CN119790556A

CN119790556A - 保护开关设备及方法

Info

Publication number: CN119790556A
Application number: CN202380062608.4A
Authority: CN
Inventors: M·坦豪瑟
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2022-08-31
Filing date: 2023-08-23
Publication date: 2025-04-08
Also published as: EP4548445A1; DE102022209018A1; WO2024046836A1

Abstract

本发明涉及一种用于保护低压电路的保护开关设备(SG)，其中，‑设置有用于低压电路的导体的电网侧的和负载侧的接头(LG、NG、LL、NL)，‑设置有机械分离触点单元(MK)，其具有用于低压电路中的电流流动的触点的闭合状态或者用于低压电路中的用于避免电流流动的电流上的分离的触点的断开状态，‑设置有电子中断单元(EU)，其在电路侧与机械分离触点单元(MK)串联连接，并且通过基于半导体的开关元件具有用于电流流动的避免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，‑确定低压电路的导体的差电流的大小，并且在超过第一差电流界限值或者第一差电流‑时间界限值时，在分离触点的闭合状态(MKg)下，通过电子中断单元的开关元件的高阻状态(EUh)，来启动低压电路中的电流流动的避免(VS)，‑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的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流‑时间界限值进行检查。

Description

保护开关设备及方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的具有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针对具有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伏或者直流电压高达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伏交流电压或者120伏直流电压。

低压电路或者低压电网或者低压系统是指额定电流或者标称电流直至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者标称电流直至50安培、40安培、32安培、25安培、16安培或者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者线路保护开关或者断路器中断的电流。额定电流可以进一步分级，从0.5A经过1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A、9A、10A等直至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固定在所谓的顶帽式导轨(支承导轨，DIN导轨，TH35)上的固定可能性。

根据现有技术的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者工作电流触发器。通常，双金属保护元件或者双金属元件用于在长时间过流(过流保护)或者热过载(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者在发生短路(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者用于灭弧的装置。此外，设置用于要保护的电路的导体的连接元件。

用于电路、特别是用于低压电路或者低压设备的故障电流保护开关一般是已知的。故障电流保护开关也称为剩余电流装置(Residual Current Devices)，缩写为RCD。故障电流保护开关确定电路中的电流总和(在一般情况下，电流总和为零)，并且在超过差电流值、即不等于零的电流总和(该电流总和超过特定(差)电流值或者故障电流值)时中断电路。

几乎所有迄今为止的故障电流保护开关都具有总和电流互感器，总和电流互感器的初级绕组由电路的导体形成，并且总和电流互感器的次级绕组输出电流总和，该电流总和直接或者间接用于中断电路。

为此，两个或者更多个导体，通常在单相交流电网中为输出导体和回流导体或者外导体和中性导体，在三相交流电网中为所有三个外导体或者所有三个外导体和中性导体，被引导通过电流互感器，该电流互感器通常具有由铁磁材料制成的环形铁芯。仅对导体中的差电流、即与输出电流和回流电流有偏差的电流进行转换。电路中的电流总和通常等于零。因此可以识别出故障电流。

如果例如电流在能量汇侧或者耗电器侧流向地，则在这种情境下称为故障电流。例如当电路的相导体与地之间存在电气连接时，存在故障情况。例如当人员触碰了相导体时。于是部分电流不像往常一样通过中性导体或者零导体流回，而是通过人员和地流回。现在，可以借助总和电流互感器来采集该故障电流，因为按照量值采集的流入电流和回流电流的总和不等于零。通过继电器或者保持磁体触发器例如与机械装置连接的继电器或者保持磁体触发器，来使得中断电路，例如中断至少一个、部分或者全部线路。用于采集交流故障电流的故障电流保护开关一般从DE 44 32643A1中已知。

故障电流保护开关的主要功能是保护人员免受电流(电击)伤害以及保护设备、机器或者建筑物免于由于电气绝缘故障而起火。

如果故障电流保护开关或者其总和电流互感器被构造为，总和电流互感器的次级侧的能量足以操作触发单元或者中断单元或者触发器，则将这种故障电流保护开关称为是独立于电网电压的。

如果触发回路需要或者使用辅助能量，该辅助能量通常由设置在故障电流保护开关中的电源件产生，则将这种故障电流保护开关称为是依赖于电网电压的。也就是说，依赖于电网电压的故障电流保护开关包含电源件，该电源件用于故障电流识别的能量供应(非独立于电网电压)。例如，在直流电网以及直流/交流混合电网中或者在高频电路中识别故障电流需要这些电源件。

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，低压电路的电流被引导通过半导体器件或者半导体开关，该半导体器件或者半导体开关可以中断电流或者切换为导电。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。

本发明特别是涉及低压交流电路，其具有交流电压，其通常具有频率为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)或者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或者0°...360°的范围。也就是说，相角周期性地呈现0和2π或者0°和360°之间的值或者由于周期性；缩写为：或者

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(或者针对相应的周期)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，改进开头提到的类型的保护开关设备，特别是保证针对由人员引起的(故障)电流的保护，同时实现供电可靠性或者电气设备的可用性，即实现对在技术上引起的(故障)电流的免疫，该在技术上引起的(故障)电流将导致保护开关设备的错误触发。也就是说，一方面，保证人员保护，另一方面，改善低压电路的供电可靠性。替换地，为这种保护开关设备创造一种新的概念。

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12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，该保护开关设备具有：

-壳体，该壳体具有用于低压电路的导体的电网侧的和负载侧的接头，

-差电流传感器单元，该差电流传感器单元用于确定低压电路的导体的差电流的大小，

-机械分离触点单元，该机械分离触点单元具有用于低压电路中的电流流动的触点的闭合状态或者用于低压电路中的用于避免电流流动的电流上的分离的触点的断开状态，

该机械分离触点单元特别是可以通过机械手柄进行操作和切换，从而可以(通过手柄)切换用于电流流动的避免的触点的断开或者用于低压电路中的电流流动的触点的闭合，由此(特别是)可以切换低压电路中的电流上的分离；

在机械分离触点单元中，也将触点的断开称为释放，并且将触点的闭合称为接入；

-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，并且通过基于半导体的开关元件具有用于电流流动的避免的开关元件的高阻(特别是不导电)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；

