JPH01503033A - 住宅及び工場等の屋内電気設備の給電のための過電流保護装置 - Google Patents
住宅及び工場等の屋内電気設備の給電のための過電流保護装置Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/06—Details with automatic reconnection
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の名称
住宅及び工場等の屋内電気設備の給電のための過電流保護装置
発明の詳細な説明
本発明は、請求項1に記載の上位概念に記載の配電網と前記配電網の相線から分
岐されている引込線−電線により接続されている室内引込部の領域の中の電線を
保護するためのそれぞれ1つの過電流保護装置を具備し、
住宅及び工場等の屋内電気設備例えば住宅の給電装置の給電のための過電流保護
装置に関する。
いわゆる屋内引込部を、定格電圧が1000Vyでの強電装置の一部として敷設
するために、vDE規則として記載の西独規格の第732 / 03.83部の
DIN571 oovDEoi ooシリーズが適用され、その際にこのシリー
ズの相応の別の規格も共に適用される。
このような適用においては、屋内引込部は屋内引込線又は屋内引込ケーブルと、
対応する引込ボックスとを備え、屋内引込部及び屋内引込ケーブルは双方とも以
後において線と呼称し、このような線は屋内への入口個所から始’E D 、引
込ボックスは電流負荷機器への移行部を形成する。各屋内引込部は引込ボックス
の中に所要の過電流保護装置を備え、このような過電流保護装置は多くの場合に
は帯状ヒユーズである。屋内引込部の電線のための最小断面は過電流保護装置の
定格電涛に相応して決められ、琴内引込紛は、アーク短絡の際に線が、建物へ火
が広がることなしに燃焼するように敷設される。
このようにして、本来は負荷機器のために設けられているブレーカが屋内引込線
と、場合に応じて更に屋内接続線とも接続されても、このブレーカは負荷機器の
中で短絡又は過電流発生の際のみに作動する。
大都市又は大住宅地の周辺に新たに住宅を建設するための建設地の開拓の際、又
は、新しい都市又は地区の建設の際には、給電のための配電網が相応の規模で拡
大された9、新たに敷設されたシする。現在では、ローカル発電所を有する大き
い住宅地においては、部分的に異なる配電網電圧で種々の負荷機器屏に接続され
ている、多数となった配t#lS母線を有する配電網が拡大されるのみでなく、
これらの配電網母線から9==の建物に分岐する引込線の数も特に住宅地では多
い。
この場合には、配電網母線に並列に接続されている引込線は、市電における場合
と類似に、互いに僅かな間隔で敷設される。建物の給電のための配電網を拡大す
ることにより到来した現状では、例えば埋設ケーブルとして敷設された引込線が
危険に曝される可能性がある。掘シ起こし作業の際に使用するシャベル型掘削機
により、又、頻繁に行われる、地中の導管の修復の際及びケーブル敷設の際に使
用される土木作業用工具により屋内引込ケーブルの外套が損傷又は破断され、そ
の結果、を繕が短絡されることがある。このようにし発生するケーブル火災又は
アーク短絡により大きな火災が発生しないように、配電網母線が短絡され、この
配ttA母線に接続されている建物の給゛亀が中断される。
例えば落雷・暴風による建物の屋根破壊・建物の火事による熱等により、屋外配
電網における引込線が危険に曝される可能性もある。特に引込線の損傷及び破壊
の例外的な原因として、人力による建物・通シ・歩道からの損傷及び破壊がある
。
本発明によシ、特に住宅の給電装置のための、冒頭に記載の形式の過電流保護装
置が提供され、この過電流保護装置は、引込線のためであり、更に配電網母線の
ためでもあるブレーカが制御し、このブレーカは、配電網と、引込部の過電流装
置との間の領域の中で過電流又は短絡が発生すると迅速に作動する。
本発明の要旨は、付加的に1つの過電流保護装置if’を引込線の各前記引込線
−ILIJの中に、前記配電網からの前記引込線の分岐点の直後に設け、
前記過電流保護装置はブレーカと、前記ブレーカ全作動する制御ユニットと全具
備し、
前記制御ユニットは配電網からの′電流で給電される信号増幅器を有しておシ、
さらに前記引込線の前記引込線−t@の中に過電流が発生すると、前記制御ユニ
ットに1前記ブレーカによる電流(負荷電流)の遮断を制御する信号を供給する
過電流検出器を具備し、
さらに過電流の原因が除去されると、前記制御ユニットに、ブレーカによる電流
の再投入接続を制御する信号を供給する監視装置を具備する点にある。
このようにして、切換可能な保護装置ヲ備えている過電流保護装置が実現され、
この過電流保護装置は過電流によシ制御され、引込線又は屋内引込線の中に過電
流又は短絡が発生すると迅速に電流を遮断する。従って、短絡された電線は、高
い電流負荷による危険から保護され、同時に、短絡されていない線を介して配電
網に接続されている電力消費機器の給電は中断されずに維持される。同様に、給
電されている配電網母線は過負荷から保護され、従って、当該の配電網区域の非
常遮断を回避することができる。
屋外配を喝における線と、ケーブル配電網における線とのそれぞれの場合の使用
のために、1本の引込線のすべての電線の過電流保護装置が1つの共通の保護ケ
ーシングの中に設けられている。この保護ケーシングは衝撃に対して堅牢に形成
され、気密に密閉可能であゃ、引込線の各電線と中性線のために1つの入力側端
子と1つの出力側端子とt−備えている。特定の使用例においては、2本又はそ
れを上回る数の引込線の過電流保護装置のために1つの共通の保護ケーシングt
設けると適切な場合もある。
本発明の種々の実施例においては、本発明による切換可能な過電流保護装置の構
成がことなる。次にこれらの実施側管簡単に説明する。
電気機械的接触器は過電流保護装置のブレーカとして用いられる。対応する制枇
ユニットは、配!@に電源として接続されている、を磁作動のための2つの継電
器電流回路を備え、これら、の2つの継電器電流回路のうちの一方は、切換接触
子の分離のためであシ、他方はその閉成のためであり、それぞれは、1つの半導
体スイッチ素子と1つの励磁コイルとの直列接続?備えている。切換接触子の分
離のたねの継を器電派回路の半導体スイッチ素子は過電流検出器の信号によシ及
び/又社、引込線における短絡の際に発生される信号によシ制御されて、励磁電
流を遮断する。電力消費機器を再投入接続するために切換接触子を閉成するため
の継電器電流回路の半導体スイッチ素子は、励磁電流全接続するために、監視装
置の信号、即ち、過電流又は短絡の原因の除去の板に再び到来する信号により制
御される。励磁直流よる電磁作動のために継電器電流回路は配電網整流器を介し
て配電網に接続されている。
電流を遮断する際に切換接触子を短い作動時間で分離するために、このために設
けられている継電器電流回路は公知の方法で、配t@直流電圧を上回る直流電圧
