保护开关器制造技术

一种低压保护开关器(1)具有外部导体段(2)和中性导体段(5)，其中，在外部导体段(2)中设置有机械式旁路开关(8)，低压保护开关器(1)的半导体电路装置(11)并联于旁路开关(8)，在外部导体段(2)中设置有电流测量装置(12)，该电流测量装置与保护开关器(1)的电子控制单元(13)连接，电子控制单元(13)构成为用于在通过电流测量装置(12)检测到可预定的过电流、尤其是短路电流时操控旁路开关(8)和半导体电路装置(11)，其中规定，低压保护开关器(1)具有至少一个第二电流测量装置(30)用于测量经过旁路开关(8)的第一电流或经过半导体电路装置(11)的第二电流。

Protective switch

A low-voltage protection switch (1) has an external conductor section (2) and a neutral conductor section (5), in which a mechanical bypass switch (8) is arranged in the external conductor section (2), a semiconductor circuit device (11) of the low-voltage protection switch (1) is parallel to the bypass switch (8), and a current measuring device (12) is arranged in the external conductor section (2), and an electronic control unit (1) of the current measuring device and the protection switch (1) is provided. 3) Connecting, the electronic control unit (13) is constituted for controlling the bypass switch (8) and the semiconductor circuit device (11) when a predictable overcurrent, especially a short circuit current, is detected by the current measuring device (12), which provides that the low voltage protection switch (1) has at least one second current measuring device (30) for measuring the first current passing through the bypass switch (8) or through the semiconductor circuit assembly. The second current of position (11).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保护开关器
本专利技术涉及一种按照权利要求1前序部分所述的低压保护开关器。
技术介绍
由本申请人的WO2015/028634A1已知一种相应的保护开关器。在切断保护开关器时、例如在出现断路时，在此首先打开旁路开关，此时产生电弧并且结果在半导体电路装置上转换电流。然后通过IGBT切断短路电流。在此重要的是，在借助IGBT切断之前如此充分地打开旁路开关，以便避免在旁路开关的触点上重新点燃电弧或者使电弧保持存在。在已知的保护开关器中在至少其中一个IGBT上测量集电极-发射极电压，以便这样推断出旁路开关的触点是否已经开始打开。依据集电极-发射极电压的升高一检测到这一点，就启动计数器。在预先确定的持续时间经过之后认为：旁路开关的触点已打开、具有足够的触点间距并且能借助IGBT可靠地断开短路。然而已经表明，在短路的检测和旁路开关的触点打开的开始之间流逝了几百微秒。然而在与强烈升高的短路电流相配合下，这段时间足以在IGBT并行支路中导致足够高的电流，使得电子控制装置识别出旁路开关的触点打开，启动计数器并且与此相应过早地断开短路。