CN118020131A - 保护开关设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保护低压电路的保护开关设备，其中，设置用于低压电路的导体的电网侧的接头和负载侧的接头；设置机械分离触点单元，其具有触点的闭合状态用于低压电路中的电流流动或者触点的断开状态用于低压电路中的避免电流流动的电流隔离；设置电子中断单元，其在电路侧与机械分离触点单元串联连接，并且其通过基于半导体的开关元件具有用于避免电流流动的开关元件的高阻状态或者用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态；确定低压电路的电流的大小，并且在超过电流界限值或电流‑时间界限值的情况下启动低压电路中的电流流动的避免。根据本发明，在通过电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态避免电流流动之后，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

Description

保护开关设备和方法

技术领域

本发明涉及具有根据权利要求1的前序部分所述的电子中断单元的用于低压电路的保护开关设备的技术领域以及一种具有根据权利要求17的前序部分所述的电子中断单元的用于低压电路的保护开关设备的方法。

背景技术

低压是指交流电压高达1000伏或直流电压高达1500伏的电压。低压特别是指大于小电压的电压，小电压的值为50伏交流电压或120伏直流电压。

低压电路或低压电网或低压系统是指额定电流或标称电流直至125安培、更特别是直至63安培的电路。低压电路特别是指额定电流或标称电流直至50安培、40安培、32安培、25安培、16安培或10安培的电路。提到的电流值特别是指额定电流、标称电流或/和关断电流、即在正常情况下引导通过电路的最大电流，或者电路通常中断的电流，例如通过保护装置、诸如保护开关设备或线路保护开关或断路器中断的电流。额定电流可以进一步分级，从0.5A，经1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A、9A、10A等，到16A。

线路保护开关是从很久前就已知的过流保护装置，其在电气安装技术中应用在低压电路中。线路保护开关保护线路免受由电流过高和/或短路引起的发热而造成的损坏。线路保护开关可以在过载和/或短路的情况下自动关断电路。线路保护开关是一种非自动复位的保险丝元件。

与线路保护开关不同的是，断路器的电流被设置为大于125安培，在某些情况下也从63安培开始。因此，线路保护开关的结构更简单并且更精致。线路保护开关通常具有用于如下固定可能性，即固定在所谓的顶帽式导轨(支承导轨，DIN导轨，TH35)上。

线路保护开关采用机电结构。在壳体中，它们具有用于中断(触发)电流的机械开关触点或工作电流触发器。通常，双金属保护元件或双金属元件用于在长时间过流(过流保护)或热过载(过载保护)的情况下触发(中断)。具有线圈的电磁触发器用于在超过过流界限值或在发生短路(短路保护)的情况下短时间地触发。设置一个或多个灭弧室或用于灭弧的装置。此外，设置用于要保护的电路的导体的连接元件。

具有电子中断单元的保护开关设备是相对较新的发展。保护开关设备具有基于半导体的电子中断单元。也就是说，低压电路的电流引导通过半导体器件或半导体开关，该半导体器件或半导体开关可以中断电流或切换为导电。具有电子中断单元的保护开关设备还通常具有机械分离触点系统，其特别是根据低压电路的相关标准具有分离特性，其中机械分离触点系统的触点串联连接到电子中断单元，即要保护的低压电路的电流既引导通过机械分离触点系统又引导通过电子中断单元。

本发明尤其涉及低压交流电路，其具有交流电压，其通常具有频率f的取决于时间的正弦交流电压。交流电压的瞬时电压值u(t)的时间依赖关系通过如下等式来描述：

u(t)＝U*sin(2π*f*t)

其中：

u(t)＝时间t处的瞬时电压值

U＝电压的幅度

谐波交流电压可以通过指针的旋转来表示，指针的长度对应于电压的幅度(U)。在此，瞬时偏转是指针在坐标系上的投影。振荡周期对应于指针的完全旋转，并且其全角为2π(2Pi)或360°。角频率是这个旋转指针相角的变化率。谐波振荡的角频率总是其频率的2π倍，即：

ω＝2π*f＝2π/T＝交流电压的角频率(T＝振荡的周期持续时间)

角频率(ω)的说明相对于频率(f)通常是优选的，因为许多振动理论公式由于三角函数的出现可以借助角频率来更紧凑地表示，根据定义，三角函数的周期为2π：

u(t)＝u*sin(ωt)

在时间上不恒定的角频率的情况下，也使用术语瞬时角频率。

在正弦的、特别是在时间上恒定的交流电压的情况下，根据角速度ω和时间t的、取决于时间的值对应于取决于时间的角度该角度也称为相角/>也就是说，相角周期性地通过0...2π或0°...360°的范围。也就是说，相角周期性地呈现0和2π或0°和360°之间的值/>或/> 由于周期性；缩写为：/>或

因此，瞬时电压值u(t)指的是在时间点t的电压的瞬时值，即，在正弦(周期性的)交流电压的情况下指的是关于相角的电压的值(/>或/>针对相应的周期)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，改进上述类型的保护开关设备，特别是改进这种保护开关设备的安全性或替换地改进低压电路的供电安全性或实现用于这种保护开关设备的新型方案，特别是改进连接在负载侧的电路的安全性。

上述技术问题通过具有权利要求1的特征的保护开关设备以及通过根据权利要求17的方法来解决。

根据本发明提供了一种用于保护低压电路、特别是低压交流电路的保护开关设备，具有：

-壳体，具有用于低压电路的导体的电网侧的接头和负载侧的接头，

-电流传感器单元，用于确定低压电路的电流的大小，

-机械分离触点单元，具有触点的闭合状态用于低压电路中的电流流动或者具有触点的断开状态用于低压电路中的避免电流流动的电流隔离，

该机械分离触点单元尤其可以通过机械手柄操作和切换，从而能够(通过手柄)切换触点断开用于避免电流流动或触点闭合以用于低压电路中的电流流动，因此可以切换低压电路中的(特别是)电流隔离；

在机械分离触点单元中，触点的断开也可以被称为断路，触点的闭合也可以被称为接合；

-电子中断单元，该电子中断单元在电路侧与机械分离触点单元串联连接，并且该电子中断单元通过基于半导体的开关元件具有开关元件的(特别是不导通的)高阻状态以避免电流流动和开关元件的(导通的)低阻状态以用于低压电路中的电流流动；

在电子中断单元中，开关元件的(特别是不导通的)高阻状态(以避免电流流动)也称为关断状态(过程：关断)，开关元件的(导通的)低阻状态(以用于电流流动)被称为接通状态(过程：接通)；

-控制单元，其与电流传感器单元、机械分离触点单元和电子中断单元连接，其中，当超过电流界限值或电流-时间界限值时(即在超过电流界限值持续特定时间段时)，启动低压电路的电流流动的避免，特别是以便避免短路电流。

根据本发明，保护开关设备被设计为，使得在通过电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态避免电流流动之后，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

这具有特别的优点，即在避免电流流动的事件之后，通过保护开关设备进行进一步的检查，有利地在通常引起避免电流流动的事件的负载侧的接头处，有利地通过检查至少一个电参数。因此，可以进一步监测负载侧的接头处的状态，并且在状态改变时有利地进行另外的动作，例如根据本发明的有利的设计方案。

