WO2020099575A1 - Method for switching a load - Google Patents

Method for switching a load Download PDF

Info

Publication number
WO2020099575A1
WO2020099575A1 PCT/EP2019/081353 EP2019081353W WO2020099575A1 WO 2020099575 A1 WO2020099575 A1 WO 2020099575A1 EP 2019081353 W EP2019081353 W EP 2019081353W WO 2020099575 A1 WO2020099575 A1 WO 2020099575A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
control unit
current path
signal
output signals
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/081353
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karsten Handt
Stefan Hänsel
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2020099575A1 publication Critical patent/WO2020099575A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/085Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current making use of a thermal sensor, e.g. thermistor, heated by the excess current
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/28Modifications for introducing a time delay before switching
    • H03K17/284Modifications for introducing a time delay before switching in field effect transistor switches

Definitions

  • the invention relates to a method for switching an electrical load connected to a load connection of an electrical network.
  • the invention also relates to a computer program product with which the method can be carried out.
  • the invention likewise relates to a switching arrangement which is designed to implement the method.
  • a load supplying the load current is measured by means of a shunt and sent to a comparator as a corresponding measurement signal. If the measured value falls below a reference value, a transistor lying in a load path is turned on by a control signal, i. H. Controlled to conduct current, otherwise controlled, i.e. controlled in a current-blocking manner.
  • a control signal i. H. Controlled to conduct current, otherwise controlled, i.e. controlled in a current-blocking manner.
  • a method step comprises acquiring, by means of a measured value acquisition device, a measured value on the current path.
  • a further method step comprises supplying the measured value by means of a measured value Signals from the data acquisition device, to two or more circuits.
  • the two or more circuits each have a comparator to which a reference value that can be set by a control unit is available.
  • the two or more circuits each have a signal delay device which causes a signal delay which can be set by the control unit.
  • the comparators compare the measured value obtained with the respective reference value and output an output signal corresponding to a comparison result.
  • the output signals of the comparators are each supplied to the signal delay devices, which cause an individually adjustable signal delay.
  • the output signals corresponding to a respective comparison result of the comparators and delayed in accordance with the respective signal delay are suitable for directly controlling the actuator.
  • the step of signal delay brings the part before that the output signals of the comparators can be delayed by a defined period of time; thus the action to be taken, i.e. the control of the actuator, be delayed.
  • the signal delay devices can be either analog or digital.
  • the actuator is activated depending on the output signals to interrupt the current path.
  • the shortest delayed output signal reaches the actuator first and triggers an opening of the current path by the actuator.
  • Those output signals of the circuits which contain no control command for the actuator to open the current path due to the comparison in the comparator, do not lead to any opening of the current path, regardless of their delay.
  • the current path is interrupted at different speeds depending on the level of the measured value. In this way, a step-shaped shutdown characteristic, ie a staggered shutdown, can be realized.
  • two or more comparators with a corresponding reference voltage source and delay circuit are connected in parallel.
  • All reference voltage sources and signal delay devices are connected to the control unit. Using different reference values and different delays, it is possible to trigger an action of the actuator at differently high measured values, ie to open a current switch at different speeds in order to interrupt the current path. If this switching arrangement includes an ADC, which converts the measured value into a digital signal and feeds it to the control unit for a digital comparison in the control unit, the very time-critical reference values, i.e.
  • the cases with a high damage potential can be used in which measured values increase a reference value by a high Exceed dimension, are processed via faster-working comparators and the less time-critical reference values, ie the cases in which the measured values only exceed a threshold value by a relatively small amount, via a digital, less fast comparison in the control unit.
  • the less time critical values do not need to be pure reference value comparisons, but can also be an integral of the current, for example i * t, or an integral of the losses, e.g. B. i 2 * t.
  • the circuit arrangement according to the invention comprises two parallel circuits, so that the step-shaped tripping characteristic has two different tripping times.
  • the number of parallel circuits can be increased arbitrarily.
  • the more circuits with comparators using different reference values and with different signal delays are connected in parallel the more precisely a simulate a specified continuous tripping characteristic with the generated step-shaped tripping characteristic.
  • the method can be used in a circuit arrangement used as a circuit breaker which, in the event of an impermissible deviation of a load current from a predetermined reference value, i. H. If a defined threshold value is exceeded, a current limitation is guaranteed by opening the current path both in the event of a short circuit and overload, as well as when current peaks occur. This protects both the current path, the operating voltage connection and the load from excessive currents that can have a damaging effect.
  • the load can be a capacitive and / or ohmic and / or inductive load; it can be an electrical consumer such as an electrical component or an electrical device, an electrical system or an entire production facility in which electrical energy is converted into other forms of energy. Examples of the load are an electric motor, a DC / AC converter, a DC / DC converter, a power pack, an accumulator, a fan heater or a headlight. It is possible that the electrical network is a DC network, which enables energy recovery by feeding back braking energy from electrical consumers, which in this case act as electrical generators.
  • a current path runs between an operating voltage connection and the load connection.
  • the load to be switched is connected to the load connection, which can have a positive pole and a negative pole, in such a way that an operating voltage applied to the operating voltage connection of the network leads to a load current via the current path to the load.
  • the operating voltage can be an AC voltage with e.g. B.
  • One method step is the acquisition of a measurement value on the current path, the measurement value acquisition being carried out by a measurement value acquisition device.
  • the load current flowing via the current path produces effects which are recorded as a measured value by a measured value acquisition device.
  • the load current flowing through the current measuring resistor causes a voltage drop proportional to its strength, which is measured by a voltage measuring device connected in parallel.
  • the measured value acquisition device can also be a thermal sensor, e.g. B. have a platinum measuring resistor, which detects the temperature of the current path, it being concluded from the thermal effect of the load current on its strength.
  • the measured value acquisition device can also be a magnetic sensor, e.g. B. have a Hall sensor, which detects the magnetic field on the current path, it being concluded from the magnetic effect of the load current on its strength.
  • the measured value detected by the measured value detection device is supplied in the form of a measured value signal to the comparators of the two or more circuits, for example via a measured signal line.
  • the measured value signal can also include further information such as the time of the measured value acquisition.
  • a reference value is supplied from a reference value source to the comparators of the two or more circuits.
  • the reference value source can be designed as a reference voltage source which, as a reference value, supplies a defined voltage value, which corresponds to a defined current intensity in the current path, to an input of the comparator.
  • the reference value provided by the reference value source can be set by the control unit.
  • the comparators are designed analogously.
  • An analog comparator is an electronic circuit which compares two voltages present at its two inputs. The output of the comparator provides an output signal which, in binary / digital form, indicates which of the two input voltages is higher.
  • the output signals of the comparators can be supplied to a control unit. It is possible that the comparators and the control unit are in a single component, e.g. a semiconductor chip are integrated.
  • the control unit can receive the information from the comparators as to whether the load current exceeds one or more defined threshold values; In addition, the control unit advantageously has further information about the overall system, for. B. on the time behavior of the operating voltage supply through the network and / or on the time behavior and the operating state of the load.
  • the control unit then controls the actuator depending on the output signals of the two or more circuits.
  • the control signal to the actuator aims at an action of the actuator, i. H. leaving the existing situation or changing the existing situation.
  • the action of the actuator can interrupt the current path.
  • the action of the actuator can also be that the current path is not interrupted. It is possible that the control unit controls an action of the actuator by sending a control signal, e.g. B. sends a voltage signal.
  • the control unit can be equipped with a computer program product, via which the control unit is operated and the switching method according to the invention is implemented.
  • the control unit can be designed as an internal control unit, which in a switching arrangement, in particular one Switch, is integrated.
  • the control unit can also be designed as a higher-level control unit, for example as a programmable logic controller, in short: PLC, which implements the method according to the invention.
  • the higher-level control unit can also be designed as a handheld parameterization device or a computer cloud.
  • the control unit can be designed as a combination of an internal control unit and a higher-level control unit, which allow the claimed computer program product to run in a segmented form in interaction.
  • the second component represents the time required to process the information and to output a switching signal.
  • the third component is the time it takes for the actuator, for example a power switch, to correct the error, for example an IGBT, until it has switched off.
  • the present invention makes it possible to keep the time for processing the information as short as possible. Nevertheless, the switch can be guaranteed to be digitized for further processing, digital status evaluation and digital parameterization, for example via a web server.
  • ADC analog-digital converter
  • the second option is an analog monitoring of the information of the measuring point.
  • an analog comparator is electrically connected to a reference voltage and to the measuring signal from the measuring point.
  • the output of the comparator is now either high or low, depending on whether the measurement signal exceeds the reference value or not.
  • This output signal from the comparator can be used to switch off the actuator directly.
  • This second option has the advantage that it is considerably faster than the option described above with the analog-digital conversion, but the reference value cannot be adjusted or only to a limited extent.
  • the present invention combines the advantages of the two known solutions: it uses the speed of the analog monitoring, but at the same time ensures that the reference value can be adjusted.
  • two or more comparators are used, each of which is connected to a variable voltage source as a reference signal.
  • DAC digital-to-analog converter
  • These variable voltage sources are controlled by a control unit.
  • the output signals of the comparators can, for example, be delayed via a flip-flop, so that the control unit can read back accordingly if one or more of the comparators has triggered.
  • control unit on the one hand, to set the trigger values for the switch by setting the reference values, and, on the other hand, to read back information about the current switch status.
  • the control unit thus retains the full setting option via the power switch, but the reaction time becomes very short.
  • the great advantage of this invention is that a very fast error detection can be carried out by means of analog comparators, but the switching arrangement remains parameterizable and all information can be made available in digital form to the control unit, ie a digital processing unit.
  • This makes it possible to provide a switching arrangement for different nominal ranges with the same hardware: e.g. B. With the same hardware, depending on the level of the set reference values, switching arrangements for 10 A or 44 A can be provided. Thus, storage costs can be reduced and one broader product portfolio are offered.
  • the invention also allows a concrete and complete status description of the switch, but also of the network used.
  • the control unit has the full range of settings via the switching arrangement, although the response time is very short. To the full controllability of the
  • the control unit can control the actuator, for. B. an opening of current contacts or a control of a transistor, d. H. to put the transistor in its current blocking state, cause.
  • a control signal or control command from the control unit has priority over any switching logic of the comparators that may be present and can force an action of the actuator independently of the comparators.
  • the comparators can already be integrated in the measuring point or housed in the same housing as the control unit.
  • the method comprises storing the output signals of the comparators in a memory, in particular a flip-flop, also called bistable flip-flop or flip-flop.
  • a memory in particular a flip-flop, also called bistable flip-flop or flip-flop.
  • the method comprises defining at least one of the reference values by the control unit.
  • One advantage achieved in this way is that at least one reference value can be adapted to the respective situation. If the control unit has information on the entire system, e.g. B. on the time behavior of the operating voltage supply through the network and / or on the time behavior and the operating state of the load, the control unit is able to define a reference value optimally adapted to the current situation.
  • the method comprises sending, by the control unit, a control signal to the actuator for opening or closing the current path.
  • the action of the actuator in response to the signal received from the control unit can be an opening or closing of the current path.
  • the action of the actuator can also consist in that a current switching situation is kept unchanged.
  • the method comprises converting the measured value signal into a digital signal and supplying the digital signal to the control unit.
  • an ADC can be integrated, which converts the output signal of the measuring point into a digital signal and makes it available to the control unit.
  • the control unit still digitally compares the measured value with a reference value and, if exceeded, controls the actuator depending on the comparison result can.
  • the network is a DC voltage network.
  • the output signals of the two or more circuits are combined in an OR operation.
  • the actuator is controlled via a control line that runs from the OR link to the actuator: As long as there is at least one output signal among the output signals of the two or more circuits that are combined in the OR link, which is a control command for contains the actuator for opening the current path, the shortest delayed output signal first reaches the actuator and triggers an opening of the current path by the actuator.
  • Those in the OR link to combined output signals of the two or more circuits which contain no control command for the actuator to open the current path due to the comparison in the comparator, do not result in any opening of the current path, regardless of their delay.
  • the method comprises steps with which it is possible to permanently set or leave the actuator in a switching state in which the current path is conductive.
  • a first option is that the control unit sends a permanent reset signal, which sets the output of an OR operation, in which the output signals of the comparators are combined, to low, that is to say that no control signal is sent to the actuator to interrupt the current path .
  • a possible output signal from a comparator that the actuator is to interrupt the current path can only reach the OR link, but not beyond.
  • an additional component is installed at any position in the signal path between the circuits and the actuator.
  • the additional component can be used as an AND operation can be formed, in which the output signals from the comparators and a signal from the control unit are merged. An output signal from the comparators is therefore only forwarded if it matches a control signal from the control unit.
  • the additional component can be designed as a switch with two switch positions, which allows an output signal coming from the comparators to pass in a first switch position and does not allow it to pass in a second switch position. The control unit controls the switching state of the switch via a switching signal. An output signal from the comparator is thus only forwarded in the direction of the actuator if the control unit permits this forwarding.
  • the task is also solved by an inventive computer program product.
  • the computer program product is designed such that it can be executed in a control unit.
  • the computer program product can be stored as software or firm ware in a memory and can be executed by an arithmetic unit.
  • the computer program product is designed to receive measured values and signals, to evaluate them and to generate commands to components of a switching arrangement, in particular a circuit breaker.
  • the computer program product is designed to implement and implement at least one embodiment of the sketched method for switching a load.
  • the task is also solved by a switching arrangement according to the invention for switching a load connected to a load connection of an electrical network.
  • the switching arrangement has a current path that runs between an operating voltage connection and the load connection and can be interrupted by an actuator.
  • the switching arrangement also has a measured value detection device, which is designed to detect a measured value on the current path.
  • the switching arrangement also has a parallel connection of two or more circuits.
  • the two or more circuits each comprise a comparator to which one of a measured value acquisition device, e.g. a measured value sensor, recorded measured value and a reference value that can be set by a control unit, e.g. provided by a reference value source, can be supplied, and which is designed to compare the measured value with the reference value and to output an output signal corresponding to a comparison result.
  • the two or more circuits each include a signal delay device with a signal delay that can be set by the control unit.
  • the two or more circuits are designed to output an output signal corresponding to a respective comparison result of the comparator and delayed in accordance with the respective signal delay, the output signals being configured for direct control of the actuator.
  • the switching arrangement is designed to control the actuator as a function of the output signals, to interrupt the current path.
  • the two or more circuits each comprise a memory, in particular a flip-flop, for storing the output signals of the two or more circuits, the output signals being able to be read out of the memories by the control unit.
  • the switching arrangement comprises an OR link, in which the output signals of the two or more circuits can be brought together, and a control line, which runs from the OR link to the actuator, for controlling the actuator.
  • the switching arrangement has a control unit to which the output signals of the two or more circuits can be fed, and which is designed to control an action as a function of the output signals.
  • the reference voltage sources, signal delay devices and memories that provide the reference values are each connected to the control unit.
  • An advantageous application of the invention is a switch series based on a single hardware configuration, in which types with different characteristics and / or tripping limit values can be generated by means of different settings by means of the control unit.
  • Another advantageous application of the invention is a switching device with different reference values depending on the current direction.
  • a switching device is such.
  • B. can be used in a DC network, the switching device for a current flowing into a load zone uses a different reference value than for a current flowing out of the load zone.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a not according to the invention
  • Switching arrangement 2 shows a second embodiment of a switching arrangement not according to the invention
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a switching arrangement not according to the invention.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a switching arrangement according to the invention.
  • FIG. 8 shows an alternative component for integration into the embodiment shown in FIG. 6;
  • FIG. 10 shows a detailed illustration of the switching arrangement according to the invention introduced in FIG. 5;
  • Fig. 1 shows a block diagram with a switching arrangement not according to the Invention 2. It shows a DC network 4, which has an operating voltage connection 10, to which the operating voltage of the DC network 4 is applied with respect to a reference point 11.
  • the operating voltage connection 10 is at a potential of +400 V while the reference point 11 is grounded.
  • An electrical load 6 is connected with its positive pole to a first load connection 8 and with its negative pole to a second load connection 9.
  • the second load Connection is against the grounded reference point 11 leads ge.
  • a current path 12 extends between the operating voltage connection 10 and the positive load connection 8.
  • the actuator 28 being designed as a power transistor.
  • the size of the load current flowing via the current path 12 is detected by the measured value detection device 14 as a measured value 16 and is supplied in the form of a measured value signal 18 to a first input of a comparator 20.
  • the measured value detection device 14 is designed as a shunt 14 located in the current path 12, the voltage 16 dropping across the shunt 14 being proportional to the load current through the current path 12.
  • the voltage 16 dropping at the shunt 14 is applied as a measured value signal 18 to the input of a comparator 20.
  • a reference voltage as reference value 22 which is provided by a reference value source 21 designed as a voltage source.
  • the comparator 20 makes a comparison of the two applied voltage values, i.e. of the measured value 16 with the reference value 22, and outputs at its output an output signal 24 corresponding to the comparison result, which is fed to a control unit 26.
  • the control unit has a read-only memory 30 in which a computer program product 80 with the steps for carrying out the switching method is stored.
  • the switching arrangement 2 has the control unit 26, which is designed as an internal control unit 64 and in which a computer program product 80 is stored in an executable manner.
  • the computer program product 80 is designed to control the switching arrangement 2 in such a way as to to implement the switching method outlined in FIGS. 1 to 5.
  • the control unit 26 evaluates the output signal 24 received by the comparator 20 and generates a control command for controlling the actuator 28 as a function of the output signal 24 and possibly of further input signals. If the actuator 28 is designed as a power transistor, as in the present exemplary embodiment, the Control unit 26 as a control command for controlling the load current change a voltage present at a gate connection of the transistor.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of a switching arrangement not inven tion.
  • the illustration of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is dispensed with.
  • the embodiment shown in FIG. 2 has
  • Switching arrangement additionally a memory 36, for. B. a flip-flop.
  • the output signal 24 of the comparator 20 is first led into the memory 36 and buffered there, and goes from the memory 36 on a first path to the control unit 26 and on a second path to an OR link 38, from which a control line 46 to Actuator 28 runs.
  • a control signal 34 of the control unit 26 is led to the OR link 38.
  • the control unit 26 can intervene in the switching logic of the comparator 20 via the OR link 38 and can force the actuator 28 to switch off, regardless of the comparator 20, the complete controllability of the actuator 28 is made possible by the control unit 26.
