EP0504461B1 - Switch device to interrupt a circuit - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H79/00—Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected
Definitions
- the invention relates to a switching device for interrupting a circuit, which works with matching three-pole modules, wherein a module has a main current path with at least one contact device, from which a branch is led out with a current limiting device to its own external connection.
- a single module of this type is known (EP-A1-0 465 694). This document falls under Article 54 (3) EPC.
- Components or devices arranged downstream of the main current path are already protected against excessive current square time values during the switch-off process. This protection against overcurrent is particularly important in the event of a short circuit. The transfer of excessively high currents to the branch relieves the facilities downstream of the main current path.
- limiters are based on the principle of additionally limiting the current over a switching path in the event of a shutdown by switching on further current-limiting means, but no currents are derived with respect to the main current path of downstream devices.
- Such a derivation and not only a current limitation enables further modes of operation, for example the decoupling of an input circuit from the output circuit, which can be particularly important with a larger inductance in the output.
- Limiters on the other hand, which are only intended to limit the current in the main current path, are known in a wide variety of designs (for example EP-A-0 350 825).
- a switching device is also known in which individual, differently constructed three-pole modules can be subsequently recognized (EP-A1-0 205 369).
- a resistor can also be arranged in the shunt.
- the invention has for its object to build circuits of the three-pole modules of the type described, in which the input circuit is decoupled from the output circuit.
- a wide variety of electrical devices are then formed from at least two matching three-pole modules.
- three-pole module we mean a structure with three connections, in accordance with the four-pole theory of communications technology.
- Electrical poles are to be distinguished from this, by which outer conductors, formerly called phase conductors, are referred to.
- Electrical poles as is common in consumer networks, can be interrupted in connection with neutral conductors by switching devices with regard to downstream devices.
- a single three-pole module has a main current path with at least one contact point. This can be switched by means of one or more trigger elements and / or by remote control devices and / or by a manual control element. If necessary, a switch lock can be interposed between the release elements and the contact point.
- the branch from the main current path has a current limiting device and leads to its own external connection in the module.
- the two-pole circuit described above is also suitable for interrupting a two-pole direct current network with corresponding contact points, each main current path being connected to an electrical pole conductor.
- the three-pole module according to FIG. 1 has a main current path 1, in which at least one contact point 2 is arranged. In the exemplary embodiment, this can be done by means of a trigger element 3 Interposition of a key switch 4 can be opened and closed. In the exemplary embodiment, the switching mechanism 4 has a manual actuating element 5.
- the component with the trigger element 3 can also be designed as a remote control device which can be connected externally to an external connection 6.
- a current limiting device 8 is switched on in a branch 7, which branches off from the main current path 1 in the exemplary embodiment behind the triggering element 3.
- This can be a linear resistor, also a complex resistor - impedance -, a non-linear resistor, an arc quenching device or generally a device for building a counter voltage or a counter electromotive force, EMF.
- the branch 7 is led out to its own external connection 9 of the three-pole module 13.
- the main current path 1 has connections 11 and 12.
- the connection 12 can be connected as the input of the module 13 and the connection 11 as the output. It is advantageous if the connection 11 is used together with the connection 9 for the branch 7 on the side in a network to be interrupted, on which the greater inductance exists.
- a switching device 10 is created for two electrical poles.
- the modules can have a structure as shown in FIG. 1. Another structure corresponding to that described can also be used as a basis.
- the connection 9 of the branch of the first module 13 and the connection of the branch of the second module, which is designated by 109, are electrically connected to one another.
- FIG. 3 corresponds essentially to the exemplary embodiment according to FIG. 2, with an additional current limiting element 14 being connected between the connections of the branches of the modules, connections 9 and 109.
- This can be a linear resistor, also a complex resistor - impedance -, a non-linear resistor, an arc quenching device or generally a device for building a counter voltage or a counter electromotive force, EMF. It can also be another element supporting the current limiting device 8 of the three-pole modules 13 under the given task.
- a feed network can be connected to the connections 12 and 112 and a network on the output side for two electrical poles, for example two outer conductors, can be connected to the connections 11 and 111.