另一方面，因此提出了保护开关设备的全新的运行方案，其中，与例如迄今的线路保护开关不同，在避免电流流动的事件之后也执行检查。

本发明的有利的设计方案在从属权利要求和实施例中给出。

根据本发明，保护开关设备包含两个开关单元，机械分离触点单元(开关单元)和电子中断单元(开关单元)，其中，

-机械分离触点单元具有(执行/承担)用于(电流地)接合和断路的功能，以及

-电子中断单元具有(执行/接收)用于接通和关断电流或电压的功能。

特别地，通过机械手柄仅能操作机械分离触点单元。借助电子中断单元的接通和关断不能(直接)在设备上操作。

在本发明的一种有利的设计方案中，至少一个电参数具有尤其取决于保护开关设备的目标范围。

如此长时间地执行检查，直到电参数位于目标范围中。

使得位于目标范围中的电参数将电子中断单元变换到低阻状态中。

这具有特别的优点，即提出了一种全新的保护开关设备的运行方案。在根据现有技术的线路保护开关中，在避免电流流动的事件之后，不能容易地设置通过保护开关设备本身启动的重新接通或负载侧的能量供应。在任何情况下存在附加设备，例如具有ARD(Automatic reclose device，自动复位装置)的所谓的远程驱动器或电机驱动器，该远程驱动器或电机驱动器必须附加地安装在外部，成本高并且需要附加的空间。然而，这些附加设备具有分钟范围内的重新接通时间，在最快的情况下具有数个或更大的秒范围。有利地，通过根据本发明的新型保护开关设备的设计方案，在负载侧的一个或多个接头处的避免电流流动的事件消失或位于目标范围内的电参数的情况下，通过低阻状态(自动地或预定义地)再次建立能量供应，这借助电子中断单元在毫秒范围内或在微秒范围内进行。

在本发明的一种有利的设计方案中，通过目标值来表征目标范围。尤其如此长时间地执行该检查，直至电参数大于最小的目标值。

这具有特别的优点，即存在特别简单的目标范围，仅在超过目标值的情况下执行检查。因此，本发明的(经济上)简单的实现是可能的。

在本发明的一种有利的设计方案中，在位于目标范围中的电参数的情况下，只有当电参数位于目标范围中持续第一时间范围(无故障的时间范围)时，电子中断单元才变换到低阻状态中。特别地，第一时间范围是可调节的，例如通过输入单元(通信单元)。

第一时间范围例如可以是10ms至100ms，此外关于较短的时间，第一时间范围可以是1ms至100ms。第一时间范围在较长的时间方面例如可以是10ms至10s，特别是10ms至1s或10ms至200ms。任何中间值都是可能的并被公开。

这具有特别的优点，即给出能量供应装置的更高的供应安全性，因为在短时间的故障的情况下不中断能量供应。

在本发明的一种有利的设计方案中，保护开关设备具有输入单元。在位于目标范围中的电参数的情况下，只有当借助输入单元(通信单元)进行确认(Quittierung)时或者在(借助输入单元(通信单元))进行确认之后，电子中断单元才变换到低阻状态中。

这具有特别的优点，即在低压电路中得到更高的安全性，因为在故障时必须首先通过操作人员进行确认。

在本发明的一种有利的设计方案中，在超过电流界限值或电流-时间界限值之后，在第一时间段Pre-Trip 1(第一检查时间的时间段)内进行至少一个电参数的检查。特别地，第一时间段是可调节的，例如通过输入单元(通信单元)。第一时间段尤其可以小于200ms、100ms、50ms、30ms、20ms或10ms。中间值也是可能的。

这具有特别的优点，即尤其在通过标准确定的时间上的触发特性(保护开关设备必须在100ms之后[根据DIN EN 60898-1检查，在100ms内(在短路情况下)触发中断电路]之前执行检查，以便因此符合标准地确定故障或故障状态，或必要时再次(符合标准地)给电路供应能量。有利地，该第一时间段是可配置的或该时间段取决于触发的事件/故障情况。

在本发明的一种有利的设计方案中，在经过第一时间段之后，当至少一个电参数位于其目标范围之外时，断开机械分离触点单元的触点。

这具有特别的优点，即存在新型的保护开关设备相对于迄今的设备、例如线路保护开关的等效特性(通过电流中断)，以便因此满足标准规定。有利地，可以在电流中断之前执行检查，这借助迄今的保护开关设备是不可能的。

在本发明的一种有利的设计方案中，电参数是电流、电压、电阻、电容、电感或阻抗。在第一变型方案中，电参数尤其是电阻、电容、电感或阻抗，特别是电阻或阻抗。在第二变型方案中，电参数尤其是电流或电压。

这具有特别的优点，即可以实现针对电参数的特定的测量。

在本发明的一种有利的设计方案中，机械分离触点单元与负载侧的接头相关联，并且电子中断单元与电网侧的接头相关联。

这具有特别的优点，即给出了支持保护开关设备的根据本发明的特性的结构，因为一方面保护开关设备在高阻的中断单元的情况下中断电流，然而，通过负载侧的闭合的触点，此外可以在至少一个负载侧的接头处进行根据本发明的对至少一个电参数的检查。

在本发明的一种有利的设计方案中，通过电子中断单元的至少一个开关元件、尤其是两个或所有开关元件变为低阻，在至少一个负载侧的接头处检查至少一个电参数。尤其是通过变为低阻持续第一接通持续时间。

这具有特别的优点，即，给出用于在至少一个负载侧的接头处检查至少一个电参数的简单可能性，因为仅需要将存在的电子中断单元(短时间地)切换到低阻状态中，以便短时间地产生测量电流或测量电压，以便执行对至少一个电参数的检查，例如用于电流以及用于确定电阻、电容、电感或阻抗的大小。

有利地，为此还设置有电压传感器单元，尤其用于确定电阻、电容、电感或阻抗的大小。

在本发明的一种有利的设计方案中，通过在电压的绝对瞬时值小于第一电压阈值的情况下电子中断单元的开关元件变为低阻，在至少一个负载侧的接头处进行对至少一个电参数的检查。

第一电压阈值尤其小于50伏或(保护)小电压的值。有利地，第一电压阈值是可调节的。

这具有特别的优点，即在至少一个负载侧的接头处的至少一个电参数的检查在对人没有危险的电压下进行，从而不仅得到保护开关设备的安全性而且得到低压电路中的安全性。

在本发明的一种有利的设计方案中，开关元件在电压的绝对瞬时值大于第一电压阈值的情况下再次变为高阻。

这又具有特别的优点，即在至少一个负载侧的接头处的对至少一个电参数的检查在对人没有危险的电压下进行，从而不仅得到保护开关设备的安全性而且得到低压电路中的安全性。

在本发明的一种有利的设计方案中，通过施加小于第一电压界限的辅助电压、尤其是直流电压，在负载侧的接头处检查至少一个电参数。第一电压界限尤其小于50伏或(保护)小电压的值。

这又具有特别的优点，即在至少一个负载侧的接头处的对至少一个电参数的检查通过另外的解决方案在对人没有危险的电压下进行，从而不仅得到保护开关设备的安全性而且得到低压电路中的安全性。

在本发明的一种有利的设计方案中，尤其在经过第一时间段之后，在至少一个负载侧的接头处以第一时间间隔进行对至少一个电参数的检查。第一时间间隔可以是可调节的或可配置的。第一时间间隔尤其为1s、10s、30s、60s或1min、5min、10min或15min(min＝分钟)。任何中间值都是可能的。

这具有特别的优点，即在较长的时间段上进行周期性检查，而无需持久地执行检查功能或检查例程。

在本发明的一种有利的设计方案中，在经过第一时间界限之后，机械分离触点单元变换到分离触点的断开状态中。

第一时间界限可以是可调节或可配置的。第一时间界限例如为1min、5min、10min、15min、30min、1h、8h、24h、36h或48h。任何中间值都是可能的。第一时间间隔取决于第一时间界限。也就是说，第一时间间隔小于第一时间界限。