  • the control unit 26 can thus always switch off the switch 28, independently of the comparator 20.
  • the OR combination 38 ensures that the control unit 26 can in any case switch the actuator 28 in a current-blocking manner and prevents the comparator 20 from being unwanted, that is, although it speaks a current-blocking switching state of the actuator defined by the control unit 26, the actuator 28 can again conduct current.
  • the control unit 26 thus has the possibility, via the OR link 38, of permanently setting the actuator 28 into a current-blocking state.
  • the control unit 26 can read the output signal 24 of the comparator 20 from the memory 36, and has the ability to empty the memory 36 via a reset channel 40. So with the control unit 26 has the ability to read and evaluate the output signal 24 of the comparator 20.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of a switching arrangement not inven tion.
  • the illustration of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is dispensed with.
  • the embodiment shown in FIG. 3 has
  • Switching arrangement additionally an ADC 42.
  • the measured value signal 18 of the measured value detection device 14 is routed both to a first input of the comparator 20 and to the ADC 42.
  • the ADC 42 converts the analog measured value 16 obtained with the measured value signal 18 into a digital signal and feeds it to the control unit 26. In this way, further redundancy is achieved in the switching arrangement 2 and further information is made available to the control unit 26, so that the control unit for generating a control command to the actuator has the most complete picture of the load situation available.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of a switching arrangement not inven tion.
  • the illustration of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is dispensed with.
  • the embodiment shown in FIG. 4 has
  • Switching arrangement additionally a filter 44.
  • the output signal of the comparator 20 is first passed into the filter 44 and from the filter 44 to the memory 36.
  • the control unit 26 has the possibility of setting the filter 44 via an adjustment channel 48. In this way it is possible to output filter 24 of comparator 20 by means of a filter 44 to delay in order to allow a time-delayed action of the actuator 28, for example a time-delayed opening of the current path 12.
  • the filter 44 can either be designed analog, which has the disadvantage that it cannot be adjusted online, or it can be designed digitally and can be parameterized accordingly by the control unit 26.
  • FIG. 5 shows a block diagram of a switching arrangement 2 according to the invention.
  • the representation of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is omitted.
  • the block diagram shown in FIG. 5 has three circuit lines 51, 52, 53 connected in parallel in the circuit arrangement 2.
  • Each of the circuits 51, 52, 53 has a reference voltage source 21, a comparator 20, to which a measured value 16 detected by the measured value detection device 14 and a reference value 22 provided by the reference value source 21 can be fed, and which for comparing the measured value 16 with the reference value 22 and for outputting an output signal 24 corresponding to a comparison result, a filter 44 acting as a signal delay device, to which the output signal 24 of the comparator 20 is fed, and a memory 36 for storing the output signal 24 of the comparator 20, wherein the reference voltage sources 21 Filter 44 and memory 36 of the three circuits 51, 52, 53 are each connected to the control unit 26. Each of the outputs of the three memories 36 is connected to the input of the OR link 38.
  • FIG. 10 is a detailed illustration of the switching arrangement 2 shown in FIG. 5. It shows a DC network 4 which has an operating voltage connection 10 at which the operating voltage of the DC network 4 is applied with respect to a reference point 11.
  • the operating voltage connection 10 is at a potential of +400 V while the reference point 11 is grounded.
  • An electrical load 6 is connected with its positive pole to a first load connection 8 and with its negative pole to a second load connection 9.
  • the second load connection is against the grounded reference point 11 leads ge.
  • a current path 12 extends between the operating voltage connection 10 and the positive load connection 8.
  • the actuator 28 being designed as a power transistor.
  • the size of the load current flowing via the current path 12 is detected by the measured value detection device 14 as a measured value 16 and is supplied in the form of a measured value signal 18 to the first inputs of three comparators 20.1, 20.2, 20.3 connected in parallel.
  • the measured value detection device 14 is designed as a shunt 14 located in the current path 12, the voltage 16 dropping across the shunt 14 being proportional to the load current through the current path 12.
  • the voltage 16 falling across the shunt 14 is applied as a measured value signal 18 to the first inputs V + of the comparators 20.1, 20.2, 20.3.
  • V- of the comparators At the second inputs V- of the comparators
  • the reference voltage V ref which is from a reference value source 21.1, 21.2, 21.3 is provided, set by the control unit 26 with the aid of a setting signal 32.1, 32.2, 32.3, which the control unit 26 sends to the reference value source 21.1, 21.2, 21.3.
  • the reference values 22.1, 22.2, 22.3 are increasing in this order, i.e. the first reference value 22.1 fed to the first comparator 20.1 is lower than the second reference value 22.2 fed to the second comparator 20.2, and the second reference value 22.2 in turn is lower than the third reference value 22.3 fed to the third comparator 20.3.
  • the comparators 20.1, 20.2, 20.3 make a comparison of the two applied voltage values, i.e. of the measured value (V) 16 present at a first input V + with that
  • Comparator 20.1, 20.2, 20.3 supplied reference value (V ref , 1/2/3) 22.1, 22.2, 22.3 applied to a second input V- and give an output signal corresponding to the comparison result ( Vout , 1 / 2/3) 24 off.
  • the output signals 24.1, 24.2, 24.3 of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 are first of all in the filters 44.1, 44.2, 44.3 led.
  • the control unit 26 has adjustment channels
  • 44.1, 44.2, 44.3 can either be analog, which has the disadvantage that they cannot be adapted online, or they can be digital and, e.g. can be parameterized by the control unit 26.
  • the outputs 44.1, 44.2, 44.3 are the output signals
  • control unit 26 can intervene in the switch-off logic of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 via the OR link 38 and can force the switch 28 to be switched off, independently of the comparators 20.1, 20.2, 20.3, the actuator 28 is completely controllable made possible by the control unit 26.
  • the control unit 26 can intervene in the switch-off logic of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 via the OR link 38 and can force the switch 28 to be switched off, independently of the comparators 20.1, 20.2, 20.3, the actuator 28 is completely controllable made possible by the control unit 26.
  • the control unit 26 can intervene in the switch-off logic of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 via the OR link 38 and can force the switch 28 to be switched off, independently of the comparators 20.1, 20.2, 20.3, the actuator 28 is completely controllable made possible by the control unit 26.
  • the control unit 26 can intervene in the switch-off logic of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 via the OR link 38 and can force the switch 28
  • the OR link 38 ensures that the control unit 26 can switch the actuator 28 in a current-blocking manner in any case and prevents the comparators
  • the control unit 26 therefore has the OR Link 38 the possibility of permanently placing the actuator 28 in a current-blocking state.
  • the control unit 26 can output signals 24.1, 24.2,
  • the switching arrangement 2 shown in FIG. 10 has three circuits 51 connected in parallel in the circuit arrangement 2,
  • Each of the modules 51, 52, 53 has a reference voltage source
  • FIG. 11 shows an approximation of a continuous tripping characteristic A by a step-shaped tripping characteristic B, as can be achieved with the circuit arrangement 2 according to the invention.
  • the tripping characteristic A drawn in an It diagram has a non-tripping area [1] in which the switch must not trip and an overload area [2] in which the tripping time t decreases with increasing overcurrent I, ie the tripping time t is inversely proportional to the overcurrent I is on.
  • the tripping characteristic A is to be simulated by the switching arrangement 2 shown in FIG. 10; For this purpose, three reference voltages V ref, 1 / 2/3 have been defined, which are each fed to the comparators 20.1, 20.2, 20.3.
  • Each of the three reference voltages V ref, 1 / 2/3 is assigned a tripping time tl, t2, t3 with tl>t2> t3, the different long tripping times tl, t2, t3 being realized by the respective filters 44.1, 44.2, 44.3.
  • the continuous tripping characteristic line A is thus approximated by the step function B with the step heights tl, 2.3 and step widths V ref, 1 / 2/3.
  • the triple (1,1,0)
  • the triples of values of the output values 24.1, 24.2, 24.3 of the three comparators 20.1, 20.2, 20.3 form the input values in the OR operation 38; as long as a single value of the triple is not equal to zero, the OR operation 38 forms an output value not equal to zero and controls the actuator 28 via the control line 46 so that the current flow in the current path 12 is interrupted.
  • the triple (0,0,0) only have values equal to zero, the OR link 38 forms an output value equal to zero therefrom, and the actuator 28 does not become Controlled opening of the current path 12. If at least one value of the triple is not equal to zero, for example equal to one, the value with the shortest delay in the filter, ie with the shortest triggering time tl, 2,3, automatically arrives at the OR operation 38, which results from this Generated on control signal for the actuator 18.
  • 6 to 8 illustrate technical possibilities if it is to be prevented that the comparators 20 send an output signal which acts as a switching signal for the current-blocking switching to the actuator 28, although the control unit 26 has a current-conducting state of the actuator 28 as more advantageous has recognized d. H. if the control unit 26 defines that the actuator 28 should remain in a current-carrying state. There are several options for implementing such an overriding function of the control unit 26 with respect to the comparator 20.
  • a first option is that the memories 36 are designed such that a permanent reset signal 40, sent by the control unit 26, sets the output of the memory 36 to low, that is to say that no signal for switching off the current is sent to the actuator 28 becomes.
  • a possible initial The signal from the comparators 20 that the actuator 28 is to switch to a current blocking state is stuck in the respective memory 36 and is overruled by the control signal of the control unit 26 that the actuator 28 remains in the current conducting state.
  • a second option is that an additional component 70 is installed in the signal path between the comparators 20 and the actuator 28.
  • Fig. 6 in the sake of simplification the two or more parallel circuits stellvertre tend are represented by only one circuit, indicates four different positions in the circuit arrangement known from FIG. 5, at which the component 70 can be installed.
  • the component 70 can be designed as an AND link, as shown in FIG. 7, in which the signal 24 from the comparators 20 and a signal 72 from the control unit 26 are combined. From an output signal 24 from the comparators 20 is thus only forwarded if it matches a control signal from the Steuerein unit 26.
  • the component 70 can be designed as a switch with two switch positions, as shown in FIG. 8, which allows an output signal signal 24 coming from a comparator 20 to pass through in a first switch position and not let pass through in a second switch position.
  • the control unit 26 controls the switching state of the switch via a switching signal 74. An output signal 24 from one of the comparators 20 is thus only forwarded if the control unit 26 agrees.
  • Fig. 9 shows a flow diagram of an embodiment of the inventive method for switching a load connected to a load 8 of an electrical network 4 load 6, with a current path 12 running between an operating voltage connection 10 and the load connection 8, which can be interrupted by an actuator 28 .
  • a measured value detection device 14 detects a measured value 16 on the current path 12, e.g. B. a voltage difference at egg nem in the current path 12 connected measuring shunt.
  • the measured value detection device 14 supplies the measured value 16 to two or more comparators 20 by means of a measured value signal 18, e.g. B.
  • adjustable reference value sources each have a reference value 22 to the two or more comparators 20, for. B. by applying a reference voltage to a second input of the comparators 20.
  • the comparators 20 compare the measured value 16 with the respective reference value 22, e.g. B. by comparing the voltage drop across the shunt with the respective reference voltage.
  • the comparators 20 each output an output signal 24 of the comparators 20 corresponding to a comparison result, which is delayed by a signal delay device 44 connected downstream of the comparator 20 with a signal delay adjustable by the control unit 26.
  • Step 66 the output signals 24 corresponding to a respective comparison result of the comparators 20 and delayed in accordance with the respective signal delay are fed to an OR operation 38.
  • the actuator 28 is controlled as a function of the output signals 24 via a control line 46 to interrupt the current path 12.
  • an output signal 24.1, 24.2, 24.3 of the three circuits 51, 52, 53 contains a control command for the actuator 28 to open the current path 12
  • Those output signals 24.1, 24.2, 24.3 of the circuits 51, 52, 53 which, owing to the comparison in the comparator 20.1, 20.2, 20.3, do not contain a control command for the actuator 28 to open the current path 12 lead to, regardless of their delay no opening of the current path 12.
  • the control signal sent via the control line 46 to the actuator 28 can be used to open the current path 12 as a setting of a control voltage applied to the transistor 28.

Abstract

The invention relates to a method for switching a load (6) that is connected to a load connection (8) of an electrical grid (4), with a current path (12) running between an operating voltage connection (10) and the load connection (8), which current path may be interrupted by an actuator (28), the method comprising the following steps: - detecting a measurement value (16) on the current path (12) by means of a measurement value detection device (14); - feeding the measurement value (16) to two or more circuits (51, 52, 53) by means of a measurement value signal (18) of the measurement value detection device, the two or more circuits each comprising: a comparator (20.1, 20.2, 20.3) having a reference value (22.1, 22.2, 22.3) which is configurable by a control unit (26), and a signal delay means (44.1, 44.2, 44.3) having a signal delay (t1, t2, t3) which is configurable by the control unit (26); - outputting an output signal (24.2, 24.2, 24.3) by means of each of the two or more circuits (51, 52, 53), each of which output signals corresponds to a comparison result of the comparator (20.1, 20.2, 20.3) and is delayed according to the signal delay, the output signals (24.1, 24.2, 24.3) being configured for direct control of the actuator (28); and - controlling the actuator (28) so as to interrupt the current path (12) according to the output signals (24.1, 24.2, 24.3).

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Schalten einer Last Procedure for switching a load
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten einer an einem Lastanschluss eines elektrischen Netzes angeschlossenen elektrischen Last. Ebenso betrifft die Erfindung ein Compu terprogrammprodukt, mit dem das Verfahren durchführbar ist. Gleichermaßen betrifft die Erfindung eine Schaltanordnung, die dazu ausgebildet ist, das Verfahren umzusetzen. The invention relates to a method for switching an electrical load connected to a load connection of an electrical network. The invention also relates to a computer program product with which the method can be carried out. The invention likewise relates to a switching arrangement which is designed to implement the method.
DE20302275U1 (Ellenberger & Poensgen GmbH, Altdorf, DE) 10.07.2003 beschreibt einen elektronischen Schalter zum DE20302275U1 (Ellenberger & Poensgen GmbH, Altdorf, DE) 07/10/2003 describes an electronic switch for
Schalten einer Last in einem DC-Netz. Ein die Last versorgen der Laststrom wird mittels eines Shunts gemessen und als ent sprechendes Messsignal an einen Komparator geführt. Falls der Messwert einen Referenzwert unterschreitet, wird durch ein Steuersignal ein in einem Lastpfad liegender Transistor auf gesteuert, d. h. stromleitend gesteuert, andernfalls zuge steuert, d.h. stromsperrend gesteuert. Somit ist durch eine Steuerung des Transistors anhand einer Abweichung eines Last stroms von einem vorgegebenen Referenzwert eine Strombegren zung sowohl im Kurzschluss- und Überlastfall als auch bei Auftreten von Stromspitzen gewährleistet. Switching a load in a DC network. A load supplying the load current is measured by means of a shunt and sent to a comparator as a corresponding measurement signal. If the measured value falls below a reference value, a transistor lying in a load path is turned on by a control signal, i. H. Controlled to conduct current, otherwise controlled, i.e. controlled in a current-blocking manner. Thus, by controlling the transistor on the basis of a deviation of a load current from a predetermined reference value, a current limitation is ensured both in the event of a short circuit and an overload, and when current peaks occur.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Schalt verfahren bereitzustellen. It is an object of the invention to provide an improved shifting method.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Es handelt sich um ein Verfahren zum Schalten einer an einem Lastanschluss eines elektrischen Netzes angeschlossenen Last, wobei ein zwischen einem Betriebsspannungsanschluss und dem Lastanschluss ver laufender Strompfad existiert. Der Strompfad kann von einem Aktor unterbrochen werden. Ein Verfahrensschritt umfasst ein Erfassen, durch eine Messwerterfassungsvorrichtung, eines Messwertes an dem Strompfad. Ein weiterer Verfahrensschritt umfasst ein Zuführen des Messwertes, mittels eines Messwert- Signals der Messwerterfassungsvorrichtung, zu zwei oder mehr Schaltungen. Die zwei oder mehr Schaltungen weisen jeweils einen Komparator auf, dem ein durch eine Steuereinheit ein stellbarer Referenzwert zur Verfügung steht. Außerdem weisen die zwei oder mehr Schaltungen jeweils eine Signalverzöge rungseinrichtung auf, die eine Signalverzögerung hervorruft, welche durch die Steuereinheit einstellbar ist. This object is achieved according to the invention by a method with the features according to claim 1. It is a method for switching a load connected to a load connection of an electrical network, wherein a current path running between an operating voltage connection and the load connection exists. The current path can be interrupted by an actuator. A method step comprises acquiring, by means of a measured value acquisition device, a measured value on the current path. A further method step comprises supplying the measured value by means of a measured value Signals from the data acquisition device, to two or more circuits. The two or more circuits each have a comparator to which a reference value that can be set by a control unit is available. In addition, the two or more circuits each have a signal delay device which causes a signal delay which can be set by the control unit.
Die Komparatoren vergleichen den erhaltenen Messwert mit dem jeweiligen Referenzwert und geben ein einem Vergleichsergeb nis entsprechendes Ausgangssignal aus. Die Ausgangssignale der Komparatoren werden jeweils den Signalverzögerungsein richtungen zugeführt, die eine individuell einstellbare Sig nalverzögerung hervorrufen. Die einem jeweiligen Vergleichs ergebnis der Komparatoren entsprechenden und entsprechend der jeweiligen Signalverzögerung verzögerten Ausgangssignale sind geeignet, den Aktor direkt zu steuern. The comparators compare the measured value obtained with the respective reference value and output an output signal corresponding to a comparison result. The output signals of the comparators are each supplied to the signal delay devices, which cause an individually adjustable signal delay. The output signals corresponding to a respective comparison result of the comparators and delayed in accordance with the respective signal delay are suitable for directly controlling the actuator.
Der Verfahrensschritt der Signalverzögerung bringt den Vor teil, dass die Ausgangssignale der Komparatoren um eine defi nierte Zeitspanne verzögert werden können; somit kann die vorzunehmende Aktion, d.h. das Steuern des Aktors, zeitverzö gert werden. Die Signalverzögerungseinrichtungen können ent weder analog oder digital ausgeführt sein. The step of signal delay brings the part before that the output signals of the comparators can be delayed by a defined period of time; thus the action to be taken, i.e. the control of the actuator, be delayed. The signal delay devices can be either analog or digital.
