst wird und ein Auslöse- schalter (12) angesteuert wird, mit dessen Aktivierung das Schaltschloss (8) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (11) auslöst, um auch den gemeinsamen Schaltkontakt (Cl) für den Haupt- und den Nebenstrompfad (1, 2) zu öffnen. 13. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the interruption of the secondary current path (2) by the breaker and tripping insert (10) in the event of a short circuit is detected by the evaluation unit (4) and a tripping switch ( 12), with the activation of which the switching mechanism (8) triggers the opening and fixing of the contact device (11) in order to open the common switching contact (Cl) for the main and secondary current paths (1, 2).
14. Leitungsschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekenn zeichnet, dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (10) im Nebenstrompfad (2) austauschbar zwischen zwei Halteelementen (14), insbesondere Klemmenkontaktelementen, angeordnet ist, wobei bevorzugt der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (10) ein Schmelzeinsatz ist. 14. Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the breaker and tripping insert (10) in the auxiliary current path (2) interchangeable between two holding elements (14), in particular terminal contact elements, is arranged, wherein preferably the breaker and tripping insert (10 ) is a fuse.
15. Verfahren zum Betreiben eines Leitungsschutzschalters gemäß einem der vorhergehen den Ansprüche mit einem Stromsensor (3) und zwei parallel geführten Strompfaden, die als Haupt- und Nebenstrompfad (1, 2) über eine Kontakteinrichtung (11) in Reihe zu einer Spule (6) eines Magnetauslösers (7) geschaltet sind, mit: 15. A method for operating a circuit breaker according to one of the preceding claims with a current sensor (3) and two parallel current paths, as main and Nebenstrompfad (1, 2) via a contact device (11) in series with a coil (6) a magnetic release (7) are connected, with:
Öffnen eines Schaltkontakts (C2) der Kontakteinrichtung (11) mittels des Magnetauslö sers (7) in einem Kurzschlussfall zum ausschließlichen Unterbrechen des Hauptstrompfads (1);  Opening a switching contact (C2) of the contact device (11) by means of the Magnetauslö sers (7) in a short circuit case for exclusively interrupting the main current path (1);
Unterbrechen des Nebenstrompfads (2) mittels eines im Nebenstrompfad (2) angeordne ten Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes (10) im Kurzschlussfall;  Interrupting the secondary flow path (2) by means of a arranged in the secondary current path (2) th breaker and tripping insert (10) in the event of a short circuit;
Auslösen des Schaltschlosses (8) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (11) im Kurzschlussfall nachdem der Nebenstrompfad (2) unterbrochen ist, um einen gemeinsamen Schaltkontakt (Cl) für den Haupt- und den Nebenstrompfad (1, 2) zu unterbrechen; und  Triggering the switching mechanism (8) for opening and fixing the contact device (11) in the event of a short circuit after the auxiliary current path (2) is interrupted in order to interrupt a common switching contact (Cl) for the main and secondary current paths (1, 2); and
Erfassen eines Stromwertes mittels des Stromsensors (3) zum Erkennen eines Störungs falls und Auslösen des Schaltschlosses (8) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (11) im Störungsfall, um den gemeinsamen Schaltkontakt (Cl) für den Haupt- und den Nebens trompfad (1, 2) zu unterbrechen.  Detecting a current value by means of the current sensor (3) for detecting a fault If and triggering the switching mechanism (8) for opening and fixing the contact device (11) in case of failure to the common switching contact (Cl) for the main and the Nebens trompfad (1 , 2) to interrupt.
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