这具有特别的优点，即在经过时间界限之后，可以推断出低压电路中的持续性的或重大的缺陷，并且通过电流隔离启动低压电路中的安全状态。

在本发明的一种有利的设计方案中，在保护开关设备处设置有用于信息显示的显示单元，该显示单元与控制单元连接。显示单元尤其显示保护开关设备的状态。此外，例如检查功能的执行或/和在无故障的情况下自动地再次接通。

信息显示尤其显示电子中断单元的开关元件的状态。此外，尤其可以显示机械分离触点单元的触点的位置。

这具有特别的优点，即用户可以快速地识别保护开关设备的状态、尤其是电子中断单元的状态。

在本发明的一种有利的设计方案中，在至少一个负载侧的接头处(替换地或附加地在至少一个电网侧的接头处)对至少一个电参数的检查执行以下参数中的至少一个、尤其是多个或全部的检查：

-检查是否超过第一过压值或/和更高的第二过压值或/和更高的第三过压值持续第一持续时间，

-检查是否低于负载侧的第一或/和第二电阻值或负载侧的第一或/和第二阻抗值持续第二持续时间。

在此，过压或过压值尤其是指超过有效的运行电压。不是指过压骤降的大小，例如在所谓的突发或浪涌的情况下，该突发或浪涌典型地可以为4kV或8kV(在230伏或400伏电网的情况下)，和所谓的电网过压(即例如低压电路的标准电压的十倍)的情况下。

特别地，第一过压值可以比标准电压值高特定的百分比。例如在230伏的标准电压值的情况下例如高10％，230V+10％。

特别地，第二过压值可以比标准电压值高特定的更高的百分比。例如在230伏的标准电压值的情况下例如高20％，230V+20％。

特别地，第三过压值可以比标准电压值高特定的还更高的百分比。例如在230伏的标准电压值的情况下例如高30％，230V+30％。

这具有特别的优点，即例如保护开关设备不接通到具有错误参数的负载上。因此，例如在将例如230伏保护开关设备错误地连接到例如电压为40伏的两个相上的情况下，就可以识别和避免缺失的保护。同样可以避免与此相关联的保护开关设备的潜在损坏。以类似的方式，可以识别并避免(再次)接通到短路。因此，在低压电路中实现了提高的运行安全性。

也就是说，关于超过或低于参数的检查是指以相应的持续时间(第一、第二持续时间)超过或低于。也就是说，在超过/低于持续该持续时间之后才存在可能的故障(例如过电压)。第一或第二持续时间例如可以是从5ms到50ms到500ms到5s的范围中的值(任何中间值都是可能的并且被公开)。

在本发明的一种有利的设计方案中，根据前面的实现：

在超过第一过压值时，输出过压信息，

在超过第二过压值时，电子中断单元变为高阻，

在超过第三过压值时，通过机械分离触点单元断开触点(断路)，

在低于负载侧的第一电阻值或负载侧的第一阻抗值(持续第二持续时间)时，输出阻抗信息，或者

在低于负载侧的第二电阻值或负载侧的第二阻抗值时，电子中断单元保持高阻。

这具有特别的优点，即根据超过或低于特定的所定义的参数来执行分级地定义的措施-警告-保持高阻-电流隔离。避免了重新接通到故障上，或者可以在故障消失之后有利地再次进行重新接通。因此，在低压电路中实现了提高的运行安全性或供电安全性。

在本发明的一种有利的设计方案中，连续地执行对参数中的至少一个、尤其多个或所有参数的检查。在本文中，“连续”更具体地是指例如在每个电网周期(全波)或电压的半波(半振荡)中进行检查。替换地，每第二、第三、第四、……第n电网周期执行检查。这尤其在触点未断开的情况下进行。在不再超过或低于相应的参数的情况下，允许开关元件的低阻状态。

这具有特别的优点，即允许保护开关设备的不同的特性。在负载侧的接头处的不超过一定界限值的偏差的参数的情况下，保护开关设备保持在接合的(但不接通的)状态中，直到可能参数特别是持续时间范围地在目标范围或正常范围内。然后可以再次接通。因此，在高安全性的同时实现了高灵活性。

在本发明的一种有利的设计方案中，在分离触点单元接合和低阻的中断单元的情况下，以及

-在所确定的电流超过第一电流界限值时，尤其是超过第一电流界限值持续第一时间时，电子中断单元变为高阻并且机械分离触点单元保持闭合。

进一步地，可以：

-在所确定的电流超过第二电流界限值时，尤其是超过第二电流界限值持续第二时间时，电子中断单元变为高阻并且机械分离触点单元断开。

进一步地，可以

-在所确定的电流超过第三电流界限值的情况下，电子中断单元立即或几乎立即变为高阻。替换地，可以附加地断开机械分离触点单元。

这具有特别的优点，即存在用于根据本发明的保护开关设备的分级的断开方案。

在本发明的一种有利的设计方案中，保护开关设备被设计为，使得机械分离触点单元的触点可以通过控制单元断开，但不能通过控制单元闭合。

这具有特别的优点，即在低压电路中实现提高的运行安全性，尤其是不可能实现远程的电子接合。

在本发明的一种有利的设计方案中，进行机械分离触点单元的触点位置的(机械)显示。

这具有特别的优点，即在无能量的状态下也可以目视检查触点位置。因此，在低压电路中实现了提高的运行安全性。

在本发明的一种有利的设计方案中，机械分离触点单元具有自由触发装置，使得当在触点的闭合过程开始之后启动触点的断开时，即使继续保持闭合过程，触点也返回到断开位置中。

或者换句话说，当在触点的闭合开始之后引入触点的断开时，即使当触点的闭合过程通过手柄保持不变时，运动的触点也返回到断开位置中并且保持在该断开位置中。

这具有特别的优点，即在低压电路中实现提高的运行安全性。在接合到未识别的(未知的)短路时，用户操纵机械分离触点单元的手柄并且因此希望闭合触点。然而，触点在短路时必须断开，这与操作方向(通过操作者闭合触点)相反。只有反向于操作方向(快速)断开触点才能防止较大的故障。根据本发明，在通过手柄闭合触点时，电子中断单元还是高阻的，从而避免故障。

根据本发明，要求保护一种用于具有电子(基于半导体的)开关元件的低压电路的保护开关设备的相应的方法，具有相同的和其它的优点。

一种用于保护开关设备的方法，该保护开关设备用于保护低压电路，其中，

-设置用于低压电路的导体的电网侧的接头和负载侧的接头，

-设置机械分离触点单元，该机械分离触点单元具有触点的闭合状态用于低压电路中的电流流动或者触点的断开状态用于低压电路中的避免电流流动的电流隔离，

-设置电子中断单元，该电子中断单元在电路侧与机械分离触点单元串联连接，并且该电子中断单元通过基于半导体的开关元件具有用于避免电流流动的开关元件的高阻状态或者用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态，

-确定低压电路的电流的大小，并且在超过电流界限值或电流-时间界限值的情况下启动低压电路中的电流流动的避免，

-在通过电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态避免电流流动之后，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

在该方法的有利的设计方案中，可以设置所提到的点中的一个或多个：

-如此长时间地执行所述检查，直至所述电参数位于所述目标范围中，并且在所述电参数位于所述目标范围中的情况下，所述电子中断单元变换到所述低阻状态中。

-如此长时间地执行该检查，直至电参数大于最小的目标值，其中，通过目标值来表征目标范围。

-在位于目标范围中的电参数的情况下，当电参数位于目标范围中持续第一时间范围(从1ms或10ms或100ms或1s开始；直至10ms或100ms或1s或10s；尤其10ms至100ms或至200ms或至1s或至10s)时，电子中断单元才变换到低阻状态中。