Der Aktor wird in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen ange steuert, den Strompfad zu unterbrechen. Unter mehreren Aus gangssignalen der Schaltungen, welche jeweils einen Steuerbe fehl für den Aktor zur Öffnung des Strompfades enthalten, ge langt das am kürzesten verzögerte Ausgangssignal als Erstes zu dem Aktor und löst eine Öffnung des Strompfades durch den Aktor aus. Diejenigen Ausgangssignale der Schaltungen, welche aufgrund des Vergleichs im Komparator keinen Steuerbefehl für den Aktor zur Öffnung des Strompfades enthalten, führen, un abhängig von ihrer Verzögerung, zu keiner Öffnung des Strom pfades . Gemäß der Erfindung erfolgt ein unterschiedlich schnelles Un terbrechen des Strompfades in Abhängigkeit von der Höhe des Messwertes. Auf diese Weise kann eine stufenförmige Abschalt kennlinie, d. h. eine gestaffelte Abschaltung, realisiert werden. Dazu werden zwei oder mehr Komparatoren mit einer entsprechenden Referenzspannungsquelle und Verzögerungsbe schaltung parallelgeschaltet. Alle Referenzspannungsquellen und Signalverzögerungseinrichtungen sind mit der Steuerein heit verbunden. Über unterschiedliche Referenzwerte und un terschiedliche Verzögerungen ist es möglich, eine Aktion des Aktors bei unterschiedlich hohen Messwerten unterschiedlich schnell auszulösen, d. h. einen Stromschalter unterschiedlich schnell zu öffnen, um den Strompfad zu unterbrechen. Falls diese Schaltanordnung einen ADC umfasst, welcher den Messwert in ein digitales Signal umwandelt und für einen digitalen Vergleich in der Steuereinheit der Steuereinheit zuführt, können die sehr zeitkritischen Referenzwerte, d. h. die ein hohes Schadenspotential aufweisenden Fälle, in denen Messwer te einen Referenzwert um ein hohes Maß überschreiten, über schneller arbeitende Komparatoren abgearbeitet werden und die weniger zeitkritischen Referenzwerte, d.h. die Fälle, in de nen Messwerte einen Schwellwert lediglich um ein relativ ge ringes Maß überschreiten, über einen digitalen, weniger schnellen Vergleich in der Steuereinheit. Die weniger zeit kritischen Werte brauchen dabei nicht reine Referenzwertver gleiche sein, sondern können auch über ein Integral des Stro mes, bspw. i*t, oder ein Integral der Verluste, z. B. i2*t, vorgenommen werden. The actuator is activated depending on the output signals to interrupt the current path. Among several output signals from the circuits, each of which contains a control command for the actuator to open the current path, the shortest delayed output signal reaches the actuator first and triggers an opening of the current path by the actuator. Those output signals of the circuits, which contain no control command for the actuator to open the current path due to the comparison in the comparator, do not lead to any opening of the current path, regardless of their delay. According to the invention, the current path is interrupted at different speeds depending on the level of the measured value. In this way, a step-shaped shutdown characteristic, ie a staggered shutdown, can be realized. For this purpose, two or more comparators with a corresponding reference voltage source and delay circuit are connected in parallel. All reference voltage sources and signal delay devices are connected to the control unit. Using different reference values and different delays, it is possible to trigger an action of the actuator at differently high measured values, ie to open a current switch at different speeds in order to interrupt the current path. If this switching arrangement includes an ADC, which converts the measured value into a digital signal and feeds it to the control unit for a digital comparison in the control unit, the very time-critical reference values, i.e. the cases with a high damage potential, can be used in which measured values increase a reference value by a high Exceed dimension, are processed via faster-working comparators and the less time-critical reference values, ie the cases in which the measured values only exceed a threshold value by a relatively small amount, via a digital, less fast comparison in the control unit. The less time critical values do not need to be pure reference value comparisons, but can also be an integral of the current, for example i * t, or an integral of the losses, e.g. B. i 2 * t.
In einer einfachsten Form umfasst die erfindungsgemäße Schal tungsanordnung zwei parallele Schaltungen, so dass die stu fenförmige Auslösekennlinie zwei unterschiedliche Auslösezei- ten aufweist. Die Anzahl der parallelen Schaltungen kann be liebig vergrößert werden. Dabei gilt selbstverständlich: Je mehr Schaltungen mit unterschiedliche Referenzwerte verwen denden Komparatoren und mit unterschiedlichen Signalverzöge rungen parallelgeschaltet werden, desto genauer kann eine da- mit generierte stufenförmige Auslösekennlinie eine vorgegebe ne stetige Auslösekennlinie nachbilden. In a simplest form, the circuit arrangement according to the invention comprises two parallel circuits, so that the step-shaped tripping characteristic has two different tripping times. The number of parallel circuits can be increased arbitrarily. Of course, the following applies: the more circuits with comparators using different reference values and with different signal delays are connected in parallel, the more precisely a simulate a specified continuous tripping characteristic with the generated step-shaped tripping characteristic.
Das Verfahren kann in einer als Schutzschalter eingesetzten Schaltanordnung Anwendung finden, die bei einer unzulässigen Abweichung eines Laststroms von einem vorgegebenen Referenz wert, d. h. einer Überschreitung eines definierten Schwell wertes, eine Strombegrenzung durch Öffnung des Strompfades sowohl im Kurzschluss- und Überlastfall als auch bei einem Auftreten von Stromspitzen gewährleistet. Dadurch wird sowohl der Strompfad, der Betriebsspannungsanschluss als auch die Last vor zu hohen Strömen, welche schädigend wirken können, geschützt . The method can be used in a circuit arrangement used as a circuit breaker which, in the event of an impermissible deviation of a load current from a predetermined reference value, i. H. If a defined threshold value is exceeded, a current limitation is guaranteed by opening the current path both in the event of a short circuit and overload, as well as when current peaks occur. This protects both the current path, the operating voltage connection and the load from excessive currents that can have a damaging effect.
Das elektrische Netz kann ein AC- oder ein DC-Netz sein (AC = Alternating Current; DC = Direct Current) . Die Last kann eine kapazitive und/oder ohmsche und/oder induktive Last sein; es kann sich dabei um einen elektrischen Verbraucher wie ein elektrisches Bauelement oder ein Elektrogerät, eine Elektro- anlage oder eine ganze Produktionsstätte, in der elektrische Energie in andere Energieformen umgewandelt wird, handeln. Beispiele für die Last sind ein Elektromotor, ein DC/AC- Wandler, ein DC/DC-Wandler, ein Netzteil, ein Akkumulator, ein Heizlüfter oder ein Scheinwerfer. Es ist möglich, dass es sich bei dem elektrischen Netz um ein DC-Netz handelt, wel ches eine Energierückgewinnung durch eine Rückeinspeisung von Bremsenergie von elektrischen Verbrauchern ermöglicht, welche in diesem Fall als elektrische Generatoren fungieren. The electrical network can be an AC or a DC network (AC = Alternating Current; DC = Direct Current). The load can be a capacitive and / or ohmic and / or inductive load; it can be an electrical consumer such as an electrical component or an electrical device, an electrical system or an entire production facility in which electrical energy is converted into other forms of energy. Examples of the load are an electric motor, a DC / AC converter, a DC / DC converter, a power pack, an accumulator, a fan heater or a headlight. It is possible that the electrical network is a DC network, which enables energy recovery by feeding back braking energy from electrical consumers, which in this case act as electrical generators.
Zwischen einem Betriebsspannungsanschluss und dem Lastan schluss verläuft ein Strompfad. Die zu schaltende Last ist so an den Lastanschluss, welcher einen Pluspol und einen Minus pol aufweisen kann, angeschlossen, dass eine an dem Betriebs spannungsanschluss des Netzes angelegte Betriebsspannung zu einem Laststrom über den Strompfad hin zu der Last führt. Die Betriebsspannung kann eine Wechselspannung mit z. B. A current path runs between an operating voltage connection and the load connection. The load to be switched is connected to the load connection, which can have a positive pole and a negative pole, in such a way that an operating voltage applied to the operating voltage connection of the network leads to a load current via the current path to the load. The operating voltage can be an AC voltage with e.g. B.
400 V AC / 50 Hz oder eine Gleichspannung mit z. B. 565 V DC sein . Ein Verfahrensschritt ist ein Erfassen eines Messwertes an dem Strompfad, wobei die Messwerterfassung durch eine Mess werterfassungsvorrichtung erfolgt. Der über den Strompfad fließende Laststrom ruft Wirkungen hervor, die von einer Messwerterfassungsvorrichtung als Messwert erfasst werden.400 V AC / 50 Hz or a DC voltage with e.g. B. 565 V DC. One method step is the acquisition of a measurement value on the current path, the measurement value acquisition being carried out by a measurement value acquisition device. The load current flowing via the current path produces effects which are recorded as a measured value by a measured value acquisition device.
Die Messwerterfassungsvorrichtung kann als ein Strommessge rät, z.B. als ein Strommesswiderstand (= Shunt), ausgebildet sein: Der Laststrom, der durch den Strommesswiderstand fließt, verursacht einen zu seiner Stärke proportionalen Spannungsabfall, der von einem parallelgeschalteten Span nungsmessgerät gemessen wird. Die Messwerterfassungsvorrich tung kann auch einen thermischen Sensor, z. B. einen Platin- Messwiderstand, aufweisen, der die Temperatur des Strompfads erfasst, wobei aus der thermischen Wirkung des Laststroms auf dessen Stärke geschlossen wird. Die Messwerterfassungsvor richtung kann auch einen Magnetsensor, z. B. einen Hall- Sensor, aufweisen, der das Magnetfeld am Strompfad erfasst, wobei aus der magnetischen Wirkung des Laststroms auf dessen Stärke geschlossen wird. The data acquisition device can be a current meter, e.g. as a current measuring resistor (= shunt): The load current flowing through the current measuring resistor causes a voltage drop proportional to its strength, which is measured by a voltage measuring device connected in parallel. The measured value acquisition device can also be a thermal sensor, e.g. B. have a platinum measuring resistor, which detects the temperature of the current path, it being concluded from the thermal effect of the load current on its strength. The measured value acquisition device can also be a magnetic sensor, e.g. B. have a Hall sensor, which detects the magnetic field on the current path, it being concluded from the magnetic effect of the load current on its strength.
Der durch die Messwerterfassungsvorrichtung erfasste Messwert wird in Form eines Messwertsignals jeweils den Komparatoren der zwei oder mehr Schaltungen zugeführt, z.B. über eine Messsignalleitung. Dabei kann das Messwertsignal außer dem Messwert, welcher insbesondere als ein der Stromstärke im Strompfad entsprechender Spannungswert geliefert wird, noch weitere Informationen wie den Zeitpunkt der Messwerterfassung umfassen. Außerdem wird jeweils ein Referenzwert von einer Referenzwertquelle den Komparatoren der zwei oder mehr Schal tungen zugeführt. Die Referenzwertquelle kann als eine Refe renzspannungsquelle ausgebildet sein, die als Referenzwert einen definierten Spannungswert, welcher einer definierten Stromstärke im Strompfad entspricht, an einen Eingang des Komparators liefert. Der von der Referenzwertquelle bereitge stellte Referenzwert ist durch die Steuereinheit einstellbar. Die Komparatoren sind analog ausgebildet. Ein analoger Kompa rator ist eine elektronische Schaltung, welche zwei an seinen beiden Eingängen anliegende Spannungen miteinander ver gleicht. Der Ausgang des Komparators liefert ein Ausgangssig nal, welches in binärer / digitaler Form angibt, welche der beiden Eingangsspannungen höher ist. The measured value detected by the measured value detection device is supplied in the form of a measured value signal to the comparators of the two or more circuits, for example via a measured signal line. In addition to the measured value, which is supplied in particular as a voltage value corresponding to the current in the current path, the measured value signal can also include further information such as the time of the measured value acquisition. In addition, a reference value is supplied from a reference value source to the comparators of the two or more circuits. The reference value source can be designed as a reference voltage source which, as a reference value, supplies a defined voltage value, which corresponds to a defined current intensity in the current path, to an input of the comparator. The reference value provided by the reference value source can be set by the control unit. The comparators are designed analogously. An analog comparator is an electronic circuit which compares two voltages present at its two inputs. The output of the comparator provides an output signal which, in binary / digital form, indicates which of the two input voltages is higher.
Die Ausgangssignale der Komparatoren können einer Steuerein heit zugeführt werden. Es ist möglich, dass die Komparatoren und die Steuereinheit in einem einzigen Bauelement, z.B. ei nem Halbleiter-Chip, integriert sind. Die Steuereinheit kann von den Komparatoren die Information erhalten, ob der Last strom eine oder mehrere definierte Schwellwerte überschrei tet; außerdem liegen der Steuereinheit vorteilhafterweise weitere Informationen über das Gesamtsystem vor, z. B. über das zeitliche Verhalten der Betriebsspannungsversorgung durch das Netz und/oder über das zeitliche Verhalten und den Be triebszustand der Last. Die Steuereinheit steuert daraufhin, in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der zwei oder mehr Schaltungen, den Aktor. Das Steuersignal an den Aktor hat ei ne Aktion des Aktors zum Ziel, d. h. ein Belassen der beste henden Situation oder eine Änderung der bestehenden Situati on. Die Aktion des Aktors kann ein Unterbrechen des Strom pfads bedeuten. Die Aktion des Aktors kann auch darin beste hen, dass der Strompfads nicht unterbrochen wird. Es ist mög lich, dass die Steuereinheit eine Aktion des Aktors steuert, indem er einem Aktor ein Steuersignal, z. B. ein Spannungs signal, sendet. Dabei kann der Aktor als ein mechanisch ar beitender elektrischer Kontakt oder als ein elektronisches Schaltelement, z. B. als ein Transistor, insbesondere ein IGBT, ausgebildet sein (IGBT = Insulated-Gate Bipolar Tran sistor) . The output signals of the comparators can be supplied to a control unit. It is possible that the comparators and the control unit are in a single component, e.g. a semiconductor chip are integrated. The control unit can receive the information from the comparators as to whether the load current exceeds one or more defined threshold values; In addition, the control unit advantageously has further information about the overall system, for. B. on the time behavior of the operating voltage supply through the network and / or on the time behavior and the operating state of the load. The control unit then controls the actuator depending on the output signals of the two or more circuits. The control signal to the actuator aims at an action of the actuator, i. H. leaving the existing situation or changing the existing situation. The action of the actuator can interrupt the current path. The action of the actuator can also be that the current path is not interrupted. It is possible that the control unit controls an action of the actuator by sending a control signal, e.g. B. sends a voltage signal. The actuator can be used as a mechanically working electrical contact or as an electronic switching element, e.g. B. as a transistor, in particular an IGBT, be formed (IGBT = Insulated Gate Bipolar Tran sistor).
Die Steuereinheit kann mit einem Computerprogrammprodukt aus gestattet sein, über das die Steuereinheit betrieben und das erfindungsgemäße Schaltverfahren implementiert wird. Die Steuereinheit kann dabei als interne Steuereinheit ausgebil det sein, die in einer Schaltanordnung, insbesondere einem Schalter, integriert ist. Alternativ kann die Steuereinheit auch als eine übergeordnete Steuereinheit ausgebildet sein, beispielsweise als eine Speicherprogrammierbare Steuerung, kurz: SPS, die das erfindungsgemäße Verfahren umsetzt. Die übergeordnete Steuereinheit kann auch als ein Handpara- metriergerät oder eine Computer-Cloud ausgebildet sein. Wei ter alternativ kann die Steuereinheit als eine Kombination einer internen Steuereinheit und einer übergeordneten Steuer einheit ausgebildet sein, die das beanspruchte Computerpro grammprodukt in segmentierter Form im Zusammenspiel ablaufen lassen . The control unit can be equipped with a computer program product, via which the control unit is operated and the switching method according to the invention is implemented. The control unit can be designed as an internal control unit, which in a switching arrangement, in particular one Switch, is integrated. Alternatively, the control unit can also be designed as a higher-level control unit, for example as a programmable logic controller, in short: PLC, which implements the method according to the invention. The higher-level control unit can also be designed as a handheld parameterization device or a computer cloud. Further alternatively, the control unit can be designed as a combination of an internal control unit and a higher-level control unit, which allow the claimed computer program product to run in a segmented form in interaction.
Bei einem Schaltgerät, das als ein Schutzschalter eingesetzt werden soll, spielt Geschwindigkeit eine entscheidende Rolle. Je schneller das Schaltgerät ein Problem erkennt, desto schneller kann ein Stromschalter den Stromfluss unterbrechen, und desto geringer sind der Kurzschluss- oder Überlast stromstrom und die dadurch entstehenden Kräfte. Diese Proble matik spielt bei Wechselstromnetzen (AC-Netze) bereits eine Rolle, bei Gleichstromnetzen (DC-Netzen) ist diese Problema tik jedoch noch wesentlich stärker ausgeprägt, da hier keine Kurzschlussimpedanz eines vorgelagerten Transformators kurz schlussstrombegrenzend wirkt, sondern Energiespeicher in Form von kapazitiven Spannungszwischenkreisen als ideale Span nungsquellen existieren, und somit die Reaktionszeit eines DC-Schalter wesentlich kleiner sein muss als bei AC- Schaltern. Dabei setzt sich die Reaktionszeit eines Schaltge räts aus verschiedenen Komponenten zusammen. Die erste Kompo nente ist die Zeit, die zur Messung des Fehlers benötigt wird. Sie wird maßgeblich durch die Messwerterfassungsvor richtung, auch Messinstrument genannt, bestimmt. Die zweite Komponente stellt die Zeit dar, welche zur Verarbeitung der Information und zur Ausgabe eines Schaltsignals benötigt wird. Die dritte Komponente ist die Zeit, die der Aktor, bspw. ein Stromschalter, benötigt, um den Fehler zu beheben, bspw. ein IGBT, bis er abgeschaltet hat. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Zeit zur Verar beitung der Information möglichst kurz zu halten. Trotzdem kann eine Digitalisierung der Messgrößen zur Weiterverarbei tung, digitalen Zustandsbewertung und digitalen Parametrier- barkeit, z.B. über einen Web-Server, des Schalters gewähr leistet werden. Speed plays a decisive role in a switching device that is to be used as a circuit breaker. The faster the switching device detects a problem, the faster a power switch can interrupt the current flow, and the lower the short-circuit or overload current and the resulting forces. This problem already plays a role in AC networks (AC networks), but this problem is even more pronounced in DC networks (DC networks), since here no short-circuit impedance of an upstream transformer limits the short-circuit current, but rather energy storage devices in the form of capacitive voltage intermediate circuits exist as ideal voltage sources, and thus the response time of a DC switch must be significantly shorter than that of AC switches. The response time of a switching device is made up of various components. The first component is the time it takes to measure the error. It is largely determined by the measured value recording device, also called the measuring instrument. The second component represents the time required to process the information and to output a switching signal. The third component is the time it takes for the actuator, for example a power switch, to correct the error, for example an IGBT, until it has switched off. The present invention makes it possible to keep the time for processing the information as short as possible. Nevertheless, the switch can be guaranteed to be digitized for further processing, digital status evaluation and digital parameterization, for example via a web server.
Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, die Information ei ner Messstelle zu verarbeiten. Die erste Möglichkeit beruht auf einer Analog-Digital-Wandlung . Dabei wandelt ein Analog- Digital-Wandler, kurz: ADC, das analoge Signal der Messstelle in ein digitales Signal um, welches anschließend als ein Messsignal einem Prozessor zur Verfügung gestellt wird (ADC = Analog-Digital-Converter) . Dieser kann es mit einem Referenz signal vergleichen und bei einem Überschreiten des Referenz signals durch das Messsignal den Aktor ansprechen. Der Vor teil dieser Lösung ist, dass der Referenzwert einstellbar ist. Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, dass eine Wand lung des Analogsignals nur zu diskreten Zeitpunkten erfolgt und mit einer begrenzten Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Auch benötigt diese Methode kontinuierlich Rechenleis tung des Prozessors und ist auf diese angewiesen. Hängt sich der Prozessor in einem beliebigen Programmteil auf oder ver zögert sich eine Berechnung, wird die Überwachung des Analog werts unterbrochen oder verzögert. There are basically two ways of processing information from a measuring point. The first option is based on an analog-to-digital conversion. An analog-digital converter, or ADC for short, converts the analog signal from the measuring point into a digital signal, which is then made available to a processor as a measuring signal (ADC = analog-digital converter). This can compare it with a reference signal and address the actuator when the measurement signal exceeds the reference signal. The advantage of this solution is that the reference value is adjustable. The disadvantage of this solution is that the analog signal is only converted at discrete times and can be carried out at a limited speed. This method also continuously requires the processor's computing power and is dependent on it. If the processor is stuck in any program section or if a calculation is delayed, the monitoring of the analog value is interrupted or delayed.
Die zweite Möglichkeit ist eine analoge Überwachung der In formation der Messstelle. Dazu wird ein analoger Komparator mit einer Referenzspannung und mit dem Messsignal der Mess stelle elektrisch verbunden. Der Ausgang des Komparators liegt nun entweder auf High oder auf Low, je nachdem ob das Messignal den Referenzwert überschreitet oder nicht. Dieses Ausgangssignal des Komparators kann dafür genutzt werden, den Aktor direkt abzuschalten. Diese zweite Möglichkeit besitzt den Vorteil, dass sie wesentlich schneller ist als die oben beschriebene Möglichkeit mit der Analog-Digital-Wandlung, je doch ist eine Einsteilbarkeit des Referenzwertes nicht oder nur eingeschränkt gegeben. Die vorliegende Erfindung vereint die Vorteile der beiden be kannten Lösungen: sie nutzt die Schnelligkeit der analogen Überwachung, gewährleistet aber gleichzeitig eine Einsteil barkeit des Referenzwerts. The second option is an analog monitoring of the information of the measuring point. For this purpose, an analog comparator is electrically connected to a reference voltage and to the measuring signal from the measuring point. The output of the comparator is now either high or low, depending on whether the measurement signal exceeds the reference value or not. This output signal from the comparator can be used to switch off the actuator directly. This second option has the advantage that it is considerably faster than the option described above with the analog-digital conversion, but the reference value cannot be adjusted or only to a limited extent. The present invention combines the advantages of the two known solutions: it uses the speed of the analog monitoring, but at the same time ensures that the reference value can be adjusted.
Um eine Schaltanordnung bauen zu können, die sehr schnell re agiert, aber trotzdem variabel auf verschiedene Auslösewerte eingestellt werden kann, werden zwei oder mehr Komparatoren verwendet, die jeweils mit einer variablen Spannungsquelle als Referenzsignal verbunden werden. Die variablen Spannungs quellen können dabei beliebig ausgeführt werden. Beispiele sind die Realisierung durch zu- bzw. abschaltbare Widerstände in einem Spannungsteiler oder durch Digital-Analog-Konverter, kurz: DAC (DAC = Digital-Analog-Converter) . Diese variablen Spannungsquellen werden dabei von einer Steuereinheit gesteu ert. Der Ausgangssignale der Komparatoren können beispiels weise über ein Flipflop verzögert werden, sodass die Steuer einheit entsprechend zurücklesen kann, wenn einer oder mehre re der Komparatoren ausgelöst hat. Dies ermöglicht es der Steuereinheit einerseits, durch die Einstellung der Referenz werte die Auslösewerte für den Schalter zu setzen, anderer seits Informationen über den aktuellen Schalterzustand zurück zu lesen. Somit behält die Steuereinheit die vollständige Einstellmöglichkeit über den Stromschalter, aber die Reakti onszeit wird sehr klein. In order to be able to build a switching arrangement that reacts very quickly, but can nevertheless be variably set to different trigger values, two or more comparators are used, each of which is connected to a variable voltage source as a reference signal. The variable voltage sources can be designed as desired. Examples are the implementation by means of resistors which can be switched on or off in a voltage divider or by means of a digital-to-analog converter, in short: DAC (DAC = digital-to-analog converter). These variable voltage sources are controlled by a control unit. The output signals of the comparators can, for example, be delayed via a flip-flop, so that the control unit can read back accordingly if one or more of the comparators has triggered. This enables the control unit, on the one hand, to set the trigger values for the switch by setting the reference values, and, on the other hand, to read back information about the current switch status. The control unit thus retains the full setting option via the power switch, but the reaction time becomes very short.
Der große Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass eine sehr schnelle Fehlererkennung mittels analoger Komparatoren durchgeführt werden kann, aber die Schaltanordnung weiterhin parametrierbar bleibt und alle Informationen in digitaler Form der Steuereinheit, d. h. einer digitalen Verarbeitungs einheit, zur Verfügung gestellt werden können. Dies ermög licht es, mit derselben Hardware eine Schaltanordnung für verschiedene Nennbereiche bereitzustellen: z. B. können mit derselben Hardware, je nach Höhe der eingestellten Referenz werte, Schaltanordnungen für 10 A oder 44 A bereitgestellt werden. Somit können Lagerkosten verringert werden und ein breiteres Produktportfolio angeboten werden. Die Erfindung lässt aber auch eine konkrete und vollständige Zustandsbe schreibung vom Schalter, aber auch vom verwendeten Netz, zu. The great advantage of this invention is that a very fast error detection can be carried out by means of analog comparators, but the switching arrangement remains parameterizable and all information can be made available in digital form to the control unit, ie a digital processing unit. This makes it possible to provide a switching arrangement for different nominal ranges with the same hardware: e.g. B. With the same hardware, depending on the level of the set reference values, switching arrangements for 10 A or 44 A can be provided. Thus, storage costs can be reduced and one broader product portfolio are offered. The invention also allows a concrete and complete status description of the switch, but also of the network used.
Die Steuereinheit verfügt über die vollständige Einstellmög lichkeit über die Schaltanordnung, obwohl die Reaktionszeit sehr klein ist. Um die vollständige Steuerbarkeit der The control unit has the full range of settings via the switching arrangement, although the response time is very short. To the full controllability of the
Schaltanordnung durch die Steuereinheit zu ermöglichen, kann die Steuereinheit den Aktor steuern, z. B. eine Öffnung von Stromkontakten oder ein Zusteuern eines Transistors, d. h. ein Versetzen des Transistors in seinen stromsperrenden Zu stand, veranlassen. Dies ist beispielsweise möglich, indem ein Steuersignal oder Steuerbefehl der Steuereinheit gegen über einer eventuell vorhandene Ausschaltlogik der Komparato ren Priorität besitzt und unabhängig von den Komparatoren ei ne Aktion des Aktors erzwingen kann. To enable switching arrangement by the control unit, the control unit can control the actuator, for. B. an opening of current contacts or a control of a transistor, d. H. to put the transistor in its current blocking state, cause. This is possible, for example, in that a control signal or control command from the control unit has priority over any switching logic of the comparators that may be present and can force an action of the actuator independently of the comparators.
Bei dieser Erfindung spielt es keine Rolle, ob die Komparato ren und die restliche Logik diskret aufgebaut oder bereits in anderen Bauteilen mit untergebracht sind. Beispielsweise kön nen die Komparatoren bereits in der Messstelle integriert sein oder in demselben Gehäuse wie die Steuereinheit unterge bracht sein. In this invention, it does not matter whether the Komparato ren and the rest of the logic constructed discretely or are already housed in other components. For example, the comparators can already be integrated in the measuring point or housed in the same housing as the control unit.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin dung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous refinements and developments of the inven tion are specified in the dependent claims.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren ein Speichern der Ausgangssignale der Kompara toren in einem Speicher, insbesondere einem Flipflop, auch bistabile Kippstufe oder bistabiles Kippglied genannt. Ein dadurch erzielter Vorteil ist, dass die Ausgangssignale der Komparatoren durch den Speicher verzögert werden können, so- dass die Steuereinheit die Ausgangssignale der Komparatoren zurücklesen kann. Dies ermöglicht es der Steuereinheit, In formationen über den aktuellen Schalterzustand zurück zu le- sen . Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren ein Definieren mindestens eines der Referenz werte durch die Steuereinheit. Ein dadurch erzielter Vorteil ist, dass mindestens ein Referenzwert an die jeweilige Situa tion angepasst werden kann. Wenn bei der Steuereinheit Infor mationen über das Gesamtsystem vorliegen, z. B. über das zeitliche Verhalten der Betriebsspannungsversorgung durch das Netz und/oder über das zeitliche Verhalten und den Betriebs zustand der Last, so ist die Steuereinheit in der Lage, einen optimal an die aktuelle Situation angepassten Referenzwert zu definieren . According to a preferred embodiment of the invention, the method comprises storing the output signals of the comparators in a memory, in particular a flip-flop, also called bistable flip-flop or flip-flop. An advantage achieved thereby is that the output signals of the comparators can be delayed by the memory, so that the control unit can read back the output signals of the comparators. This enables the control unit to read back information about the current switch status. According to a preferred embodiment of the invention, the method comprises defining at least one of the reference values by the control unit. One advantage achieved in this way is that at least one reference value can be adapted to the respective situation. If the control unit has information on the entire system, e.g. B. on the time behavior of the operating voltage supply through the network and / or on the time behavior and the operating state of the load, the control unit is able to define a reference value optimally adapted to the current situation.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren ein Senden, durch die Steuereinheit, eines Steuersignals an den Aktor zum Öffnen oder Schließen des Strompfads. Die Aktion des Aktors in Reaktion auf das von der Steuereinheit erhaltene Signal kann ein Öffnen oder Schließen des Strompfads sein. Die Aktion des Aktors kann auch darin bestehen, dass eine aktuelle Schaltsituation unverändert bei behalten wird. According to a preferred embodiment of the invention, the method comprises sending, by the control unit, a control signal to the actuator for opening or closing the current path. The action of the actuator in response to the signal received from the control unit can be an opening or closing of the current path. The action of the actuator can also consist in that a current switching situation is kept unchanged.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren ein Umwandeln des Messwertsignals in ein digi tales Signal und ein Zuführen des digitalen Signals zu der Steuereinheit. Dazu kann ein ADC integriert werden, der das Ausgangssignal der Messstelle in ein digitales Signal wandelt und der Steuereinheit zur Verfügung stellt. Ein dadurch er zielter Vorteil liegt darin, dass in dem Fall, dass die Refe renzwertquellen, die Komparatoren oder die Signalverzöge rungseinrichtungen versagen, die Steuereinheit immer noch den Messwert digital mit einem Referenzwert vergleichen und bei einem Überschreiten den Aktor, abhängig vom Vergleichsergeb nis, steuern kann. Dies würde zwar, da die Wandlung des Ana logsignals nur zu diskreten Zeitpunkten geschieht und mit ei ner begrenzten Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, nur zeitverzögert bzw. zu diskreten Zeitpunkten möglich sein, aber die Abschaltbarkeit des Systems sicherstellen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Netz ein Gleichspannungsnetz. Wie bereits oben ausgeführt, bietet die Erfindung für ein DC-Netz mit seinen speziellen Eigenschaften besonders große Vorteile. According to a preferred embodiment of the invention, the method comprises converting the measured value signal into a digital signal and supplying the digital signal to the control unit. For this purpose, an ADC can be integrated, which converts the output signal of the measuring point into a digital signal and makes it available to the control unit. One advantage achieved thereby is that in the event that the reference value sources, the comparators or the signal delay devices fail, the control unit still digitally compares the measured value with a reference value and, if exceeded, controls the actuator depending on the comparison result can. Although this would only be possible with a time delay or at discrete times since the conversion of the analog signal only occurs at discrete times and can be carried out at a limited speed, it would ensure that the system can be switched off. According to a preferred embodiment of the invention, the network is a DC voltage network. As already explained above, the invention offers particularly great advantages for a DC network with its special properties.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Ausgangssignale der zwei oder mehr Schaltungen in einer ODER-Verknüpfung zusammengeführt. Der Aktor wird über eine Steuerleitung, welche von der ODER-Verknüpfung zum Aktor ver läuft, gesteuert: Solange unter den Ausgangssignalen der zwei oder mehr Schaltungen, die in der ODER-Verknüpfung zusammen geführt werden, zumindest ein Ausgangssignal ist, welches ei nen Steuerbefehl für den Aktor zur Öffnung des Strompfades enthält, gelangt das am kürzesten verzögerte Ausgangssignal als Erstes zu dem Aktor und löst eine Öffnung des Strompfades durch den Aktor aus. Diejenigen in der ODER-Verknüpfung zu sammengeführten Ausgangssignale der zwei oder mehr Schaltun gen, welche aufgrund des Vergleichs im Komparator keinen Steuerbefehl für den Aktor zur Öffnung des Strompfades ent halten, führen, unabhängig von ihrer Verzögerung, zu keiner Öffnung des Strompfades. According to a preferred embodiment of the invention, the output signals of the two or more circuits are combined in an OR operation. The actuator is controlled via a control line that runs from the OR link to the actuator: As long as there is at least one output signal among the output signals of the two or more circuits that are combined in the OR link, which is a control command for contains the actuator for opening the current path, the shortest delayed output signal first reaches the actuator and triggers an opening of the current path by the actuator. Those in the OR link to combined output signals of the two or more circuits, which contain no control command for the actuator to open the current path due to the comparison in the comparator, do not result in any opening of the current path, regardless of their delay.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren Schritte, mit denen es möglich ist, den Aktor dauerhaft in einen Schaltzustand zu versetzen bzw. zu belas sen, in welchem der Strompfad stromleitend ist. Eine erste Option ist, dass die Steuereinheit ein dauerhaftes Reset- Signal sendet, welches den Ausgang einer ODER-Verknüpfung, in welcher die Ausgangssignale der Komparatoren zusammengeführt werden, auf low setzt, d. h. dass kein Steuersignal zum Un terbrechen des Strompfads an den Aktor gesendet wird. Somit kann ein eventuelles Ausgangssignal von einem Komparator, dass der Aktor ein Unterbrechen des Strompfads herbeiführen soll, nur bis zur ODER-Verknüpfung gelangen, aber nicht dar über hinaus. Eine zweite Option ist, dass ein zusätzliches Bauelement an einer beliebigen Position in den Signalpfad zwischen den Schaltungen und dem Aktor eingebaut wird. In ei ner ersten Ausgestaltung kann das zusätzliche Bauelement als eine UND-Verknüpfung ausgebildet sein, in der die Ausgangs signale von den Komparatoren und ein Signal von der Steuer einheit zusammengeführt werden. Ein Ausgangssignale von den Komparatoren wird somit nur weitergeleitet, wenn es mit einem Steuersignal von der Steuereinheit übereinstimmt. In einer alternativen Ausgestaltung kann das zusätzliche Bauelement als ein Schalter mit zwei Schalterstellungen ausgebildet sein, der ein von den Komparatoren kommendes Ausgangssignal in einer ersten Schalterstellung passieren lässt und in einer zweiten Schalterstellung nicht passieren lässt. Dabei steuert die Steuereinheit über ein Schaltsignal den Schaltzustand des Schalters. Ein Ausgangssignal des Komparators wird somit in Richtung zum Aktor nur weitergeleitet, wenn die Steuereinheit diese Weiterleitung zulässt. According to a preferred embodiment of the invention, the method comprises steps with which it is possible to permanently set or leave the actuator in a switching state in which the current path is conductive. A first option is that the control unit sends a permanent reset signal, which sets the output of an OR operation, in which the output signals of the comparators are combined, to low, that is to say that no control signal is sent to the actuator to interrupt the current path . Thus, a possible output signal from a comparator that the actuator is to interrupt the current path can only reach the OR link, but not beyond. A second option is that an additional component is installed at any position in the signal path between the circuits and the actuator. In a first embodiment, the additional component can be used as an AND operation can be formed, in which the output signals from the comparators and a signal from the control unit are merged. An output signal from the comparators is therefore only forwarded if it matches a control signal from the control unit. In an alternative embodiment, the additional component can be designed as a switch with two switch positions, which allows an output signal coming from the comparators to pass in a first switch position and does not allow it to pass in a second switch position. The control unit controls the switching state of the switch via a switching signal. An output signal from the comparator is thus only forwarded in the direction of the actuator if the control unit permits this forwarding.
