DE102014218831B4

DE102014218831B4 - Circuit breaker

Info

Publication number: DE102014218831B4
Application number: DE102014218831.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Müllhofer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2034-09-19
Also published as: DE102014218831A1

Abstract

Leistungsschalter zur Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises,mit einem Stromwandler (I), zur Messung des elektrischen Stromes des Stromkreises,der mit einer Bewertungseinheit (B, B1, B2, B3) verbunden ist, die den zugeführten Wert mit einem oder mehreren Sollwerten vergleicht und bei Überschreiten ein Auslösesignal abgibt,die mit einer Auslöseaktoreinheit (A) verbunden ist, die bei Empfang eines Auslösesignales den elektrischen Stromkreis unterbricht,dadurch gekennzeichnet,dass zwischen Stromwandler (I) und Bewertungseinheit (B, B1, B2, B3) eine Faktoreinheit (F1, F2, F3) angeordnet ist, die einen Steuereingang aufweist, und dass die Faktoreinheit derart ausgestaltet ist, dass bei Anliegen eines Steuersignales am Steuereingang der der Faktoreinheit (F1, F2, F3) zugeführte Wert mit einem Faktor multipliziert wird und dieser modifizierte Wert der Bewertungseinheit (B, B1, B2, B3) zugeführt wird, so dass der Leistungsschalter den Stromkreis bei Stromwerten unterbricht, die vor oder nach Erreichen eines oder mehrerer Sollwerte liegen.Circuit breaker for interrupting an electrical circuit, with a current transformer (I), for measuring the electrical current of the circuit, which is connected to an evaluation unit (B, B1, B2, B3) that compares the supplied value with one or more setpoints and at Exceeding emits a trip signal which is connected to a trip actuator unit (A) which interrupts the electrical circuit when a trip signal is received, characterized in that between the current transformer (I) and the evaluation unit (B, B1, B2, B3) a factor unit (F1, F2, F3) is arranged, which has a control input, and that the factor unit is designed in such a way that when a control signal is applied to the control input, the value supplied to the factor unit (F1, F2, F3) is multiplied by a factor and this modified value of the evaluation unit (B, B1, B2, B3) is supplied so that the circuit breaker interrupts the circuit at current values that were before or after reaching one or more setpoints.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungsschalter gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9.The present invention relates to a circuit breaker according to the preamble of patent claim 1 and a method according to the preamble of patent claim 9.

Leistungsschalter sind spezielle Schalter, die für das Schalten hoher Ströme ausgelegt sind. Sie können nicht nur Betriebsströme und geringe Überlastströme schalten, sondern auch bei Fehlern hohe Überlastströme beziehungsweise Kurzschlussströme schalten. Ferner Fehlerströme eine vorgegebene Zeit halten und sicher ausschalten. Es gibt Leistungsschalter mit verschiedenen Polzahlen, wie einpolig, zweipolig, dreipolig, vierpolig usw. Abgesehen von der Anwendung als einfaches Schaltelement werden Leistungsschalter als Schutzelement in Netzen bei Fehlern wie Kurzschluss, Überstrom oder Erdschluss eingesetzt. Leistungsschalter werden insbesondere in der Niederspannungstechnik eingesetzt. Mit Niederspannung sind Spannungen bis 1000 Volt, maximal bis 2000 Volt gemeint. Leistungsschalter werden üblicherweise im Bereich von 100 Ampere bis 1000 Ampere und darüber hinaus bis 10000 Ampere eingesetzt, aber auch darunter bzw. darüber hinausgehende Stromstärken können abgedeckt werden.Circuit breakers are special switches that are designed to switch high currents. You can not only switch operating currents and low overload currents, but also switch high overload currents or short-circuit currents in the event of errors. Furthermore, hold fault currents for a specified time and switch them off safely. There are circuit breakers with different numbers of poles, such as single-pole, two-pole, three-pole, four-pole, etc. Apart from being used as a simple switching element, circuit breakers are used as protective elements in networks in the event of faults such as short circuit, overcurrent or earth fault. Circuit breakers are used in particular in low voltage technology. Low voltage means voltages up to 1000 volts, up to a maximum of 2000 volts. Circuit breakers are usually used in the range from 100 amps to 1000 amperes and beyond that up to 10,000 amperes, but currents below or above this can also be covered.