- the switching device 10 according to FIG. 4 is in turn constructed from two three-pole modules 13, the second module, which is arranged at the bottom in the drawing, being arranged as a mirror image of the upper module.
- the internal and external wiring can be seen from the connection designation in comparison to the exemplary embodiment according to FIGS. 2 and 3 or according to FIG. 1.
- Such an electrical two-pole switching device is symmetrical in terms of its connections 11, 112 and 12, 111 in its behavior.
- An additional current limiting element 14 can optionally be switched on, as illustrated by the dashed line.
- the switching device 10 according to FIG. 5 is designed to be symmetrical with regard to its outer connections in the manner shown, but differently than in the exemplary embodiment according to FIG. 4.
- the switching device 10 illustrates in a broader sense an electrically two-pole switching device, in Narrower sense a single-pole electrical switching device with the connections 12 and 112 and the connections 15 for a neutral conductor.
- a switching device 10 for two electrical poles is shown in the narrower sense in FIG. Connections 12 and 212 or 112 and 312 are available on the two connection sides.
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung zur Unterbrechnung eines Stromkreises, die mit übereinstimmenden dreipoligen Modulen arbeitet, wobei ein Modul einen Hauptstrompfad mit zumindest einer Kontakteinrichtung aufweist, von dem ein Abzweig mit einer Strombegrenzungseinrichtung zu einem eigenen externen Anschluß herausgeführt ist. Ein einzelnes derartiges Modul ist bekannt (EP-A1-0 465 694). Dieses Dokument fällt unter Artikel 54(3) EPÜ. Dem Hauptstrompfad nachgeordnete Bauelemente oder Einrichtungen werden schon während des Abschaltvorgangs gegen zu hohe Stromquadrat-Zeit-Werte geschützt. Dieser Schutz gegen Überstrom kommt insbesondere im Kurzschlußfall zum Tragen. Die Überleitung zu hoher Ströme auf den Abzweig entlastet die dem Hauptstrompfad nachgeordneten Einrichtungen.The invention relates to a switching device for interrupting a circuit, which works with matching three-pole modules, wherein a module has a main current path with at least one contact device, from which a branch is led out with a current limiting device to its own external connection. A single module of this type is known (EP-A1-0 465 694). This document falls under Article 54 (3) EPC. Components or devices arranged downstream of the main current path are already protected against excessive current square time values during the switch-off process. This protection against overcurrent is particularly important in the event of a short circuit. The transfer of excessively high currents to the branch relieves the facilities downstream of the main current path.
Die Wirkung des Abzweigs im geschilderten dreipoligen Modul geht über die Wirkung von bekannten Limitern hinaus. So beruhen Limiter zwar auf dem Prinzip, den Strom über eine Schaltstrecke im Abschaltfall zusätzlich dadurch zu begrenzen, daß weitere strombegrenzende Mittel eingeschaltet werden, es werden aber hinsichtlich dem Hauptstrompfad nachgeordneter Einrichtungen keine Ströme abgeleitet. Eine derartige Ableitung und nicht nur eine Strombegrenzung ermöglicht weitere Wirkungsweisen, beispielsweise die Entkopplung eines Eingangsstromkreises vom Ausgangsstromkreis, was bei einer größeren Induktivität im Ausgang besonders zum Tragen kommen kann. Limiter, die dagegen nur eine Strombegrenzung im Hauptstrompfad bewirken sollen, sind in den verschiedenartigsten Ausführungen bekannt (beispielsweise EP-A-0 350 825).The effect of the branch in the three-pole module described goes beyond the effect of known limiters. Thus, limiters are based on the principle of additionally limiting the current over a switching path in the event of a shutdown by switching on further current-limiting means, but no currents are derived with respect to the main current path of downstream devices. Such a derivation and not only a current limitation enables further modes of operation, for example the decoupling of an input circuit from the output circuit, which can be particularly important with a larger inductance in the output. Limiters, on the other hand, which are only intended to limit the current in the main current path, are known in a wide variety of designs (for example EP-A-0 350 825).