Die Aufgabenstellung wird auch durch ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt gelöst. Das Computerprogrammprodukt ist so ausgebildet, dass es in einer Steuereinheit ausführbar ist. Das Computerprogrammprodukt kann als Software oder Firm ware in einem Speicher speicherbar und durch ein Rechenwerk ausführbar ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Computerprogrammprodukt auch zumindest teilweise als festverdrahtete Schaltung ausgebildet sein, beispielsweise als ein ASIC (= Application Specific Integrated Circuit) . Das Computerprogrammprodukt ist dazu ausgebildet, Messwerte und Signale zu empfangen, auszuwerten und Befehle an Komponenten einer Schaltanordnung, insbesondere eines Schutzschalters, zu erzeugen. Erfindungsgemäß ist das Computerprogrammprodukt da zu ausgebildet, mindestens eine Ausführungsform des skizzier ten Verfahrens zum Schalten einer Last umzusetzen und durch zuführen. Dabei kann das Computerprogrammprodukt sämtliche Teilfunktionen des Verfahrens in sich vereinigen, also mono lithisch ausgebildet sein. Alternativ kann das Computerpro grammprodukt auch segmentiert ausgebildet sein und jeweils Teilfunktionen auf Segmente verteilen, die auf separater Hardware ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein Teil des Parameterbestimmungsverfahrens in einer Schaltanordnung durchgeführt werden und ein anderer Teil des Parameterbestim- mungsverfahrens in einer übergeordneten Steuereinheit, wie beispielsweise einer SPS, einem Handparametriergerät oder ei ner Computer-Cloud (SPS = Steuerprogrammierbare Steuerung) . The task is also solved by an inventive computer program product. The computer program product is designed such that it can be executed in a control unit. The computer program product can be stored as software or firm ware in a memory and can be executed by an arithmetic unit. Alternatively or in addition, the computer program product can also be at least partially designed as a hard-wired circuit, for example as an ASIC (= Application Specific Integrated Circuit). The computer program product is designed to receive measured values and signals, to evaluate them and to generate commands to components of a switching arrangement, in particular a circuit breaker. According to the invention, the computer program product is designed to implement and implement at least one embodiment of the sketched method for switching a load. The computer program product can combine all the sub-functions of the method, that is to say it can be monolithic. Alternatively, the computer program product can also be designed segmented and each distribute sub-functions to segments that are executed on separate hardware. For example, part of the parameter determination method can be carried out in a circuit arrangement and another part of the parameter determination mation process in a higher-level control unit, such as a PLC, a handheld parameterization device or a computer cloud (PLC = control programmable controller).
Die Aufgabenstellung wird auch durch eine erfindungsgemäße Schaltanordnung zum Schalten einer an einem Lastanschluss ei nes elektrischen Netzes angeschlossenen Last gelöst. Die Schaltanordnung weist dabei einen Strompfad auf, der zwischen einem Betriebsspannungsanschluss und dem Lastanschluss ver läuft und von einem Aktor unterbrochen werden kann. Die The task is also solved by a switching arrangement according to the invention for switching a load connected to a load connection of an electrical network. The switching arrangement has a current path that runs between an operating voltage connection and the load connection and can be interrupted by an actuator. The
Schaltanordnung weist ferner eine Messwerterfassungsvorrich tung auf, die zum Erfassen eines Messwertes an dem Strompfad ausgebildet ist. Die Schaltanordnung weist außerdem eine Pa rallelschaltung von zwei oder mehr Schaltungen auf. Die zwei oder mehr Schaltungen umfassen jeweils einen Komparator, dem ein von einer Messwerterfassungsvorrichtung, z.B. einem Mess wertsensor, erfasster Messwert und ein durch eine Steuerein heit einstellbarer Referenzwert, z.B. bereit gestellt von ei ner Referenzwertquelle, zuführbar ist, und der zum Verglei chen des Messwertes mit dem Referenzwert und zum Ausgeben ei nes einem Vergleichsergebnis entsprechenden Ausgangssignals ausgebildet ist. Die zwei oder mehr Schaltungen umfassen je weils eine Signalverzögerungseinrichtung mit einer durch die Steuereinheit einstellbaren Signalverzögerung. Die zwei oder mehr Schaltungen sind dazu ausgebildet, je ein einem jeweili gen Vergleichsergebnis des Komparators entsprechendes und ge mäß der jeweiligen Signalverzögerung verzögertes Ausgangssig nal auszugeben, wobei die Ausgangssignale zum direkten Steu ern des Aktors konfiguriert sind. Dabei ist die Schaltanord nung dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von den Ausgangssigna len den Aktor anzusteuern, den Strompfad zu unterbrechen. The switching arrangement also has a measured value detection device, which is designed to detect a measured value on the current path. The switching arrangement also has a parallel connection of two or more circuits. The two or more circuits each comprise a comparator to which one of a measured value acquisition device, e.g. a measured value sensor, recorded measured value and a reference value that can be set by a control unit, e.g. provided by a reference value source, can be supplied, and which is designed to compare the measured value with the reference value and to output an output signal corresponding to a comparison result. The two or more circuits each include a signal delay device with a signal delay that can be set by the control unit. The two or more circuits are designed to output an output signal corresponding to a respective comparison result of the comparator and delayed in accordance with the respective signal delay, the output signals being configured for direct control of the actuator. The switching arrangement is designed to control the actuator as a function of the output signals, to interrupt the current path.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen die zwei oder mehr Schaltungen jeweils einen Speicher, insbe sondere ein Flipflop, zum Speichern der Ausgangssignale der zwei oder mehr Schaltungen, wobei die Ausgangssignale durch die Steuereinheit aus den Speichern ausgelesen werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schaltanordnung eine ODER-Verknüpfung, in welcher die Ausgangssignale der zwei oder mehr Schaltungen zusammenge führt werden können, und eine Steuerleitung, die von der ODER-Verknüpfung zum Aktor verläuft, zum Steuern des Aktors. According to a preferred embodiment of the invention, the two or more circuits each comprise a memory, in particular a flip-flop, for storing the output signals of the two or more circuits, the output signals being able to be read out of the memories by the control unit. According to a preferred embodiment of the invention, the switching arrangement comprises an OR link, in which the output signals of the two or more circuits can be brought together, and a control line, which runs from the OR link to the actuator, for controlling the actuator.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Schaltanordnung eine Steuereinheit auf, der die Ausgangssig nale der zwei oder mehr Schaltungen zuführbar sind, und die zum Steuern einer Aktion in Abhängigkeit von den Ausgangssig nalen ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Referenzwerte bereitstellende Referenzspannungsquellen, Signalverzögerungs einrichtungen und Speicher jeweils mit der Steuereinheit ver bunden . According to a preferred embodiment of the invention, the switching arrangement has a control unit to which the output signals of the two or more circuits can be fed, and which is designed to control an action as a function of the output signals. The reference voltage sources, signal delay devices and memories that provide the reference values are each connected to the control unit.
Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist eine auf einer einzigen Hardware-Ausstattung basierende Schalterbaureihe, bei der Bautypen mit unterschiedlichen Kennlinien und/oder Auslöse-Grenzwerten durch unterschiedliche Einstellungen mit tels des Steuergeräts erzeugt werden können. An advantageous application of the invention is a switch series based on a single hardware configuration, in which types with different characteristics and / or tripping limit values can be generated by means of different settings by means of the control unit.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist ein Schaltgerät mit stromrichtungsabhängig unterschiedlichen Re ferenzwerten. Ein derartiges Schaltgerät ist z. B. in einem DC-Netz einsetzbar, wobei das Schaltgerät für einen in eine Lastzone hineinfließenden Strom einen anderen Referenzwert verwendet als für einen aus der Lastzone hinaus fließenden Strom. Another advantageous application of the invention is a switching device with different reference values depending on the current direction. Such a switching device is such. B. can be used in a DC network, the switching device for a current flowing into a load zone uses a different reference value than for a current flowing out of the load zone.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einzelner Ausführungs formen beschrieben. Die Merkmale der einzelnen Ausführungs formen sind dabei untereinander kombinierbar. Es zeigt je weils schematisch und nicht maßstabsgetreu: The invention is described below with reference to individual forms of execution. The features of the individual execution forms can be combined with each other. It always shows schematically and not to scale:
FIG 1 ein Blockschaltbild einer nicht erfindungsgemäßen 1 shows a block diagram of a not according to the invention
Schaltanordnung; FIG 2 eine zweite Ausführungsform einer nicht erfindungs gemäßen Schaltanordnung; Switching arrangement; 2 shows a second embodiment of a switching arrangement not according to the invention;
FIG 3 eine dritte Ausführungsform einer nicht erfindungs gemäßen Schaltanordnung; 3 shows a third embodiment of a switching arrangement not according to the invention;
FIG 4 eine vierte Ausführungsform einer nicht erfindungs gemäßen Schaltanordnung; 4 shows a fourth embodiment of a switching arrangement not according to the invention;
FIG 5 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen 5 shows a block diagram of an inventive
Schaltanordnung;  Switching arrangement;
FIG 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Schaltanordnung; 6 shows a further embodiment of a switching arrangement according to the invention;
FIG 7 ein erstes Bauelement zur Integration in die in 7 shows a first component for integration into the in
Fig. 6 gezeigte Ausführungsform;  Fig. 6 embodiment shown;
FIG 8 ein alternatives Bauelement zur Integration in die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform; 8 shows an alternative component for integration into the embodiment shown in FIG. 6;
FIG 9 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfah 9 shows a flowchart of the method according to the invention
rens ;  rens;
FIG 10 eine detaillierte Darstellung der in Fig. 5 einge führten erfindungsgemäßen Schaltanordnung; und 10 shows a detailed illustration of the switching arrangement according to the invention introduced in FIG. 5; and
FIG 11 eine stufenförmige Auslösekennlinie . 11 shows a step-shaped tripping characteristic.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild mit einer nicht erfindungs gemäßen Schaltanordnung 2. Es zeigt ein DC-Netz 4, welches einen Betriebsspannungsanschluss 10 aufweist, an dem die Be triebsspannung des DC-Netzes 4 gegenüber einem Bezugspunkt 11 anliegt. Zum Beispiel liegt der Betriebsspannungsanschluss 10 auf einem Potential von +400 V, während der Bezugspunkt 11 geerdet ist. Eine elektrische Last 6 ist mit seinem Pluspol an einen ersten Lastanschluss 8 und mit seinem Minuspol an einen zweiten Lastanschluss 9 angeschlossen. Der zweite Last- anschluss ist dabei gegen den geerdeten Bezugspunkt 11 ge führt. Ein Strompfad 12 erstreckt sich zwischen dem Betriebs spannungsanschluss 10 und dem positiven Lastanschluss 8. In den Strompfad 12 liegen eine Messwerterfassungsvorrichtung 14 und ein Aktor 28, wobei der Aktor 28 als ein Leistungstran- sistor ausgebildet ist. Somit fließt beim Betrieb der Fig. 1 shows a block diagram with a switching arrangement not according to the Invention 2. It shows a DC network 4, which has an operating voltage connection 10, to which the operating voltage of the DC network 4 is applied with respect to a reference point 11. For example, the operating voltage connection 10 is at a potential of +400 V while the reference point 11 is grounded. An electrical load 6 is connected with its positive pole to a first load connection 8 and with its negative pole to a second load connection 9. The second load Connection is against the grounded reference point 11 leads ge. A current path 12 extends between the operating voltage connection 10 and the positive load connection 8. In the current path 12 there are a measured value detection device 14 and an actuator 28, the actuator 28 being designed as a power transistor. Thus, the
Schaltanordnung 2 ausgehend vom Betriebsspannungsanschluss 10 über den Strompfad 12 und die Last 6 ein Laststrom gegen den geerdeten Bezugspunkt 11 ab. Switching arrangement 2 starting from the operating voltage connection 10 via the current path 12 and the load 6 from a load current against the grounded reference point 11.
Die Größe des über den Strompfad 12 fließenden Laststroms wird durch die Messwerterfassungsvorrichtung 14 als Messwert 16 erfasst und in Form eines Messwertsignals 18 einem ersten Eingang eines Komparators 20 zugeführt. Dabei ist die Mess werterfassungsvorrichtung 14 als ein im Strompfad 12 liegen der Shunt 14 ausgebildet, wobei die am Shunt 14 abfallende Spannung 16 proportional zu dem Laststrom durch den Strompfad 12 ist. Die am Shunt 14 abfallende Spannung 16 wird als Mess wertsignal 18 an den Eingang eines Komparators 20 gelegt. Am zweiten Eingang des Komparators 20 liegt als Referenzwert 22 eine Referenzspannung an, die von einer als Spannungsquelle ausgebildeten Referenzwertquelle 21 bereitgestellt wird. The size of the load current flowing via the current path 12 is detected by the measured value detection device 14 as a measured value 16 and is supplied in the form of a measured value signal 18 to a first input of a comparator 20. The measured value detection device 14 is designed as a shunt 14 located in the current path 12, the voltage 16 dropping across the shunt 14 being proportional to the load current through the current path 12. The voltage 16 dropping at the shunt 14 is applied as a measured value signal 18 to the input of a comparator 20. At the second input of the comparator 20 there is a reference voltage as reference value 22, which is provided by a reference value source 21 designed as a voltage source.
Der Komparator 20 nimmt einen Vergleich der beiden anliegen den Spannungswerte, d.h. des Messwertes 16 mit dem Referenz wert 22, vor und gibt an seinem Ausgang ein dem Vergleichser gebnis entsprechendes Ausgangssignal 24 aus, welches einer Steuereinheit 26 zugeführt wird. Die Steuereinheit weist ei nen Festspeicher 30 auf, in dem ein Computerprogrammprodukt 80 mit den Schritten zur Durchführung des Schaltverfahrens gespeichert ist. The comparator 20 makes a comparison of the two applied voltage values, i.e. of the measured value 16 with the reference value 22, and outputs at its output an output signal 24 corresponding to the comparison result, which is fed to a control unit 26. The control unit has a read-only memory 30 in which a computer program product 80 with the steps for carrying out the switching method is stored.
Die Schaltanordnung 2 verfügt über die Steuereinheit 26, die als eine interne Steuereinheit 64 ausgebildet ist und in der ein Computerprogrammprodukt 80 ausführbar gespeichert ist.The switching arrangement 2 has the control unit 26, which is designed as an internal control unit 64 and in which a computer program product 80 is stored in an executable manner.
Das Computerprogrammprodukt 80 ist dazu ausgebildet, die Schaltanordnung 2 derart anzusteuern, um zumindest eine Aus- führungsform des in Fig. 1 bis 5 skizzierten Schaltverfahren durchzuführen . The computer program product 80 is designed to control the switching arrangement 2 in such a way as to to implement the switching method outlined in FIGS. 1 to 5.
Die Steuereinheit 26 wertet das vom Komparator 20 empfangene Ausgangssignal 24 aus und generiert in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal 24 und gegebenenfalls von weiteren Eingangs signalen einen Steuerbefehl zum Steuern des Aktors 28. Wenn wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Aktor 28 als ein Leistungstransistor ausgebildet ist, kann die Steuereinheit 26 als Steuerbefehl zur Steuerung des Laststroms eine an ei nem Gate-Anschluss des Transistors anliegende Spannung verän dern . The control unit 26 evaluates the output signal 24 received by the comparator 20 and generates a control command for controlling the actuator 28 as a function of the output signal 24 and possibly of further input signals. If the actuator 28 is designed as a power transistor, as in the present exemplary embodiment, the Control unit 26 as a control command for controlling the load current change a voltage present at a gate connection of the transistor.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer nicht erfin dungsgemäßen Schaltanordnung. Dabei ist aus Gründen der Ver einfachung auf die Darstellung des Netzes 4 mit dem Strompfad 12 und der Last 6 verzichtet. Gegenüber der in Fig. 1 darge stellten Ausführungsform weist die in Fig. 2 gezeigte Fig. 2 shows a second embodiment of a switching arrangement not inven tion. For the sake of simplicity, the illustration of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is dispensed with. Compared to the embodiment shown in FIG. 1, the embodiment shown in FIG. 2 has
Schaltanordnung zusätzlich einen Speicher 36, z. B. ein Flip flop, auf. Das Ausgangssignal 24 des Komparators 20 wird zu nächst in den Speicher 36 geführt und dort zwischengespei chert, und geht von dem Speicher 36 auf einem ersten Pfad zur Steuereinheit 26 und auf einem zweiten Pfad zu einer ODER- Verknüpfung 38, von der eine Steuerleitung 46 zum Aktor 28 verläuft. Andererseits wird ein Steuersignal 34 der Steuer einheit 26 zu der ODER-Verknüpfung 38 geführt. Indem die Steuereinheit 26 über die ODER-Verknüpfung 38 in die Aus schaltlogik des Komparators 20 eingreifen kann und ein Aus schalten des Aktors 28 erzwingen kann, unabhängig von dem Komparator 20, ist die vollständige Steuerbarkeit des Aktors 28 durch die Steuereinheit 26 ermöglicht. Somit kann die Steuereinheit 26 den Schalter 28 stets ausschalten, unabhän gig von dem Komparator 20. Die Oder-Verknüpfung 38 stellt si cher, dass die Steuereinheit 26 den Aktor 28 in jedem Fall stromsperrend schalten kann und verhindert, dass der Kompara tor 20 ungewollt, d.h. obwohl es einem von der Steuereinheit 26 definierten stromsperrenden Schaltzustand des Aktors wi derspricht, den Aktor 28 wieder stromleitend schalten kann. Die Steuereinheit 26 hat also über die ODER-Verknüpfung 38 die Möglichkeit, den Aktor 28 dauerhaft in einen stromsper renden Zustand zu versetzen. Switching arrangement additionally a memory 36, for. B. a flip-flop. The output signal 24 of the comparator 20 is first led into the memory 36 and buffered there, and goes from the memory 36 on a first path to the control unit 26 and on a second path to an OR link 38, from which a control line 46 to Actuator 28 runs. On the other hand, a control signal 34 of the control unit 26 is led to the OR link 38. In that the control unit 26 can intervene in the switching logic of the comparator 20 via the OR link 38 and can force the actuator 28 to switch off, regardless of the comparator 20, the complete controllability of the actuator 28 is made possible by the control unit 26. The control unit 26 can thus always switch off the switch 28, independently of the comparator 20. The OR combination 38 ensures that the control unit 26 can in any case switch the actuator 28 in a current-blocking manner and prevents the comparator 20 from being unwanted, that is, although it speaks a current-blocking switching state of the actuator defined by the control unit 26, the actuator 28 can again conduct current. The control unit 26 thus has the possibility, via the OR link 38, of permanently setting the actuator 28 into a current-blocking state.