Leistungsschalter können beispielsweise Kompaktleistungsschalter, respektive Moulded Case Circuit Breaker, offene Leistungsschalter, respektive Earth Circuit Breaker, Leitungsschutzschalter, respektive Miniature Circuit Breaker oder ähnliche Schaltgeräte sein. Leistungsschalter werden in der Energieverteilung in verschiedenen Verteilungsebenen, wie Hauptverteilung, Unterverteilung usw., eingesetzt.Circuit breakers can, for example, be compact circuit breakers or molded case circuit breakers, open circuit breakers or earth circuit breakers, miniature circuit breakers or miniature circuit breakers or similar switching devices. Circuit breakers are used in power distribution in various distribution levels, such as main distribution, sub-distribution, etc.

Um die Leistungsschalter in ihrer Aufgabe zum Schutz der Energieverteilung und Verbraucher optimal einsetzen zu können, können verschiedene Schutzparameter, zum Beispiel zum Schutz vor Überlast, kurzzeitverzögertem Kurzschlussschutz, verzögertem Kurzschlussschutz, Schutz vor Leckströmen gegen Erde, Schutz des Neutralleiters usw., eingestellt werden.In order to be able to use the circuit breakers optimally in their task of protecting the power distribution and consumers, various protection parameters can be set, for example for protection against overload, short-time delayed short-circuit protection, delayed short-circuit protection, protection against leakage currents to earth, protection of the neutral conductor, etc.

Aus dem US-Patent US 6 560 084 B1 ist eine Ciruit Breaker mit einem Programmierbaren Verstärker bekannt. Dieser dient dazu, die Genauigkeit des Senorsignals zu verbessern.From the US patent US 6 560 084 B1 a circuit breaker with a programmable amplifier is known. This is used to improve the accuracy of the sensor signal.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 058 763 Al ist ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Verstärkung der Eingangssignale eines elektronischen Überstromauslösers von Niederspannungs-Leistungsschaltern mit wählbarem Verstärkunngsgrad bekannt. Hierbei wird vorgeschlagen, dass parallel zu einem Intergierkondensator ein Widerstand mit in Reihe liegendem Schalter geschaltet und der Schalter über den Mikroprozessor pulsweitenmoduliert getastet wird.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2004 058 763 Al a method and a circuit arrangement for amplifying the input signals of an electronic overcurrent release of low-voltage circuit breakers with a selectable degree of amplification are known. It is proposed here that a resistor with a switch located in series is connected in parallel with an integrating capacitor and the switch is keyed in a pulse-width-modulated manner via the microprocessor.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 41 186 A1 ist eine Einrichtung für elektrische Verbraucher bekannt, die aus einem Niederspannungsversorgungsnetz gespeist werden, wobei eine Lasterfassungseinrichtung und eine Lastauswerteeinrichtung die Stromaufnahme des Verbrauchernetzes überwacht und bei unzulässigen Betriebsbedingungen eine Abschalteinrichtung beaufschlagt, die die Stromversorgung der Verbraucher unterbricht.From the German Offenlegungsschrift DE 38 41 186 A1 A device is known for electrical consumers that are fed from a low-voltage supply network, a load detection device and a load evaluation device monitoring the power consumption of the consumer network and, in the event of inadmissible operating conditions, applying a disconnection device that interrupts the power supply to the consumers.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 32 655 A1 wird ein elektrischer Überstromauslöser für einen Niederspannungs-Leistungsschalter offenbart. Der Verlauf der Gesamtkennlinie eines Überstromauslösers soll monoton fallend sein, was bei bestimmter Wahl der Einstellwerte nicht immer gegeben ist.In the German Offenlegungsschrift DE 100 32 655 A1 an electrical overcurrent release for a low-voltage circuit breaker is disclosed. The course of the overall characteristic of an overcurrent release should be monotonically falling, which is not always the case with a certain selection of the setting values.

In der Übersetzung der europäischen Patentschrift DE 60 2005 002 389 T2 wird ein Verfahren und Leistungsschalter zur Verminderung von Bogenblitzen während der Wartung an einer Niederspannungsschaltung offenbart.In the translation of the European patent specification DE 60 2005 002 389 T2 discloses a method and circuit breaker for reducing arc lightning during maintenance on a low voltage circuit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Leistungsschalter hinsichtlich ihrer Funktionalität zu verbessern.The object of the present invention is to improve circuit breakers with regard to their functionality.