在电子中断单元中，也将(用于电流流动的避免的)开关元件的高阻(特别是不导电)状态称为断开状态(过程：断开)，而将(用于电流流动的)开关元件的低阻(导电)状态称为接通状态(过程：接通)；

-控制单元，该控制单元与差电流传感器单元、机械分离触点单元和电子中断单元连接。

根据本发明，保护开关设备、特别是控制单元被设计为，在超过第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值时，在分离触点的闭合状态下，通过电子中断单元的开关元件的高阻状态，来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的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行检查。

这具有如下特别的优点，即，在例如由于人员接触(相)导体(重要事件)或者由于在技术上引起的工作电流(对于人员不重要，即非重要事件)(例如由于连接的电容器)引起的有故障的差电流事件之后，通过电子中断单元的开关元件的高阻状态启动低压电路中的电流流动的立即避免。

电流流动的立即避免特别是指在10ms、特别是5ms或者1ms内电子中断单元变为高阻。(现今的故障电流保护开关一般在至少/大于20ms之后触发。)

在通过电子中断单元的开关元件的高阻状态以及触点的闭合状态的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行检查，以便因此进一步检查是否存在有故障的差电流事件，并且必要时区分重要事件和非重要事件，以便因此一方面保证人员保护，另一方面保证设备的可用性。

因此，可以针对差电流界限值或者差电流-时间界限值的存在，进一步监视负载侧的接头的状态。在状态改变时，可以例如根据本发明的有利的设计方案有利地进行进一步的动作。

另一方面，因此提出了保护开关设备的一种全新的运行设计，其中，与例如迄今为止的故障电流保护开关不同，在避免电流流动的事件之后还进行检查。

在从属权利要求中和实施例中给出了本发明的有利的设计方案。

有利地通过机械手柄特别是可以仅操作机械分离触点开关。无法(直接)在设备上操作借助电子中断单元的接通和断开。

在本发明的一个有利的设计方案中，在第一时间范围(10ms...20ms...30ms...50ms...100ms...200ms...1s(取决于应用的任意的值都是可以的))内不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，电子中断单元切换为低阻状态。

第一时间范围例如是10ms至100ms至200ms至1s的范围内的值。也就是说，当例如在超过第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值持续10ms(15ms)或者20ms(25ms、30ms、...、95ms、100ms、...1s)之后，不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，电子中断单元切换为低阻状态。

第一时间范围特别是可以取决于所确定的差电流的大小(特别是其有效值)，也就是说，在差电流较大的情况下，第一时间范围较小。

这具有如下特别的优点，即，当存在非重要的差电流界限值或者差电流-时间界限值时，进行自动再次接通。因此实现了高可用性。

在本发明的一个有利的设计方案中，在存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值持续第一时间段时，断开分离触点。

第一时间段例如处于10ms至100ms至10s的范围内。第一时间段特别是可以小于300ms、200ms、150ms、100ms、50ms、40ms、30ms、20ms或者10ms。

这具有如下特别的优点，即，实现了像在传统的故障电流保护开关中一样的断开特性，在传统的故障电流保护开关中，进行电流上的分离，以进行人员保护。

在本发明的一个有利的设计方案中，(在经过一定的时间段/第一时间段之后，并且)在第二时间范围内(不超过)不存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，电子中断单元切换为低阻状态。

第二时间范围可以是20ms至100ms至1s至10s的范围内的值。第二时间范围的长度可以对应于第一时间范围的长度或者大于第一时间范围的长度。

这具有如下特别的优点，即，进行自动再次接通，并且因此实现能量供应的高可用性。

在本发明的一个有利的设计方案中，设置有通信单元、特别是输入单元。在第二时间范围内不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，当借助通信单元、特别是输入单元进行了应答时，电子中断单元才切换为低阻状态。

第二时间范围可以是20ms至100ms至1s的范围内的值。第二时间范围的长度可以对应于第一时间范围的长度或者大于第一时间范围的长度。

这具有如下特别的优点，即，在由用户确认(应答)之后才能够进行再次接通，因此实现高可靠性。

在本发明的一个有利的设计方案中，机械分离触点单元(MK)与负载侧的接头相关联。

这具有如下特别的优点，即，给出了支持保护开关设备的根据本发明的特性的架构，因为一方面在高阻的中断单元的情况下中断电流流动，但是通过(负载侧的)闭合的触点，可以(借助负载侧的接头)继续进行根据本发明的检查。

在本发明的一个有利的设计方案中，对在负载侧的接头上是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，通过电子中断单元的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻特别是持续第一接通持续时间来进行。

这具有如下特别的优点，即，给出了用于对(负载侧的接头)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行检查的一种简单的可能性，因为仅需要使所存在的电子中断单元(短时间地)切换为低阻状态，以便短时间地产生测量电流或者测量电压，从而对是否存在差电流界限值或者差电流-时间界限值和其大小进行检查。

第一接通持续时间可以如此之短，从而对人员没有危险。

在本发明的一个有利的设计方案中，对(负载侧的接头)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，在电压的量值方面的瞬时值小于第一电压阈值时，通过电子中断单元的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻来进行。

第一电压阈值特别是小于50伏或者是(保护)小电压的值。第一电压阈值有利地是可调节的。

这具有如下特别的优点，即，对于对人有危险的电压进行检查，从而不仅在低压电路中，而且针对保护开关设备，给出可靠性。

为此，还有利地设置有电压传感器单元，该电压传感器单元确定低压电路中的电压、特别是施加在电网侧的接头上的电压的大小。

在本发明的一个有利的设计方案中，在电压的量值方面的瞬时值大于第二电压阈值时，开关元件再次变为高阻。

这又具有如下特别的优点，即，对于对人有危险的电压进行检查，从而不仅在低压电路中，而且针对保护开关设备，给出可靠性。在此，第二电压阈值的大小可以对应于第一电压阈值的大小。

在本发明的一个有利的设计方案中，对(在负载侧的接头上)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，通过施加小于第一电压界限的辅助电压来进行。

这又具有如下特别的优点，即，对于对人有危险的电压，通过不同的解决方案来进行检查，从而不仅在低压电路中，而且针对保护开关设备，给出可靠性。

在此，第一电压界限的大小可以对应于第一(或者第二)电压阈值的大小。

在本发明的一个有利的设计方案中，在存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，以第一时间间隔进行检查，该第一时间间隔特别地是1、3、5、10、15、30秒或者1、5、10或15分钟，其中，特别是在经过第一时间段之后以第一时间间隔进行检查。