-在位于目标范围中的电参数的情况下，当进行确认时，电子中断单元才变换到低阻状态中。

-在第一时间段内超过电流界限值或电流-时间界限值之后，进行至少一个电参数的检查。该第一时间段尤其小于200ms、100ms、50ms、30ms、20ms或10ms。

-在经过第一时间段之后，当至少一个电参数位于其目标范围之外时，断开机械分离触点单元的触点。

-通过电子中断单元的至少一个开关元件、尤其是两个或所有开关元件变为低阻，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

-在电压的绝对瞬时值小于第一电压阈值的情况下，通过电子中断单元的开关元件变为低阻，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

-在电压的绝对瞬时值大于第一电压阈值的情况下，开关元件再次变为高阻(尤其是第一电压阈值是用于(保护)小电压的电压阈值)。

-通过施加小于第一电压界限的辅助电压、尤其是直流电压，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

-尤其在经过第一时间段之后以第一时间间隔进行检查。

-在经过第一时间界限之后，机械分离触点单元(MK)变换到分离触点的断开状态中。

根据本发明，要求保护一种用于保护开关设备的相应的计算机程序产品。计算机程序产品包括指令，在通过微控制器执行程序时，在通过电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态避免电流流动之后，该指令促使微控制器根据权利要求1至16中任一项所述地在至少一个负载侧的接头处执行至少一个电参数的检查。微控制器是保护开关设备、尤其是控制单元的一部分。

根据本发明，要求保护相应的计算机可读的存储介质，在该存储介质上存储有计算机程序产品。

根据本发明，要求保护传输计算机程序产品的相应的数据载体信号。

所有设计方案，无论是引用权利要求1或17，还是仅引用权利要求的单个特征或特征组合，特别是从属装置权利要求对独立方法权利要求的引用，都引起保护开关设备的改进、特别是保护开关设备的安全性的改进，并且提供用于保护开关设备的新的安全的方案。

附图说明

结合下面对结合附图详细阐述的实施例的描述更清楚且明晰地理解所描述的本发明的特点、特征和优点以及其实现方式。

在此在附图中：

图1示出了保护开关设备的第一图示，

图2示出保护开关设备的第二图示，

图3示出了保护开关设备的第三图示，

图4至9示出了用于阐述本发明的时间流程图。

具体实施方式

图1示出了用于保护低压电路的保护开关设备SG的图示，该保护开关设备具有壳体GEH，该保护开关设备具有：

-用于低压电路的导体的接头，特别是用于保护开关设备SG的电网侧、特别是能量源侧的接头EQ的电网侧的第一接头L1、N1，以及用于保护开关设备SG的负载侧的、特别是能量吸收侧(在无源负载的情况下)的接头ES(耗电器侧接头)的负载侧的第二接头L2、N2，其中特别可以设置相导体侧的接头L1、L2和中性导体侧的接头N1、N2；

负载侧的接头L2、N2可以具有无源负载(耗电器)或/和有源负载((另外的)能量源)，或者是例如在时间顺序上既是无源也是有源的负载；

-第一电压传感器单元SU1，用于确定低压电路的电压的大小，从而特别是提供瞬时(与相角相关的)电压值DU，

-电流传感器单元SI，用于确定低压电路的电流的大小，以获得特别是瞬时(与相角相关的)电流值DI，

-机械分离触点单元MK，其尤其可以通过机械手柄操作和切换，从而能够(通过手柄)切换用于避免电流流动的触点断开或用于低压电路中的电流流动的触点闭合，因此可以切换低压电路中的(特别是)电流隔离；

在机械分离触点单元MK中，触点的断开也被称为断路，触点的闭合也被称为接合；

-电子中断单元EU，该电子中断单元在电路侧与机械分离触点单元串联连接，并且该电子中断单元通过基于半导体的开关元件具有开关元件的高阻状态以避免电流流动和开关元件的低阻状态以用于低压电路中的电流流动；

在电子中断单元EU中，开关元件的高阻状态(以避免电流流动)也称为关断状态(过程：关断)，开关元件的(导通的)低阻状态(以用于电流流动)被称为接通状态(过程：接通)；

-控制单元SE，其与第一电压传感器单元SU、电流传感器单元SI、机械分离触点单元MK和电子中断单元EU连接，其中，当超过电流界限值或电流-时间界限值时(即当超过电流界限值持续特定时间段时)，启动低压电路的电流流动的避免，特别是以便避免短路电流。

电网侧的接头L1、N1在根据图1的示例中一方面与机械分离触点单元MK连接。机械分离触点单元MK另一方面与电子中断单元EU连接。电子中断单元EU另一方面与负载侧的接头L2、N2连接。

在一种替换的变型方案中，机械分离触点单元MK位于电子中断单元EU和负载侧的接头L2、N2之间。电压测量装置SU1和电流测量装置与电网侧的接头L1、N2相关联，并且电子中断单元EU与电网侧的接头L1、N1连接。

一般情况下，机械分离触点单元MK与电子中断单元EU串联连接。在替换的变型方案中，机械分离触点单元MK与负载侧的接头相关联，电子中断单元EU与电网侧的接头相关联。

在该替换的变型方案中，用于能量供应的电源件然后可以有利地(直接)与电网侧的接头连接，从而该电源件可以持续地由电网侧的接头和通常存在在那里的能量源EQ供应能量。

第一电压传感器单元SU1和电流传感器单元SI布置在机械分离触点单元MK和电子中断单元EU之间。

第三电压传感器单元SU3可以布置在电子中断单元EU和负载侧接头L2、N2之间(在图1中未示出)。

保护开关设备SG可以具有带有电源件NT的能量供应装置(在图1中未示出)。电源件NT一方面与低压电路的导体连接，优选地与机械分离触点系统MK和电子中断单元EU之间的导体连接。电源件NT另一方面用于控制单元SE或/和电子中断单元EU以及必要时控制第一(或/和第二)电压传感器SU或/和电流传感器S1的能量供应。

保护开关设备SG、特别是控制单元SE可以具有微控制器(＝微处理器)，计算机程序产品在该微控制器上运行，该计算机程序产品包括指令，在通过微控制器执行程序时，该指令促使微控制器执行用于保护开关设备的检查(如上文和下文所述)。

计算机程序产品可以有利地存储在计算机可读的存储介质、例如U盘、CD-ROM等上，以便例如使得能够升级到扩展版本。

替换地，计算机程序产品也可以有利地通过数据载体信号来传输。

控制单元SE可以：

*利用数字电路、例如利用(另外的)微处理器实现；(另外的)微处理器还可以包括模拟部分；

*利用具有模拟电路部分的数字电路实现。

保护开关设备SG、特别是控制单元SE被设计为，使得当超过电流界限值或电流-时间界限值时(即当超过电流界限值持续特定时间时)，启动低压电路的电流流动的避免，特别是以便避免短路电流。这特别是通过电子中断单元EU从低阻状态变换到高阻状态来实现。

例如通过从控制单元SE发送到电子中断单元EU的第一中断信号TRIP来启动低压电路的电流流动的避免，如图1所示。

根据图1，电子中断单元EU被绘制为两个导体中的方块。在第一变型方案中，这意味着两个导体都没有中断。至少一个导体、特别是有源导体或相导体具有基于半导体的开关元件。中性导体可以是无开关元件的，即没有基于半导体的开关元件。也就是说，中性导体是直接连接的，即不会变为高阻。也就是说，只有(相导体的)一个单极中断。如果设置另外的有源导体/相导体，则在电子中断单元EU的第二变型方案中，相导体具有基于半导体的开关元件。中性导体是直接连接的，即不会变为高阻。例如用于三相交流电路。