Diese Aufgabe wird durch einen Leistungsschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved by a circuit breaker with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 9.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein gemessener Stromwert bzw. dessen Äquivalent im Leistungsschalter wahlweise mit einem Faktor multipliziert bzw. gewichtet wird und erst dann einer Bewertungseinheit zugeführt wird. Damit kann beispielsweise ein erhöhter oder verringerter Strom suggeriert werden, der wahlweise auswählbar bzw. zuschaltbar ist. Erfindungsgemäß kann dazu zwischen Stromwandler und Bewertungseinheit, die den zugeführten Wert mit einem oder mehreren Sollwerten vergleicht und bei Überschreiten ein Auslösesignal abgibt, eine Faktoreinheit angeordnet sein. Diese weist einen Steuereingang auf und ist derart ausgestaltet, dass bei Anliegen eines Steuersignales am Steuereingang der der Faktoreinheit zugeführte Wert mit einem Faktor multipliziert wird und dieser modifizierte Wert der Bewertungseinheit zugeführt wird. Dadurch kann der Leitungsschalter bereits vor oder nach Erreichen eines Stromwertes im Stromkreis, den elektrischen Stromkreis unterbrechen. D.h. vor oder nach dem Erreichen eines oder mehrerer „normaler“ Sollwerte wird der elektrische Stromkreis unterbrochen.
Dies hat den Vorteil, dass eine Auslösung des Leistungsschalters mittels der Bewertungseinheit durch eine in ihr hinterlegte Auslösekennlinie, beispielsweise in einem Teilkennlinienbereich der Auslösekennlinie, vorzeitig beziehungsweise früher (oder später) erfolgen kann, da die Bewertungseinheit bzw. deren Schutzfunktion den Strom um einen erhöhten (oder verringerten) Faktor registriert. So kann beispielsweise der Einsatz von Leistungsschaltern beim Anlauf von Elektromotoren, bei denen für eine relativ kurze Anlaufzeit ein erhöhter Strom fließt, der ohne die vorliegende Erfindung gegebenenfalls zum Auslösen des Leistungsschalters führt, vorteilhaft optimiert werden.According to the invention it is provided that a measured current value or its equivalent in the circuit breaker is optionally multiplied or weighted by a factor and only then is fed to an evaluation unit. In this way, for example, an increased or decreased current can be suggested, which can optionally be selected or switched on. According to the invention, a factor unit can be arranged for this purpose between the current transformer and the evaluation unit, which compares the supplied value with one or more setpoint values and emits a trigger signal when exceeded. This has a control input and is designed in such a way that when a control signal is applied to the control input, the value supplied to the factor unit is multiplied by a factor and this modified value is supplied to the evaluation unit. As a result, the line switch can interrupt the electrical circuit before or after a current value has been reached in the circuit. This means that the electrical circuit is interrupted before or after one or more “normal” setpoints are reached.
This has the advantage that the circuit breaker can be tripped prematurely or earlier (or later) by means of the evaluation unit by means of a tripping characteristic stored in it, for example in a partial characteristic area of the tripping characteristic, since the evaluation unit or its protective function increases the current by an increased ( or reduced) factor. For example, the use of circuit breakers when starting up electric motors, in which an increased current flows for a relatively short start-up time, which, without the present invention, may lead to the circuit breaker being tripped, can advantageously be optimized.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor oder nach der Faktoreinheit eine Signalanpassungseinheit angeordnet ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der gemessene Stromwert bzw. dessen Äquivalent an die Bedürfnisse der Bewertungs- bzw. Faktoreinheit angepasst werden kann. Ferner, dass vom Stromwandler gemessene Stromwerte noch angepasst, gewandelt, gefiltert etc. werden können.In an advantageous embodiment of the invention, a signal adaptation unit is arranged before or after the factor unit. This has the particular advantage that the measured current value or its equivalent can be adapted to the needs of the evaluation or factor unit. Furthermore, the current values measured by the current transformer can still be adjusted, converted, filtered, etc.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Faktoreinheit derart ausgestaltet, dass bei Anliegen eines Faktorsignales am Steuereingang der der Faktoreinheit zugeführte Wert mit dem Faktor des Faktorsignales multipliziert wird und dieser modifizierte Wer der Bewertungseinheit zugeführt wird. Dies hat den besonderen Vorteil, dass das Steuersignal gleich den Faktor mitliefert, so dass je nach Betriebsfall variable Faktoren der Faktoreinheit zugeführt werden können und die Stromwerte entsprechend anpassbar sind; im Gegensatz beispielsweise zu einem oder mehreren fest hinterlegtem Faktoren in der Faktoreinheit.In an advantageous embodiment of the invention, the factor unit is designed such that when a factor signal is present at the control input, the value supplied to the factor unit is multiplied by the factor of the factor signal and this modified value is supplied to the evaluation unit. This has the particular advantage that the control signal also supplies the factor so that, depending on the operating case, variable factors can be fed to the factor unit and the current values can be adapted accordingly; in contrast, for example, to one or more permanently stored factors in the factor unit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Bewertungseinheit mit einer Kennlinieneinheit verbunden ist, die der Bewertungseinheit Sollwerte einer Auslösekennlinie bereitstellt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass verschiedene Kennlinienfunktionen der Bewertungseinheit zur Verfügung gestellt werden können.In an advantageous embodiment of the invention, the evaluation unit is connected to a characteristic curve unit which provides the evaluation unit with setpoint values of a trigger characteristic curve. This has the particular advantage that various characteristic curve functions can be made available to the evaluation unit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Steuereingang der Faktoreinheit eine Gewichtungseinheit angeschlossen, die ein Steuer- oder Faktorsignal an die Faktoreinheit abgibt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass mittels einer separaten Einheit die Modifikation ein oder ausgeschaltet bzw. ein Faktor übermittelt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, a weighting unit is connected to the control input of the factor unit and outputs a control or factor signal to the factor unit. This has the particular advantage that the modification can be switched on or off or a factor can be transmitted by means of a separate unit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an Stelle einer Bewertungseinheit mindestens zwei Bewertungseinheiten vorgesehen, denen jeweils eine Faktoreinheit vorgeschaltet ist und diese sind parallel mit dem Stromwandler verbunden, so dass die Werte des Stromwandlers parallel zugeführt werden. Dies hat den besonderen Vorteil, dass verschiedene Schutzfunktionen, wie kurzzeitverzögerter Kurzschlussschutz, langzeitverzögerter Kurzschlussschutz, unverzögerter Kurzschlussschutz usw. realisiert sein können, wobei jeweils eine Schutzfunktion in einer Bewertungseinheit realisiert wird. Die Modifikation durch die Faktoreinheit kann dann je nach verwendeter Schutzfunktion bzw. Bewertungseinheit individuell durchgeführt werden.
Pro Bewertungseinheit können so auch verschiedene Sollwerte für das Auslösen des Leistungsschalters hinterlegt werden, wobei durch wahlweiser Auswahl der Bewertungseinheit (und gegebenenfalls Modifikation) das Auslöseverhalten ausgewählt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, instead of one evaluation unit, at least two evaluation units are provided, each of which is preceded by a factor unit and these are connected in parallel to the current transformer, so that the values of the current transformer are supplied in parallel. This has the particular advantage that various protective functions, such as short-time delayed short-circuit protection, long-time delayed short-circuit protection, instantaneous short-circuit protection, etc. can be implemented, with one protective function being implemented in each case in an evaluation unit. The modification by the factor unit can then be carried out individually depending on the protective function or evaluation unit used.
For each evaluation unit, different setpoint values for tripping the circuit breaker can be stored, with the tripping behavior being able to be selected by optional selection of the evaluation unit (and possibly modification).