这具有如下特别的优点，即，在比较长的时间段内进行周期性的检查，而不持续执行检查功能或者检查例程。

在本发明的一个有利的设计方案中，在(进一步)存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，在经过第一时间界限之后，机械分离触点单元切换为分离触点的断开状态。特别是，第一时间界限是15min、30min、1h、8h、24h、36h或者48h。任意的中间值都是可以的。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。

这具有如下特别的优点，即，在经过第一时间界限之后，可以推断出低压电路中的持续的或显著的缺陷，并且通过电流上的分离启动低压电路中的安全状态。

根据本发明，要求保护一种具有相同的优点和另外的优点的对应的用于保护开关设备的方法，该保护开关设备用于具有电子的(基于半导体的)开关元件的低压电路。

保护开关设备用于保护低压电路，在该用于保护开关设备的方法中：

-设置有用于低压电路的导体的电网侧的和负载侧的接头，

-设置有机械分离触点单元，该机械分离触点单元具有用于低压电路中的电流流动的触点的闭合状态或者用于低压电路中的用于避免电流流动的电流上的分离的触点的断开状态，

-设置有电子中断单元，该电子中断单元在电路侧与机械分离触点单元串联连接，并且通过基于半导体的开关元件具有用于电流流动的避免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，

-确定低压电路的导体的差电流的大小，并且在超过第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值时，在分离触点的闭合状态下，通过电子中断单元的开关元件的高阻状态，来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的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行检查。

在所述方法的有利的设计方案中，可以：

-在第一时间范围(例如20...100ms…1s)内不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，电子中断单元切换为低阻状态。

-在存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值持续第一时间段时，断开分离触点，该第一时间段特别是小于300ms、200ms、150ms、100ms、50ms、40ms、30ms、20ms或者10ms。

-在第二时间范围(例如20...100ms...1s)内不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值时，当进行了应答时，电子中断单元才切换为低阻状态。

-对(负载侧的接头)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，通过电子中断单元的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻特别是持续第一接通持续时间来进行。

-对(负载侧的接头)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，在电压的量值方面的瞬时值小于第一电压阈值时，通过电子中断单元的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻来进行。

根据本发明，要求保护一种对应的用于保护开关设备的计算机程序产品。该计算机程序产品包括指令，在由微控制器执行程序时，这些指令使得微控制器根据权利要求1至17中任一项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的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行检查。

微控制器是保护开关设备、特别是控制单元的一部分。

根据本发明，要求保护一种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，要求保护一种相应的数据载体信号，该数据载体信号传输计算机程序产品。

所有的设计方案，不仅以引用权利要求1或12的从属形式，而且仅仅引用权利要求的各个特征或者特征组合，特别是还有待处理的装置权利要求引用独立的方法权利要求，都实现了保护开关设备的改进，特别是实现了针对人员的安全性以及低压电路中的供电可靠性的改善，并且提供了一种用于保护开关设备的新的可靠的方案。

附图说明

所描述的本发明的特性、特征和优点以及其实现方式结合下面对实施例的描述将变得更清楚且更容易理解，结合附图对实施例进行详细说明。

在此，在附图中：

图1示出了保护开关设备的第一原理图示，

图2示出了保护开关设备的第二原理图示，

图3至图8示出了用于说明本发明的时间流程。

具体实施方式

图1示出了用于保护低压电路、特别是低压交流电路的保护开关设备SG的图示，该保护开关设备SG具有壳体GEH，该保护开关设备SG具有：

-电网侧的接头，其特别是包括电网侧的中性导体接头NG和电网侧的相导体接头LG，

-负载侧的接头，其特别是包括负载侧的中性导体接头NL和负载侧的相导体接头LL；

-这些接头被设置为用于低压电路；

-在电网侧的接头/电网侧GRID处通常连接有能量源，

-在负载侧的接头/负载侧LOAD处通常连接有耗电器；

-(两极的)机械分离触点单元MK，其具有负载侧的连接点APLL、APNL和电网侧的连接点APLG、APNG，

其中，为中性导体设置负载侧的连接点APNL，为相导体设置负载侧的连接点APLL，为中性导体设置电网侧的连接点APNG，为相导体设置电网侧的连接点APLG。负载侧的连接点APNL、APLL与负载侧的中性导体接头和相导体接头NL、LL连接，从而在低压电路中可以切换用于避免电流流动的触点KKN、KKL的断开或者用于电流流动的触点KKN、KKL的闭合，

-特别是单极的电子中断单元EU(其在单极的实施中特别是布置在相导体中)，

具有电网侧的连接点EUG，该电网侧的连接点EUG与电网侧的相导体接头LG电连接，以及

负载侧的连接点EUL，该负载侧的连接点EUL与机械分离触点单元MK的电网侧的连接点APLG电连接或者被连接，

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在低压电路中具有或者可以切换用于避免电流流动的开关元件的高阻状态或者用于电流流动的开关元件的低阻状态，

-差电流传感器单元ZCT，该差电流传感器单元ZCT用于确定低压电路的导体的差电流的大小，差电流传感器单元ZCT在本示例中布置在电子中断单元EU和机械分离触点单元MK之间，其可以替换地设置(布置)在机械分离触点单元MK和负载侧的中性导体接头和相导体接头NL、LL之间，同样可以替换地设置(布置)在电子中断单元EU和电网侧的接头NG、LG之间。差电流传感器单元ZCT确定被引导通过保护开关设备的(要保护的)低压电路的导体的差电流的大小。在本示例中在单相交流电路的情况下为中性导体和相导体。

差电流传感器单元ZCT可以是典型的总和电流互感器。总和电流互感器的初级侧由低压电路的导体(在示例中为相导体和中性导体)形成。总和电流互感器的次级侧与控制单元SE连接。

-用于确定低压电路的电流的大小的电流传感器单元SI，该电流传感器单元SI特别是布置在相导体的电流路径或者相导体电流路径中，

-控制单元SE，该控制单元SE与差电流传感器单元ZCT、与电流传感器单元SI并且与机械分离触点单元MK和电子中断单元EU连接，其中，在超过电流界限值或/和电流-时间界限值时，启动低压电路的电流流动的避免。