在电子中断单元EU的第三变型方案中，中性导体也可以具有基于半导体的开关元件，即在电子中断单元EU中断时，两个导体都变为高阻。

电子中断单元EU可以具有半导体器件、如双极晶体管、场效应晶体管(FET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物层场效应晶体管(MOSFET)或其他(自换向)功率半导体。特别地，IGBT和MOSFET由于其低的导通电阻、高的结电阻和良好的开关行为，特别适合于根据本发明的保护开关设备。

在第一变型方案中，机械分离触点系统MK可以单极中断。也就是说，两个导体中只有一个导体、特别是有源导体或相导体被中断、即具有机械触点。因此，中性导体是无触点的，即中性导体直接连接。

如果设置另外的有源导体/相导体，则在第二变型方案中，相导体具有机械分离触点系统的机械触点。在第二变型方案中，中性导体直接连接。例如用于三相交流电路。

在机械分离触点系统MK的第三变型方案中，中性导体同样具有机械触点，如图1所示。

机械分离触点系统MK特别是指(符合标准的)分离功能，其通过分离触点系统MK实现。分离功能是指以下几点：

-根据标准的最小空气距离(触点的最小距离)，

-机械分离触点系统的触点的触点位置指示，

-机械分离触点系统的断开始终是可能的(没有分离触点系统的闭锁，特别是通过手柄、自由触发装置)。

关于分离触点系统的触点之间的最小空气距离，该最小空气距离基本上取决于电压。其他参数是污染程度、场类型(均匀，非均匀)和气压或高于标准零点的高度。

对于该最小空气距离或爬电距离有相应的规定或标准。这些规定例如在空气中针对冲击耐压强度规定了最小空气距离，其依据污染程度用于不均匀的和均匀的(理想的)电场。冲击耐压强度是施加相应的冲击电压时能够承受的强度。只有在存在该最小长度(最小距离)的情况下，分离触点系统或保护开关设备才具有分离功能(分离器特性)。

在此，在本发明的意义上，对于分离器功能及其特性，标准系列DIN EN 60947或者IEC 60947是相关的，在此通过引用的方式参考。

分离触点系统的特征有利地在于，依据额定冲击耐压强度和污染程度，断开的分离触点在关断位置(断开的位置，断开的触点)中的最小空气距离。最小空气距离尤其在(最小)0.01mm与14mm之间。尤其有利地，最小空气距离在0.33kV时的0.01mm与12kV时的14mm之间，尤其对于污染程度1以及尤其对于不均匀场。

污染程度和场类型对应于在标准中定义的污染程度和场类型。由此可以有利地实现根据额定冲击耐压强度确定尺寸的符合标准的保护开关设备。

替换地或附加地，机械分离触点单元MK可以通过控制单元SE进行控制，以便在超过电流界限值或电流-时间界限值时启动低压电路的电流流动的避免。特别地，在此可能引起电流隔离。例如通过从控制单元SE发送到机械分离触点系统MK的第二中断信号TRIPG启动电流流动的避免或低压电路的可能的电流中断，如图1所示。

在一种有利的设计方案中，在所确定的电流大小超过第二电流阈值的情况下，尤其通过机械分离触点单元MK来启动低压电路的中断。

第二电流阈值例如对应于符合标准的电流(时间)界限值，即例如根据标准IEC60947或IEC 60898的用于保护设备的I-(t-)特性曲线。本领域技术人员根据当前应用/申请选择所选择的电流-(时间)界限值。

类似地，例如可以根据标准的电流-时间界限值来选择第三电流阈值，即根据例如根据标准IEC 60947或IEC 60898的用于保护设备的I-t特性曲线。本领域技术人员根据当前应用/申请选择所选择的电流-时间界限值。

保护开关设备SG例如被设计为，使得电子中断单元EU在断路状态下，即当机械分离触点单元MK的触点断开时，是高阻的。如果保护开关设备SG的用户操作机械手柄用于接通过程，以便闭合触点，则尤其在触点闭合(即接合)之后执行检查功能。如果检查功能提供肯定的结果，则电子中断单元EU变为低阻。否则不变为低阻。

也就是说，只有当检查功能允许开关元件的低阻状态时，电子中断单元EU才变为低阻。

图2示出了根据图1的保护开关设备SG的图示，区别在于：

电子中断单元EU被设计为单极中断单元，

机械分离触点单元MK被设计为双极中断单元(电流中断)，

设置有电源件NT，该电源件连接在机械分离触点单元MK和电子中断单元EU之间，

该电源件NT为控制单元SE供应能量(通过箭头表示)。

保护开关设备可以被设计为可安装在顶帽式导轨上的保护开关设备SG，其宽度例如为1TE、1.5TE或2TE，具有双极接头(L、N)。在电气安装和开关柜结构中，诸如保护开关设备、线路保护开关、故障电流保护开关等的安装设备的宽度以节距单位(简称TE，即horizontal pitch)给出。节距单位的宽度为18mm。根据标准DIN 43880：1988-12，设备的安装宽度应在17.5至18.0mm之间，或由该尺寸乘以0.5或其整数倍计算，即：k×0.5×18mm或k×0.5×17.5mm(其中，k＝1、2、3、...)。因此，例如单极线路保护开关根据现有技术具有1TE的宽度。根据DIN 43871“用于直至63A的安装设备的小型安装分配器”，电气安装分配器的内装件与节距单位相协调，例如与承载导轨/顶帽式导轨的宽度相协调。

图3示出了根据图1和图2的保护开关设备SG的图示，具有以下区别。

即：

-电网侧的接头L1、N1，或电网侧EQ还用附图标记GRID来标识，

-负载侧的接头L2、N3，或负载侧ES还用附图标记LOAD来标识，

-(两极的)机械分离触点单元MK具有负载侧的接头点APLL、APNL和电网侧的接头点APLG、APNG，其中，为中性导体设置负载侧的接头点APNL，为相导体设置负载侧的接头点APLL，为中性导体设置电网侧的接头点APNG，为相导体设置电网侧的接头点APLG。负载侧的接头点APNL、APLL与负载侧的中性导体接头和相导体接头N2、L2连接，从而可以切换用于避免电流流动的触点KKN、KKL的断开或者用于低压电路中的电流流动的触点的闭合，

-尤其是单极的电子中断单元EU(该电子中断单元在单极的实施方案中尤其是布置在相导体中)，该电子中断单元具有电网侧的连接点EUG和负载侧的连接点EUL，该电网侧的连接点与电网侧的相导体接头L1电连接，该负载侧的连接点与机械分离触点单元MK的电网侧接头点APLG电连接或连接，其中，电子中断单元EU通过(未示出的)基于半导体的开关元件具有或可切换到用于避免电流流动的开关元件的高阻状态或者用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态，

-控制单元SE与电流传感器单元SI、机械分离触点单元MK和电子中断单元EU连接。

机械分离触点单元MK布置在负载侧，电子中断单元EU布置在电网侧。

具有能量源的电网侧GRID在正常情况下处于电压下。在负载侧LOAD上通常连接有耗电器。

保护开关设备SG可以被设计为，使得可以有利地确定在电子中断单元上的电压的大小。即，在电子中断单元EU的电网侧连接点EUG和负载侧连接点EUL之间的第一电压的大小是可确定的或者被确定。为此，在根据图3的示例中，可以设置与控制单元SE连接的第二电压传感器单元SU2，该第二电压传感器单元确定在电子中断单元EU的电网侧的连接点EUG和负载侧的连接点EUL之间的电压的大小。