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Faktor größer als 1. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Auslösen des Leistungsschalters bereits vor dem Erreichen üblicher Stromwerte erfolgt, so dass beispielsweise die Lichtbogenenergie, die beim Auslösen bzw. Abschalten eines elektrischen Stromkreises auftritt, reduziert wird. Dies ist beispielsweise bedeutsam, wenn eine Anlage im Wartungsmodus ist und sich ein Servicetechniker bzw. andere Personen in der Nähe des Leistungsschalters befinden bzw. beispielsweise bei einem verbauten Leistungsschalter die Schaltschranktür geöffnet ist. Durch ein Abschalten bereits bei geringeren Überströmen wird die Lichtbogenenergie verringert und ein Personenschutz erhöht.
Beispielsweise kann ein Steuersignal bzw. Faktorsignal durch einen Schalter ausgelöst werden, der beispielsweise durch eine geöffnete Schaltschranktür, durch einen Näherungs- und/oder Bewegungsschalter bei Vorhandensein von Personen im Umfeld oder ähnlichem aktiviert werden.In an advantageous embodiment of the invention, the factor is greater than 1. This has the particular advantage that the circuit breaker is triggered before the usual current values are reached, so that, for example, the arc energy that occurs when an electrical circuit is triggered or switched off is reduced becomes. This is significant, for example, when a system is in maintenance mode and a service technician or other people are in the vicinity of the circuit breaker or, for example, in the case of a built-in circuit breaker, the control cabinet door is open. Switching off at low overcurrents reduces the arc energy and increases personal protection.
For example, a control signal or factor signal can be triggered by a switch that is activated, for example, by an open switch cabinet door, by a proximity and / or motion switch when people are in the vicinity or the like.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Faktor kleiner als 1. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der Leistungsschalter nicht so zeitig auslöst. Beispielsweise beim Motoranlauf, wo kurzzeitige Anlaufstromspitzen auftreten können, kann dies von Vorteil sein, da ein eventuelles Auslösen „im Normalfall“ vermieden wird.In an advantageous embodiment of the invention, the factor is less than 1. This has the particular advantage that the circuit breaker does not trip so early. For example, when starting the motor, where short-term starting current peaks can occur, this can be an advantage, as a possible triggering "in normal cases" is avoided.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the present invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Dabei zeigt:

1 eine Darstellung von Elementen eines Leistungsschalters,
2 ein Kennlinienbild eines Leistungsschalters,
3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktionsweise eines Leistungsschalters und
4 ein weiteres Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters.

It shows:

1 a representation of elements of a circuit breaker,
2 a characteristic diagram of a circuit breaker,
3 a block diagram to explain the functioning of a circuit breaker and
4th a further block diagram to explain the function of a circuit breaker according to the invention.

1 zeigt Elemente eines Leistungsschalters, der einen elektrischen Stromkreis L unterbrechen kann und der einen Stromwandler I aufweist, der den elektrischen Strom des Stromkreises L messen kann bzw. ein Äquivalent dessen. Der Stromwandler I kann beispielsweise als Übertrager, Transformator oder Rogowski-Spule ausgeführt sein. Dem Stromwandler I kann eine Signalanpassungseinheit SA nachgeschaltet sein, die beispielsweise eine Anpassung und/oder Filterung des gemessenen Stromwertes vornehmen kann. Der gemessene Stromwert beziehungsweise der von der Signalanpassungsschaltung SA angepasste Stromwert wird einer Bewertungseinheit B zugeführt, die den zugeführten Stromwert bzw. dessen Äquivalent mit einen oder mehreren Sollwerten vergleicht und bei Überschreiten dieser ein Auslösesignal an eine Auslöseaktoreinheit A abgibt, mit der diese verbunden ist. Die Auslöseaktoreinheit A unterbricht bei Empfang eines Auslösesignals den elektrischen Stromkreis L. 1 shows elements of a circuit breaker that forms an electrical circuit L. can interrupt and which has a current transformer I, the electrical current of the circuit L. can measure or an equivalent thereof. The current transformer I can be designed, for example, as a transformer, transformer or Rogowski coil. A signal adaptation unit SA can be connected downstream of the current converter I, which, for example, can adapt and / or filter the measured current value. The measured current value or the current value adjusted by the signal adjustment circuit SA is fed to an evaluation unit B, which compares the fed current value or its equivalent with one or more setpoint values and, if these values are exceeded, emits a trigger signal to a trigger actuator unit A to which it is connected. The trip actuator unit A interrupts the electrical circuit upon receipt of a trip signal L. .