在本示例中，机械分离触点单元MK布置在负载侧，根据本发明，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处通常连接有耗电器。

这具有如下优点，即，在机械分离触点单元的触点/机械分离触点单元的负载侧的连接点(APLL、APNL)和两个负载侧的接头(LL、NL)之间没有其他(特别是处于电压下的)部分或者部件。因此，由于这种架构或者构造，可以确保在触点KKL、KKN断开时，在任何情况下在负载侧的接头LL、NL上都不存在电压。由此提高了保护设备的可靠性。

与此不同，在机械分离触点单元布置在电网侧的其他架构中，在负载侧的接头之前经常存在(非电流上分离的)电子单元。

根据本发明，保护开关设备可以被设计为，使得电子中断单元上的电压的大小进一步是可确定的。也就是说，可以确定或者确定电子中断单元EU的电网侧的连接点EUG和负载侧的连接点EUL之间的第一电压的大小。

为此，在根据图1的示例中，设置与控制单元SE连接的第一电压传感器单元SU1，该第一电压传感器单元确定电子中断单元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。

在通过第一电压传感器单元SU1进行电压测量时，替换地也可以确定电子中断单元EU和电流传感器SI的串联电路上的电压，如在图1中示出的那样。电流传感器单元SI具有非常小的内阻，从而不影响或可忽略地影响电压大小的确定。

可以有利地设置第二电压传感器单元SU2，该第二电压传感器单元SU2确定电网侧的中性导体接头NG与电网侧的相导体接头LG之间的电压的大小。

也可以通过使用(在电子中断单元之前和在电子中断单元之后的)两个电压测量来替换第一电压传感器单元。通过求差来确定电子中断单元上的电压。

因此，能够设置与控制单元SE连接的第二电压传感器单元SU2/所述第二电压传感器单元SU2，该第二电压传感器单元SU2确定电网侧的中性导体接头NG和电网侧的相导体接头LG之间的第二电压的大小。此外，可以设置与控制单元连接的(未示出的)第三电压传感器单元SU3，该第三电压传感器单元SU3确定电网侧的中性导体接头NG和电子中断单元EU的负载侧的连接点EUL之间的第三电压的大小。保护开关设备被设计为，使得由第二电压和第三电压之间的差，来确定电子中断单元EU的电网侧的连接点EUG和负载侧的连接点EUL之间的第一电压/所述第一电压的大小。

可以在机械分离触点单元MK的电网侧的连接点APLG、APNG之间连接测量阻抗ZM。测量阻抗ZM例如可以是电阻器或/和电容器。测量阻抗还可以是电感器。特别是，测量阻抗可以是电阻器或/和电容器或/和电感器的串联电路或并联电路。

在根据图1的示例中，电子中断单元EU单极地实施，在本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连接点APNG与壳体GEH的电网侧的中性导体接头NG连接。根据图1，该连接被引导通过差电流传感器单元ZCT、例如其总和电流互感器。

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的触点可以通过控制单元SE断开，但不能闭合，这由从控制单元SE到机械分离触点单元MK的箭头指示。

机械分离触点单元MK可以通过保护开关设备SG上的机械手柄HH来操作，以便切换触点KKL、KKN的手动(人工)断开或闭合。机械手柄HH指示保护开关设备上的机械分离触点单元MK的触点的开关状态(断开或闭合)。此外，可以将触点位置(或者手柄的位置，关闭或打开)传输至控制单元SE。例如，触点位置(或者手柄的位置)可以借助位置传感器等传感器来确定。可以将触点位置或者开关状态传输至控制单元SE。位置传感器可以是机械分离触点单元MK的一部分。替换地，位置传感器可以是电子的第一部分(EPART，图2)中的部件。例如，可以在电子的第一部分(EPART)中设置霍尔传感器，该霍尔传感器以无接触的方式采集和传输触点或/和手柄的位置。

机械分离触点单元MK有利地被设计为，使得在释放(Enable，使能)、特别是释放信号之后才能够通过机械手柄(手动地)闭合触点。这同样通过从控制单元SE到机械分离触点单元MK的箭头表示。也就是说，机械分离触点单元MK的触点KKL、KKN可以通过手柄HH在存在释放或(来自控制单元的)释放信号时才闭合。在没有释放或释放信号的情况下，手柄HH虽然可以被操作，但是触点不闭合(“Dauerrutscher，持续滑移”)。

保护开关设备SG具有能量供应装置或者电源件NT、例如开关电源件。特别是，能量供应装置/电源件NT设置用于控制单元SE，这通过图1中的能量供应装置/电源件NT和控制单元SE之间的连接表明。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、特别是熔断保险丝或者开关SCH(图2)。

根据本发明，在正常情况下对电源件NT持续供应能量，尤其是从电网侧的接头供应能量。必要时，其由保险丝SS保护或者可以由开关SCH断开。

开关SCH/Sch有利地可以实施为，该开关仅在触点处于断开状态时才能断开。这提高了设备的可靠性，因为电子设备(特别是控制单元)在触点闭合时无法断开。

保险丝SS的目的不仅在于保护借助电源件NT进行的能量供应，而且在于特别是要在两部分构造(参见图2)的情况下保护“电子的”第一部分EPART或者特别是其整个单元(例如尤其是控制单元、电子中断单元、电压传感器、电流传感器、(必要时)测量阻抗等)。

替换地，测量阻抗ZM可以经由保险丝SS与电网侧的中性导体接头NG连接。因此，可以有利地实现三极的电子单元或者电子的第一部分EPART(图2)，例如作为在低压电路方面具有三个接头、即一个中性导体接头和两个相导体接头的模块。电子的第一部分EPART可以具有另外的接头，特别是用于控制信息或测量信息、例如用于释放信号Enable/enable、断开信号OEF、(位置单元POS的)位置信息或/和差电流传感器单元ZCT的差电流信号(差电流的大小)的接头。

电子单元或者电子的第一部分EPART(图2)例如具有电子中断单元EU、控制单元SE、能量供应装置NT(特别是包括保险丝SS)、电流传感器单元SI、可选的第一电压传感器单元SU1或/和可选的第二电压传感器单元SU2。

