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Kontaktzustandsbewertung von Niederspannungs-Leistungsschaltern

IP.com Disclosure Number: IPCOM000174437D
Original Publication Date: 2008-Sep-24
Included in the Prior Art Database: 2008-Sep-24
Document File: 2 page(s) / 57K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Beim Schalten von elektrischen Kontakten treten, abhaengig von Stromstaerke und Spannung, Lichtboegen auf. Bedingt durch die umgesetzte Leistung im Lichtbogen entsteht bei den Ab- bzw. Einschaltvorgaengen ein Abbrennen des Kontaktes. Besonders bei Abschaltvorgaengen von Ueberlast- und Kurzschlussstroemen wird so viel Kontaktmaterial verbraucht, dass bei maximalem Kurzschlussschaltvermoegen, bezogen auf unterschiedlich hohen Spannungen, schon bei drei bis vier Ausschaltungen das Kontaktmaterial vollstaendig verbraucht sein kann. Durch den unterschiedlichen Einsatz von Niederspannungs-Leistungsschaltern ist eine genaue Kenntnis des Kontaktzustandes wuenschenswert, um auf die Verfuegbarkeit bzw. eine noetige Wartung oder Auswechslung des Schalters rechtzeitig schliessen zu koennen. Bislang wurde der Kontaktzustand ueber eine Anzeige, welche die Position der beweglichen Kontakte anzeigt, oder ueber eine Zaehlung der abgeschalteten Kurzschluesse erkennbar gemacht. Die Aufsummierung der angefallenen Lichtbogenarbeit stellt eine weitere Loesung fuer dieses Problem dar.

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Kontaktzustandsbewertung von Niederspannungs-Leistungsschaltern

Idee: Wolfgang Erven, DE-Amberg; Michael Hein, DE-Amberg; Sebastian Knies, DE-Amberg;
Michael Lager, DE-Erlangen

Beim Schalten von elektrischen Kontakten treten, abhaengig von Stromstaerke und Spannung, Lichtboegen auf. Bedingt durch die umgesetzte Leistung im Lichtbogen entsteht bei den Ab- bzw. Einschaltvorgaengen ein Abbrennen des Kontaktes. Besonders bei Abschaltvorgaengen von Ueberlast- und Kurzschlussstroemen wird so viel Kontaktmaterial verbraucht, dass bei maximalem Kurzschlussschaltvermoegen, bezogen auf unterschiedlich hohen Spannungen, schon bei drei bis vier Ausschaltungen das Kontaktmaterial vollstaendig verbraucht sein kann. Durch den unterschiedlichen Einsatz von Niederspannungs-Leistungsschaltern ist eine genaue Kenntnis des Kontaktzustandes wuenschenswert, um auf die Verfuegbarkeit bzw. eine noetige Wartung oder Auswechslung des Schalters rechtzeitig schliessen zu koennen.

Bislang wurde der Kontaktzustand ueber eine Anzeige, welche die Position der beweglichen Kontakte anzeigt, oder ueber eine Zaehlung der abgeschalteten Kurzschluesse erkennbar gemacht. Die Aufsummierung der angefallenen Lichtbogenarbeit stellt eine weitere Loesung fuer dieses Problem dar.

Im Folgenden wird eine neuartige Loesung vorgeschlagen, die vorsieht, den Spitzenstrom jedes Schaltereignisses eines Leistungsschalters je Phase zu messen und entsprechend einer vorher gemessenen oder simulierten Kennlinienschar zu bewerten. Anschliessend erfolgt eine Aufsummierung in einem permanenten Speicher. Wird ein vorher definierter Grenzwert erreicht, kann eine Meldung bzw. eine Anzeige ausgeloest werden.

Beim Schaltvorgang wird im Niederspannungsleistungsschalter der maximal fliessende Strom erfasst. Dabei ist zu beachten, dass bei unterschiedlichen Stromhoehen auch unterschiedliche Lichtbogenverlaeufe und damit unterschiedliche Lichtbogenenergien auftreten koennen. Mit diesem Stromwert wird aus der oben beschriebenen Kennlinie...