Die Bewertungseinheit B enthält entweder einen oder mehrere Sollwerte, Kennlinien und/oder Parameter zur Ermittlung, ob der elektrische Stromkreis L unterbrochen werden soll. Die Bewertungseinheit B kann alternativ auch mit einer Kennlinieneinheit KP verbunden sein, die Kennlinien und/oder Parameter enthält und der Bewertungseinheit B zur Verfügung stellt. Die Kennlinieneinheit KP kann mit einer Auswahleinheit AW verbunden sein, die beispielsweise zwischen zwei oder mehreren in der Kennlinieneinheit KP gespeicherten Kennlinien und/oder Parametersätzen umschaltet und so jeweils einen spezifischen Parametersatz der Bewertungseinheit B zuführt.The evaluation unit B contains either one or more setpoint values, characteristics and / or parameters for determining whether the electrical circuit is L. should be interrupted. The evaluation unit B can alternatively also be connected to a characteristic curve unit KP, which contains characteristic curves and / or parameters and makes them available to the evaluation unit B. The characteristic curve unit KP can be connected to a selection unit AW which, for example, switches between two or more characteristic curves and / or parameter sets stored in the characteristic curve unit KP and thus feeds a specific parameter set to the evaluation unit B in each case.

2 zeigt ein Kennlinienbild mit zwei Auslösekennlinien eines Leistungsschalters. Auf der X-Achse ist der Faktor x des Nennstromes In abgebildet x In, auf der Y-Achse die Auslösezeit t in Sekunden t[s]. Die 2 enthält zwei Kennlinien 1, 2, die im Anfangs- und Endbereich identisch sind, sich aber im mittleren Bereich unterscheiden. Die erste Kennlinie 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines Stromes der elektrische Stromkreis unterbrochen wird. Die zweite Kennlinie 2 unterbricht den elektrischen Strom im mittleren Bereich erst bei einem höheren Faktor des Nennstromes, im Beispiel beim Zehnfachen. 2 shows a characteristic diagram with two tripping characteristics of a circuit breaker. The x-axis shows the factor x of the rated current In x In, and the y-axis shows the tripping time t in seconds t [s]. The 2 contains two characteristics 1 , 2 which are identical in the beginning and end areas, but differ in the middle area. The first characteristic 1 is characterized in that the electrical circuit is interrupted when a current is exceeded. The second characteristic 2 interrupts the electric current in the middle range only at a higher factor of the nominal current, in the example ten times the current.

3 zeigt ein Detail der Anordnung gemäß 1 mit dem Unterschied, dass der Stromwandler I (bzw. wahlweise eine eingeschaltete Signalanpassungseinheit SA) mit drei Bewertungseinheiten B1, B2, B3, verbunden ist, so dass der gemessene / angepasste gemessene Stromwert bzw. dessen Äquivalent parallel den Bewertungseinheiten zugeführt wird. Die Ausgänge der drei Bewertungseinheiten sind parallel geschaltet mit dem Eingang der Auslöseaktoreinheit A verbunden. 3 shows a detail of the arrangement according to 1 with the difference that the current transformer I (or optionally an activated signal adaptation unit SA) is connected to three evaluation units B1, B2, B3, so that the measured / adjusted measured current value or its equivalent is fed to the evaluation units in parallel. The outputs of the three evaluation units are connected in parallel to the input of the trip actuator unit A.

Ferner ist die Kennlinieneinheit KP mit den drei Bewertungseinheiten B1, B2, B3 verbunden.Furthermore, the characteristic curve unit KP is connected to the three evaluation units B1, B2, B3.

Mittels der drei Bewertungseinheiten B1, B2, B3 können beispielsweise drei verschiedene Schutzarten ausgewählt werden, wie L-Schutz, S-Schutz, I-Schutz. Damit kann beispielsweise der Leistungsschalter bei verschiedenen Stromwerten beziehungsweise Kennlinienverläufen den elektrischen Strom unterbrechen. Z.B. kann eine Bewertungseinheit einen unverzögerten Kurzschlussschutz, eine weitere einen kurzzeitverzögerten Kurzschlussschutz, eine weitere einen langzeitverzögerten Kurzschlussschutz zur Verfügung stellen.
So können beispielsweise wahlweise eine oder alle Schutzarten zur Verfügung stehen.Using the three evaluation units B1, B2, B3, for example, three different types of protection can be selected, such as L protection, S protection, I protection. In this way, for example, the circuit breaker can interrupt the electrical current at different current values or characteristic curves. For example, one evaluation unit can provide an instantaneous short-circuit protection, another a short-time delayed short-circuit protection, and another a long-time delayed short-circuit protection.
For example, one or all types of protection can be available.