关于电子的第一部分EPART的低压电路方面的三个接头，因此存在如下优点，即，仅两个相导体接头必须具有高的导电性能(几安培，用于传导负载电流)，并且中性导体接头仅必须具有(相对)低的导电性能(例如小于1A，几毫安(取决于控制单元的能量要求))。这简化了构造并且提高了设备的可靠性，因为在电子的第一部分EPART中出现故障时，不会有大的短路电流流过该连接。

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，保护开关设备可以设计为三相变形方案，并且例如具有另外的电网侧的和负载侧的相导体接头。在这些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。各个导体(三个相导体LI、L2、L3、中性导体N)被引导通过差电流单元ZCT。

同样可以设置电流传感器单元、(例如通过第一电压传感器单元进行的)电压确定。

高阻指的是如下状态，在该状态下仅还流过可忽略大小的电流。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、1千欧姆或更大的电阻值。

低阻指的是如下状态，在该状态下，在保护开关设备上给出的电流值可以流动。

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。

图2示出了根据图1的图示，不同之处在于，保护开关设备两部分地构造。

保护开关设备包含例如在电路板/印刷电路板(Printed Circuit Board)上的电子的第一部分EPART。

第一部分EPART可以具有控制单元SE、第一电压传感器单元SU1、第二电压传感器单元SU2、电流传感器单元SI、电子中断单元EU、能量供应装置NT。此外，第一部分可以具有熔断保险丝SS、开关SCH、测量阻抗ZM、温度传感器TEM(特别是用于电子中断单元EU)、通信单元COM、显示单元AE以及作为变形方案的位置传感器单元POS。

该电子的第一部分EPART仅具有三个接头用于低压电路：

-作为第一接头的电网侧的相导体接头LG，

-用于或者连接至机械分离触点单元MK的电网侧的相导体连接点APLG的(第二)接头，

-用于连接到电网侧的中性导体接头NG的第三接头EN。

这两个接头：连接至电网侧的相导体的接头LG和用于或者连接至电网侧的相导体连接点APLG的接头，具有高的导电性能、例如几安培、大于10A/16A(依据低压电路的标称电流或者额定电流)，特别是用于在短路情况或者过载情况下也承载负载电流。

用于连接到电网侧的中性导体接头NG的第三接头EN具有(相对)低的导电性能，例如小于1A，几毫安(取决于所供应的单元的、尤其是电子的第一部分EPART中的能量要求)。第三接头EN实施为具有低的导电性能，以便为电源件提供电流，并且用于低压电路的相导体和中性导体之间的电压测量。特别是，该第三接头EN通过保险丝SS来保护。这可以通过熔断保险丝或者低成本的导体迹线保险丝(电路板上的具有对应的长度和厚度的细导体迹线)来实现。

这具有如下特别的优点，即，通过该线路中或者该第三接头EN上的较低的导电性能，改善了针对在电子的第一部分(EPART)(或者(电子)单元)内部、例如在电源件或者控制单元侧发生的短路的安全性。

也就是说，在电子的第一部分EPART内的某个单元的电子部件失效或者失灵的情况下，不会产生(从电网侧的接头LG、NG供电的)可能导致设备起火的危险的短路电流。

这种短路电流由电网通过电网侧的接头供电。布置在上游的保护开关经常具有高得多的触发电流，并且向并联设置的低压电路供电。因此，在保护开关设备(受保护的低压电路的保护开关设备)中发生故障并且布置在上游的保护开关触发的情况下，无故障的并联的电路也将被切断，因此避免了这种情况。

通信单元COM特别是可以是无线通信单元。通信单元COM可以在保护开关设备上具有(手动)输入单元，用于(手动)应答保护开关设备SG上的状态。应答也可以(以有线或和/无线方式)通过通信单元COM来进行。

此外，通信单元COM可以具有显示功能。同样可以设置单独的显示单元。

保护开关设备包含特别是机械的第二部分MPART。第二部分MPART可以具有机械分离触点单元MK、手柄HH、释放单元FG。此外，第二部分可以具有位置单元POS，用于将机械分离触点单元MK的触点的位置报告给控制单元以及(中性导体)连接。第二部分MPART具有差电流传感器单元ZCT、如例如从传统的故障电流保护开关中已知的总和电流互感器。

可以设置其它未详细示出的单元。

通过分成两部分，可以有利地实现根据本发明的具有简化的构造的紧凑的保护开关设备。

当存在释放信号enable时，释放单元/释放功能FG引起通过手柄HH对机械分离触点单元的触点的操作的释放。也就是说，在存在(来自控制单元SE的)释放信号enable时，才能够通过手柄来闭合触点KKL、KKN。否则无法闭合(手柄HH的持续滑移)。触点保持在断开的位置/开关状态。此外，当存在(来自控制单元SE的)断开信号OEF时，释放单元FG可以引起触点的断开(释放单元FG的第二功能)。然后，释放单元/释放功能FG用作用于断开机械分离触点单元MK的触点的触发单元。

此外，保护开关设备SG、特别是控制单元SE被设计为，在超过电流界限值或者电流-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。这特别是通过电子中断单元EU从低阻状态切换为高阻状态来实现。低压电路的电流流动的避免的启动例如通过从控制单元SE发送到电子中断单元EU的第一中断信号来进行。

替换地或者附加地，机械分离触点单元MK可以通过控制单元SE来控制，以便在超过电流界限值或者电流-时间界限值时，启动低压电路的电流流动的避免。在此，尤其是必要时引起电流上的(galvanische)分离。例如通过从控制单元SE发送到机械分离触点系统MK的第二中断信号来进行低压电路的电流流动的避免或者必要的电流上的中断的启动。

电子中断单元EU可以具有半导体元件、例如双极晶体管、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)或者其他(自换向的)功率半导体。特别是IGBT和MOSFET由于低流动电阻高截止层电阻和良好的开关特性而特别适合用于根据本发明的保护开关设备。

