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Überstromauslöser mit Sicherungsbypass

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017008D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22

Publishing Venue

Siemens

Related People

Authors:
Ulrich Baumgärtl Wolfgang Röhl Holger Hochgraef [+details]

Abstract

Niederspannungs-Leistungsschalters sind mit einer Auslöseeinheit ausgestattet, die ein Überschreiten eines bestimmten Stromwertes feststellen kann und im Falle der Überschreitung das Ausschalten des Niederspannungs-Leistungsschalters initiiert. Dieser Funktionsumfang wird unter anderem dadurch sichergestellt, daß die Auslöseeinheiten eine Bypass-Schaltung erhalten, die bei Ausfall der zentralen Auswertelektronik (z.B. Mikroprozessor) in der Lage ist, in einem Kurzschlußfall ein Ausschalten des Niederspannungs-Leistungsschalters zu initiieren. Die bisher bekannten Bypass-Schaltungen sind jedoch wirkungslos, wenn durch z.B. ein defektes Bauelement die Spannungsversorgung des Auslösers kurzgeschlossen ist, was sich besonders bei der Verwendung von Rogowski-Spulen als Stromsensor auswirkt, da bei einem Ausfall der Stromversorgung das Stromsensorsignal auch für andere Schaltungskomponenten nicht mehr zur Verfügung steht. Selbst bei der Verwendung bekannter analoger Kurzschlußschaltungen, die ohne Mikroprozessor auskommen, führt ein Kurzschluß in der Auslöserstromversorgung zu einem Ausfall der analogen Schaltungsteile. Das beschriebene Problem läßt sich vorteilhaft durch die Anordnung einer Schmelzsicherung zwischen dem Netzteil der Auslöseeinheit und den das Netzteil speisenden Energiewandlern lösen. Parallel zur Schmelzsicherung liegt, über Dioden gekoppelt, der Auslösemagnet des Niederspannungs-Leistungsschalters. Die Schmelzsicherung ist so dimensioniert, daß sie bei ordnungsgemäßer Funktion der Auslöseeinheit nicht anspricht. Löst die Auslöseeinheit im Kurzschlußfall trotz eines hohen Stromes nach einer bestimmten Zeit nicht aus, so brennt die Schmelzsicherung durch und der gesamte von den Wandlern gelieferte Strom fließt durch die Auslösespule und schaltet den Niederspannungs-Leistungsschalter zuverlässig ab. Die Verwendung der beschrieben Anordnung ist insbesondere vorteilhaft unabhängig von den eigentlichen Stromsensoren der Auslöseeinheit. Wird die derart modifizierte Bypass-Schaltung, wie in der Figur dargestellt, noch mit einem eigenen Auslösemagneten versehen, so führt auch ein Defekt im Auslösekreis nicht zu einem Versagen des Niederspannungs-Leistungsschalters.