4 zeigt eine Anordnung gemäß 3 mit dem Unterschied, dass den drei Bewertungseinheiten B1, B2, B3 jeweils eine Faktoreinheit F1, F2, F3 vorgeschaltet ist. Jede Faktoreinheit F1, F2, F3 führt eine Multiplikation bzw. Gewichtung des gemessenen Stromwertes bzw. seines Äquivalentes mit einem beispielsweise vorher einmalig festgesetzten Faktor durch. Liegt beispielsweise ein Signal am Steuereingang der Faktoreinheit an, wird der gemessene Stromwert / das Äquivalent mit dem Faktor multipliziert und dieser Wert der jeweiligen Bewertungseinheit zugeführt. Alternativ kann dem Steuereingang auch ein Faktor zugeführt werden, so dass bei Anliegen eines Signals am Steuereingang der darin enthaltene Faktor zur Gewichtung des Strommesswertes / des Äquivalentes verwendet wird. Das Signal für den Steuereingang entstammt einer Gewichtungseinheit GE. Die Gewichtungseinheit GE kann beispielsweise mit anderen Einheiten, wie einem Schalter, beispielsweise einer Schaltschranktür, einem Bewegungsmelder, einem Näherungsschalter usw. verbunden sein, so dass eine Gewichtung bei bestimmten Ereignissen durchgeführt wird. 4th shows an arrangement according to 3 with the difference that the three evaluation units B1, B2, B3 are each preceded by a factor unit F1, F2, F3. Each factor unit F1, F2, F3 carries out a multiplication or weighting of the measured current value or its equivalent with a factor which, for example, is previously uniquely determined. If, for example, a signal is present at the control input of the factor unit, the measured current value / the equivalent is multiplied by the factor and this value is fed to the respective evaluation unit. Alternatively, a factor can also be fed to the control input so that when a signal is present at the control input, the factor contained therein is used to weight the measured current value / the equivalent. The signal for the control input comes from a weighting unit GE. The weighting unit GE can be connected, for example, to other units, such as a switch, for example a switch cabinet door, a motion detector, a proximity switch, etc., so that weighting is carried out for certain events.

Im Folgenden soll die Erfindung nochmals erläutert werden. Abhängig von äußeren Begebenheiten kann es notwendig sein, dass die eingestellten Parameter beziehungsweise Kennlinien oder Teilkennlinien eines Leistungsschalters kurzfristig verändert werden müssen. Beispielsweise kann durch die Reduzierung des Kurzschlussauslösestroms die auftretende Lichtbogenenergie reduziert werden. Dies ist beispielsweise sinnvoll, wenn in einem Wartungsfall, zum Beispiel bei geöffneter Schaltschranktür, der Wartungsbeauftragte vor einen Lichtbogen geschützt bzw. der Lichtbogen minimiert werden soll. Eine andere äußere Begebenheit kann zum Beispiel das Fehlen eines Blockiersignales eines nachgeschalteten Leistungsschalters sein, zum Beispiel im Falle von Zone Selective Interlocking respektive ZSI.The invention will be explained again below. Depending on external circumstances, it may be necessary that the set parameters or characteristics or partial characteristics of a circuit breaker have to be changed at short notice. For example, by reducing the short-circuit tripping current, the arc energy that occurs can be reduced. This is useful, for example, if, in the event of maintenance, for example when the control cabinet door is open, the maintenance officer should be protected from an arc or the arc should be minimized. Another external occurrence can be, for example, the lack of a blocking signal from a downstream circuit breaker, for example in the case of Zone Selective Interlocking or ZSI.

Im Gegensatz zum Änderung einzelner oder aller Kennlinienparameter eines Leistungsschalters wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der gemessene Strom bzw. dessen Äquivalent derart bewertet wird, dass eine Auslösung frühzeitig beziehungsweise verspätet erfolgt.In contrast to changing individual or all characteristic parameters of a circuit breaker, it is now proposed according to the invention that the measured current or its equivalent is evaluated in such a way that tripping occurs early or late.