Die Steuereinheit 26 kann das Ausgangssignal 24 des Kompara tors 20 aus dem Speicher 36 auslesen, und hat über einen Re set-Kanal 40 die Möglichkeit, den Speicher 36 zu leeren. So mit hat die Steuereinheit 26 die Möglichkeit, das Ausgangs signal 24 des Komparators 20 zu lesen und auszuwerten. The control unit 26 can read the output signal 24 of the comparator 20 from the memory 36, and has the ability to empty the memory 36 via a reset channel 40. So with the control unit 26 has the ability to read and evaluate the output signal 24 of the comparator 20.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer nicht erfin dungsgemäßen Schaltanordnung. Dabei ist aus Gründen der Ver einfachung auf die Darstellung des Netzes 4 mit dem Strompfad 12 und der Last 6 verzichtet. Gegenüber der in Fig. 2 darge stellten Ausführungsform weist die in Fig. 3 gezeigte Fig. 3 shows a third embodiment of a switching arrangement not inven tion. For the sake of simplicity, the illustration of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is dispensed with. Compared to the embodiment shown in FIG. 2, the embodiment shown in FIG. 3 has
Schaltanordnung zusätzlich einen ADC 42 auf. Das Messwertsig nal 18 der Messwerterfassungsvorrichtung 14 wird sowohl zu einem ersten Eingang des Komparators 20 als auch zu dem ADC 42 geführt. Der ADC 42 wandelt den mit dem Messwertsignal 18 erhaltenen analogen Messwert 16 in ein digitales Signal um und führt es der Steuereinheit 26 zu. Auf diese Weise wird in der Schaltanordnung 2 weitere Redundanz erzielt und der Steu ereinheit 26 weitere Information zur Verfügung gestellt, so dass die Steuereinheit für die Generierung eines Steuerbe fehls an den Aktor ein möglichst vollständiges Bild der Last situation zur Verfügung steht. Switching arrangement additionally an ADC 42. The measured value signal 18 of the measured value detection device 14 is routed both to a first input of the comparator 20 and to the ADC 42. The ADC 42 converts the analog measured value 16 obtained with the measured value signal 18 into a digital signal and feeds it to the control unit 26. In this way, further redundancy is achieved in the switching arrangement 2 and further information is made available to the control unit 26, so that the control unit for generating a control command to the actuator has the most complete picture of the load situation available.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform einer nicht erfin dungsgemäßen Schaltanordnung. Dabei ist aus Gründen der Ver einfachung auf die Darstellung des Netzes 4 mit dem Strompfad 12 und der Last 6 verzichtet. Gegenüber der in Fig. 3 darge stellten Ausführungsform weist die in Fig. 4 gezeigte Fig. 4 shows a fourth embodiment of a switching arrangement not inven tion. For the sake of simplicity, the illustration of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is dispensed with. Compared to the embodiment shown in FIG. 3, the embodiment shown in FIG. 4 has
Schaltanordnung zusätzlich einen Filter 44 auf. Das Ausgangs signal des Komparators 20 wird zunächst in den Filter 44 und von dem Filter 44 zu dem Speicher 36 geführt. Die Steuerein heit 26 hat über einen Einstellkanal 48 die Möglichkeit, den Filter 44 einzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, das Ausgangssignal 24 des Komparators 20 mittels eines Filters 44 zu verzögern, um eine zeitverzögerte Aktion des Aktors 28, z.B. eine zeitverzögerte Öffnung des Strompfads 12 zu ermög lichen. Der Filter 44 kann dabei entweder analog ausgeführt sein, was den Nachteil hat, dass er online nicht anpassbar ist, oder er kann digital ausgeführt sein und entsprechend von der Steuereinheit 26 parametrierbar sein. Switching arrangement additionally a filter 44. The output signal of the comparator 20 is first passed into the filter 44 and from the filter 44 to the memory 36. The control unit 26 has the possibility of setting the filter 44 via an adjustment channel 48. In this way it is possible to output filter 24 of comparator 20 by means of a filter 44 to delay in order to allow a time-delayed action of the actuator 28, for example a time-delayed opening of the current path 12. The filter 44 can either be designed analog, which has the disadvantage that it cannot be adjusted online, or it can be designed digitally and can be parameterized accordingly by the control unit 26.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung 2. Dabei ist aus Gründen der Vereinfachung auf die Darstellung des Netzes 4 mit dem Strompfad 12 und der Last 6 verzichtet. Gegenüber dem in Fig. 4 dargestellten Blockschaltbild weist das in Fig. 5 gezeigte Blockschaltbild drei in der Schaltungsanordnung 2 parallel geschaltete Schal tungen 51, 52, 53 auf. Jede der Schaltungen 51, 52, 53 weist eine Referenzspannungsquelle 21, einen Komparator 20, dem ein von der Messwerterfassungseinrichtung 14 erfasster Messwert 16 und ein von der Referenzwertquelle 21 bereit gestellter Referenzwert 22 zuführbar ist, und der zum Vergleichen des Messwertes 16 mit dem Referenzwert 22 und zum Ausgeben eines einem Vergleichsergebnis entsprechenden Ausgangssignals 24 ausgebildet ist, einen als eine Signalverzögerungseinrichtung fungierenden Filter 44, dem das Ausgangssignal 24 des Kompa rators 20 zugeführt wird, und einen Speicher 36 zum Speichern des Ausgangssignals 24 des Komparators 20 auf, wobei die Re ferenzspannungsquellen 21, Filter 44 und Speicher 36 der drei Schaltungen 51, 52, 53 jeweils mit der Steuereinheit 26 ver bunden sind. Jeder der Ausgänge der drei Speicher 36 ist an den Eingang der ODER-Verknüpfung 38 angeschlossen. Über un terschiedliche Referenzwerte 22 der Komparatoren 20 und un terschiedliche Filtereinstellungen der Filter 44, um unter schiedlich lange Signalverzögerungen hervorzurufen, ist es mit der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 möglich, den Aktor 28 bei unterschiedlich hohen Messwerten 16 unterschiedlich schnell anzusteuern, d. h. eine Unterbrechung des Strompfads 12 durch einen als Schalter ausgebildeten Aktor 28 unterschiedlich schnell zu veranlassen. Somit kann eine gestaffelte Abschal tung realisiert werden. Auf diese Weise kann eine Strom-Zeit- Kennlinie mit Auslösezeiten eines Schutzschalters durch eine stufenförmige Auslösekennlinie nachgebildet werden. 5 shows a block diagram of a switching arrangement 2 according to the invention. For reasons of simplification, the representation of the network 4 with the current path 12 and the load 6 is omitted. Compared to the block diagram shown in FIG. 4, the block diagram shown in FIG. 5 has three circuit lines 51, 52, 53 connected in parallel in the circuit arrangement 2. Each of the circuits 51, 52, 53 has a reference voltage source 21, a comparator 20, to which a measured value 16 detected by the measured value detection device 14 and a reference value 22 provided by the reference value source 21 can be fed, and which for comparing the measured value 16 with the reference value 22 and for outputting an output signal 24 corresponding to a comparison result, a filter 44 acting as a signal delay device, to which the output signal 24 of the comparator 20 is fed, and a memory 36 for storing the output signal 24 of the comparator 20, wherein the reference voltage sources 21 Filter 44 and memory 36 of the three circuits 51, 52, 53 are each connected to the control unit 26. Each of the outputs of the three memories 36 is connected to the input of the OR link 38. Using different reference values 22 of the comparators 20 and different filter settings of the filters 44 in order to cause signal delays of different lengths, it is possible with the configuration according to FIG. 5 to control the actuator 28 at differently high measured values 16 at different speeds, ie an interruption of the To cause current paths 12 at different speeds by an actuator 28 designed as a switch. A staggered shutdown can thus be implemented. In this way, a current-time Characteristic curve with tripping times of a circuit breaker can be simulated by a step-shaped tripping characteristic.
Fig. 10 ist eine detaillierte Darstellung der in Fig. 5 ein geführten Schaltanordnung 2. Sie zeigt ein DC-Netz 4, welches einen Betriebsspannungsanschluss 10 aufweist, an dem die Be triebsspannung des DC-Netzes 4 gegenüber einem Bezugspunkt 11 anliegt. Zum Beispiel liegt der Betriebsspannungsanschluss 10 auf einem Potential von +400 V, während der Bezugspunkt 11 geerdet ist. Eine elektrische Last 6 ist mit seinem Pluspol an einen ersten Lastanschluss 8 und mit seinem Minuspol an einen zweiten Lastanschluss 9 angeschlossen. Der zweite Last anschluss ist dabei gegen den geerdeten Bezugspunkt 11 ge führt. Ein Strompfad 12 erstreckt sich zwischen dem Betriebs spannungsanschluss 10 und dem positiven Lastanschluss 8. In den Strompfad 12 liegen eine Messwerterfassungsvorrichtung 14 und ein Aktor 28, wobei der Aktor 28 als ein Leistungstran- sistor ausgebildet ist. Somit fließt beim Betrieb der Schalt anordnung 2 ausgehend vom Betriebsspannungsanschluss 10 über den Strompfad 12 und die Last 6 ein Laststrom gegen den geer deten Bezugspunkt 11 ab. FIG. 10 is a detailed illustration of the switching arrangement 2 shown in FIG. 5. It shows a DC network 4 which has an operating voltage connection 10 at which the operating voltage of the DC network 4 is applied with respect to a reference point 11. For example, the operating voltage connection 10 is at a potential of +400 V while the reference point 11 is grounded. An electrical load 6 is connected with its positive pole to a first load connection 8 and with its negative pole to a second load connection 9. The second load connection is against the grounded reference point 11 leads ge. A current path 12 extends between the operating voltage connection 10 and the positive load connection 8. In the current path 12 there are a measured value detection device 14 and an actuator 28, the actuator 28 being designed as a power transistor. Thus, during operation of the switching arrangement 2, a load current flows from the operating voltage connection 10 via the current path 12 and the load 6 against the grounded reference point 11.
Die Größe des über den Strompfad 12 fließenden Laststroms wird durch die Messwerterfassungsvorrichtung 14 als ein Mess wert 16 erfasst und in Form eines Messwertsignals 18 den ers ten Eingängen von drei parallel geschalteten Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 zugeführt. Dabei ist die Messwerterfassungs vorrichtung 14 als ein im Strompfad 12 liegender Shunt 14 ausgebildet, wobei die am Shunt 14 abfallende Spannung 16 proportional zu dem Laststrom durch den Strompfad 12 ist. Die am Shunt 14 abfallende Spannung 16 wird als ein Messwertsig nal 18 an die ersten Eingänge V+ der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 gelegt. An den zweiten Eingängen V- der KomparatorenThe size of the load current flowing via the current path 12 is detected by the measured value detection device 14 as a measured value 16 and is supplied in the form of a measured value signal 18 to the first inputs of three comparators 20.1, 20.2, 20.3 connected in parallel. The measured value detection device 14 is designed as a shunt 14 located in the current path 12, the voltage 16 dropping across the shunt 14 being proportional to the load current through the current path 12. The voltage 16 falling across the shunt 14 is applied as a measured value signal 18 to the first inputs V + of the comparators 20.1, 20.2, 20.3. At the second inputs V- of the comparators
20.1, 20.2, 20.3 liegt jeweils eine als ein Referenzwert20.1, 20.2, 20.3 each have one as a reference value
22.1, 22.2, 22.3 dienende Referenzspannung Vref an, die von als Spannungsquellen ausgebildeten Referenzwertquellen 21.1,22.1, 22.2, 22.3 serving reference voltage V ref , the reference value sources 21.1,
21.2, 21.3 bereitgestellt wird. Dabei wird die Referenzspan nung Vref, die von einer Referenzwertquelle 21.1, 21.2, 21.3 bereitgestellt wird, von der Steuereinheit 26 mithilfe eines Einstellsignals 32.1, 32.2, 32.3 eingestellt, welches die Steuereinheit 26 an die Referenzwertquelle 21.1, 21.2, 21.3 sendet . 21.2, 21.3 is provided. The reference voltage V ref , which is from a reference value source 21.1, 21.2, 21.3 is provided, set by the control unit 26 with the aid of a setting signal 32.1, 32.2, 32.3, which the control unit 26 sends to the reference value source 21.1, 21.2, 21.3.
Dabei sind die Referenzwerte 22.1, 22.2, 22.3 in dieser Rei henfolge ansteigend, d.h. der dem ersten Komparator 20.1 zu geführte erste Referenzwert 22.1 ist niedriger als der dem zweiten Komparator 20.2 zugeführte zweite Referenzwert 22.2, und der zweite Referenzwert 22.2 wiederum ist niedriger als der dem dritten Komparator 20.3 zugeführte dritte Referenz wert 22.3. The reference values 22.1, 22.2, 22.3 are increasing in this order, i.e. the first reference value 22.1 fed to the first comparator 20.1 is lower than the second reference value 22.2 fed to the second comparator 20.2, and the second reference value 22.2 in turn is lower than the third reference value 22.3 fed to the third comparator 20.3.
Die Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 nehmen einen Vergleich der beiden jeweils anliegenden Spannungswerte, d.h. des an einem ersten Eingang V+ anliegenden Messwertes (V) 16 mit dem demThe comparators 20.1, 20.2, 20.3 make a comparison of the two applied voltage values, i.e. of the measured value (V) 16 present at a first input V + with that
Komparator 20.1, 20.2, 20.3 zugeführten, an einem zweiten Eingang V- anliegenden Referenzwert (Vref, 1/2/3) 22.1, 22.2, 22.3, vor und geben an ihrem Ausgang ein dem Vergleichsergeb nis entsprechendes Ausgangssignal (Vout, 1/2/3) 24 aus. Comparator 20.1, 20.2, 20.3 supplied reference value (V ref , 1/2/3) 22.1, 22.2, 22.3 applied to a second input V- and give an output signal corresponding to the comparison result ( Vout , 1 / 2/3) 24 off.
Die folgende Übersicht zeigt die möglichen Ausgangssignale 24.1, 24.2, 24.3 (Vout, 1/2/3) der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3: The following overview shows the possible output signals 24.1, 24.2, 24.3 (V out , 1/2/3) of the comparators 20.1, 20.2, 20.3:
Komparator 20.1: Comparator 20.1:
Falls V > Vref (22.1) => Vout, 1 (24.1) 1 If V> V ref (22.1) => V out , 1 (24.1) 1
Falls V < Vref (22.1) => Vout, 1 (24.1) 0 If V <V ref (22.1) => V out , 1 (24.1) 0
Komparator 20.2: Comparator 20.2:
Falls V > Vref, 2 (22.2) - > Vout , 2 (24.2) 1 If V> V ref , 2 (22.2) -> Vout, 2 (24.2) 1
Falls V < Vref, 2 (22.2) = > Vout , 2 (24.2) 0 If V <V ref , 2 (22.2) => Vout, 2 (24.2) 0
Komparator 20.3: Comparator 20.3:
Falls V > Vref, 3 (22.3) - > Vout , 3 (24.3) 1 If V> V ref , 3 (22.3) -> Vout, 3 (24.3) 1
Falls V < Vref, 3 (22.3) = > Vout , 3 (24.3) 0 If V <V ref , 3 (22.3) => Vout, 3 (24.3) 0
Die Ausgangssignale 24.1, 24.2, 24.3 der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 werden zunächst jeweils in die Filter 44.1, 44.2, 44.3 geführt. Die Steuereinheit 26 hat über EinstellkanäleThe output signals 24.1, 24.2, 24.3 of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 are first of all in the filters 44.1, 44.2, 44.3 led. The control unit 26 has adjustment channels
48.1, 48.2, 48.3 die Möglichkeit, die Filter 44.1, 44.2, 44.3 einzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, die Ausgangs signale 24.1, 24.2, 24.3 der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 mittels der Filter 44.1, 44.2, 44.3 jeweils individuell zu verzögern, z.B. gemäß einer Strom-Zeit-Auslösekennlinie, um eine zeitverzögerte Aktion des Aktors 28, z.B. eine zeitver zögerte Öffnung des Strompfads 12, zu ermöglichen. Die Filter48.1, 48.2, 48.3 the possibility to set the filters 44.1, 44.2, 44.3. In this way it is possible to individually delay the output signals 24.1, 24.2, 24.3 of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 by means of the filters 44.1, 44.2, 44.3, e.g. in accordance with a current-time tripping characteristic, for a delayed action of the actuator 28, e.g. to allow a delayed opening of the current path 12. The filters
44.1, 44.2, 44.3 können dabei entweder analog ausgeführt sein, was den Nachteil hat, dass sie online nicht anpassbar sind, oder sie können digital ausgeführt und, z.B. von der Steuereinheit 26, parametrierbar sein. 44.1, 44.2, 44.3 can either be analog, which has the disadvantage that they cannot be adapted online, or they can be digital and, e.g. can be parameterized by the control unit 26.
Von den Filtern 44.1, 44.2, 44.3 werden die AusgangssignaleThe outputs 44.1, 44.2, 44.3 are the output signals
24.1, 24.2, 24.3 jeweils zu den Speichern 36.1, 36.2, 36.3, die z.B. als ein Flipflop ausgebildet sind, geführt. Die Aus gangssignale 24.1, 24.2, 24.3 der Komparatoren 20.1, 20.2,24.1, 24.2, 24.3 for the memories 36.1, 36.2, 36.3, which e.g. are designed as a flip-flop. The output signals 24.1, 24.2, 24.3 of the comparators 20.1, 20.2,
20.3 werden in den Speichern 36.1, 36.2, 36.3 zwischengespei chert, und gehen von den Speichern 36.1, 36.2, 36.3 auf einem ersten Pfad zur Steuereinheit 26 und auf einem zweiten Pfad zu einer ODER-Verknüpfung 38, von der eine Steuerleitung 46 zum Aktor 28 verläuft. Andererseits wird ein Steuersignal 34 der Steuereinheit 26 zu der ODER-Verknüpfung 38 geführt. 20.3 are buffered in the memories 36.1, 36.2, 36.3 and go from the memories 36.1, 36.2, 36.3 on a first path to the control unit 26 and on a second path to an OR link 38, from which a control line 46 to the actuator 28 runs. On the other hand, a control signal 34 from the control unit 26 is led to the OR link 38.
