DE19601639A1

DE19601639A1 - Release device for HV-, medium-, or LV-switch gear of motor vehicle airbag system

Info

Publication number: DE19601639A1
Application number: DE1996101639
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl Ing Poggel
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 1997-07-24

Abstract

The trigger device switches off the switching system (10) in the event of a an arc occurring. The device has a sensor (12) for detecting at least one physical parameter of the switching system when an arc occurs. The sensor output is fed to a gas generator (14) pref. usually used with airbag devices. The gas generator is associated with a latching point (17) for a switching transmission for switching off the switch of the switching system so that the gas flow from the gas generator unlatches the latching point. Alternatively, the gas generator can switch a short circuit device into the shorting position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslöseeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 2.The invention relates to a release device according to the preamble of claim 1 or 2.

Insbesondere bei Mittelspannungsanlagen ist es erforderlich, bei Auftreten eines Stör lichtbogens dessen Auswirkungen auf die Schaltanlage zu begrenzen.In the case of medium voltage systems in particular, it is necessary if a fault occurs arc to limit its impact on the switchgear.

Wesentlich ist zunächst, daß zur Verringerung der Auswirkungen von Störlichtbögen die Schaltfelder mechanisch entsprechend ausgelegt sein müssen. Darüber hinaus sind Druckentlastungsöffnungen vorgesehen, über die der erhöhte Druck abgebaut werden kann; in bestimmten Fällen baut sich der Druck im Falle eines Störlichtbogens über die Druckentlastungsöffnungen in den Schaltanlagenraum selbst ab, wodurch der Druck dort erhöht wird.It is essential first of all to reduce the effects of arcing the switch panels must be mechanically designed accordingly. Beyond that Pressure relief openings are provided through which the increased pressure is reduced can; in certain cases, the pressure builds up in the event of an arcing fault Pressure relief openings in the switchgear room itself, reducing the pressure is increased there.

Aus der Literaturstelle Prospekt AEG Lichtbogenwächtersystem LBW ist eine Auslöse einrichtung bekannt geworden, bei der über einen Sensor die vom Lichtbogen emit tierte Strahlung in elektrischen Strom umgesetzt und einem Verstärker zugeführt wird; wenn dieses vom Lichtbogen erzeugte Signal groß genug ist, leuchtet eine Anzeige auf und bei gleichzeitigem Auftreten eines Überstromes erfolgt die Abschaltung des Lei stungsschalters. Spricht nur der Lichtbogenwächter an, ohne daß ein Überstrom auf tritt, leuchtet eine Anzeige auf, die mittels eines Quittierschalters gelöscht werden kann.From the literature reference prospectus AEG arc guard system LBW is a trigger device became known in which the sensor emits from the arc tated radiation is converted into electrical current and fed to an amplifier; if this signal generated by the arc is large enough, an indicator lights up and if an overcurrent occurs, the Lei is switched off control switch. Only the arc guard responds without an overcurrent occurs, an indicator lights up, which can be deleted by means of an acknowledgment switch can.

Aus dem ABB-Prospekt "Lichtbogenwächter schützen Leben und Gut" ist ein Lichtbo genwächter bekannt, bei dem innerhalb etwa 1 ms der Auslösebefehl zum Leistungs schalter übermittelt wird, mit dem die Einspeisung unterbrochen wird. Der gesamte Ablauf, d. h. vom Detektieren des Störlichtbogens bis zur Ausschaltung, ist natürlich von dem jeweiligen Schaltertyp abhängig, und er dauert bei einer Schaltanlage mit ei nem Niederspannungsleistungsschalter nicht mehr als 30 ms und bei einer Schaltan lage mit einem Mittelspannungsleistungsschalter nicht mehr als 60 ms.From the ABB brochure "Arc guards protect life and good" is a light boil Genwächter known, in which the trigger command to power within about 1 ms switch is transmitted, with which the feed is interrupted. The whole Process, d. H. from the detection of the arcing fault to the shutdown is natural depends on the respective switch type, and it lasts for a switchgear with egg low-voltage circuit breaker no more than 30 ms and with a switchgear with a medium-voltage circuit breaker was not more than 60 ms.

Bei der Ausführung nach dem Siemens-Prospekt "Mittelspannung, pneumatischer Druckschalter 8AX10", wird eine Druckerhöhung detektiert; mit Relaiszeit und Gesamt ausschaltzeit des Leistungsschalters bleibt die Lichtbogendauer unter 100 ms.A pressure increase is detected in the version according to the Siemens brochure "Medium voltage, pneumatic pressure switch 8 AX10"; with the relay time and total break time of the circuit breaker, the arc duration remains below 100 ms.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auslöseeinrichtung der genannten Art zu schaffen, mit der die Auslösung insgesamt beschleunigt wird.The object of the invention is to provide a triggering device of the type mentioned, with which the release is accelerated overall.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the Proverb 1 solved.