Es ist auch eine Schalteinrichtung bekannt, bei der man einzelne unterschiedlich aufgebaute dreipolige Module nachträglich erkennen kann (EP-A1-0 205 369). Es liegt auch ein Abzweig mit Strombegrenzungseinrichtung in einem Shunt vom Phasenleiter zum Neutralleiter vor, zum Ableiten von Strömen aus dem Phasenleiter. Im Shunt kann auch einer Widerstand angeordnet sein.A switching device is also known in which individual, differently constructed three-pole modules can be subsequently recognized (EP-A1-0 205 369). There is also a branch with a current limiting device in a shunt from the phase conductor to the neutral conductor, for deriving currents the phase leader. A resistor can also be arranged in the shunt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus übereinstimmend aufgebauten dreipoligen Modulen der geschilderten Art Schaltungen aufzubauen, bei denen der Eingangskreis vom Ausgangskreis entkoppelt ist.The invention has for its object to build circuits of the three-pole modules of the type described, in which the input circuit is decoupled from the output circuit.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Schalteinrichtung nach Patentanspruch 1. Aus zumindest zwei übereinstimmenden dreipoligen Modulen werden danach die verschiedenartigsten elektrischen Einrichtungen gebildet. Wenn hier von einem dreipoligen Modul gesprochen wird, so ist dabei ein Gebilde mit drei Anschlüssen gemeint, entsprechend der Vierpol-Theorie der Nachrichtentechnik. Hiervon zu unterscheiden sind elektrische Pole, womit Außenleiter, früher Phasenleiter genannt, bezeichnet werden. Elektrische Pole können, wie in Verbrauchernetzen üblich, in Verbindung mit Neutralleitern durch Schalteinrichtungen hinsichtlich nachgeordneter Einrichtungen unterbrochen werden.The described object is achieved by a switching device according to claim 1. A wide variety of electrical devices are then formed from at least two matching three-pole modules. When we speak of a three-pole module, we mean a structure with three connections, in accordance with the four-pole theory of communications technology. Electrical poles are to be distinguished from this, by which outer conductors, formerly called phase conductors, are referred to. Electrical poles, as is common in consumer networks, can be interrupted in connection with neutral conductors by switching devices with regard to downstream devices.
Ein einzelnes dreipoliges Modul weist einen Hauptstrompfad mit mindestens einer Kontaktstelle auf. Diese kann mittels eines oder mehrerer Auslöseorgane und bzw. oder durch Fernwirkeinrichtungen und bzw. oder durch ein Handbetätigungsorgan geschaltet werden. Gegebenenfalls kann zwischen Auslöseorganen und Kontaktstelle ein Schaltschloß zwischengeschaltet werden. Der Abzweig vom Hauptstrompfad weist eine Strombegrenzungseinrichtung auf und führt im Modul zu einem eigenen externen Anschluß.A single three-pole module has a main current path with at least one contact point. This can be switched by means of one or more trigger elements and / or by remote control devices and / or by a manual control element. If necessary, a switch lock can be interposed between the release elements and the contact point. The branch from the main current path has a current limiting device and leads to its own external connection in the module.
Über den Abzweig können Ströme abgeleitet werden, die wiederum durch die Strombegrenzungseinrichtung begrenzt werden können.Currents can be derived via the branch, which in turn can be limited by the current limiting device.
Es sind Anwendungsfälle ersichtlich, bei denen es vorteilhaft ist, die Auslöseorgane bzw. Erfassungselemente und bzw. oder Schaltschlösser bzw. Auslöseelemente der einzelnen elektrischen Pole zwischen Dreipolen zusammenarbeiten zu lassen.There are applications in which it is advantageous to use the triggering elements or detection elements and / or Switch locks or tripping elements of the individual electrical poles to work together between three poles.
Man erhält einen elektrischen Zweipol, wenn man zwei Dreipole mit ihren Abzweigen verbindet und mit ihren anderen beiden Polen jeweils zwei elektrische Anschlüsse auf jeder Anschlußseite bilden läßt.You get an electrical two-pole if you connect two three-pole with their branches and with their other two poles each have two electrical connections on each connection side.