Indem die Steuereinheit 26 über die ODER-Verknüpfung 38 in die Ausschaltlogik der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 eingrei- fen kann und ein Ausschalten des Aktors 28 erzwingen kann, unabhängig von den Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3, ist die vollständige Steuerbarkeit des Aktors 28 durch die Steuerein heit 26 ermöglicht. Somit kann die Steuereinheit 26 den Since the control unit 26 can intervene in the switch-off logic of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 via the OR link 38 and can force the switch 28 to be switched off, independently of the comparators 20.1, 20.2, 20.3, the actuator 28 is completely controllable made possible by the control unit 26. Thus, the control unit 26 can
Schalter 28 stets ausschalten, unabhängig von den Komparato ren 20.1, 20.2, 20.3. Die Oder-Verknüpfung 38 stellt sicher, dass die Steuereinheit 26 den Aktor 28 in jedem Fall strom sperrend schalten kann und verhindert, dass die KomparatorenAlways turn off switch 28, regardless of the comparators 20.1, 20.2, 20.3. The OR link 38 ensures that the control unit 26 can switch the actuator 28 in a current-blocking manner in any case and prevents the comparators
20.1, 20.2, 20.3 ungewollt, d.h. obwohl es einem von der Steuereinheit 26 definierten stromsperrenden Schaltzustand des Aktors widerspricht, den Aktor 28 wieder stromleitend schalten kann. Die Steuereinheit 26 hat also über die ODER- Verknüpfung 38 die Möglichkeit, den Aktor 28 dauerhaft in ei nen stromsperrenden Zustand zu versetzen. 20.1, 20.2, 20.3 unintentionally, ie although it contradicts a current-blocking switching state of the actuator defined by the control unit 26, the actuator 28 can again conduct current. The control unit 26 therefore has the OR Link 38 the possibility of permanently placing the actuator 28 in a current-blocking state.
Die Steuereinheit 26 kann die Ausgangssignale 24.1, 24.2,The control unit 26 can output signals 24.1, 24.2,
24.3 der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 aus dem Speicher 36 auslesen, und hat über die Reset-Kanäle 40.1, 40.2, 40.3 die Möglichkeit, die Speicher 36.1, 36.2, 36.3 zu leeren. Somit hat die Steuereinheit 26 die Möglichkeit, die AusgangssignaleRead 24.3 of the comparators 20.1, 20.2, 20.3 from the memory 36, and has the option of clearing the memories 36.1, 36.2, 36.3 via the reset channels 40.1, 40.2, 40.3. The control unit 26 thus has the option of output signals
24.1, 24.2, 24.3 der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 auszuwer ten . 24.1, 24.2, 24.3 of the comparators 20.1, 20.2, 20.3.
Die in Fig. 10 gezeigte Schaltanordnung 2 weist drei in der Schaltungsanordnung 2 parallel geschaltete Schaltungen 51,The switching arrangement 2 shown in FIG. 10 has three circuits 51 connected in parallel in the circuit arrangement 2,
52, 53, im Folgenden auch als Module bezeichnet, auf. Jedes der Module 51, 52, 53 weist eine Referenzspannungsquelle52, 53, also referred to below as modules. Each of the modules 51, 52, 53 has a reference voltage source
21.1, 21.2, 20.3, einen Komparator 20.1, 20.2, 20.3, dem ein von der Messwerterfassungseinrichtung 14 erfasster Messwert 16 und ein von einer Referenzwertquelle 21.1, 21.2, 21.3 be reit gestellter Referenzwert 22.1, 22.2, 22.3 zuführbar ist, und der zum Vergleichen des Messwertes 16 mit dem Referenz wert 22.1, 22.2, 22.3 und zum Ausgeben eines einem Vergleich sergebnis entsprechenden Ausgangssignals 24.1, 24.2, 24.3 ausgebildet ist, einen Filter 44.1, 44.2, 44.3, dem das Aus gangssignal 24.1, 24.2, 24.3 des Komparators 20.1, 20.2, 20.3 zugeführt wird, und einen Speicher 36.1, 36.2, 36.3 zum Spei chern des Ausgangssignals 24.1, 24.2, 24.3 des Komparators21.1, 21.2, 20.3, a comparator 20.1, 20.2, 20.3, to which a measured value 16 detected by the measured value detection device 14 and a reference value 22.1, 22.2, 22.3 provided by a reference value source 21.1, 21.2, 21.3 can be fed, and which for comparing the Measured value 16 with the reference value 22.1, 22.2, 22.3 and designed to output an output signal 24.1, 24.2, 24.3 corresponding to a comparison result, a filter 44.1, 44.2, 44.3, to which the output signal 24.1, 24.2, 24.3 of the comparator 20.1, 20.2 , 20.3 is supplied, and a memory 36.1, 36.2, 36.3 for storing the output signal 24.1, 24.2, 24.3 of the comparator
20.1, 20.2, 20.3 auf, wobei die Referenzspannungsquellen20.1, 20.2, 20.3, with the reference voltage sources
21.1, 21.2, 21.3, Filter 44.1, 44.2, 44.3 und Speicher 36.1,21.1, 21.2, 21.3, filters 44.1, 44.2, 44.3 and memory 36.1,
36.2, 36.3 der drei Module 51, 52, 53 jeweils mit der Steuer einheit 26 verbunden sind. Jeder der Ausgänge der drei Spei cher 36.1, 36.2, 36.3 ist an den Eingang der Oder-Verknüpfung 38 angeschlossen. Über unterschiedliche Referenzwertsignale und unterschiedliche Filtereinstellungen ist es mit der Aus gestaltung gemäß Fig. 10 möglich, den Aktor 28 bei unter schiedlich hohen Messwerten 16 unterschiedlich schnell anzu steuern, z.B. eine Unterbrechung des Strompfads 12 durch ei nen als Schalter ausgebildeten Aktor 28 unterschiedlich schnell zu veranlassen. Somit kann eine gestaffelte Abschal- tung realisiert werden. Auf diese Weise kann, wie in Fig. 11 gezeigt, eine Strom-Zeit-Kennlinie mit Auslösezeiten eines Schutzschalters nachgebildet werden. 36.2, 36.3 of the three modules 51, 52, 53 are each connected to the control unit 26. Each of the outputs of the three memories 36.1, 36.2, 36.3 is connected to the input of the OR link 38. Using different reference value signals and different filter settings, it is possible with the design according to FIG. 10 to control the actuator 28 at different speeds with differently high measured values 16, for example to cause an interruption of the current path 12 by an actuator 28 designed as a switch at different speeds . This means that a staggered shutdown tion can be realized. In this way, as shown in FIG. 11, a current-time characteristic curve with tripping times of a circuit breaker can be simulated.
Fig. 11 zeigt eine Annäherung einer stetigen Auslösekennlinie A durch eine stufenförmige Auslösekennlinie B, wie sie mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 2 erzielbar ist.11 shows an approximation of a continuous tripping characteristic A by a step-shaped tripping characteristic B, as can be achieved with the circuit arrangement 2 according to the invention.
Die in ein I-t-Diagramm eingezeichnete Auslösekennlinie A weist einen Nichtauslösebereich [1], in dem der Schalter nicht auslösen darf, und einen Überlastbereich [2], in dem die Auslösezeit t mit zunehmendem Überstrom I abnimmt, d.h. die Auslösezeit t invers proportional zum Überstrom I ist, auf. Die Auslösekennlinie A soll durch die in Fig. 10 darge stellte Schaltanordnung 2 nachgebildet werden; dazu sind drei Referenzspannungen Vref, 1/2/3 definiert worden, die jeweils den Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 zugeführt werden. Jeder der drei Referenzspannungen Vref, 1/2/3 ist eine Auslösezeit tl, t2, t3 mit tl > t2 > t3 zugeordnet, wobei die unterschiedlichen langen Auslösezeiten tl, t2, t3 durch die jeweiligen Filter 44.1, 44.2, 44.3 realisiert werden. Die stetige Auslösekenn linie A wird also durch die Stufenfunktion B mit den Stufen höhen tl,2,3 und Stufenbreiten Vref, 1/2/3 angenähert. Im unteren Bereich des Diagramms sind für die unterschiedlichen, durch gestrichelte Linien voneinander getrennten Bereiche des I-t- Diagramms Werte-Tripel TR angegeben, welche durch die Aus gangswerte 24.1, 24.2, 24.3 der drei Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 gebildet werden, siehe die oben angegebene Übersicht der möglichen Ausgangssignale 24.1 (= Vout l), 24.2 (= Vout,2) , 24.3The tripping characteristic A drawn in an It diagram has a non-tripping area [1] in which the switch must not trip and an overload area [2] in which the tripping time t decreases with increasing overcurrent I, ie the tripping time t is inversely proportional to the overcurrent I is on. The tripping characteristic A is to be simulated by the switching arrangement 2 shown in FIG. 10; For this purpose, three reference voltages V ref, 1 / 2/3 have been defined, which are each fed to the comparators 20.1, 20.2, 20.3. Each of the three reference voltages V ref, 1 / 2/3 is assigned a tripping time tl, t2, t3 with tl>t2> t3, the different long tripping times tl, t2, t3 being realized by the respective filters 44.1, 44.2, 44.3. The continuous tripping characteristic line A is thus approximated by the step function B with the step heights tl, 2.3 and step widths V ref, 1 / 2/3. In the lower area of the diagram, value triples TR are given for the different areas of the It diagram, separated by dashed lines, which are formed by the output values 24.1, 24.2, 24.3 of the three comparators 20.1, 20.2, 20.3, see the above given overview of the possible output signals 24.1 (= V out l) , 24.2 (= V out, 2), 24.3
(= Vout, 3 ) der Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3. Falls der Über strom I im Bereich I < Vref,i liegt, lautet das Tripel TR = (0,0,0) . Falls der Überstrom I im Bereich Vref,i < I d Vrefi 2 liegt, lautet das Tripel TR = (1,0,0), da der Ausgangswert Vout,i / 24.1 des ersten Komparators 20.1 gleich 1 ist, die Ausgangswerte 24.2 (Vout,2) , 24.3 (Vout,3) der anderen beiden Komparatoren 20.2, 20.3 aber gleich 0 sind. Falls der Über strom I im Bereich Vref,2 < I d Vrefi 3 liegt, lautet das Tripel TR = (1,1,0), und falls der Überstrom I im Bereich I > Vref,3 liegt, lautet das Tripel TR = (1,1,1). Die Wertetripel der Ausgangswerte 24.1, 24.2, 24.3 der drei Komparatoren 20.1, 20.2, 20.3 bilden die Eingangswerte in die ODER-Verknüpfung 38; solange ein einziger Wert des Tripels ungleich Null ist, bildet die ODER-Verknüpfung 38 einen Aus gangswert ungleich Null und steuert über die Steuerleitung 46 der Aktor 28 so an, dass der Stromfluss im Strompfad 12 un terbrochen wird. Lediglich im Fall, dass der Überstrom im Nichtauslösebereich [1] liegt, weist das Tripel = (0,0,0) nur Werte gleich Null auf, die ODER-Verknüpfung 38 bildet daraus einen Ausgangswert gleich Null, und der Aktor 28 wird nicht zum Öffnen des Strompfads 12 angesteuert. Falls mindestens ein Wert des Tripels ungleich Null, z.B. gleich Eins, ist, gelangt automatisch derjenige Wert mit der kürzesten Verzöge rung im Filter, d.h. mit der kleinsten Auslösezeit tl,2,3, als Erstes zu der ODER-Verknüpfung 38, welche daraus das An steuersignal für den Aktor 18 generiert. Auf diese Weise wird im Falle des Tripel TR = (1,0,0) die Auslösezeit tl, im Falle des Tripel TR = (1,1,0) die Auslösezeit t2 und im Falle des Tripel TR = (1,1,1) die Auslösezeit t3 für die Auslösung des Aktors 28 verwendet. (= V out, 3) of the comparators 20.1, 20.2, 20.3. If the overcurrent I is in the range I <V ref, i , the triple is TR = (0,0,0). If the overcurrent I is in the range V ref, i <I d V refi 2 , the triple is TR = (1,0,0), since the output value V out, i / 24.1 of the first comparator 20.1 is 1, the output values 24.2 (V out, 2), 24.3 (V out, 3) of the other two comparators 20.2, 20.3 but are equal to 0. If the overcurrent I is in the range V ref , 2 <I d V refi 3 , the triple is TR = (1,1,0), and if the overcurrent I is in the range I> V ref , 3, the triple is TR = (1,1,1). The triples of values of the output values 24.1, 24.2, 24.3 of the three comparators 20.1, 20.2, 20.3 form the input values in the OR operation 38; as long as a single value of the triple is not equal to zero, the OR operation 38 forms an output value not equal to zero and controls the actuator 28 via the control line 46 so that the current flow in the current path 12 is interrupted. Only in the event that the overcurrent is in the non-tripping range [1] does the triple = (0,0,0) only have values equal to zero, the OR link 38 forms an output value equal to zero therefrom, and the actuator 28 does not become Controlled opening of the current path 12. If at least one value of the triple is not equal to zero, for example equal to one, the value with the shortest delay in the filter, ie with the shortest triggering time tl, 2,3, automatically arrives at the OR operation 38, which results from this Generated on control signal for the actuator 18. In this way, the tripping time t1 in the case of the triple TR = (1,0,0), the tripping time t2 in the case of the triple TR = (1,1,0) and in the case of the triple TR = (1,1,1 ) the triggering time t3 is used for triggering the actuator 28.
Fig. 6 bis 8 veranschaulichen technische Möglichkeiten, falls verhindert werden soll, dass von den Komparatoren 20 ein als Schaltsignal fungierendes Ausgangssignal zum Stromsperrend- Schalten an den Aktor 28 gesendet wird, obwohl die Steuerein heit 26 einen Stromleitend-Zustand des Aktors 28 als vorteil hafter erkannt hat, d. h. wenn die Steuereinheit 26 defi niert, dass der Aktor 28 in einem stromleitenden Zustand bleiben soll. Dabei gibt es mehrere Optionen, eine solche Überstimmungs-Funktion der Steuereinheit 26 gegenüber dem Komparator 20 schalttechnisch umzusetzen. 6 to 8 illustrate technical possibilities if it is to be prevented that the comparators 20 send an output signal which acts as a switching signal for the current-blocking switching to the actuator 28, although the control unit 26 has a current-conducting state of the actuator 28 as more advantageous has recognized d. H. if the control unit 26 defines that the actuator 28 should remain in a current-carrying state. There are several options for implementing such an overriding function of the control unit 26 with respect to the comparator 20.
Eine erste Option ist, dass die Speicher 36 so ausgeführt sind, dass ein dauerhaftes Reset-Signal 40, gesendet von der Steuereinheit 26, den Ausgang des Speichers 36 auf low setzt, d. h. dass kein Signal zum Stromsperrend-Schalten an den Ak tor 28 gesendet wird. Somit bleibt ein eventuelles Ausgangs- Signal von den Komparatoren 20, dass der Aktor 28 in einen Stromsperrend-Zustand wechseln soll, im jeweiligen Speicher 36 hängen und wird vom Steuersignal der Steuereinheit 26, dass der Aktor 28 im Stromleitend-Zustand bleibt, überstimmt. A first option is that the memories 36 are designed such that a permanent reset signal 40, sent by the control unit 26, sets the output of the memory 36 to low, that is to say that no signal for switching off the current is sent to the actuator 28 becomes. A possible initial The signal from the comparators 20 that the actuator 28 is to switch to a current blocking state is stuck in the respective memory 36 and is overruled by the control signal of the control unit 26 that the actuator 28 remains in the current conducting state.
Eine zweite Option ist, dass ein zusätzliches Bauelement 70 in den Signalpfad zwischen den Komparatoren 20 und dem Aktor 28 eingebaut wird. Fig. 6, in der aus Gründen der Vereinfa chung die zwei oder mehr parallelen Schaltungen stellvertre tend durch lediglich eine Schaltung wiedergegeben sind, gibt in der aus Fig. 5 bekannten Schaltanordnung vier unterschied liche Positionen an, an denen das Bauelement 70 eingebaut werden kann. A second option is that an additional component 70 is installed in the signal path between the comparators 20 and the actuator 28. Fig. 6, in the sake of simplification the two or more parallel circuits stellvertre tend are represented by only one circuit, indicates four different positions in the circuit arrangement known from FIG. 5, at which the component 70 can be installed.
In einer ersten Ausgestaltung kann das Bauelement 70 als eine UND-Verknüpfung ausgebildet sein, wie in Fig. 7 dargestellt, in der das Signal 24 von den Komparatoren 20 und ein Signal 72 von der Steuereinheit 26 zusammengeführt werden. Ein Aus gangssignal 24 von den Komparatoren 20 wird somit nur weiter geleitet, wenn es mit einem Steuersignal von der Steuerein heit 26 übereinstimmt. In a first embodiment, the component 70 can be designed as an AND link, as shown in FIG. 7, in which the signal 24 from the comparators 20 and a signal 72 from the control unit 26 are combined. From an output signal 24 from the comparators 20 is thus only forwarded if it matches a control signal from the Steuerein unit 26.
In einer alternativen Ausgestaltung kann das Bauelement 70 als ein Schalter mit zwei Schalterstellungen ausgebildet sein, wie in Fig. 8 dargestellt, der ein von einem Komparator 20 kommendes Ausgangssignalsignal 24 in einer ersten Schal terstellung passieren lässt und in einer zweiten Schalters tellung nicht passieren lässt. Dabei steuert die Steuerein heit 26 über ein Schaltsignal 74 den Schaltzustand des Schal ters. Ein Ausgangssignal 24 von einem der Komparatoren 20 wird somit nur weitergeleitet, wenn die Steuereinheit 26 zu stimmt . In an alternative embodiment, the component 70 can be designed as a switch with two switch positions, as shown in FIG. 8, which allows an output signal signal 24 coming from a comparator 20 to pass through in a first switch position and not let pass through in a second switch position. Here, the control unit 26 controls the switching state of the switch via a switching signal 74. An output signal 24 from one of the comparators 20 is thus only forwarded if the control unit 26 agrees.