在通过第二电压传感器单元SU2进行电压测量时，替换地也可以确定在电子中断单元EU和电流传感器SI的串联电路上的电压，如图3所示。电流传感器单元SI具有非常小的内阻，从而不影响或者可忽略地影响对电压大小的确定。

有利地，可以设置第一电压传感器单元SU1，该第一电压传感器单元确定在电网侧的中性导体接头NG和电网侧的相导体接头LG之间的电压的大小。

在根据图3的示例中，电子中断单元EU单极地实施，在示例中在相导体中实施。在此，用于机械分离触点单元MK的中性导体的电网侧的接头点APNG与壳体GEH的电网侧的中性导体接头NG连接。

保护开关设备SG有利地被设计为，使得机械分离触点单元MK的触点能够通过控制单元SE断开，但不能通过控制单元闭合，这由从控制单元SE到机械分离触点单元MK的箭头表示。

保护开关设备SG具有能量供应装置或电源件NT、例如开关电源件。尤其是，能量供应装置/电源件NT设置用于控制单元SE，这通过能量供应装置/电源件NT与控制单元SE之间的连接在图3中表明。能量供应装置/电源件NT(另一方面)与电网侧的中性导体接头NG和电网侧的相导体接头LG连接。在与电网侧的中性导体接头NG(或/和相导体接头LG)的连接中，可以有利地设置保险丝SS、尤其是熔断保险丝或开关SCH(未示出)。根据本发明，电源件NT在正常情况下持续地被供应能量。该电源件必要时通过保险丝SS保护或可以通过开关SCH断开。有利地，开关SCH/Sch可以被实施为，使得仅当触点处于断开状态时，开关才可以被断开。这提高了设备的安全性，因为电子器件(尤其是控制单元)在触点闭合时不能被关断。

低压电路可以是具有中性导体和三个相导体的三相交流电路。为此，保护开关设备可以被设计为三相变型方案，并且例如可以具有另外的电网侧和负载侧的相导体接头。在另外的电网侧的和负载侧的相导体接头之间以类似的方式分别设置有根据本发明的电子中断单元和机械分离触点单元的触点，同样设置有电流传感器单元。此外，可以设置电压确定装置(例如通过第一电压传感器单元)。

高阻指的是一种状态，在该状态中，仅还流过可忽略的大小的电流。高阻特别是指大于1千欧姆、更好地大于10千欧姆、100千欧姆、1兆欧姆、10兆欧姆、100兆欧姆、1千兆欧姆或更大的电阻值。

低阻指的是一种状态，在该状态中，在保护开关设备上给出的电流值能够流动。低阻特别是指小于10欧姆、更好地小于1欧姆、100毫欧姆、10毫欧姆、1毫欧姆或更小的电阻值。

保护开关设备可以具有输入单元，该输入单元可以同样或附加地实施为通信单元COM。此外，输入单元可以具有显示功能。同样可以设置单独的显示单元。

通信单元COM尤其可以是无线通信单元。

根据本发明，保护开关设备SG被设计为，使得在避免了电流流动之后(例如在短路或过载或过流时，即当电阻在负载侧例如小于1欧姆(短路))之后，或者如果存在大电流或电流上升(电流对时间的一阶导数)；

根据保护开关设备类型，电流阈值(在电流上升时为电流上升阈值)例如可以是保护开关设备的额定电流的n倍的值，

通过电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态，在至少一个负载侧的接头处(或者在一种变型方案中，在多个负载侧的接头处)进行至少一个电参数的检查。

这可以通过控制单元SE进行，例如通过微控制器进行，在微控制器上例如运行计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，该指令在通过微控制器执行程序时促使微控制器执行检查。

至少一个电参数尤其是电阻、电容、电感或阻抗。

至少一个电参数尤其是电流或电压(在后一种情况下设置电压传感器单元)。

至少一个电参数具有尤其取决于保护开关设备的目标范围。可以如此长时间地执行检查，直到电参数位于目标范围中。

目标范围也可以通过目标值来表征。如此长时间地执行检查，直到电参数大于(或者必要时小于)目标值。

例如，出现短时间的短路，其导致大的短路电流，从而超过电流界限值(例如电流上升界限值)。为了避免短路电流，电子中断单元的开关元件变换到高阻状态中，由此避免或中断电流流动。现在，保护开关设备(在避免电流流动之后)检查在至少一个(或两个)负载侧的接头处的至少一个电参数。例如电阻。如果电阻再次大于目标值或位于目标范围内，例如在230伏低压电路和保护开关设备的额定电流为10安培的情况下，在电阻值方面，23欧姆为目标值，则如果电阻值大于23欧姆(即位于目标范围中)，电子中断单元又可以变换到低阻状态中并且因此又建立能量供应(例如以最大的供应安全性为目标)。如果还存在故障，则保护开关设备将再次避免/中断电流。目标范围不仅包含持续的额定电流，而且例如也包含短时间的过电流，例如2倍或3倍的额定电流，例如持续例如10秒的时间。

可以如此长时间地执行该检查，直至电参数位于目标范围SB中。(在电参数位于目标范围中时，电子中断单元变换到低阻状态中)。

可以执行关于其它电参数的检查。只有当所有被检查的电参数位于目标范围SB中时，电子中断单元才变换到低阻状态中。

对至少一个电参数的检查可以取决于避免电流流动的事件，即取决于引起电子中断单元的高阻状态的事件。

在过高的电流(作为事件)的情况下，例如在短路情况下，例如检查电阻或电阻抗(作为电参数)。

在过电压(作为事件)的情况下，检查是否继续存在过压(作为电参数)。特别是在电流关于时间的积分值过高(积分I dt)的情况下，例如在过载情况下，检查电流或电阻或电阻抗(作为电参数)。

在过高的电流的情况下，可以通过在(额定)电压的瞬时值小于50伏的情况下的测量来进行或执行对至少一个电参数的检查，例如通过在(额定)电压的相应的瞬时值的情况下短时间地接通电子中断单元。

在过压(作为事件)的情况下，特别是当电子中断单元继续处于高阻状态时，可以通过纯确定电压的大小，尤其是在没有电子中断单元的开关操作(无开关操作)的情况下，来检查是否继续存在过压。

在电流关于时间的积分值过高(积分I dt)的情况下，例如在过载情况下，可以通过测量来执行对至少一个电参数的检查，例如检查电流或电阻或阻抗，例如通过接通电子中断单元(低阻状态)，例如通过接通电压持续多个半波或全波(例如1、2、3、4或5个半波或全波或更长)。

也就是说，至少一个电参数的检查的类型取决于引起电子中断单元的高阻状态的事件。此外，根据引起电子中断单元的高阻状态的事件，可以确定时间段、时间范围、时间界限和时间间隔，或者该时间段、时间范围、时间界限和时间间隔是可调节的。(时间上相继的)。

有利地，在位于目标范围中的电参数的情况下，只有当电参数位于目标范围SB中持续第一时间范围ZB1时，电子中断单元才能够变换到低阻状态中。例如，根据应用，第一时间范围可以具有10ms至10s的范围中的值，特别是10ms至100ms或100ms至200ms或200ms至1s或1s至10s。同样，从1ms起的范围也是可能的。

替换地，保护开关设备SG可以具有输入单元。输入单元可以在保护开关设备的壳体上具有输入元件。输入单元也可以或附加地具有有线的(例如电的、光学的)或无线的(例如无线电的、光学的)输入可能性，例如通过通信单元。输入单元也可以具有显示功能。

在位于目标范围中的电参数的情况下，只有当借助输入单元(通过操作人员、用户)进行确认Q1时，即当应在高阻状态之后重新接合能量供应时，电子中断单元才变换到低阻状态中。