を有する電源に接続されている。同一の手段が、切換接触子を閉成するためのa
t器電流回路のために実施され、このようにしてこの切換接触子を同様に、この
手段なしの場合に比して短い作動時間で電流を接続する際に閉成することができ
る。
互いに逆の方向に並列に接続されている配電網サイリスタt−備えている半導体
保護開閉器はブレーカとして用いられる。その制御ユニットは、両方のサイリス
タに共通の1つの出力側を有する制御パルス発生器を備え、この出力側には半導
体スイッチが並列に接続されている。制御パルス発生器は配置網に、制御パルス
を形成するための電源として接続され、この制臣パルスによシプレーカの配電網
サイリスクは、交流電流(負荷電流)を流通させるために導通制御される。引込
線に過電流又は短絡が発生した場合には、2つの配電網サイリスタのうちのそれ
ぞれ1つの自動消弧により負荷機器を遮断するために、前述の半導体スイッチが
過電流検出器の信号、又は短絡検出器の信号によシ導通制御され、このようにし
て制御出力側は、負荷機器電流を再投入接続するために監視装置の信号が送出さ
れて、過電流検出器の信号は終了される1で短絡状態に保持される。
切換可能な過電流保護装置のこの実施例においては、ブレーカは、1つの電2機
械的接触器と1つのチョークコイルとの直列接続に、互いに方向が逆に並列に接
続されている配電網サイリスタを備えている半導体保護開閉器が並列に接続され
ていることによシ構成されている。この場合に半導体保護開閉器は例えば、電流
t−遮断する際に切換接触子を切換アークなしに分離するための補助手段として
用いられる。前述の直列接続のチョークコイルにおいて、過電流が発生する際の
電流増加によシパルス形電圧が形成され、このパルス形電圧が半導体保護開閉器
に印加され、配電網サイリスクを点弧し、その結果、この配電網サイリスタは過
電流検出器の信号により及び/又は、有利には監視装置により代用される短#8
検出器の信号により導通制御される。半導体保護開閉器の制御ユニットに供給さ
れるこのような信号は同時に電気機械的接触器の制御ユニットに供給され、この
ようにして、継電器電流回路の半導体素子が制御されて切換接触子が分離され、
その代わりに励磁電流が接続される。接触器の制御ユニットにこの信号は、特に
配電晴サイリスタを持続的に制御するために、電気機械的接触器の遮断時間よシ
長く持続して供給され、このようにして配電網サイリスタが、自身によ多接続さ
れた電流に対して導通状態を保持しこのようにして切換接触子は、分離される1
で僅かな電流しか自身に流れない状態に保持される。過電流又は短絡の原因Pi
al t−除去した後に送出される、監視装量の信号は電気機A触器の制御ユニ
ットに供給され、このようにして、継電器電流回路の半導体スイツテス子が制御
されて切換接触子が閉成され、そのために励磁電流が投入液αされる。
このような信号は同時に、電気機械的接触器の切換接触子も切換アークなしに閉
成しなければならない場合に半導体保護開閉器のInユニットに供給される。
このために半導体保S開閉器の配電網サイリスタはこの信号によシ、電気機械的
接触器の接続時間シ長く導通状態に保持されなければならない。
次に不発明を実施例に基づいて図を用いて説明する。
第1[F]はVDE 0100第7’ !1−’2 / 03.83部に従って
構成されている強電装置のための本発明による過電流保護装置の略示図、第2図
は前述の第1の実施例における本発明の過電流保護装置のブロック回路図、第3
図は前述の第2の実施例における本発明の過電流保護装置のブロック回路図、第
4図は前述の第3の実施例における本発明の過電流保護装置のブロック回路図で
ある。
第2図ないし第4図のそれぞれにおいて、本発明の過電流保護装置は、6相線の
うちの1本の相tmのみに対してしめされている。異なる図における同一部分線
同一符号によ)示されている。
次に本発明を実施例に基づいて図を用いて説明する。
第1図においては、符号Eにより示されている部分、即ち、家屋建物への給電の
ための強電電流装置の屋内引込部が示されているのみである。屋内引込部は、建
物Hへ入る個所から始する屋内引込線1と、帯状ヒュ込線の分岐点Vの横に右側
に位置する、第1図における装置部分は負荷機器と呼称され、符号Aにより示さ
れている。
引込I!1′により屋内引込線lは配電網Nの配電網母線と接続され、引込線1
′の途中に付加的に過電流保護機構0が設けられ、過電流保護W&構Uは過電流
保護機@Uと異なシ開閉可能である。第1図においては、過電流保護機構Uは配
を硼母線からの引込線1′の分岐点ANの背後に直接に設けられている。即ち、
引込線1′の各相Is l/Rと1′sとl’Tとのそれぞれの途中に−φ1
1つの過電流保護機構Uが設けられ、この引込線1′は、配電網Nの配電網母線
と、屋内引込I!1と同様に3相である、即ち、この引込線1′は中性線の他に
相電流憇全備えている。同一の配電網母線からの別の3相の引込線の分岐点AN
が第1図の右側に示されている。
これらの線のそれぞれは別の建物の中に導かれ、同一の開閉可能な過電流保護機
構Ut備えている。
本発明の過電流保護機構は、ブレーカLt−その内部に設ける仁とによシ開閉可
能となり、ブレーカLは、場合に応じて信号増幅器を備えている制御ユニツ)S
tによシ、過電流保護S構を備えている電流線の中に過電流が流れると直ちに開
かれ、このようにしてこの電流線の中の電流上遮断する。過電流の原因が除去さ
れると電流線の中に電流が再び流れる。過電流は、電流センサW8tを備えてい
る過電流検出器りによシ検出さとしての信号が形成され、この信号は制御ユニッ
トStの入力側1に供給される。ブレーカLはその都度に制徴ユニツ) Stの
出力側mとの作動接続により、対応する動作を実現するために作動される。
前記の構成部品りとStとOとDとは”atと共動し3相の引込線1′の電流i
1’Rと1′8とl’Tとの途中に設けられている6つの開閉可能な過電流保護
機構は1つの共通の保護ケーシングGの中に設けられる。保護ケーシングGの中
の過電流保護@構の特徴は前述の通9であシ、これは第20ないし第41に示さ
れ、それぞれの図において、3つの同一のこのような保護機構のうちの1つの過
電流保護機構U′が示されている。
第2図に示されている過電流保護機構SRは1つの電気機械的接触器(電磁1i
at器) Sch k s閉成位置で示されている切換接触子対K及びに’に有
するブレーカt−備え、切換接触子対K及びKは1つの固定形切換接触子と1つ
の回動形切換接触子とから成る。その制御ユニツ) Stは、電磁作動のための
2つの継電器電流回路から成シ、これらの2つの継電器電流回路はそれぞれ、励
磁コイルe1又はe2と、1つ無接点形継電器切換素子即ちサイリスタT1又は
T2とから成シ、励磁コイルe1と無接点形継電器切換素子即ちサイリスタT1
とは直列am’i形成し、励磁コイルe2と無接点形継電器切換素子即ちサイリ
スタT2とは直列液。
続を形成し、これらの2つの直列接続は互いに並列に接続され、この並列接続は