Der oben geschilderte Zweipol eignet sich bei entsprechenden Kontaktstellen auch zur Unterbrechung eines zweipoligen Gleichstromnetzes, wobei jeder Hauptstrompfad in einen elektrischen Polleiter eingeschaltet ist.The two-pole circuit described above is also suitable for interrupting a two-pole direct current network with corresponding contact points, each main current path being connected to an electrical pole conductor.
Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
- In FIG 1
- ist ein Beispiel für den Aufbau eines einzelnen Dreipols veranschaulicht, wobei zumindest zwei gleichartige eingesetzt werden.
- In FIG 2
- ist ein Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol, aufgebaut aus Dreipolen nach Figur 1, wiedergegeben.
- In FIG 3
- ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol dargestellt.
- In FIG 4
- ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol wiedergegeben.
- In FIG 5
- ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen symmetrischen elektrischen Zweipol bzw. für einen Außenleiter und für einen Neutralleiter veranschaulicht.
- In FIG 6
- ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen vollsymmetrischen elektrischen Zweipol, also beispielsweise für zwei Außenleiter, veranschaulicht.
- In FIG. 1
- is an example of the structure of a single tripolar illustrated, using at least two of the same type.
- In FIG. 2
- is an embodiment of an electrical two-pole, made up of three poles according to Figure 1, reproduced.
- In FIG. 3
- another embodiment of an electrical two-pole is shown.
- In FIG. 4
- is shown a further embodiment for an electrical two-pole.
- 5
- Another exemplary embodiment for a symmetrical electrical two-pole or for an outer conductor and for a neutral conductor is illustrated.
- 6
- is a further embodiment of a fully symmetrical electrical two-pole, so for example for two outer conductors illustrated.
Das dreipolige Modul nach FIG 1 weist einen Hauptstrompfad 1 auf, in dem zumindest eine Kontaktstelle 2 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel kann diese mittels Auslöseorgan 3 unter Zwischenschaltung eines Schaltschlosses 4 geöffnet und geschlossen werden. Im Ausführungsbeispiel weist das Schaltschloß 4 ein Handbetätigungsorgan 5 auf. Die Komponente mit dem Auslöseorgan 3 kann auch als Fernwirkeinrichtung ausgeführt sein, die an einem außeren Anschluß 6 extern angeschlossen werden kann. In einem Abzweig 7, der im Ausführungsbeispiel hinter dem Auslöseorgan 3 vom Hauptstrompfad 1 abzweigt, ist eine Strombegrenzungseinrichtung 8 eingeschaltet. Diese kann ein linearer Widerstand, auch ein komplexer Widerstand - Impedanz -, ein nichtlinearer Widerstand, eine Lichtbogenlöscheinrichtung oder allgemein eine Einrichtung zum Aufbau einer Gegenspannung bzw. einer gegenelektromotorischen Kraft, EMK, sein.The three-pole module according to FIG. 1 has a main current path 1, in which at least one
Der Abzweig 7 ist zu einem eigenen externen Anschluß 9 des dreipoligen Moduls 13 herausgeführt. Der Hauptstrompfad 1 weist Anschlüsse 11 und 12 auf. Insbesondere kann der An-schluß 12 als Eingang des Moduls 13 und der Anschluß 11 als Ausgang beschaltet werden. Es ist vorteilhaft, wenn der Anschluß 11 zusammen mit dem Anschluß 9 für den Abzweig 7 auf der Seite in einem zu unterbrechenden Netz verwandt wird, auf der die größere Induktivität besteht.The
Bei der Zusammenschaltung zweier Module 13 nach Figur 2 entsteht eine Schalteinrichtung 10 für zwei elektrische Pole. Die Module können einen Aufbau haben, wie er in Figur 1 dargestellt ist. Es kann auch ein in beschriebener Weise entsprechender anderer Aufbau zugrunde gelegt werden. Der Anschluß 11 des ersten Moduls und der entsprechende Anschluß des zweiten Moduls, der mit 111 bezeichnet ist, dienen als entsprechende Anschlüsse der Schalteinrichtung 10. Entsprechend sind die Anschlüsse 12 und der als Anschluß 112 bezeichnete entsprechende Anschluß des zweiten Moduls zugleich die entsprechenden Anschlüsse der Schalteinrichtung 10, beispielsweise die Eingangsanschlüsse, wobei dann die Anschlüsse 11 und 111 als Ausgangsanschlüsse dienen. Der Anschluß 9 des Abzweigs des ersten Moduls 13 und der Anschluß des Abzweigs des zweiten Moduls, der mit 109 bezeichnet ist, sind miteinander elektrisch verbunden.When two
Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 3 entspricht in der Beschaltung im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2, wobei zwischen den Anschlüssen der Abzweige der Module, den Anschlüssen 9 und 109 ein zusätzliches Strombegrenzungselement 14 eingeschaltet ist. Dieses kann ein linearer Widerstand, auch ein komplexer Widerstand - Impedanz -, ein nichtlinearer Widerstand, eine Lichtbogenlöscheinrichtung oder allgemein eine Einrichtung zum Aufbau einer Gegenspannung bzw. einer gegenelektromotorischen Kraft, EMK, sein. Es kann auch ein anderes unter der gegebenen Aufgabenstellung die Strombegrenzungseinrichtung 8 der dreipoligen Module 13 unterstützendes Element sein. An den Anschlüssen 12 und 112 kann beispielsweise ein Speisenetz angeschlossen werden und an den Anschlüssen 11 und 111 ein abgangsseitiges Netz für zwei elektrische Pole, beispielsweise zwei Außenleiter.3 corresponds essentially to the exemplary embodiment according to FIG. 2, with an additional current limiting element 14 being connected between the connections of the branches of the modules,
Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 4 ist wiederum aus zwei dreipoligen Modulen 13 aufgebaut, wobei das zweite Modul, das in der Zeichnung unten angeordnete, spiegelbildlich zum oberen Modul angeordnet ist. Die innere und äußere Beschaltung ist aus der Anschlußbezeichnung im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3, bzw. nach Figur 1 zu ersehen. Eine derartige elektrisch zweipolige Schalteinrichtung ist hinsichtlich ihrer Anschlüsse 11, 112 und 12, 111 in ihrem Verhalten symmetrisch. Ein zusätzliches Strombegrenzungselement 14 kann wahlweise eingeschaltet sein, wie es durch die gestrichelte Linie veranschaulicht ist.The switching
Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 5 ist in der ersichtlichen Weise hinsichtlich ihrer außeren Anschlüsse symmetrisch ausgebildet, anders jedoch als im Ausführungsbeispiel nach Figur 4.The switching
Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 5 veranschaulicht im weiteren Sinn eine elektrisch zweipolige Schalteinrichtung, im engeren Sinn eine einpolige eleketrische Schalteinrichtung mit den Anschlüssen 12 und 112 und den Anschlüssen 15 für einen Neutralleiter.The switching
Zu einem Aufbau nach Art der Schalteinrichtung nach Figur 5 ist in Figur 6 eine Schalteinrichtung 10 für zwei elektrische Pole im engeren Sinn dargestellt. Auf den beiden Anschlußseiten sind jeweils die Anschlüsse 12 und 212 bzw. 112 und 312 verfügbar.For a construction in the manner of the switching device according to FIG. 5, a
Claims (2)
- Switching device for interrupting a circuit,- wherein at least two three-pole modules (13), which correspond with each other, form all different kinds of electrically single-pole and multipole devices,- wherein a three-pole module (13) has, in each case, a main current path (1) with at least one contact point (2) which is to be switched by means of a trip part (3) or trip parts and/or a remote control device and/or a hand-operated part (5), if applicable with interconnection of a switch latch (4), and has, furthermore, a branch (7) with a current-limiting device (8).
- Switching device according to claim 1,
characterised in that the trip parts (3) or interception elements and/or switch latches (4) or trip elements of the individual electric poles cooperate between three-pole units (13).
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Applications Claiming Priority (1)
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