Über die Reset-Leitung 40 oder das zusätzliche Bauelement 70 ist es somit möglich, den Aktor auch dauerhaft in einem stromleitenden Schaltzustand zu versetzen bzw. zu belassen. Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausgestaltung des er findungsgemäßen Verfahrens zum Schalten einer an einem Last anschluss 8 eines elektrischen Netzes 4 angeschlossenen Last 6, mit einem zwischen einem Betriebsspannungsanschluss 10 und dem Lastanschluss 8 verlaufenden Strompfad 12, der von einem Aktor 28 unterbrochen werden kann. In einem ersten Schritt 61 erfasst eine Messwerterfassungsvorrichtung 14 einen Messwert 16 an dem Strompfad 12, z. B. eine Spannungsdifferenz an ei nem in den Strompfad 12 geschalteten Messshunt. In einem zweiten Schritt 62 führt die Messwerterfassungsvorrichtung 14 den Messwert 16 mittels eines Messwertsignals 18 zwei oder mehr Komparatoren 20 zu, z. B. indem die gemessene Spannungs differenz jeweils an einem ersten Eingang der Komparatoren 20 anliegt. In einem dritten Schritt 63 führen durch die Steuer einheit 26 einstellbare Referenzwertquellen jeweils einen Re ferenzwert 22 den zwei oder mehr Komparatoren 20 zu, z. B. indem jeweils eine Referenzspannung an einem zweiten Eingang der Komparatoren 20 anliegt. In einem vierten Schritt 64 ver gleichen die Komparatoren 20 den Messwert 16 mit dem jeweili gen Referenzwert 22, z. B. durch einen Vergleich der über dem Shunt abfallenden Spannung mit der jeweiligen Referenzspan nung. In einem fünften Schritt 65 geben die Komparatoren 20 jeweils ein einem Vergleichsergebnis entsprechendes Ausgangs signal 24 der Komparatoren 20 aus, welches durch eine dem Komparator 20 jeweils nachgeschaltete Signalverzögerungsein richtung 44 mit einer durch die Steuereinheit 26 einstellba ren Signalverzögerung verzögert wird. In einem sechsten Via the reset line 40 or the additional component 70, it is thus possible to permanently set or leave the actuator in a current-conducting switching state. Fig. 9 shows a flow diagram of an embodiment of the inventive method for switching a load connected to a load 8 of an electrical network 4 load 6, with a current path 12 running between an operating voltage connection 10 and the load connection 8, which can be interrupted by an actuator 28 . In a first step 61, a measured value detection device 14 detects a measured value 16 on the current path 12, e.g. B. a voltage difference at egg nem in the current path 12 connected measuring shunt. In a second step 62, the measured value detection device 14 supplies the measured value 16 to two or more comparators 20 by means of a measured value signal 18, e.g. B. by the measured voltage difference is present at a first input of the comparators 20. In a third step 63 by the control unit 26 adjustable reference value sources each have a reference value 22 to the two or more comparators 20, for. B. by applying a reference voltage to a second input of the comparators 20. In a fourth step 64, the comparators 20 compare the measured value 16 with the respective reference value 22, e.g. B. by comparing the voltage drop across the shunt with the respective reference voltage. In a fifth step 65, the comparators 20 each output an output signal 24 of the comparators 20 corresponding to a comparison result, which is delayed by a signal delay device 44 connected downstream of the comparator 20 with a signal delay adjustable by the control unit 26. In a sixth
Schritt 66 werden die einem jeweiligen Vergleichsergebnis der Komparatoren 20 entsprechenden und entsprechend der jeweili gen Signalverzögerung verzögerten Ausgangssignale 24 einer ODER-Verknüpfung 38 zugeführt. In einem siebten Schritt 67 wird der Aktor 28 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen 24 über eine Steuerleitung 46 angesteuert, den Strompfad 12 zu unterbrechen . Step 66, the output signals 24 corresponding to a respective comparison result of the comparators 20 and delayed in accordance with the respective signal delay are fed to an OR operation 38. In a seventh step 67, the actuator 28 is controlled as a function of the output signals 24 via a control line 46 to interrupt the current path 12.
Im Falle, dass ein Ausgangssignal 24.1, 24.2, 24.3 der drei Schaltungen 51, 52, 53 einen Steuerbefehl für den Aktor 28 zur Öffnung des Strompfades 12 enthält, gelangt das am kür- zesten verzögerte Ausgangssignal als Erstes zu dem Aktor 28 und löst eine Öffnung des Strompfades 12 durch den Aktor 28 aus. Diejenigen Ausgangssignale 24.1, 24.2, 24.3 der Schal tungen 51, 52, 53, welche aufgrund des Vergleichs im Kompara- tor 20.1, 20.2, 20.3 keinen Steuerbefehl für den Aktor 28 zur Öffnung des Strompfades 12 enthalten, führen, unabhängig von ihrer Verzögerung, zu keiner Öffnung des Strompfades 12. In the event that an output signal 24.1, 24.2, 24.3 of the three circuits 51, 52, 53 contains a control command for the actuator 28 to open the current path 12, first delayed output signal to the actuator 28 and triggers an opening of the current path 12 by the actuator 28. Those output signals 24.1, 24.2, 24.3 of the circuits 51, 52, 53 which, owing to the comparison in the comparator 20.1, 20.2, 20.3, do not contain a control command for the actuator 28 to open the current path 12 lead to, regardless of their delay no opening of the current path 12.
Im Falle, dass der Aktor 28 als ein Transistor ausgebildet ist, kann das über die Steuerleitung 46 an den Aktor 28 ge sendete Steuersignal zur Öffnung des Strompfades 12 als eine Einstellung einer an dem Transistor 28 anliegenden Steuer spannung erfolgen. In the event that the actuator 28 is designed as a transistor, the control signal sent via the control line 46 to the actuator 28 can be used to open the current path 12 as a setting of a control voltage applied to the transistor 28.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Schalten einer an einem Lastanschluss (8) eines elektrischen Netzes (4) angeschlossenen Last (6), mit einem zwischen einem Betriebsspannungsanschluss (10) und dem Lastanschluss (8) verlaufenden Strompfad (12), der von einem Aktor (28) unterbrochen werden kann, 1. A method for switching a load (6) connected to a load connection (8) of an electrical network (4), with a current path (12) running between an operating voltage connection (10) and the load connection (8), which is connected by an actuator (28 ) can be interrupted
umfassend folgende Schritte: comprising the following steps:
- Erfassen, durch eine Messwerterfassungsvorrichtung (14), eines Messwertes (16) an dem Strompfad (12);  - Detecting, by a measurement value detection device (14), a measurement value (16) on the current path (12);
- Zuführen des Messwertes (16), mittels eines Messwertsignals (18) der Messwerterfassungsvorrichtung (14), zu zwei oder mehr Schaltungen (51, 52, 53), die jeweils einen Komparator (20.1, 20.2, 20.3) mit einem durch eine Steuereinheit (26) einstellbaren Referenzwert (22.1, 22.2, 22.3) und eine Sig nalverzögerungseinrichtung (44.1, 44.2, 44.3) mit einer durch die Steuereinheit (26) einstellbaren Signalverzögerung (tl, t2, t3) aufweisen;  - Feeding the measured value (16), by means of a measured value signal (18) of the measured value detection device (14), to two or more circuits (51, 52, 53), each of which has a comparator (20.1, 20.2, 20.3) with a control unit ( 26) adjustable reference value (22.1, 22.2, 22.3) and a signal delay device (44.1, 44.2, 44.3) with a signal delay (tl, t2, t3) adjustable by the control unit (26);
- Ausgeben, durch die zwei oder mehr Schaltungen (51, 52, - Output through which two or more circuits (51, 52,
53), je eines einem jeweiligen Vergleichsergebnis des Kompa rators (20.1, 20.2, 20.3) entsprechenden und entsprechend der jeweiligen Signalverzögerung verzögerten Ausgangssignals (24.1, 24.2, 24.3), wobei die Ausgangssignale (24.1, 24.2, 24.3) zum direkten Steuern des Aktors (28) konfiguriert sind; und 53), each with an output signal (24.1, 24.2, 24.3) corresponding to a respective comparison result of the comparator (20.1, 20.2, 20.3) and delayed in accordance with the respective signal delay, the output signals (24.1, 24.2, 24.3) for direct control of the actuator ( 28) are configured; and
- Steuern des Aktors (28), den Strompfad (12) zu unterbre chen, in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen (24.1, 24.2, 24.3) .  - Controlling the actuator (28) to interrupt the current path (12), depending on the output signals (24.1, 24.2, 24.3).
2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: 2. The method of claim 1 comprising:
- Speichern der Ausgangssignale (24.1, 24.2, 24.3) in einem Speicher (36.1, 36.2, 36.2), insbesondere einem Flipflop; - storing the output signals (24.1, 24.2, 24.3) in a memory (36.1, 36.2, 36.2), in particular a flip-flop;
- Auslesen der Ausgangssignale (24.1, 24.2, 24.3) aus dem Speicher (36.1, 36.2, 36.2) durch die Steuereinheit (26). - Reading the output signals (24.1, 24.2, 24.3) from the memory (36.1, 36.2, 36.2) by the control unit (26).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfas send : - Senden, durch die Steuereinheit (26), eines Steuersignals (34) zum Unterbrechen des Strompfads (12) an den Aktor (28) . 3. The method according to any one of the preceding claims, comprising: - Sending, by the control unit (26), a control signal (34) to interrupt the current path (12) to the actuator (28).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfas send : 4. The method according to any one of the preceding claims, comprising:
- unterschiedlich schnelles Unterbrechen des Strompfades (12) in Abhängigkeit von der Höhe des Messwertes (16) .  - Interrupting the current path (12) at different speeds depending on the level of the measured value (16).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfas send : 5. The method according to any one of the preceding claims, comprising:
- Zusammenführen der Ausgangssignale (24.1, 24.2, 24.3) in einer ODER-Verknüpfung (38); und  - Merging the output signals (24.1, 24.2, 24.3) in an OR operation (38); and
- Steuern des Aktors (28) über eine Steuerleitung (46), die von der ODER-Verknüpfung (38) zum Aktor (28) verläuft.  - Controlling the actuator (28) via a control line (46) which runs from the OR link (38) to the actuator (28).
6. Computerprogrammprodukt (80), das in einer Steuereinheit (26) ausführbar ist, 6. computer program product (80) which can be executed in a control unit (26),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Computerprogrammprodukt (80) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist. that the computer program product (80) is designed to carry out a method according to one of claims 1 to 5.
7. Schaltanordnung (2) zum Schalten einer an einem Lastan schluss (8) eines elektrischen Netzes (4) angeschlossenen Last (6), aufweisend: 7. Switching arrangement (2) for switching a load (6) connected to a load connection (8) of an electrical network (4), comprising:
- einen Strompfad (12), der zwischen einem Betriebsspannungs anschluss (10) und dem Lastanschluss (8) verläuft und von ei nem Aktor (28) unterbrochen werden kann;  - A current path (12) which runs between an operating voltage connection (10) and the load connection (8) and can be interrupted by an actuator (28);
- eine Messwerterfassungsvorrichtung (14) zum Erfassen eines Messwertes (16) an dem Strompfad (12);  - a measured value detection device (14) for detecting a measured value (16) on the current path (12);
- eine Parallelschaltung von zwei oder mehr Schaltungen (51, 52, 53), die jeweils einen Komparator (20.1, 20.2, 20.3), dem ein von der Messwerterfassungsvorrichtung (14) erfasster Messwert (16) und ein durch eine Steuereinheit (26) einstell barer Referenzwert (22.1, 22.2, 22.3) zuführbar ist, und eine Signalverzögerungseinrichtung (44.1, 44.2, 44.3) mit einer durch die Steuereinheit (26) einstellbaren Signalverzögerung (tl, t2, t3) umfassen, wobei die zwei oder mehr Schaltungen (51, 52, 53) dazu ausge bildet sind, je ein einem jeweiligen Vergleichsergebnis des Komparators (20.1, 20.2, 20.3) entsprechendes und gemäß der jeweiligen Signalverzögerung verzögertes Ausgangssignal - A parallel connection of two or more circuits (51, 52, 53), each of which a comparator (20.1, 20.2, 20.3), which a measured value (16) detected by the measured value detection device (14) and a control unit (26) barer reference value (22.1, 22.2, 22.3) can be supplied and comprise a signal delay device (44.1, 44.2, 44.3) with a signal delay (tl, t2, t3) that can be set by the control unit (26), wherein the two or more circuits (51, 52, 53) are formed, each an output signal corresponding to a respective comparison result of the comparator (20.1, 20.2, 20.3) and delayed according to the respective signal delay
(24.1, 24.2, 24.3) auszugeben, wobei die Ausgangssignale (24.1, 24.2, 24.3) zum direkten Steuern des Aktors (28) kon figuriert sind; (24.1, 24.2, 24.3) to output, the output signals (24.1, 24.2, 24.3) being configured for direct control of the actuator (28);
wobei die Schaltanordnung (2) dazu ausgebildet ist, in Abhän gigkeit von den Ausgangssignalen (24.1, 24.2, 24.3) den Aktor (28) anzusteuern, den Strompfad (12) zu unterbrechen. wherein the switching arrangement (2) is designed to control the actuator (28) in dependence on the output signals (24.1, 24.2, 24.3) to interrupt the current path (12).
8. Schaltanordnung (2) nach Anspruch 7, wobei die zwei oder mehr Schaltungen (51, 52, 53) jeweils einen Speicher (36.1,8. Switching arrangement (2) according to claim 7, wherein the two or more circuits (51, 52, 53) each have a memory (36.1,
36.2, 36.2), insbesondere ein Flipflop, zum Speichern der Ausgangssignale (24.1, 24.2, 24.3) umfassen, wobei die Aus gangssignale (24.1, 24.2, 24.3) durch die Steuereinheit (26) aus dem Speicher (36.1, 36.2, 36.2) ausgelesen werden können. 36.2, 36.2), in particular a flip-flop, for storing the output signals (24.1, 24.2, 24.3), the output signals (24.1, 24.2, 24.3) being read out by the control unit (26) from the memory (36.1, 36.2, 36.2) can be.
9. Schaltanordnung (2) nach Anspruch 7 oder 8, umfassend eine ODER-Verknüpfung (38), in welcher die Ausgangssignale (24.1,9. Switching arrangement (2) according to claim 7 or 8, comprising an OR operation (38) in which the output signals (24.1,
24.2, 24.3) zusammengeführt werden können; und eine Steuer leitung (46), die von der ODER-Verknüpfung (38) zum Aktor (28) verläuft, zum Steuern des Aktors (28) . 24.2, 24.3) can be merged; and a control line (46), which runs from the OR link (38) to the actuator (28), for controlling the actuator (28).
PCT/EP2019/081353 2018-11-14 2019-11-14 Method for switching a load WO2020099575A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18206243 2018-11-14
EP18206243.0 2018-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020099575A1 true WO2020099575A1 (en) 2020-05-22

Family

ID=64316394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/081353 WO2020099575A1 (en) 2018-11-14 2019-11-14 Method for switching a load

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020099575A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11368015B2 (en) * 2018-11-28 2022-06-21 Eberspächer Controls Landau Gmbh & Co. Kg Process for testing the operability of a circuit breaker device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819117A (en) * 1987-08-25 1989-04-04 Trw Inc. Method and apparatus for detecting excessive current draw in an electrical load
DE20302275U1 (en) 2002-02-14 2003-06-05 Ellenberger & Poensgen Electronic switch for control of load in direct current electrical network includes control circuit connected to load current transducer
US20050135034A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Caterpillar, Inc. Resettable circuit breaker
EP2146430A1 (en) * 2007-05-14 2010-01-20 Yasaki Corporation Overcurrent protection device
US20100134939A1 (en) * 2005-12-26 2010-06-03 Autonetworks Technologies, Ltd Power supply contoller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819117A (en) * 1987-08-25 1989-04-04 Trw Inc. Method and apparatus for detecting excessive current draw in an electrical load
DE20302275U1 (en) 2002-02-14 2003-06-05 Ellenberger & Poensgen Electronic switch for control of load in direct current electrical network includes control circuit connected to load current transducer
US20050135034A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Caterpillar, Inc. Resettable circuit breaker
US20100134939A1 (en) * 2005-12-26 2010-06-03 Autonetworks Technologies, Ltd Power supply contoller
EP2146430A1 (en) * 2007-05-14 2010-01-20 Yasaki Corporation Overcurrent protection device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11368015B2 (en) * 2018-11-28 2022-06-21 Eberspächer Controls Landau Gmbh & Co. Kg Process for testing the operability of a circuit breaker device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19723456C2 (en) Fault detection device for electrical consumers
DE3842921C2 (en)
EP3224950B1 (en) Method and device for controlling power semiconductor switches connected in parallel
EP2980660B1 (en) Method and device for monitoring and switching a load circuit
DE102014200946C5 (en) Overload monitoring device and method for overload monitoring
EP3507876A1 (en) Disconnecting device
DE102016209354A1 (en) DEVICE FOR PROTECTING AN ELECTRICAL NETWORK IN A VEHICLE AND A PASSENGER NET AND A VEHICLE
DE112017002454B4 (en) relay device
DE102005051762A1 (en) Device for producing a switching connection between a connection contact for an electrical load and an alternating voltage network connection comprises units for detecting a current flowing during a connection and a control unit
EP3748794A1 (en) Electronic fuse for a power supply
DE3346435A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SWITCHING ON AND OFF AND FOR MONITORING ELECTRICAL CONSUMERS
DE102013109939A1 (en) Energy distribution systems and methods for operating an energy distribution system
WO2020099575A1 (en) Method for switching a load
DE102019119973B3 (en) INTELLIGENT ELECTRONIC SWITCH
DE102007006564A1 (en) Line safety switch or circuit-breaker comprise input terminal and output terminal, which are connected by current path, where device measures phase of alternating current
EP0379608A1 (en) Method and device for controlling single or multiphase AC voltage converters
DE102015215783A1 (en) Method and device for configuring a control device in a motor vehicle
EP3771054A1 (en) Overcurrent protection device for a dc network
DE102017201488B4 (en) Detecting a short circuit in an electrical power distribution network
EP3281216A1 (en) Junction box and network for distributing energy
WO2016082967A1 (en) Method and device for operating power semiconductor switches connected in parallel
WO2018215175A1 (en) Diagnosable soft starter, diagnostic method, and motor arrangement
DE102013222405A1 (en) Apparatus for monitoring operation of an inductive element
DE102012208120A1 (en) Charging device for charging energy store of electric car, has measurement unit that detects output energy and overcurrent produced by charging device, and control unit processes measurement values acquired from measurement unit
DE102012111855B4 (en) Method for avoiding overcurrents in a power electronic device and power electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19812702

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19812702

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1