机械分离触点单元MK特别是指的是通过分离触点单元MK实现的(符合标准的)分离功能。分离功能指的是以下几点：

-(与电压相关的)根据标准的最小空气间隙(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，

-机械分离触点系统始终能够断开(分离触点系统不会堵塞(特别是通过手柄)，自由触发)。

在此，在本发明的意义上，DIN EN 60947和IEC 60947系列标准与分离器功能及其特性相关，在此予以参考。

保护开关设备可以被设计为具有两极接头(L、N)的例如具有1TE、1.5TE或者2TE的宽度的可顶帽式导轨安装的保护开关设备SG。在电气安装中并且在开关柜结构中，诸如保护开关设备、线路保护开关、故障电流保护开关等的内置设备的宽度以节距单位(简称为TE)给出。一个节距单位的宽度为～18mm。根据DIN 43880:1988-12标准，设备的内置宽度应当在17.5和18.0mm之间，或者由该尺寸乘以0.5或者其整数倍计算，即：k x 0.5x18mm或者kx 0.5x 17.5mm(其中，k＝1、2、3、...)。因此，根据现有技术，单极的线路保护开关例如具有1TE的宽度。电气安装配电板的内置根据DIN 43871“Installationskleinverteiler für bis 63A(用于63A以下内置设备的小型安装配电板)”与节距单位、例如支承导轨/顶帽式导轨的宽度相匹配。

根据本发明，保护开关设备SG、特别是控制单元SE被设计为，在超过第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值时，在分离触点的闭合状态下，通过电子中断单元的开关元件的高阻状态，来启动低压电路中的电流流动的避免。第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值可以是根据DIN EN 61008-1等相关标准的界限值。例如，在欧洲在230伏低压电路中，对于人员保护为30mA；在北美，对于人员保护为6mA，对于防火为300mA(230伏有效值)。

第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的大小可以对应于第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值的大小。但是，根据本发明，第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的大小有利地小于第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值的大小。

第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的大小有利地对应于符合标准的值，但是具有由检查得到的较小的大小。如果例如利用小的电压、特别是小的保护电压进行检查，则也得到较小的差电流。也就是说，在检查中通过电压的大小来确定第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的大小。电压越高，第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的大小越大。如果对于检查(短时间地)使用例如230伏的低压电路的电网电压，则第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的大小对应于第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值的大小。

根据本发明，对(负载侧的接头)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，可以通过电子中断单元(EU)的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻来进行，特别是变为低阻持续第一接通持续时间。

第一接通持续时间可以被确定为，使得(在一个电网周期上确定的)在负载接头上存在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，但是在一个电网周期上确定的电压的有效值小于50伏。因此，第一接通持续时间始终小于20ms、尤其是小于10ms、特别是小于1ms。

对(负载侧的接头)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的检查，在电压的量值方面的瞬时值小于第一电压阈值的情况下，可以通过电子中断单元(EU)的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻来进行(关于交流电压)。可以将电子中断单元短时间地接通，也就是说，将基于半导体的开关元件短时间地切换为低阻。在此，短时间指的是交流电压的瞬时电压值u(t)不超过特定值、例如50伏的特定的第一接通持续时间ED1。因此，例如可以在交流电压的过零点(0°)处持续大约444μs/在8°之前，也就是说，在瞬时电压值达到最大50伏之前，接通交流电压(电子中断单元EU变为低阻)。

替换地，也可以在(相对于交流电压的过零点)大约-8°处接通，经过过零点，在+8°处再次断开，也就是说持续大约888μs。也就是说，接通时间段小于1ms、特别是小于0.9ms、尤其是大约0.8ms(或者相应地一半，相应地取决于接通时间点)。

通过电子中断单元的短时间的接通，在负载侧的接头(负载接头)上施加减小的(测试)电压。该测试电压的有效值取决于所存在的电网电压和第一接通持续时间ED1，并且始终小于所存在的电网电压。在此，第一接通持续时间或者第一电压阈值被选择为，使得(施加在电网侧的接头上的)测试电压的有效值小于50V。因此可以对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行可靠的检查。

在本示例中，第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值匹配于直至50伏的电压。第二差电流界限值相比于第一差电流界限值减小对应于与测试电压相对于标称电网电压的减小相同的比。也就是说，在例如50V有效值的测试电压和230V的标称电网电压的情况下，第二差电流界限值减小50/230。例如由30mA(作为第一差电流界限值)，则得出30mA*50/230＝6.5mA(作为第二差电流界限值)。

也就是说，第二差电流界限值小于第一差电流界限值。

替换地或者附加地，在电压的量值方面的瞬时值大于第二电压阈值(例如50伏)的情况下，开关元件可以再次变为高阻。

替换地，可以通过施加小于第一电压界限的辅助电压、特别是脉冲直流电压，来对负载侧的接头上的至少一个电气参数进行检查。第一电压界限的大小可以是保护小电压的(界限)值或者对应于电压阈值。这里，根据本发明，在负载侧的接头上也不存在危险的电压。

第一电压界限例如可以是50伏。

在第一时间范围ZB1内不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的情况下，电子中断单元EU可以切换为低阻状态。

(替换地，可以一直进行检查，直到超过了第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值为止。然后，电子中断单元切换为低阻状态。)

与此相反，在存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值持续第一时间段ZS1的情况下，可以断开分离触点(像在传统的故障电流保护开关中一样的电流上的分离)。

在此，第一时间段的值可以对应于第一时间范围的值，也就是说，在经过第一时间段(＝第一时间范围)之后，可以断开机械分离触点单元的触点。第一时间段也可以具有不同的值。在此，第一时间段例如可以具有根据针对传统的故障电流保护/针对传统的故障电流保护开关的标准的时间段。在此，参考DIN EN 61008-1标准Fehlerstrom-/Differenzstrom-Schutzschalter ohne eingebauten(RCCBs)fürHausinstallationen und für Anwendungen、insbesondere Teil 1:AllgemeineAnforderungen(用于家庭安装以及用于类似应用的无内置过流保护的故障电流/差电流保护开关(RCCB)，特别是第1部分：一般要求)，该标准通过引用包含于此。例如，从该标准中可以得到，30mA的故障电流保护开关(RCD)在标称故障电流(30mA)下必须在300ms内触发。在2倍标称故障电流(60mA)下必须在150ms内触发。在5倍或者更大的标称故障电流下必须在40ms内触发。

例如，第一时间段可以小于300ms、150ms、100ms、40ms、30ms、20ms或者10ms。因此可以提供根据标准或者更好的特性，其中，例如在300ms之后才必须中断。根据本发明，可以预先进一步对是否存在超过差电流界限值或者差电流-时间界限值进行检查，而例如不违反标准。因此可以实现更高的供电可靠性，特别是在非重要故障的情况下。

根据应用，第一时间段ZS1例如可以具有10ms至10s、尤其是10ms至40ms或者40ms至150ms或者150ms至300ms或者1s至10s的范围内的值。

保护开关设备SG可以具有通信单元COM、特别是输入单元。在第二时间范围(例如20ms...100ms...ls...10s...100s范围内的值)内不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值的情况下，当(例如操作人员、用户)借助通信单元COM、特别是输入单元进行了应答Q1时，电子中断单元EU才切换为低阻状态。通信单元(输入单元)可以在保护开关设备的壳体上具有输入元件。替换地或者附加地，通信单元也可以具有有线的(例如电气、光学)或者无线的(例如无线电、光学)输入可能性。通信单元(输入单元)也可以具有显示功能。

替换地或者附加地，可以在经过第一时间段ZS1之后，当确定了不超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值持续(第一(或者)第二)时间范围的持续时间时，电子中断单元EU才再次切换为低阻状态(EUn)。此外，可以在经过第一时间段ZS1之后，在电子中断单元EU再次切换为低阻状态(EUn)之前，进行(需要)无故障的应答(Q1)。

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)，包括指令的计算机程序产品在微控制器上运行，在由微控制器执行程序时，这些指令使得微控制器针对保护开关设备进行(如前面和下面描述的)检查。

计算机程序产品可以有利地存储在计算机可读存储介质上；例如USB棒、CD-ROM等上；以便例如能够升级到扩展版本。

替换地，也可以有利地通过数据载波信号传输计算机程序产品。

控制单元SE可以：

*利用数字电路、例如利用(另外的)微处理器来实现；该(另外的)微处理器也可以包含模拟部分；

*利用具有模拟电路部分的数字电路来实现。

在图3至图8中示例性地示出了前面提到的时间流程的一部分。图3至图8分别示出了时间轴t，在时间轴t上绘制了前面提到的特定时间点，此外绘制了第一差电流界限值或第一差电流-时间界限值DSG1或者第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2的评估方面的条目，此外绘制了机械分离触点单元MK和电子中断单元EU的状态。

图3示出了由于超过第一差电流界限值或第一差电流-时间界限值DSG1引起的电流流动的避免VS的时间点。在电流流动的避免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，并且电子中断单元EU处于开关元件的低阻状态EUn，用于低压电路中的电流流动。在电流流动的避免VS之后，机械分离触点单元MK继续处于触点的闭合状态MKg(用于潜在的反复的电流流动/以便使得能够再次快速地实现流流动)，并且电子中断单元EU处于开关元件的高阻状态EUh，用于避免电流流动。在电流流动的避免VS之后，对(在负载侧的接头上)是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2进行检查。

图4示出了根据图3的图示，但是具有以下不同之处。

在发生电流流动的避免VS以及随后的(在随后的任意时间点的)不超过SB第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2之后(即当第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2处于额定范围内时)，电子中断单元EU切换为低阻状态EUn，特别是当在第一时间范围ZB1内存在不超过SB第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2时，如在图4中所绘出的。

第一时间范围ZB1可以非常短(即在一定程度上立即再次接通)，其同样可以与可靠性相关地在时间上可设置。

对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2进行检查，直到不再存在超过(SB)为止。可以继续进行该检查，直到电子中断单元EU切换为低阻状态EUn为止(ZB1)。随后，再次针对第一差电流界限值或第一差电流-时间界限值DSG1进行检查。

在这种情况下，机械分离触点单元MK在整个时间段内具有(分离)触点的闭合状态MKg。

图5示出了根据图3的图示，不同之处在于，在电流流动的避免VS之后，并且在存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2持续第一时间段ZS1时，断开机械分离触点单元的触点(MKo)，该第一时间段ZS1特别是小于300ms、150ms、40ms、30ms、20ms或者10ms。在本示例中，电子中断单元EU(自从电流流动避免VS)保持在高阻状态EUh。

图6示出了根据图5的图示，不同之处在于，在电流流动的避免VS之后不立即存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2，而是在稍后的时间点、但是仍然在(经过)第一时间范围ZB1之前(即在电子中断单元EU变为低阻之前)存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2。在存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2持续第一时间段ZS1时，(在第一时间段ZS1之后)断开机械分离触点单元MK的触点MKo。

也就是说，可能存在超过(US)/不超过SB第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2的切换。当超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2持续第一时间段ZS1时，断开机械分离触点单元MK的触点MKo。

图7示出了根据图4的图示，不同之处在于，在发生电流流动的避免VS以及随后的不超过SB第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2之后(即当第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2处于额定范围内时，其中，这特别是应当在经过第一时间段ZS1之前、即在断开触点之前进行)，当在第二时间范围ZB2内存在不超过SB第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2(该第二时间范围ZB2可以对应于第一时间范围ZB1)，并且(借助通信单元COM、特别是输入单元)进行了应答(Q1)时，电子中断单元EU切换为低阻状态EUn。

对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2进行检查，直到不再存在超过(SB)，或/和经过了第二时间范围，或/和进行了应答为止。也就是说，可以继续进行对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2的检查，直到电子中断单元EU切换为低阻状态EUn为止(在本示例中Q1)。随后，再次针对第一差电流界限值或第一差电流-时间界限值DSG1进行检查。

图8示出了根据图5或者图6的图示，不同之处在于，在存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2并且经过第一时间段ZS1时，机械分离触点单元的触点不断开、即保持闭合。此外，在经过第一时间段ZS1之后，以第一时间间隔ZA1(即不总是)进行对是否存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)的检查。

此外，在经过第一时间界限ZG1之后进一步存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2时(至少当在第一或者第二时间范围ZB1、ZB2内不存在不超过时)，机械分离触点单元MK切换为触点的断开状态MKo。

也就是说，在经过第一时间段ZS1之后，以第一时间间隔ZA1进行检查，直到达到第一时间界限ZG1为止。在经过第一时间界限ZG1之后，如果继续存在超过US第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2，则机械分离触点单元MK切换为断开状态MKo。电子中断单元EU(自从电流流动避免VS)保持在高阻状态EUh。

以类似的方式，其它行为方式或者方法对于本领域技术人员来说是可组合的。

根据本发明，有利地通过电子中断单元EU的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻持续第一接通持续时间ED1，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值DSG2进行检查。也就是说，在附图中绘出的电子中断单元EU的高阻状态EUh不是指持续的高阻状态，而是电子中断单元EU短时间地变为低阻(持续第一接通持续时间ED1)。在此，第一接通持续时间ED1例如(相对于其它时间)非常短，因此这与根据附图的图示和基本工作方式不冲突。

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

1.一种用于保护低压电路的保护开关设备(SG)，所述保护开关设备具有：

-壳体，所述壳体具有用于所述低压电路的导体的电网侧的和负载侧的接头(LG、NG、LL、NL)，

-差电流传感器单元(ZCT)，所述差电流传感器单元用于确定所述低压电路的导体的差电流的大小，

-机械分离触点单元(MK)，所述机械分离触点单元具有用于所述低压电路中的电流流动的触点的闭合状态(MKg)或者用于所述低压电路中的用于避免电流流动的电流上的分离的触点的断开状态(MKo)，

-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，并且通过基于半导体的开关元件具有用于电流流动的避免的所述开关元件的高阻状态(EUh)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(EUn)，

-控制单元(SE)，所述控制单元与所述差电流传感器单元(ZCT)、所述机械分离触点单元(MK)和所述电子中断单元(EU)连接，

其特征在于，

其中，所述保护开关设备(SG)、特别是所述控制单元(SE)被设计为，在超过第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值(DSG1)时，在分离触点的闭合状态(MKg)下，通过所述电子中断单元的开关元件的高阻状态(EUh)，来启动所述低压电路中的电流流动的避免(VS)，

在通过所述电子中断单元的开关元件的高阻状态和触点的闭合状态的电流流动的避免(VS)之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)进行检查。

2.根据权利要求1所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

在第一时间范围(ZB1)内不超过(SB)所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)时，所述电子中断单元(EU)切换为低阻状态，所述第一时间范围特别是小于200ms、100ms、50ms、30ms、20ms或者10ms。

3.根据权利要求1或2所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

在存在超过(US)所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)持续第一时间段(ZS1)时，断开触点(MKo)，所述第一时间段特别是小于300ms、150ms、40ms、30ms、20ms或者10ms。

4.根据权利要求1、2或3所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

设置有通信单元COM、特别是输入单元，在第二时间范围(ZB2)内不超过(SB)所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)时，当借助所述通信单元(COM)、特别是输入单元进行了应答(Q1)时，所述电子中断单元(EU)才切换为低阻状态，所述第二时间范围特别是小于5s、3s、1s、500ms、250ms、100ms。

5.根据前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(LL、NL)相关联。

6.根据前述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)的检查，通过所述电子中断单元(EU)的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻特别是持续第一接通持续时间(ED1)来进行，所述第一接通持续时间特别是小于20ms、尤其是小于15ms、10ms、5ms或者1ms。

7.根据前述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

对是否存在超过所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)的检查，在电压的量值方面的瞬时值小于第一电压阈值时，通过所述电子中断单元(EU)的至少一个开关元件、特别是两个或者所有开关元件变为低阻来进行。

8.根据权利要求6或7所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

在电压的量值方面的瞬时值大于第二电压阈值时，开关元件再次变为高阻。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)的检查，通过施加小于第一电压界限的辅助电压来进行。

10.根据前述权利要求中任一项所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

在存在超过(US)第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)时，以第一时间间隔(ZA1)进行检查，所述第一时间间隔特别地是1、3、5、10、15、30秒或者1、5、10或15分钟，其中，特别是在经过第一时间段(ZS1)之后以所述第一时间间隔(ZA1)进行检查。

11.根据权利要求10所述的保护开关设备(SG)，

其特征在于，

在(进一步)存在超过(US)第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)时，在经过第一时间界限(ZG1)之后，所述机械分离触点单元(MK)切换为触点的断开状态(MKo)，

特别是所述第一时间界限是15min、30min、1h、8h、24h、36h或者48h。

12.一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，在所述方法中，

-设置有用于所述低压电路的导体的电网侧的和负载侧的接头(LG、NG、LL、NL)，

-设置有机械分离触点单元(MK)，所述机械分离触点单元具有用于所述低压电路中的电流流动的触点的闭合状态(MKg)或者用于所述低压电路中的用于避免电流流动的电流上的分离的触点的断开状态(MKo)，

-设置有电子中断单元(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，并且通过基于半导体的开关元件具有用于电流流动的避免的所述开关元件的高阻状态(EUh)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(EUn)，

-确定所述低压电路的导体的差电流的大小，并且在超过第一差电流界限值或者第一差电流-时间界限值(DSG1)时，在触点的闭合状态(MKg)下，通过所述电子中断单元的开关元件的高阻状态(EUh)，来启动所述低压电路中的电流流动的避免，

在通过所述电子中断单元(EU)的开关元件的高阻状态(EUh)和触点的闭合状态(MKg)的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)进行检查。

13.根据权利要求12所述的方法，

其特征在于，

在第一时间范围(ZB1)内不超过(SB)所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)时，所述电子中断单元(EU)切换为低阻状态(EUn)。

14.根据权利要求12或13所述的方法，

其特征在于，

在存在超过所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)持续第一时间段(ZS1)时，断开触点(MKo)，所述第一时间段特别是小于300ms、150ms、40ms、30ms、20ms或者10ms。

15.根据权利要求12、13或14所述的方法，

其特征在于，

在第二时间范围(ZB2)内不超过所述第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值(DSG2)时，当进行了应答(Q1)时，所述电子中断单元(EU)才切换为低阻状态。

16.根据权利要求12、13、14或15所述的方法，

其特征在于，

17.根据权利要求12、13、14、15或16所述的方法，

其特征在于，

18.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括指令，在由微控制器执行程序时，所述指令使得所述微控制器根据权利要求1至17中任一项所述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的电流流动的避免之后，对是否存在超过第二差电流界限值或者第二差电流-时间界限值进行检查。

19.一种计算机可读存储介质，在其上存储有根据权利要求18所述的计算机程序产品。

20.一种数据载波信号，所述数据载波信号传输根据权利要求18所述的计算机程序产品。