配電網整流器G1の出力側に接続されている。この配電網整流器G1は配電網ト
ランスTr f:介して配電網相1ll(この場合にはR)に接続され、この配
電網相線から、保護すべき電流線(この場合には1′R)が分岐されている。
励磁コイルは、コイル軸線内とコイル軸線に沿って移動可能であり、棒状である
磁石1!11又はm2t−それぞれ備えているシリンダ巻線であシ、磁石m1又
はm2は、回動可能な切換接触子に¥I:叩く、突棒部材と機械的に連動するよ
うに形成されている。第2図において、この突棒部材は、切換接触子Kに向いて
いるそれぞれ1つの矢印先端部により示され、機械的連動は、それぞれ1本の作
用線により示されている。サイリスタT1の、制御ユニットStの入力側It−
形成している制御電極に供給される、後述の過電流検出器りからの点弧信号によ
り励磁電流がコイルe1の中を流れ、このようにして、切換接触子Kを開放状1
にする動作がトリガされる。制御ユニットStの入力側It−形成しているサイ
リスタテ20制御電極に供給される、後述の監視機11IOの点弧信号によ)コ
イルe2の中に励磁電流が流れ、このようにして、切換接触子Kt−閉成状態に
する動作が、対応する突棒部材によりトリガされる。前述の作用線はそれぞれ、
■により示されている、制御ユニツ)8t01つの操作出力側を形成する。
第2図において、サイリスタT1とT2とを備えている2つの継電器電流回路は
1つのプッシュプル回路全形成し、このプッシュプル回路はその都度に、過電流
検出器の信号によシコイルe1の中に励磁電流が流れることにより作動され、次
いで、監視gI構0の信号により励磁電流がコイルe2の中に流れることにより
作動され、この励磁電流の消失とともに作動が停止する。
第2図に示されているようにプッシュプル回路が消去コンデンサC上備え、配電
網整流器G1が、途切れのない直流電圧を供給するか、又は過電流検出器りの信
号が監視機構0の信号の送出1で延長される場合には、サイリスタT1によシ接
続される励磁電流は、サイリスタT2の第2の励磁電流が流れるように接続され
、従ってサイリスタT1が強制的に消去されるlで流へこの第2の励磁電流は、
サイリスタT1によシ励磁電流が流れるように接続され、従ってサイリスタT2
が強制的に消去されるIで流れ、以下同様に繰返される。
この方法の利点は、切換接触子にとKが前述の作動手段によりそれぞれ、その時
の切換位置に、機絨的ブレーカにおいて通常使手されている、同様に作用する手
段が存在するしないとに無関係に確実に固定され、更に、その都尻の他方の切換
位置への切換えは、その際に互いに補助しあう作動手段により加速される点であ
る。
同一の利点は、サイリスタT1とT2とを、半導体スイッチ素子としてのスイッ
チトランジスタによジ置換し、過電流検出器りからの制御信号と監視機goから
の制御信号とを、次に続く過電流検出器りからの制御信号と監視機@0からの制
御信号との送出1で延長される場合か、継電器電流回路に給電する配電網整流器
が途切れのない直流電圧を供給する場合に得ることができる。
電気機晶触器の切換接触子の切換動作を加速するための手段は、第2図の過電流
保護機構においては、この(2)の左側に示されている、コンデンサCのための
制御充電スイッチSL f備えている充電回路を使用して切換接触子tそれぞれ
、充電回路なしの場合に比してよシ短い操作時間で互いに分離し、その結果、対
厄する継電器電流回路の操作手段の応動遅延をより小さくすることができる。充
電回路は整流器を介して配電網トランスTrの付加的2次巻MWzと接続され、
付加的2次巻線W、!、は、配を硼娶流器G1に供給される電圧よシ数倍高い電
圧に対して設計されている。このためにトランスの単位出力当たシの重量を高く
する必要はない。コンデンサCは1つの抵抗と、充電スイッチSLとを介して、
札当高い直流電圧に充電され、充電スイッチSLは、例えば10ないし20ミリ
秒の所望の短い作動時間用に設計されている。双方のl!電器電流回路には充電
回路の出力側aから高い直流電圧が供給される。
前述の過電流検出器りと、同様に前述の監視機構0とは、第2図に示されている
過電流保護機梠Uの残9の欅成部分七構成してもいる。因示されているように過
電流保護機得0′においては、過電流保護機構6′の切換接触子K及びKと、過
電流保護機構Uの出力端子に1 との間の電流?l l’R1−、電流縁l′8
の中に発生する過電流を検出する電流センサWstとして用いられている。電流
縁1’itには2つのプローブ線fか接続され、プローブifはディスクリミネ
ータ又はフィルタ回路Fを介してブリッジ全波整流回路Grの入力側と接続され
ている。ブリッジ全波整流回路()rの出力側には閾値段atが接続され、閾値
段8tは、増幅器を備えているフリップフロップにの前に接続されている。
構成部分?とGrとstとkとは”stと共働して過電流検出器りを構成してい
る。過電流検出器りの出力@全7リツプフロツプにの出力側が形成し、クリップ
70ツブにの出力側は信号緑によシ一方では制御ユニット8tの制御入力側1、
即ちサイリスタT1の制御電極と接続され、他方では、前述の充電回路の制御人
力偏すと接続されている。
フィルタ回路Fは、電流tal′□からタップして取出された電圧の誘導成分を
通過させるためにのみ構成され、閾値段atの閾値は、この闇値が、短絡時に引
込線1′8に魔れる電流の変化(li/atに等しい誘導成分の電圧値を上回ら
ないように定められている。このようにしてfg、格の凍のみに閾値段の信号が
送出され、このようにしてフリップフロップにの出力側から、接触器8chの切
換接触子′f開放状態にする動作tトリガさ七、コンデンサCの充電回路の中に
充tt流を流れるようにするための点弧信号が発生される。この点弧信号は既に
短絡発生の際に発生され、その結果、このようにしてトリガされた操作間に短絡
電流は先ず増加1次いで、この短絡電流は、配電網の電圧が、短絡された引込線
の分岐点において過度に低下する程に大きくなる前に、切換接触子力;開放状態
となることにより遮断される。前述のように過電流検出器りは付加的に、短絡に
起因しない過電流t−濱出するために構成され、このために過電流検出器りは例
えば付加的な閾値段を備え、この付加的な閾値段の入力側は付加的なブリッジ整
流器を介してプローブ線と接続され、このグローブ線はフィルタ回路Fの前で@
fから分岐されている。
この閾値段の出力側はフリップフロップにの入力側と接続されている。この閾値
段の閾値は、点弧信号が、過電流が所定の値に到達すると発生されるように決め
られている。
第2図の過電流保護機構の監視機構0は実質的に、2つの電圧変換器W1とW2
の、直列に接続されている2つの1次巻線W1とw2とにより構成される分圧器
から成る。この分圧器は過電流保護機構の保護ケーシングGの中で、電流線1′
8の入力側接続端子Kl、 ’i中性線MPの出力側接続端子KIAと接続し、
従ってこの分圧器は、配電網の相線Rと中性線MPとの間に存在する相電圧につ
ながっている。1次巻線w1とw2との接続により形成される分圧点は電流1!