Danach werden die physikalischen Parameter der Schaltanlage bei Auftreten eines Störlichtbogens mittels eines geeigneten Sensors detektiert und ein Gaserzeuger an gesteuert, der beispielsweise bei handelsüblichen Kraftfahrzeug-Airbag-Einrichtungen Verwendung findet. Der Gaserzeuger leitet sein Gas unmittelbar gegen die Verklin kungsstelle eines Schaltschlosses zur Entklinkung des Schaltschlosses.The physical parameters of the switchgear are then determined when a Arcing is detected by means of a suitable sensor and a gas generator is switched on controlled, for example in commercial automotive airbag devices Is used. The gas generator directs its gas directly against the Verklin kungsstelle of a switch lock to unlatch the switch lock.

Als Sensoren können solche verwendet werden, die das Licht des Störbogens detektie ren; ferner können Drucksensoren eingesetzt werden, die die Druckerhöhung aufgrund des Störlichtbogens detektieren; es besteht auch die Möglichkeit, an denjenigen Klap pen, die aufgrund der Druckerhöhung durch den Störlichtbogen explosionsartig sich öffnen, einen Beschleunigungssensor oder einen Mikroschalter anzuschließen; alle diese Sensoren erzeugen elektrische Signale, mit denen die Treibladungen oder Gas generatoren gezündet werden können; diese Gasgeneratoren erzeugen einen Gasstrahl, der die Verklinkung eines Schaltfeldes entklinkt.Sensors which detect the light of the arcing can be used as sensors ren; furthermore, pressure sensors can be used which cause the pressure increase detect the arcing fault; there is also the possibility to clap on those pen, which explodes due to the pressure increase due to the arcing fault open to connect an accelerometer or microswitch; all These sensors generate electrical signals with which the propellant charges or gas generators can be ignited; these gas generators produce one Gas jet that unlatches the latch of a control panel.

Darüber hinaus besteht gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach An spruch 2 auch die Möglichkeit, mit den Treibladungen auch einen Kurzschließer anzu treiben, der an einer geeigneten Stelle innerhalb eines Schaltfeldes angeordnet ist.In addition, according to a further embodiment of the invention according to An Say 2 also the possibility of switching on a short-circuiter with the propellant charges drive, which is arranged at a suitable location within a panel.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Kurzschließer durch einen Sprengsatz betätigt werden, der durch einen geeigneten Sensor angesteuert wird. In soweit gleicht der Sprengsatz bezüglich seiner Wirkung dem Gasgenerator einer Air bag-Einrichtung. Als Sensoren können dabei die oben schon genannten Sensoren verwendet werden, beispielsweise lichtempfindliche, druckempfindliche Sensoren oder z. B. Beschleunigungsmesser oder Mikroschalter an den Berstklappen.In a further embodiment of the invention, the short-circuiter can by a Explosive device operated, which is controlled by a suitable sensor. In so far the explosive is similar in effect to the gas generator of an Air bag facility. The sensors already mentioned above can be used as sensors are used, for example light-sensitive, pressure-sensitive sensors or e.g. B. Accelerometers or microswitches on the burst flaps.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and further advantageous refinements and improvements the invention are explained and described in more detail.

Es zeigt die einzige Figur eine schematische Ansicht einer Auslöseeinrichtung gemäß der Erfindung für ein elektrisches Schaltfeld.The single figure shows a schematic view of a triggering device according to the invention for an electrical control panel.

Ein elektrisches Schaltfeld 10, das in der einzigen Figur durch einen Kasten angedeutet ist, besitzt unter anderem einen elektrischen Leistungsschalter 11 sowie weitere nicht näher dargestellte Komponenten, wie z. B. Erdungsschalter, Trennschalter, Transfor matoren und dgl. Innerhalb des Schaltfeldes 10, also innerhalb des Gehäuses des Schaltfeldes 10 befindet sich ein Sensor 12, der im Inneren des Schaltfeldes entste hende Lichtbögen detektieren kann. Diese Lichtbögen erzeugen Licht; demgemäß kann der Sensor ein lichtempfindliches Element sein. Aufgrund der Lichtbögen entsteht innerhalb des Schaltfeldes 10 eine Druckerhöhung; demgemäß kann der Sensor 12 auch ein Drucksensor sein. Für den Fall, daß das Schaltfeld Berstklappen aufweist, können als Sensoren Beschleunigungsmesser oder Mikroschalter vorgesehen sein. An electrical control panel 10 , which is indicated in the single figure by a box, has, among other things, an electrical circuit breaker 11 and other components, not shown, such as. B. earthing switch, disconnector, transformers and the like. Within the control panel 10 , ie within the housing of the control panel 10, there is a sensor 12 which can detect arcing arising in the interior of the control panel. These arcs generate light; accordingly, the sensor can be a photosensitive element. Due to the arcs, a pressure increase occurs within the control panel 10 ; accordingly, the sensor 12 can also be a pressure sensor. In the event that the switch panel has bursting flaps, accelerometers or microswitches can be provided as sensors.