在超过电流界限值或电流-时间界限值之后对至少一个电参数的检查可以在第一时间段ZS1内进行。第一时间段尤其可以小于200ms、100ms、50ms、30ms、20ms或10ms。在经过第一时间段ZS1之后，当至少一个电参数位于其目标范围之外时，机械分离触点单元MKo的触点可以断开。因此，根据标准提供特性，其中，例如必须在例如200ms之后才进行中断。根据本发明，预先可以进一步检查触发条件的存在，而不违反标准。因此，可以实现更高的供电安全性，特别是在非关键故障的情况下。

根据本发明，可以通过将电子中断单元的至少一个开关元件、尤其是两个或所有开关元件(短时间地)变为低阻来在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。更特别地，可以通过在小于第一电压阈值(关于交流电压)的电压的绝对瞬时值的情况下将电子中断单元的开关元件变为低阻，来在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。例如小于120V，尤其是小于50V(交流电压有效值)。电子中断单元可以短时间地接通，也就是说，基于半导体的开关元件短时间地切换为低阻。在此，短时间例如是指第一接通持续时间，其中，交流电压的瞬时电压值u(t)不超过特定的值，例如50伏(界限(保护)小电压，具有70伏的峰值)。

如果产生带间隙的交流电压(“间隙交流电压”)，则瞬时值因此可能大于50伏。根据本发明，交流电压的有效值应小于第一电压阈值，例如小于50伏(或不大于50伏)。

因此，例如可以在交流电压的过零点(0°)接合交流电压约444μs/直至8°(电子中断单元EU低阻)，即直至达到最大50伏的瞬时电压值。

替换地，也可以在约-8°(关于交流电压的过零点)接通，经过过零点并且在+8°时又关断，即关于约888μs。也就是说，接通时间段小于1ms、尤其小于0.9ms、更特别是大约0.8ms(或者分别是一半，分别取决于接通时间点)。因此，可以在负载接头处安全地检查至少一个电参数，特别是检查电阻、电容、电感或阻抗(短路，过载，...或者检查电阻、电容、电感或阻抗的特征值)。为了进一步的安全性，开关元件可以在大于第一电压阈值的电压的绝对瞬时值的情况下再次变为高阻。因此，根据本发明，没有危险的电压施加在负载侧的接头处。

替换地，可以通过施加小于第一电压界限的辅助电压、尤其是直流电压来在负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。第一电压界限的大小可以是(保护)小电压的范围中的(界限)值或对应于电压阈值。根据本发明，在此也没有危险的电压施加在负载侧的接头处。低电压的如下范围被称为保护低电压：在以交流电流运行时低于50伏，或者在以直流(DC)运行时低于120伏。目前正在讨论将直流(DC)运行中的保护低电压的界限降低到90伏。同样，25V交流电压或60V直流电压的界限也是可能的。

替换地，可以通过将电子中断单元的至少一个开关元件、尤其是两个或所有开关元件短时间地变为低阻来在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。更特别地，可以通过将电子中断单元的开关元件变为低阻持续第一接通持续时间ED1来在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查，使得在负载接头处存在的(在电网周期上确定的)电压的有效值不超过50V。也就是说，电压的瞬时值可以短时间地大于50V，然而在电网周期上确定的电压的有效值小于50V。因此，第一接通持续时间始终小于20ms，特别是小于10ms，尤其是小于1ms。

检查可以以(可配置的)第一时间间隔ZA1进行。第一时间间隔ZA1尤其可以是10s、30s、1、5、10或15分钟。任何中间值都是可能的并且被公开。更特别地，在经过第一时间段ZS1之后。在经过第一时间界限ZG1之后，机械分离触点单元MK可以变换到分离触点的断开状态中。第一时间界限例如可以是诸如15min、30min、1h、8h、24h、36h或48h之类的值，中间值同样是可能的。

可以通过输入单元/通信单元调节或配置如下方面中的至少一个、部分或全部：

-至少一个电参数的目标范围或目标值，

-第一时间范围，

-第一时间段，

-第一电压阈值，

-第一电压界限，

-第一时间间隔，

-第一时间界限，

-确认。

电参数的目标范围对应于保护开关设备在该参数方面允许的电气工作范围。

例如，在负载侧的接头处的检查可以包括以下参数中的至少一个、尤其是多个或全部参数的检查：

-检查是否超过第一过压值或/和更高的第二过压值或/和更高的第三过压值，

-检查负载侧的接头的参数，特别是低于负载侧第一或/和第二电阻值或负载侧的第一或/和第二阻抗值。

过压值的检查可以通过由设置的第一电压传感器单元进行的具体测量来进行。界限值可以如已经示出的那样确定。

对负载侧的接头的参数的检查、特别是对低于负载侧的第一或/和第二电阻值或负载侧的第一或/和第二阻抗值的检查例如可以通过所描述的短时间地接通(特别是：所描述的接通持续时间，参见上文)电子中断单元并且通过由电压和电流传感器单元进行测量来执行。将所确定的值与所确定的第一或第二电阻值或阻抗值(目标范围，目标值)进行比较。

根据待检查的参数的实施方式、即之前的实施方式，可以：

在超过第一过压值时，输出过压信息(电压过高)，

在超过第二过压值时，电子中断单元变为高阻(电压大小临界)，

在超过第三过压值时，通过机械分离触点单元断开触点(断路)(电压大小危险(对于设备的继续运行))，

在低于负载侧的第一电阻值或负载侧的第一阻抗值时，输出阻抗信息(低阻的耗电器-过载？)，或者

在低于负载侧的第二电阻值或负载侧的第二阻抗值时，电子中断单元保持高阻(负载侧上的短路)。

因此，可以根据超过或低于特定的所定义的参数来执行分级地定义的措施-警告-保持高阻-电流隔离，借助检查来耦合或执行，这提高了低压电路中的运行安全性或供电安全性。有利地，在触点闭合/接合时连续地执行检查。如果参数位于所设置的范围内，即如果没有超过或低于，则可以进行接通(低阻的开关元件)。

在图4至9中示例性地示出了上述时间流程的一部分。图4至图9分别示出了时间线t，在该时间线上画出了特定的、前述的时间点，此外还示出了机械分离触点单元MK和电子中断单元EU的状态。

图4示出了例如由超过电流界限值或电流-时间界限值引起的避免电流流动VS的时间点。在避免电流流动VS的时间点之前，机械分离触点单元MK处于触点的闭合状态MKg中，并且电子中断单元EU处于用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态EUn中。在避免电流流动VS之后，机械分离触点单元MK继续处于触点的闭合状态MKg中(用于潜在的返回的电流流动/以便快速地再次允许电流流动)，并且电子中断单元EU处于开关元件的高阻状态EUh中以避免电流流动。在避免电流流动VS之后，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。至少一个电参数具有尤其取决于保护开关设备的目标范围。根据图4如此长时间地执行该检查，直至电参数位于目标范围SB中。在位于目标范围SB中的电参数的情况下，电子中断单元EU变换到用于低压电路中的电流流动的低阻状态EUn中。也就是说，根据位于目标范围SB中的电参数，机械分离触点单元MK处于触点的闭合状态MKg中，并且电子中断单元EU处于用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态EUn中，如图4所示。

图5示出了根据图4的图示，区别在于，在又位于目标范围SB中的电参数的情况下，只有当电参数位于目标范围SB中持续第一时间范围ZB1时，电子中断单元EU才变换到低阻状态EUn中。也就是说，在第一时间范围ZB1之后，电子中断单元EU变换到用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态EUn中(其中，机械分离触点单元MK保持在触点的闭合状态MKg中)，如图5所示。