l’、の出力端子KIAと接続されている。電圧変換器W2の1次巻線W2に
一部して電流線1/、と中性@MPとは出力側接続端子KIAと接続され、この
電圧変換器W2の2次巻線vsに信号変換器が接続されている。この信号変換器
においては、入力側にブリッジ整流器Grが後置接続され、次いで変換器段Uが
接続され、変換器段Uの出力側には制御ユニットStの制御入力側l即ちサイリ
スタT2の制御電極が接続されている。屋内端子への給電が行われている(接触
器8chは閉成状態である)間、2次巻線W8には交流電圧が印加されておシ、
この交流電圧は、W2の変圧比vs/w2によシ決x?)、信号形成に適切な小
さい振幅値を配電網相電圧の振幅値の一部として有する。2次巻線wsにおける
交流寛圧は、引込線1′8において短絡が発生すると消失し、この交流電圧は、
引込線が短絡されているか、又は低抵抗で橋絡されている限り存在しないか、又
は信号形成には小さすぎる。2次巻線wsにおける交流電圧は、短絡、又は過電
流の原因が除去されると直ちに再び発生する。前述の信号変換器のブリッジ全波
整流回路及び変換器段Uによシこの交流電圧は制御ユニットstのサイリスタT
2のための方形制御信号に変換され、この方形制御信号により励磁電流が励磁コ
イルe2の中を流れ、電流を投入する再接続のために切換接触子を閉成する操作
がトリガされる。制御信号の長さは、2次巻mvsにおける交流電圧の回復から
始1す、切換接触子K及びKの閉成に必要な時間より短い持続時間に制限すると
有利である、何故ならば切換接触子K及びKの閉成後に励磁電流が遮断されるか
らである。
前述のように、監視機構0によシ形成され、持続時間が制限されている制御信号
と、過電流検出器りにより形成され、持続時間が制限されている制御信号とは、
サイリスタの代わりにトランジスタが半導体切換素子T1とT2として使用され
、これらのトランジスタがこれらの制御信号によシ制御されるか、又は、r−ト
ターンオフなサイリスタ又は単−消去形サイリスタカζこれらに整合する制御二
二ツ) Stの中に使用される場合には前述の目的を嘴た丁。
監視機構0の信号変換器が変換器Uの代わりに、信号形成用フリップフロップと
、これに前置接続される閾値段とを備えるようにし、このようにして、短絡、又
は過電流の原因が完全に除去されていない場合には、充分に高い闇値を設定する
ことにより制御信号の送出、ひいては切換接触子K及びKの閉成を相応に確実に
阻止するようにすることもできる。
においては、(2)において説明したように、電気機械的接触器の代わりに、互
いに並列に接続されている2つの配電網サイリスタTh 1とTh 2と全備え
ている半導体保護開閉器がブレーカとして使用されている。第3図においては、
対応する制御ユニツ) Stは制御パルス発生器を備え、この制御パルス発生器
は監視機構0の電圧変換器W2’に介して、制御パルスの形成に用いられる電源
としての配電網Nに接続されている。このために電圧変換器は、所要の電力を制
御パルス発生器に供給するために、相応の変圧比W8 / W 2で配を網トラ
ンスと同様に構成されている。電圧変換器W2の構成と無関係に監視機構Oは、
自身の本来の機能のためと、同時に短絡検出器として使用される。従って過電流
検出器りは、前述の過電流保護機構の実施例においては、電力消費機器を、所定
の過電流値の到達すると遮断しなければならない場合にのみ付加的に設けられる
。第3図において、この過電流検出器がその構成部品fとGrとstとkと共に
示されているが、プローブ線ft−備えている電流センナ”atへの接続は示さ
れていない。この過電流検出器りの信号により、引込線の相線l′□の中に過電
流が発生した場合に、制御ユニッ) Stの出力側に並列に接続されている、こ
の場合は切換トランジスタである半導体スイッチTkが導通制御され、このよう
にして制御入力側mが短絡される。
従ってブレーカLの配電網サイリスタTh 1とTh 2には制御パルスは供給
されず、従って配電網サイリスタTh 1とTh 2の電流の導通状態は自己消
弧により終了され、負荷電流は遮断される。切換トランジスタは短絡検出器の信
号によっても導通制御される。負荷電流を再び投入接続するための、監視機@O
の信号は信号線r1−介して過電流検出器りのフリップフロップ段にのリセット
入力側に供給され、従ってTkは遮断され、その結果、制御パルスはブレーカL
の配電網サイリスタに再び供給される。
制御能力を有する制御パルスは、電圧変換器W2の2次巻1ivrsに供給され
、1を下回る変圧比により低降され、負荷機器に印加される相交流電圧UR′f
t整流し変換することにより、ブリッジ整流器Grと変換段Uとにより発生され
る。ブリッジ整流器Grと変換段Uとは制御パルス発生器ttm成し、第2図に
示されている、過電流検出器の実施例におけるように、監視機構Oに後置接続さ
れている構成部分である。その他の手段なしに監視機構は、制御パルス発生器の
配電網トランスとして構成されている電圧変換器W2と共に短絡検出器としても
構成されている。引込線1′に短絡が発生すると、電圧変換器W2に印加されて
いる相交流電圧顔は消失し、その結果、制御パルスは発生されなくなる。ブレー
カのサイリスタはそれぞれ、負荷電流の零点通過の際に自動的に消弧され、負荷
電流は遮断される。負荷電流が短絡の際に時間的電流の経過において既に、電圧
変換器W2に印加される相交流電圧の振幅は、制御能力を有する制御パルスが形
成されない程に小さくなる。負荷電流の遮断後においては、短絡が存在する限り
相交流電圧ORは監視機構0の電圧変換器W1に印加されている。短絡除去後に
はこの相交流電圧URは一時的に、ブレーカLの配電網サイリスタが導通状態で
はない限り、電圧変換器即ち1次巻線w1とW2との、分圧器を構成する接続に
印加されている。変圧変換器の1次巻線の巻数比w ’l / wlは、1次巻
線W2における相交流電圧URが、電圧変換器W2の変圧比v 2/ vsを考
慮して、点弧能力を有する制御パルス會形成するのに充分に大きいように選定さ
れる。配電網サイリスタTh iとTh 2とが導通状態になると相交流電圧U
Rが再び電圧変換器W2の1次巻線に印加される。
第4図に示され、(3)において説明した、過電流保護機構6′□の別の1つの
実施例においては、ブレーカLは、第3図の半導体保護開閉器と、テヨークコイ
ル(直列チョークコイルDr )と直列にwc続されている、第2図の電気機械
的接触器との組合せからなシ、この半導体保護開閉器とこの電気機械的接触器は
互いに並列に接続されている。この実施例においては、負荷電流は、通常給電の
際には持続的に閉成されている電気機械的接触器を介して供給される。
半導体保護開閉器は補助切換手段として用いられ、引込線に短絡又は過電流が発
生した場合にはこの補助切換手段により、切換接触子K及びKが、できるかぎり
小さい電流負荷で又はアークなしに互いに分離される。
双方の場合に、過電流検出器り及び/又は監視機構0の信号により半導体保護開
閉器は導通状態にされ、その際に、短絡電流1にの立上カ時にチョークコイルD
rに形成されている電圧パルスによシ順方向に負荷される配電網サイリスタは点
弧され、導通制御される。
このようにして短絡電流に対してチョークコイルの低抵抗のバイパスが、接触器
8chが閉成されている場合でも点弧され、その結果、バイパス電流分岐路と、
中性線MPによシ短絡される引込線1′8とを介して、立上り上昇している短絡
電流1にの大部分は流れ、接触器SchとDrと上音する電流路は、かなり緩慢
に増加する、短絡電流1にの相応して小さい成分によシ負荷される。過電流保護
器及び/又は監視機構の信号は同時に電気機械的接触器の制御ユニット、舶−に
供給され、このようにして継電器電流回路の励磁電流切換接触子の分離のために
接続される。接触器Schの遮断時間の終わシに切換接触子が互いに分離され、
短絡電流1にの前記の小さい成分が遮断されると、短絡電流1にの、バイパスを
流分岐路に転流される成分は更に流れ続け、導通状態の配電網サイリスタの自己
消弧にょシ、次の電流零点通過において遮断される。第4図の過電流保護機構に
関する説明に続いて次に、接触器SchとチョークコイルDr t−有する電流
分岐路と、半導体保護開閉器上音する電流分岐路との並列接続から成るブレーカ
Lの、機能に相応した実施例を、1つの例(給電装&)との関連において説明す
る。
第4図に示されている、ブレーカLを備えている過電流保護機構においては、電
気機械的接触器の制御ユニット」は、第2図に示されている制御二二ッ) 8c
hと同様に構成され、サイリスタT1とT2とt1プッシュプル回路の中の2つ
の継電器回路の半導体スイッチ素子として備えている。接触器の遮断時間に10
m5ec以下に付加的に低減するために、第2図の左に示されているように制御
ユニットに充電回路を設けることもある。半導体保護開閉器の配電網サイリスタ
Th iとTh 2とのための制御ユニットは、信号入力側lと制御出力側mと
t有する増幅器であり、信号入力@lには、監視機構0の変換段Uから導出され
た信号が供給され、制御出力側mは配を網サイリスタと接続され、この配電網サ
イリスタは、第3囚における制御ユニットと同様の方法で制御される。第4図の
制御ユニッ) Stはしかし配電網整流器G1から、2つの継電器電流回路の接
続を介して給電される。第4図の過電流保護器構は場合に応じて過電流検出器と
監視機構とt備えることができ、これらの過電流検出器と監視機構とは、双方の
接触器SchとサイリスタTh 2及びTh 2とに共通に設けられる。第4図
に示されている過電流保護機構はこ九に対して監視機構0のみを備え、この監視
機構0は同時に短絡検出器として使用される。
このために変換段Uの制御機能は相応に構成され、例えば1つの信号出力側と、
接触器Schの制御ユニットStのサイリスタで1及びT2のための1つの制御
出力側とを備え、この制御出力側は、所足の時定数を有する否定付フリッグフロ
ツプnk介して、半導体保護開閉器のための制御ユニットStの入力側と接続さ
れている。変換段Uの制御出力側からは、電圧変換器W2の2次巻mvsの側に
おいて、後縁が階段状であシ、制御能力を有する方形持続パルスが、交流電圧が
所定の値を下回ると取出される。この制御出力側は一方では制御ユニット里の制
御入力側1(サイリスタT2の制御電極)と接続され、他方では、信号を反転す
る7リツプ70ツブku11−介して制御入力側l(サイリスタT1の制御電極
)接続されている。引込線1′8に短絡が発生した場合に、2次巻線vsにおけ
る交流電圧は消失、従って変換段Uの制御出方側において、制御可能な持続パル
スが鋭く中断され、信号出力側において、変換段の信号が鋭く中断される。この
ようにしてサイリスタT1の制御電極に°、制御能力のある持続パルスが供給さ
れ、切換接触子の分離のための励磁電流が投入接続される。同時に、半導体保護
開閉器のための制御ユニットに、その都度に点弧可能な配電網サイリスタを導通
するための制御信号が供給され、この制御信号の持続時間は、電気機械的接触器
の速断時間より長い。制御信号の終了後に、半導体保護開閉器によシ接続された
転流電流は、導通状態のサイリスタの自己消弧により、次の電流零点通過におい
て遮断され、第2の配電網サイリスタによる、逆極性におけるその再度の投入接
続は行われない。電圧変換器W2の、配電網相電圧URが印加されている1次巻
線は、監視機構0の誘導形分圧器W1及びW2の構成部分であり、この1次巻線
には短絡の除去によシ再び電圧が回復し、2次巻線weに交流電圧が再び回復さ
れる。前述のようにこのようにして変換段Uの制御出力側からは、制御二二ツ)
Stの半導体スイッチ素子T2に対する制御能力を有する持続パルスが取出さ
れ、同時に、半導体スイッチ素子Til+−導通状急に保持する持続パルスは消
失し、又、切換接触子K及びKは、配電網整流器G1が途切れのない直流電流を
供給する場合には互いに分離されている。半導体スイッチ素子T2の電極に供給
される持続パルスによシ、切換接触子を閉成するための励磁電流が投入接続され
る。
第4図と第2図とから分かるように、分圧器W1及びW2と直列に切換手段qが
接続され、この切換手段qは、例えば電磁的に遠隔作動されるブレーク接点であ
シ、通常は励磁電流により閉成状態に保持されているが、短絡により互いに分離
されている切換接触子K及びKによりコバレント(kovalent )で作動
されて開放状態に移行され、この開放状態に切換手段qは、励磁電流が遮断され
るlで位置する。このために励磁電流回路は切換手段qから出発し出力ループの
形で出力抱子KIAk介して保護ケーシングGから導出され、引込f/iJ 1
’、と共働して屋内引込部E1で敷設される(第1図参照)。このようにして特
に、配電網ケーブル及び引込線ケーブルと共に地下に埋込1れている過電流保護
機筐において、短絡によシ破壊された引込ケーブルヲ修復した後に切換手段qの
接点を遠隔操作により閉成位置に移行させることが、引込ケーブルの破壊の際に
破断された線ループを修復することにより、配電網電圧による危険に曝されるこ
となしに可能となる。従って分圧器W1及びW2は配電網電圧につながシ、切換
接触子の再閉成が行われる。遠隔操作される切換手段qは半導体リレーとしても
構成することができ、更に、第3図に示“されている実施例において使用するこ
ともできる。
給電装置の例として、配電網の、0.5に!oの長さの配電網母線、即ち通常の
低電圧ケーブルvpEにより給電される10個の屋内接続端子を有する郊外住宅
地のための給電装置を考察する。この母線から住宅地において10本の、並列に
接続されている引込線全分岐し、これらの引込線は個々のアパートと小住宅群と
に導かれる。各引込線は220vの接続電圧で100Aの、電流消費機器の定格
電流のために形成され、各引込線は3本の相線1’Rと1′sと1′Tと、中性
@MPとを有する。相線のみの短絡と中性線の短絡も発生することがあることを
配慮して、引込線の各相線は過電流保護機ei5’を備えていなければならない
。破壊的作用によシ丁べての相線と中性線とが、10本の敷設された引込線のう
ちの1本となることが発生することがあシ、この場合には、線1’Rとl′sと
1’Tとのうちのそれぞれの中會流れる相電流1Rと1sとITとはそれぞれ、
相短絡電流’k)Rと1k)8と’k)Tとに移行し、これらの相短絡電流’k
)Rと1k)8と1k)Tとは短絡時点において、相電流のその都度の極性と共
に増加し始める。相電流の半波振動の間において、短絡の時点は早ければ早いほ
ど、この半波振動の間において、短絡電流回路の時定数−” 1s / Rrn
により与えられる立上シ時間の中における当該の相短絡電流は高くなる。ただし
Rmは配電@Nの相線ph (ph−R,S、 T )の抵抗であり、L、は相
蘇ph(ph−R+ St T)のインダクタンスであシ、18はチョークコイ
ルDrのインダクタンスである。3本の相線における短絡の場合には、これらの
線のうちの1本における短絡は重要ではない、何故ならば短絡は、例えば30°
81等の過度に小さい時間間隔で、相電流の半波振動の終了の前に発生し、従っ
て短絡はその他の相線のうちの少なくとも1本の中で全面的に発生するからであ
る。その時間経41k(i)は、短絡を流の立上シ時間の間に配電網の相phの
発電機電圧Ephが一定であシ、実効値iphヲ有するという、簡単化された制
約の下に良好に近似することができる。
従って一般的発電機電圧Ephは、電力消費危機のための各相電圧Uphの実効
値も3相配電網の定格負荷においてVであるように大きく決められる。次式(1
)は、当該の相線1′いの中と、配電網相の線の中とにおける短絡の時間変化上
表している(1ph(0)は時点t−Qにおける相を流の電流値100人である
)。
式(1)において、3相の配電網線(R8T、MP)の容量電流と導出電流との
影響と、入力端子Kl、と出力端子Kl、との間の、相線の区間部分の、無視で
きる程に小さい抵抗(第4図)は考慮されていない。
しかし考慮すべきことは、式(1)による、短絡電流の時間変化はその立上り時
間においてチョークコイルDrのインダクタンス18により影響され、インダク
タンス18は、3相の配tm母線から分岐され、互いに並列に接続されている1
0本の引込線1′のうちの、この例においては短絡が発生していない残りの9本
の相線1;hに存在している点である。このようにして変化された時間変化は、
3相の配電網母線Hのための、0.5kmの長さの低電圧ケーブルの特定データ
Rm−0,12ΩとLM = O−125mHと、Is = 0.5 mHとに
より、1k(0)=10OAに対する特殊解として次式(2)によシ表丁ことが
できる。
(2)1k(t)=(−9,17札、+95.1)・exp−0,654t(A
)
式(2)から短絡時点における電流立上り速度aik7 at (0) −0,
77Kをめることができる。
−92,5A/
従って、短絡時点において、パルス高さがdi / dt(0) IBの電圧パ
ルスがチョークフィルDrにに
18−0.05 mHにおいてパルス高さは8.5vである。
この電圧パルスにより、短絡された相m1′8の電気機械的接触器8chとチョ
ークコイルとのバイアス電流分岐路に設けられている半導体保護開閉器(第4因
参照)の、順方向にバイアス電圧が印加されている配電網すイリスタは、このバ
イアス電流分岐路の中に短絡電流を投入接続するために導通本備状態となる。同
時に短絡検出器00点弧信号は半導体保護開閉器の双方の配を網サイリスクに供
給される。チョークコイルDrのインダクタンスは、式(2)から決する、ik
の寅帽立上シ速度の値d1に/dt(0)に従ってめられ、従って、点弧された
サイリスタの導通制御に必要なパルス高さを有する。更にチョークフィルDrは
、電圧パルスのパルス高さが約Q、1m5ecの間にわたシネ変であシ、従って
、抑制に起因して遅延され、サイリスタにおいて得られる例えば15μsecの
接続時間よシ長い接続時間を有する導通制御も可能となるように構成されている
。このために適切でみるチョークコイルは、七の磁心の交流!磁界による透磁率
に起因して、1ooAの直流流通の場合に例えばO−05mHのインダクタンス
を有し、このようなチョークコイルは+i上の理由から、円形又は有利には方形
でラシ、軟研性材から成るテープコアDrkkNするいわゆる単線チョークコイ
ルとして構成され、テープコアDrkは、第4包に示されているように、@ 1
m l’□の上に互いに隣接して積重ねられている。このようなチョークコイル
は例えば、少数の、シリコン−テックスタイル板から成るテープコアにより裏作
することができ、これらのテープコアの各コアは25crRの鉄路長と、4CI
nのコア高さと、6.8dのコア所面積と’kWし、それぞれはクランプ装置に
よシ締めつけられている。このために必要なテープコアの数は、これらの部分テ
ープコアの数は分離面の間の間隙がいかなる大きさに設定されているか(0,0
11ないし0.1 ff1m ) K依存して4ないし12である。
電圧パルスの所望の形のために同一の作用と適性とを有するチョークコイルDr
は例えば、コバルトが約504であり、相応の寸法上官する、コバルトと鉄との
合金から成る複数のテープコアにより製作することもできる。更にこのために、
フェライト材から成る円形リング状コアを使用することもできる。例えば鉄路長
が25c211と中程度であシ、コア高さが1.53″?′あり、コア断面積が
2.5 fl”であるこのようなリング状コアが、前述の特性を有する1つのチ
ョークコイルを製作するのに40個必要である、しかしこのようなリング状コア
には空隙を設ける必快はない、何故ならばリング状コアの鉄路長はo、o i
ajの数倍の値だけ減少し、従ってリング状コアのヒステレシスループの丁ペシ
方向変形(scherung )が充分に強いからである。
チョークコイルのインダクタンス18と、互いに積層されているチョークコイル
コアのコア高さの和とによシ、接触器Schの切換接触子の分離時点における電
流値も決めることができ、この電流値に、接触器8chとチョークコイルDrと
が設けられている電流分岐路に流れる短絡部分電流12は、バイパス電流分岐路
の中に流れる大きな短絡部分電流11が半導体保護開閉器により投入接続された
後に増加して到達する。部分を流11と1□との時間変化は、式(2)の時間変
化1k(t)により決する特殊解として得ることができる。式(2)の左辺の第
2項はt −Q、5 m5ecの場合でさえ無視することができる程に小さく、
従って省くことができ、従って式(1)と(2)とは、同一の1つの指数関数e
xp −0,654を有するのみである。従って、〜メl咄とが前記の値であり
、l5−0−05 mHである場合には式(2)から、チョークコイルDr ’
(流れる電流1□の時間変化七表丁次式(3)が得られる。
いるバイパス電流分岐路の抵抗で、単位はmΩであシr2はschとDrとが設
けられている電流分岐路の抵抗で単位はmΩであり、U8は配t44サイリスタ
Thの閾実効値で、単位はVであり、tは短絡電流の持続時間で、単位はm8e
eである。
配tqサイリスタのバルク抵抗(等価抵抗)は0.16ないし0.2mΩの領域
に返り、閾値電圧は1.1Vである。例えばテープ状電流導体である双方の′t
IL流分岐路の抵抗rlとr、とか、rB + rlが約0.3mΩであCry
が約0.6 mΩであるよう決められている。従って式(3)から、チョークコ
イルDrと、閉成されている切換接触子K及びKとにおける部分電流1□が、t
−i Q m5ecにおいて初期値1ph(0) −10OAから43OAに増
加するという結果が得られる。これはこの例においては部分電流12の最大値で
あり、この最大値には、短絡の時点が非常に早期に相電流10半h
波振動の中に位置する場合にのみ到達する。この場合にのみ、そして電気機械的
接触器Bchの切換時間がi Q rnsecに丁ぎない場合のみにその切換接
触子は、電流負荷が最大の場合に互いに分離される。これに対して、前述のデー
タにより、本明細豊には記載されていない、11に関する式から、転流された部
分を流11がt −5m5ecの場合に最大値2660Aに到達し、t−10の
場合には2470Aであることが分かる。
一般的に式(3)から、チョークコイルDrが、抵抗の和rB +rz + r
2が0.1mΩを下回る限り、よシ大きいインダクタンス18に一有する場合に
は、部分電流12の増加は短絡時点の初期4FL1ph(0)を越えて低減され
ることが分かる。例えばO−1mH= Isであり、それ以外の、短絡電流回路
の前述のデータには変わりがない場合にFi部部分湾流12t−13m5ecの
場合に175人だけ初期電流1ph(0) ’!r毬えて増加する。部分電流の
増加を低減する別の方法にお贋では、lvh下回る閾値電圧U8に有するサイリ
スタThヲ使用する。このためにサブストレート共通の接続されたサイリスタが
適切である。例えばIs = 0−1 mHであシ、Us −0,6vであシ、
それ以外は前述のデータに変わりはない場合には部分電流12はt−i[]m5
ecLv場合に127人だけ初期電流を越えて増加する。
電流増加を低減することによジ、切換接触子K及びKは、部分を流12が小さい
場合には互いに分離される。東にこの場合には大きい確率で、切換アークが安定
して形成されることが阻止されるか、又は、切換接触子が分離されている場合に
、切換接触子を損傷しない、切換の際の火花が発生するのみである。
前述の実施例において、本質的な変更なしに本発明の保護装置t k 、例えば
工場間を網・車両船舶などの搭載配を網の自立的配を網等(公共交流配電網以外
の配電網)からの給電のために使用することもできる。直流配電網からの給電の
ためには配を網サイリスタとして、強制消去されるサイリスタ、又は、相応の制
御手段會偏えた、使用可能となる遮断可能な高tカサイリスタを使用する。
国際調査報告
国際調査報告
EP8ε00180
SA 21092
Claims (9)
- 1.配置網(N)と、前記配電網(N)の相線(R,S,T)から分岐されてい る引込線−電線(1′R,1′S,1′T)により接続されている屋内引込部( E)の領域の中の電線(1R,1S,1T)を保護するためのそれぞれ1つの過 電流保護装置(■)を具備し、住宅及び工場等の屋内電気設備例えば住宅の給電 装置(A)のための過電流保護装置において、付加的に1つの過電流保護装置( ■′)を引込線(1′)の各前記引込線−電線(1′R′1′S′1′T)の中 に、前記配電網(N)からの前記引込線(1′)の分岐点(AN)の直後に設け 、前記過電流保護装置はブレーカ(L)と、前記ブレーカ(L)を作動する制御 ユニットと、前記引込線(1′)の前記引込線−電線(1′R′1′S′1′T )の中に過電流が発生すると、前記制御ユニットに、前記ブレーカによる電流の 遮断を制御する信号を供給する、過電流検出器(D)と、監視装置(O)とを具 備し、 過電流の原因が除去されると、前記制御ユニットに、ブレーカによる電流の再投 入接続を制御する信号を供給する監視装置とを備えることを特徴とする過電流保 護装置。
- 2.引込線のすべての引込線−電線(1′R′1′S′1′T)の過電流保護装 置(■′)を1つの共通の保護ケーシング(G)の中に設け 前記保護ケーシングは衝撃に対して堅牢であり、気密に閉成することが可能であ り、引込線の各引込線−電線(1′R′1′S′1′T)と中性線(MP)との ために1つの入力側端子と1つの出力側端子(K1E又はK1A)を備えている ことを特徴とする請求項1記載の過電流保護装置。
- 3.過電流検出器(D)がフリツプフロツプ段(k)を備え、 前記フリツプフロップ段(k)の入力側には閾値段(st)が接続され、 前記閾値段(st)はブリッジ全波整流器(Gr)の出力側に接続され、 前記ブリッジ全波整流器の入力側はプローブ線(f)を介して電流センサ(Ws t)と接続され、前記閾値段(st)は、前記電流センサ(Wst)の感度と、 固定設定される、電流増加の最小値とに依存して決められる、電流の遮断制御の 基準となる閾値を有することを特徴とする請求項1に記載の過電流保護装置。
- 4.ブレーカ(L)と直接に直列に接続されているチヨークコイル(Dr)(直 列チヨークコイル)を電流センサ(Wst)として用いることを特徴とする請求 項3に記載の過電流保護装置。
- 5.監視装置(O)を、2つの電圧変換器(W1,W2)の2つの1次巻線(w 1,w2)から成る1つの分圧器と直列に接続し、 前記分圧器を、引込線の保護すべき引込線−電線(1′R′1′S′1′T)が 分岐している電電網相線(R,S,T)と、中性線(MP)との間に印加されて いる電圧が加わるように接続し、 2つの1次巻線(w1,w2)の接続を、保護すべき前記引込線−電線(1′R ′1′S′1′T)の出力側一接続端子(K1A)に接続し、 電流の再投入接続を制御する信号を、1次巻線(w2)が中性線(MP)と接続 されている電圧変換器(W2)の2次巻線(ws)から、ブレーカ(L)のため の制御ユニット(St)に信号変換器(Gr,U)を介して供給することを特徴 とする請求項1に記載の過電流保護装置。
- 6.ブレーカ(L)が電気機械的接触器(Sch)であり、 対応する制御ユニット(St)が、切換接触子(K)を電磁的に操作するための 2つの継電器電流回路を備え、 前記継電器電流回路のうちの一方は、引込線における短絡の際に過電流検出器( D)の信号により及び/又は前記過電流検出器(D)の前記信号の消失により導 通制御される半導体スイツチ素子(T1)により電流を遮断した際に前記切換接 触子(K)を分離し、前記継電器電流回路のうちの他方は、過電流の原因又は短 絡を除去した後に監視装置(O)から再び送出されるにより導通制御される半導 体スイツチ素子(T2)により電流を再投入接続した際に前記切換接触子(K) を閉成し、 双方の前記継電器電流回路のそれぞれは、1つの作動磁石のための1つの励磁コ イル(e1,e2)を備え、配電網(N)から給電される直流電源(G1)と接 続されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の過電流 保護装置。
- 7.少なくとも、切換接触子(K)を電気機械的分離するための継電器電流回路 を、励磁電流を投入接続した際に、コンデンサ(C)に充電された直流電圧に接 続し、 前記直流電圧は直流電圧源(G1)の電圧より大きいことを特徴とする請求項6 に記載の過電流保護装置。
- 8.ブレーカ(L)が、互いに逆の方向で並列に接続されている配電網サイリス タ(Th1,Th2)を備えている半導体保護開閉器であり、 対応する制御ユニット(St)は制御パルス発生器と、配電網サイリスタ(Th 1,Th2)の双方に共通の制御出力側を備え、 前記制御出力側は、前記半導体スイツチ(TK)が、過電流検出器(D)の信号 により前記配電網サイリスタ(Th1,Th2)を自動消弧することにより導通 制御されて電流を遮断する場合に、前記制御出力側に並列に接続されている半導 体スイッチ(TK)により短絡され、 前記過電流検出器(D)の前記信号は、前記配電網サイリスタ(Th1,Th2 )を導通制御することにより電流を再投入接続するために監視装置(O)から信 号を送出するまで持続することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に 記載の過電流保護装置。
- 9.ブレーカ(L)が、電気機械的接触器と直列チヨークコイル(Dr)との直 列接続に、互いに逆方向に並列に接続されている配電網サイリスタ(Th1,T h2)を備えている半導体保護開閉器が接続されていることにより構成され、 前記電気機械的接触器(Sch)が、対応する制御ユニツト(St)を備え、 前記半導体保護開閉器が、信号増幅器を備えている制御ユニツト(St)を備え 、 電気機械的接触器及び保護開閉器は共通の過電流検出器(D)と監視装置(O) とを備え、 前記半導体保護開閉器の前記制御ユニツトに前記過電流検出器(D)の信号を供 給する及び/又は前記監視装置(0)の信号が消失すると形成される信号を供給 することにより、前記配電網サイリスタ(Th1,Th2)を導通制御し、この ようにして電流が半導体保護開閉器に転流するようにし、 前記信号を同時に前記電気機械的接触器(Sch)の前記制御ユニットに供給し 、両制御ユニツトに前記記電気機械的接触器(Sch)の遮断時間を上回る持続 時間で供給し、 これに対して、電力消費機器を再投入接続するため、前記監視装置(O)の信号 を、切換接触子(K,K)を再閉成するための継電器電流回路の半導体スイツチ 素子(T2)には少なくとも供給することを特徴とする請求項1及び2と4ない し7のうちのいずれか1項に記載の過電流保護装置。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (11)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
| US1537727A (en) * | 1924-05-24 | 1925-05-12 | Gen Electric | Automatic reclosing circuit-breaker system |
| US2609421A (en) * | 1951-04-11 | 1952-09-02 | Ite Circuit Breaker Ltd | Reclosing circuit breaker |
| DE1166910B (de) * | 1957-06-08 | 1964-04-02 | Concordia Maschinen Und Elek Z | Schaltungsanordnung zum Steuern der Kurzunterbrechung von Hochspannungs-Leistungsschaltern |
| DE3111255A1 (de) * | 1981-03-21 | 1982-09-30 | Karl Pfisterer Elektrotechnische Spezialartikel Gmbh & Co Kg, 7000 Stuttgart | "energieversorgungssystem" |
| DE3121409C2 (de) * | 1981-05-29 | 1983-10-20 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Blockeinschub |
| US4363064A (en) * | 1981-07-27 | 1982-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Overcurrent protection system |
| DE3369606D1 (en) * | 1982-05-17 | 1987-03-05 | Merlin Gerin | Functional low-voltage power distribution block |
| DE3219876A1 (de) * | 1982-05-27 | 1983-12-01 | Schaltbau GmbH, 8000 München | Ueberstromausloeser |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109560544A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-04-02 | 国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司 | 一种基于继电保护与智能重合闸的配电网自愈方法及应用 |
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| EP0304456A1 (de) | 1989-03-01 |
| DE3708005C2 (ja) | 1989-12-28 |
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