Alle diese Sensoren, die in der Figur mit 12 bezeichnet sind, erzeugen ein elektrisches Signal, welches über eine Signalleitung 13 einem Gasgenerator 14 zugeführt wird, wie sie von der Firma Bayern Chemie Airbag GmbH unter der Bezeichnung TEMIC vertrie ben werden (Druckschrift Nr: Order-Nr. TM/GJ 2-95 DB BAX-01 D).All of these sensors, which are denoted by 12 in the figure, generate an electrical signal, which is fed via a signal line 13 to a gas generator 14 , as are sold by Bayern Chemie Airbag GmbH under the name TEMIC (publication number: Order -No.TM / GJ 2-95 DB BAX-01 D).

Der Gaserzeuger leitet beim Zünden einen Gasstrahl gemäß Pfeilrichtung P auf einen an einem Ende bei 15 aufgelagerten Klinkenhebel 16, gegen dessen Verklinkungs stelle 17 das freie Ende eines in einer Achse 18 schwenkbar gelagerten Auslösehebels 19 mittels einer Feder 20 angedrückt wird. Sobald sich der Klinkenhebel 16 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 15 verdreht, wird der Auslösehebel 19 freigegeben und über eine Wirklinie 21 ein Schaltschloß 22 betätigt, das über eine Wirklinie 23 den Schalter 11 öffnet.When igniting, the gas generator directs a gas jet in the direction of the arrow P onto a pawl lever 16 supported at one end at 15 , against the latching point 17 of which the free end of a trigger lever 19 pivotally mounted in an axis 18 is pressed by means of a spring 20 . As soon as the pawl lever 16 rotates counterclockwise about the axis 15 , the release lever 19 is released and a switch lock 22 is actuated via an action line 21 , which opens the switch 11 via an action line 23 .

Die Verklinkungsstelle 17 an den Hebeln 16, 19 ist an sich bekannt, ebenso wie das Schaltwerk 22.The latching point 17 on the levers 16 , 19 is known per se, as is the switching mechanism 22 .

Anstatt eines Schaltwerkes 22 kann jede Art eines Antriebes für das bewegliche Schaltkontaktstück des Leistungsschalters 11 vorgesehen sein.Instead of a switching mechanism 22 , any type of drive for the movable switch contact piece of the circuit breaker 11 can be provided.

Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, anstatt eines Gasgenerators für einen Airbag einen sog. Gurtstraffer zu verwenden, der dann an dem Hebel 16 entgegen dem Uhr zeigersinn zieht.It is of course also possible to use a belt tensioner instead of a gas generator for an airbag, which then pulls counterclockwise on the lever 16 .

Das freie Ende des Hebels 16 ist so ausgebildet, daß der Gasstrom mit maximalem Wirkungsgrad den Hebel 16 verdreht und daß Verluste möglichst minimiert werden.The free end of the lever 16 is designed so that the gas flow rotates the lever 16 with maximum efficiency and that losses are minimized as far as possible.

Claims

1. Tripping device for high, medium and low voltage switchgear, in the event of an arcing fault for switching off the switchgear assembly, characterized in that at least one sensor ( 12 ) is provided to detect the physical parameters of the switchgear assembly ( 10 ) when an arcing fault occurs, the output signals of which are preferably one Gas generators ( 14 ) customary in airbag devices can be supplied, and that the gas generator ( 14 ) is assigned to a latching point ( 17 ) for a manual transmission for switching off the switch of the switchgear system in such a way that the gas flow generated by the gas generator ( 14 ) links the latching point ( 17 ) unlatched.

2. Tripping device for high, medium and low voltage switchgear in the event of an arcing fault for switching off the switchgear assembly, characterized in that at least one sensor ( 12 ) is provided to detect the physical parameters of the switchgear assembly ( 10 ) when an arcing fault occurs, the output signals of which are used as an explosive device trained gas generator ( 14 ) can be supplied, and that the gas of the gas generator ( 14 ) can be supplied to a short-circuiting device, so that the short-circuiting device comes into the switched-on position by ignition of the explosive device.

3. Tripping device according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 12 ) is a light sensor.

4. Tripping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor ( 12 ) is a pressure increase detecting sensor.

5. Tripping device according to one of the preceding claims, characterized records that the sensor detects the opening movement of a rupture flap Sensor.

6. Tripping device according to claim 5, characterized in that the Sen sor is a microswitch.

7. Tripping device according to claim 5, characterized in that the Sensor is a certain dv / dt detecting sensor (acceleration sensor), which detects the acceleration of the switchgear rupture flaps.