这导致在旁路开关上产生损害性的电弧，从而该旁路开关明显受到负载。此外，即便在所涉及的配置系统按照规定或预定地工作时，在断开短路之前长时间地等待会导致IGBT并行支路以及其他存在的变阻器的高负载，因为其必须能导出相应高的电压。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，给出开头所述类型的保护开关器，利用该保护开关器可以避免所提到的缺点，该保护开关器具有小的结构尺寸并且该保护开关器在长的时间上具有高的可靠性。按照本专利技术，这通过权利要求1的特征实现。由此可以可靠地识别出旁路开关的触点实际上打开。在这样检测出旁路开关的触点实际上打开之后，可以启动计数器，在该计数器走完之后认为：所涉及的触点现在完全地或者充分地打开。因为现在确保了实际上识别所涉及的触点打开，所以随后启动的计数器可以按比目前为止的情况更短的时间设定。通过本专利技术的措施可以可靠地识别：旁路开关的触点实际上已经开始打开。由此可以防止在此处重新点燃电弧。由此可以在较短的时间内切断短路，由此进而可以保持IGBT的以及可变变阻器的负载较小。可以由此相应地使用具有较小的负载能力以及较小的结构尺寸的部件。由于较小的结构尺寸也降低了回路电感，从而可以减少短路电流为了转换到IGBT并行支路上所需的时间。从属权利要求涉及本专利技术的进一步有利的技术方案。对此，明确地参照权利要求书的原文，从而权利要求书在此处通过援引加入到说明书中并且被认为是字面再现。附图说明参照附图更详细地描述本专利技术，在这些附图中仅仅示例性地示出优选的实施方式。其中：图1示出按照现有技术的保护开关器的示意图；图2示出按照本专利技术的第一优选实施方式的低压保护开关器；图3示出本低压保护开关器的一部分的构件布置结构；和图4示出按照本专利技术第二优选实施方式的低压保护开关器。具体实施方式图2和4示出低压保护开关器1，该低压保护开关器具有从低压保护开关器1的外部导体供给接头3至低压保护开关器1的外部导体负载接头4的至少一个外部导体段2和从低压保护开关器1的中性导体接头6至低压保护开关器1的中性导体负载接头7的中性导体段5，其中，在外部导体段2中串联地设置有机械式旁路开关8和第一机械式断路开关9，在中性导体段5中设置有第二机械式断路开关10，低压保护开关器1的半导体电路装置11并联于旁路开关8，在外部导体段2中设置有第一电流测量装置12、尤其是包括第一分流电阻31的电流测量装置，该第一电流测量装置与保护开关器1的电子控制单元13连接，电子控制单元13构成为用于在通过电流测量装置12检测到可预定的过电流、尤其是短路电流时操控旁路开关8、第一机械式断路开关9、第二机械式断路开关10和半导体电路装置11，其中，低压保护开关器1具有至少一个第二电流测量装置30用于测量经过旁路开关8的第一电流或经过半导体开关装置11的第二电流。由此可以可靠地识别：旁路开关8的触点实际上打开。在这样检测出旁路开关8的触点实际上打开之后，可以启动计数器34，在该计数器走完之后认为：所涉及的触点现在完全地或者充分地打开。因为现在确保了实际上识别所涉及的触点打开，所以随后启动的计数器34可以按比目前为止的情况更短的时间设定。通过本专利技术的措施可以可靠地识别：旁路开关8的触点实际上已经开始打开。由此可以防止在此处重新点燃电弧。由此可以在较短的时间内切断短路，由此进而可以保持IGBT21的以及可变变阻器19的负载较小。可以由此相应地使用具有较小的负载能力以及较小的结构尺寸的部件。由于较小的结构尺寸也降低了回路电感，从而可以减少短路电流为了转换到IGBT并行支路上所需的时间。本保护开关器1以及按照WO2015/028634A1的保护开关器涉及低压保护开关器。如本身通常那样，直至1000V交流电压或1500V直流电压的范围称为低压。图1示出按照现有技术的如在WO2015/028634A1中描述的保护开关器。该保护开关器也如本专利技术的保护开关器1那样具有外部导体段2以及中性导体段5。外部导体段2从外部导体供给接头3至外部导体负载接头4延伸穿过保护开关器1。中性导体段5从中性导体接头6至中性导体负载接头7延伸穿过保护开关器1。所涉及的接头3、4、6、7分别优选构成为螺旋接线端子或者插塞接线端子，并且在保护开关器1中设置成可从外部接近的。保护开关器1优选具有绝缘材料壳体。在外部导体段2中设置有具有简单的触点中断的传统的机械式旁路开关8。优选地并且如所示的那样，在外部导体段2中还设置有第一机械式断路开关9，尤其是与旁路开关8串联。