图6示出了根据图4的图示，区别在于，在位于目标范围SB中的电参数的情况下，只有当借助一个或多个输入单元EE进行确认Q1时，电子中断单元才变换到开关元件的低阻状态EUn中。也就是说，在确认Q1之后，电子中断单元EU变换到用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态EUn中(其中，机械分离触点单元MK保持在触点的闭合状态MKg中)，如图6所示。

图7示出了根据图4的图示，区别在于，在避免电流流动VS之后(例如在超过电流界限值或电流-时间界限值之后)在第一时间段ZS1内进行至少一个电参数的检查。

在经过第一时间段ZS1之后，当至少一个电参数位于其目标范围SB之外(在第一时间段ZS1内未达到目标范围)时，机械分离触点单元的触点可以被断开MKo，如图7所示。电子中断单元保持在高阻状态EUh中(自避免电流流动VS起)。

图8示出了根据图7的图示，区别在于，在经过第一时间段ZS1之后，以第一时间间隔ZA1进行对至少一个电参数的检查，直至达到第一时间界限ZG1。在经过第一时间界限ZG1之后，机械分离触点单元MK变换到断开状态MKo中，只要至少一个电参数(直到那时)不位于目标范围SB中，如图8所示。电子中断单元保持在高阻状态EUh中(自避免电流流动VS起)。

图9示出了根据图8的图示，区别在于，在经过第一时间段ZS1之后，至少一个电参数达到其目标范围SB。然而，只有当电参数位于目标范围SB中持续第一时间范围ZB1时(类似于图5)，电子中断单元EU才变换到低阻状态EUn中。也就是说，在第一时间范围ZB1之后，电子中断单元EU变换到用于低压电路中的电流流动的开关元件的低阻状态EUn中(其中，机械分离触点单元MK保持在触点的闭合状态MKg中)，如图9所示。

以类似的方式，本领域技术人员可以结合其它的行为方式或方法。

虽然在细节上通过实施例对本发明进行了详细的阐述和描述，但是本发明不限于所公开的示例并且本领域技术人员可以从中导出其它变形方案，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种用于保护低压电路的保护开关设备(SG)，具有：

-壳体，所述壳体具有用于所述低压电路的导体的电网侧的接头和负载侧的接头(L1，N1，L2，N2)，

-电流传感器单元(SI)，所述电流传感器单元用于确定所述低压电路的电流的大小，

-机械分离触点单元(MK)，所述机械分离触点单元具有触点的闭合状态(MKg)用于所述低压电路中的电流流动或者具有触点的断开状态(MKo)用于所述低压电路中的避免电流流动的电流隔离，

-电子中断单元(EU)，所述电子中断单元在电路侧与所述机械分离触点单元(MK)串联连接，并且所述电子中断单元通过基于半导体的开关元件具有所述开关元件的高阻状态(EUh)以避免电流流动和所述开关元件的低阻状态(EUn)以用于所述低压电路中的电流流动；

-控制单元(SE)，所述控制单元与所述电流传感器单元(SI)、所述机械分离触点单元(MK)和所述电子中断单元(EU)连接，其中，当超过电流界限值或电流-时间界限值时，启动所述低压电路的电流流动(VS)的避免，

其特征在于，

所述保护开关设备(SG)被设计为，使得在通过所述电子中断单元的开关元件的高阻状态(EUh)和所述触点(MKg)的闭合状态避免电流流动(VS)之后，在至少一个负载侧的接头处检查至少一个电参数。

2.根据权利要求1所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

所述至少一个电参数具有尤其取决于保护开关设备的目标范围，

如此长时间地执行所述检查，直到所述电参数位于所述目标范围(SB)中，

使得位于所述目标范围中的电参数将所述电子中断单元变换到所述低阻状态(EUn)中。

3.根据权利要求2所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

通过目标值来表征所述目标范围，尤其如此长时间地执行所述检查，直至所述电参数大于最小的目标值。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

在位于所述目标范围中的电参数的情况下，只有当所述电参数位于所述目标范围(SE)中持续第一时间范围(ZB1)时，所述电子中断单元才变换到所述低阻状态(EUn)中。

5.根据权利要求2或3中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

所述保护开关设备(SG)具有输入单元，在位于所述目标范围(SB)中的电参数的情况下，只有当借助所述输入单元进行确认(Q1)时，所述电子中断单元才变换到所述低阻状态(EUn)中。

6.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

在超过所述电流界限值或电流-时间界限值(VS)之后，在第一时间段(ZS1)内进行至少一个电参数的检查，所述第一时间段尤其小于200ms、100ms、50ms、30ms、20ms或10ms。

7.根据权利要求6所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

在经过所述第一时间段(ZS1)之后，当至少一个电参数位于其目标范围(SE)之外时，断开所述机械分离触点单元的触点。

8.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

所述电参数是电流、电压、电阻、电容、电感或阻抗。

9.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

所述机械分离触点单元(MK)与所述负载侧的接头相关联。

10.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

通过所述电子中断单元的至少一个开关元件、尤其是两个或所有开关元件变为低阻、尤其是持续第一接通持续时间(ED1)，在至少一个负载侧的接头处进行对至少一个电参数的检查。

11.根据权利要求10所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

通过在电压的绝对瞬时值小于第一电压阈值的情况下所述电子中断单元的开关元件变为低阻，在至少一个负载侧的接头处进行对至少一个电参数的检查。

12.根据权利要求10或11所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

所述开关元件在电压的绝对瞬时值大于所述第一电压阈值的情况下再次变为高阻。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

通过施加小于第一电压界限的辅助电压、尤其是直流电压，在所述负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

14.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

尤其在经过所述第一时间段(ZS1)之后，以第一时间间隔(ZA1)进行所述检查，所述第一时间间隔尤其为1秒、3秒、5秒、10秒、15秒、30秒或1分钟、5分钟、10分钟或15分钟。

15.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

在经过第一时间界限(ZG1)之后，所述机械分离触点单元(MK)变换到所述分离触点的断开状态中，

所述第一时间界限尤其为15min、30min、1h、8h、24h、36h或48h。

16.根据上述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，其特征在于，

所述至少一个电参数的检查的类型取决于引起所述电子中断单元的高阻状态的事件。

17.一种用于保护开关设备(SG)的方法，所述保护开关设备用于保护低压电路，其中，

-设置用于所述低压电路的导体的电网侧的接头和负载侧的接头(L1，L2，N1，N2)，

-设置机械分离触点单元(MK)，所述机械分离触点单元具有触点的闭合状态用于所述低压电路中的电流流动或者触点的断开状态用于所述低压电路中的避免电流流动的电流隔离，

-设置电子中断单元(EU)，所述电子中断单元在电路侧与所述机械分离触点单元(MK)串联连接，并且所述电子中断单元通过基于半导体的开关元件具有用于避免电流流动的所述开关元件的高阻状态或者用于所述低压电路中的电流流动的所述开关元件的低阻状态，

-确定所述低压电路的电流的大小，并且在超过电流界限值或电流-时间界限值的情况下启动所述低压电路中的电流流动的避免，

其特征在于，

在通过所述电子中断单元的开关元件的高阻状态和所述触点的闭合状态避免电流流动之后，在至少一个负载侧的接头处进行至少一个电参数的检查。

18.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，在通过微控制器执行程序时，在通过电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态避免电流流动之后，所述指令促使微控制器根据权利要求1至17中任一项所述地在至少一个负载侧的接头处执行至少一个电参数的检查。

19.一种计算机可读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求18所述的计算机程序产品。

20.一种数据载体信号，所述数据载体信号承载根据权利要求18所述的计算机程序产品。