Eine Standardkennlinie eines Leitungsschalters besteht häufig aus drei Kennlinienabschnitten beziehungsweise drei Teilkennlinien. Eine erste für den Langzeitschutz L, eine zweite für den verzögerten Kurzschlussschutz S und eine dritte für den unverzögerten Kurzschlussschutz I. Jedem dieser Teilkennlinien ist ein Auswertealgorithmus zugeordnet, der durch die Bewertungseinheit ausgeführt wird. Diesem wird der gemessene Strom bzw. dessen Äquivalent zur Bewertung zugeführt. Die Bewertung erfolgt anhand der eingestellten Parameter und somit gemäß der zur Auslösung eingestellten Kennlinie. Erfindungsgemäß wird nun jedoch vor der Bewertung der gemessene Strom beziehungsweise das Äquivalent mit einem Faktor größer oder kleiner multipliziert bzw. gewichtet. So erfolgt eine Auslösung im jeweiligen Teilkennlinienbereich vorzeitig beziehungsweise verspätet, da die Schutzfunktion den Strom um den Faktor höher oder geringer registriert.A standard characteristic curve of a line switch often consists of three characteristic curve sections or three partial characteristic curves. A first for long-term protection L. , a second for the delayed short-circuit protection S and a third for the instantaneous short-circuit protection I. Each of these partial characteristics is assigned an evaluation algorithm which is executed by the evaluation unit. The measured current or its equivalent is fed to this for evaluation. The evaluation is based on the set parameters and thus according to the characteristic curve set for triggering. According to the invention, however, before the assessment, the measured current or the equivalent is multiplied or weighted by a factor larger or smaller. Tripping in the respective partial characteristic area is either premature or delayed, as the protective function registers the current by a factor higher or lower.

Die Gewichtung kann vor oder nach der Signalanpassung des gemessenen Stromwertes bzw. Äquivalentes erfolgen.The weighting can take place before or after the signal adaptation of the measured current value or equivalent.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass keine Parameter verändert werden müssen und auch kein zusätzlicher Algorithmus geschaffen werden muss, der beispielsweise parallel zu den Standard-Algorithmen verwendet werden müsste.The advantage of the invention is that no parameters have to be changed and no additional algorithm has to be created that would have to be used in parallel to the standard algorithms, for example.

Claims

Circuit breaker for interrupting an electrical circuit, with a current transformer (I), for measuring the electrical current of the circuit, which is connected to an evaluation unit (B, B1, B2, B3) that compares the supplied value with one or more setpoints and at Exceeding emits a trip signal which is connected to a trip actuator unit (A), which interrupts the electrical circuit when a trip signal is received, characterized in that a factor unit (F1, F1, B3) between the current transformer (I) and the evaluation unit (B, B1, B2, B3) F2, F3) is arranged, which has a control input, and that the factor unit is designed such that when a control signal is present at the control input, the value supplied to the factor unit (F1, F2, F3) is multiplied by a factor and this modified value of the evaluation unit (B, B1, B2, B3) is supplied so that the circuit breaker interrupts the circuit at current values that vo r or after one or more setpoints have been reached.

Circuit breaker after Claim 1 , characterized in that a signal adaptation unit (SA) is arranged before or after the factor unit (F1, F2, F3).

Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the factor unit (F1, F2, F3) is designed in such a way that when a factor signal is applied to the control input, the value supplied to the factor unit (F1, F2, F3) is multiplied by the factor of the factor signal and this modified who is fed to the evaluation unit (B, B1, B2, B3).

Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit (B, B1, B2, B3) is connected to a characteristic unit (KP) which provides the evaluation unit (B, B1, B2, B3) with setpoints of a tripping characteristic.

Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that a weighting unit (GE) is connected to the control input of the factor unit (F1, F2, F3) and outputs a control or factor signal to the factor unit (F1, F2, F3).

Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that instead of an evaluation unit (B) at least two evaluation units (B1, B2, B3) are provided, each of which is preceded by a factor unit (F1, F2, F3) and this is in parallel with the current transformer (I) are connected so that the values of the current transformer (I) are fed in parallel.

Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the factor is greater than 1.

Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the factor is less than 1.

Method for operating a circuit breaker, in which a current value of a circuit is measured, this current value is compared with one or more setpoint values, the circuit is interrupted when one or more setpoint values are exceeded, characterized in that, that the measured current value is multiplied by a factor before the comparison, so that the circuit is interrupted at current values that lie before or after one or more target values are reached.