在中性导体段5中优选设置有第二机械式断路开关10。与旁路开关8并联有半导体电路装置11。此外，与旁路开关8并联有过电压放电器19。保护开关器1还具有电流测量装置12，该电流测量装置设置在外部导体段2中，并且该电流测量装置优选构成为包括第一分流器31或者说分流电阻。第一电流测量装置12优选设置成不仅与旁路开关8串联、而且与半导体电路装置11串联。特别优选地规定，第一分流器31由低压保护开关器1的印刷电路板的第一印刷电路板区段形成。电流测量装置12与保护开关器1的电子控制单元13连接，该电子控制单元优选构成为包括微控制器或微处理器。电子控制单元13构成为用于操控旁路开关8和半导体电路装置11以及优选第一机械式断路开关9和第二机械式断路开关10，因而对其以可预定的方式进行操作或开关。为此，电子控制单元13与半导体电路装置11以及还与机械式开关的、因而旁路开关8的、第一机械式断路开关9的和第二机械式断路开关10的操作元件、尤其是电磁操作元件优选在电路技术上连接。从电子控制单元13出发的相应的连接未在图1和2中示出。在此，在切断时，在断开IGBT21之后，电压由于储存在网络中的能量将升高。升高的电压被过电压放电器19引导，该过电压放电器限制电流。当电流足够小时，第一和第二机械式断路开关9、10打开。半导体电路装置11优选具有一个优选构成为全桥的整流电路20以及在本实施方式中的两个功率半导体21作为真正的切换或调节元件，所述功率半导体具体地构成为IGBT。在此，也可以设有一个更大的功率半导体21。在图1中，除了真正的保护开关器1之外还示出了电气环境。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低压保护开关器(1)，其具有从低压保护开关器(1)的外部导体供给接头(3)至低压保护开关器(1)的外部导体负载接头(4)的至少一个外部导体段(2)和从低压保护开关器(1)的中性导体接头(6)至低压保护开关器(1)的中性导体负载接头(7)的中性导体段(5)，其中，在外部导体段(2)中设置有机械式旁路开关(8)，低压保护开关器(1)的半导体电路装置(11)并联于旁路开关(8)，在外部导体段(2)中设置有第一电流测量装置(12)、尤其是包括第一分流器(31)的第一电流测量装置，该第一电流测量装置与保护开关器(1)的电子控制单元(13)连接，电子控制单元(13)构成为用于在通过电流测量装置(12)检测到可预定的过电流、尤其是短路电流时操控旁路开关(8)和半导体电路装置(11)，其特征在于，低压保护开关器(1)具有至少一个第二电流测量装置(30)用于测量经过旁路开关(8)的第一电流或经过半导体电路装置(11)的第二电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.09 DE 102016117003.81.低压保护开关器(1)，其具有从低压保护开关器(1)的外部导体供给接头(3)至低压保护开关器(1)的外部导体负载接头(4)的至少一个外部导体段(2)和从低压保护开关器(1)的中性导体接头(6)至低压保护开关器(1)的中性导体负载接头(7)的中性导体段(5)，其中，在外部导体段(2)中设置有机械式旁路开关(8)，低压保护开关器(1)的半导体电路装置(11)并联于旁路开关(8)，在外部导体段(2)中设置有第一电流测量装置(12)、尤其是包括第一分流器(31)的第一电流测量装置，该第一电流测量装置与保护开关器(1)的电子控制单元(13)连接，电子控制单元(13)构成为用于在通过电流测量装置(12)检测到可预定的过电流、尤其是短路电流时操控旁路开关(8)和半导体电路装置(11)，其特征在于，低压保护开关器(1)具有至少一个第二电流测量装置(30)用于测量经过旁路开关(8)的第一电流或经过半导体电路装置(11)的第二电流。2.根据权利要求1所述的低压保护开关器(1)，其特征在于，所述第二电流测量装置(30)设置成在外部导体段(2)中在电路技术上与旁路开关(8)串联并且与半导体电路装置(11)并联。3.根据权利要求1所述的低压保护开关器(1)，其特征在于，所述第二电流测量装...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·阿斯坎，M·鲍尔图内克，M·卡岑施泰内尔，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE