低电压保护开关装置制造方法及图纸

对于一种低电压保护开关装置(1)，其中机械旁路开关(8)和第一机械电路断路器(9)串联安置于线路导体长度(2)中，第二机械电路断路器(10)安置于中性导体长度(5)中，低电压保护开关装置的第一半导体开关布置(11)相对于旁路开关并联安置，低电压保护开关装置的电子控制单元(13)被配置成可预设地致动旁路开关、第一机械电路断路器、第二机械电路断路器和第一半导体开关布置，第一半导体开关布置包含缓冲器(24)，缓冲器包括第一电容器(30)，第一电容器被配置成用于致动第一电路断路器和第二电路断路器的能量存储体，且第一电容器经由开关技术构件连接到第一电路断路器和第二电路断路器的第一致动布置(31)。

Low Voltage Protection Switching Device

【技术实现步骤摘要】
低电压保护开关装置
本专利技术涉及根据权利要求1的前言所述的低电压保护开关装置。
技术介绍
包含机械开关接触件以及半导体开关的所谓的混合开关装置是此项技术中已知的。除实际去激活功能所需的组件以外，这些开关进一步包含既定如许多国家所要求和/或依照相关规定在开关装置处于去激活状态时实现电流隔离的机械电路断路器。混合开关装置通常包含通常布置于所谓的缓冲电路中的至少一个电容器。在此混合开关装置已去激活之后，经由电阻器将所述电容器放电(此项技术中已知)，借此所存储的能量和/或电荷转换为热量。当此开关装置激活时，首先闭合用于实现电流隔离的所有机械电路断路器。利用这些电路断路器的这些开关接触件的第一导电接触件，电容器开始充电，相应地吸取充电电流。然而，当电路断路器的开关接触件闭合时，随之发生开关接触件反弹，这致使电接触件连续短暂中断。因为已经经由这些开关接触件吸取电流，所以开关接触件的任何反弹都会导致一系列光弧和相关联接触件腐蚀。此效应增强，因为在充电时，已放电的电容器在开始时吸取最高电流。这导致电路断路器接触件的磨损。结果是开关装置的电阻增加。随着电流在开关装置的正常操作期间连续流经电路断路器，中断接触件的任何磨损导致开关装置的较高自热。半导体组件的工作寿命很大程度上取决于环境温度，因此接触件反弹可能缩短开关装置的工作寿命。混合开关装置中的半导体开关元件的任何故障都可能产生严重后果。交流电应用提供缓解反弹效应的可能性，条件是，电路断路器在电源电压的零交叉附近闭合，借此电容器的充电电流在反弹期间减小。尽管如此可减少不利后果，但其并不能被排除。此外，切换和/或保护直流电网络已经变得越来越重要且已经变得越来越普遍。因为直流电网络不具有零交叉，所以直流电应用不提供通过调整开关时间减少光弧的可能性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是描述如引言中提及的种类的低电压保护开关装置，其可避免上文提及的缺点，同时提供低自热和较长工作寿命。根据本专利技术，此目标通过根据权利要求1所述的特性来实现。因此，有可能闭合中断接触件，而无电弧。因此，进一步可能实现：即使低电压保护开关装置重复切换也不会归因于接触件腐蚀而使开关接触件老化。因此，还可能避免低电压保护装置的自热将随时间增加。因此，最后，有可能延长低电压保护开关装置的工作寿命。此外，因此，有可能放弃使用变阻器，条件是相应地设定个别组件的尺寸。存储例如在不同组件中的此类电能和漏感可用于在去激活过程期间对第一电容器充电。变阻器将以其它方式将此能量转换为热量，且所述热量必须从低电压开关装置排放。附属权利要求项详述本专利技术的有利实施例。我们明确地参考权利要求书的语言，且借此使所述权利要求书以引用的方式成为描述内容的一部分，且其被认为已经一字不变地重述。附图说明将在下文参考附图进一步详细描述本专利技术，附图既定仅用作一个优选实施例的表示。示出如下：图1是主题低电压保护开关装置的优选实施例的示意表示。具体实施方式图1示出低电压保护开关装置1，其具有从低电压保护装置1的线路导体供应连接3到低电压保护开关装置1的线路导体负载连接4的至少一个线路导体长度2，以及从低电压保护开关装置1的中性导体连接6到低电压保护开关装置1的中性导体负载连接7的中性导体长度5，其中机械旁路开关8和第一机械电路断路器9串联安置于线路导体长度2中，其中第二机械电路断路器10安置于中性导体长度5中，其中低电压保护开关装置1的第一半导体开关布置11与旁路开关8并联安置，其中低电压保护开关装置1的电子控制单元13被配置成可预设地致动旁路开关8、第一机械电路断路器9、第二机械电路断路器10和第一半导体开关布置11，其中第一半导体开关布置11包含缓冲器24，所述缓冲器包括第一电容器30，其中第一电容器30被配置成用于致动第一电路断路器9和第二电路断路器10的能量存储体，且其中第一电容器30经由开关技术构件连接到第一电路断路器9和第二电路断路器10的第一致动布置31。因此，有可能闭合电路断路器9、10，而无电弧。此外，有可能实现：即使低电压保护开关装置1重复切换也不会归因于接触件腐蚀而使开关接触件老化。进一步可能避免低电压保护装置1的自热随时间增加。相应地，有可能延长低电压保护开关装置1的工作寿命。此外，因此，有可能放弃使用变阻器19，条件是相应地设定个别组件的尺寸。存储例如在不同组件中的此类电能和漏感可用于在去激活过程期间对第一电容器30充电。否则，变阻器19将此能量转换为热量，且所述热量必须从低电压开关装置1排放。此主题低电压保护装置1以及根据说明书WO2015/028634A1的保护开关装置是低电压保护装置。低电压通常指代分别高达1000V交流电或1500V直流电范围内的电压。图1示出根据优选实施例的低电压保护开关装置1。所述实施例包含线路导体长度2和中性导体长度5。线路导体长度2延伸穿过保护开关装置1，来自线路导体供应连接3且延伸到线路导体负载连接4。中性导体长度5延伸穿过保护开关装置1，来自中性导体连接6且延伸到中性导体负载连接7。相关连接3、4、6、7各自优选地被配置成螺杆型连接端子或插入型连接端子且安置于每一保护开关装置1中，可从外部接达。根据图1个别组件和对应的连接经由开关技术构件实现的电路的配置是描述内容的一部分。优选地，保护开关装置1包含由绝缘材料制成的壳体。旁路开关8安置于线路导体长度2中。第一机械电路断路器9安置于相对于旁路开关8串联布置的线路导体长度2中。第二机械电路断路器10安置于中性导体长度5中。半导体电路布置11安置为相对于旁路开关8并联。低电压保护装置1进一步包含电流测量设备(此处未图示)，其安置于线路导体长度2中且优选地被配置成包括分流电阻器。电流测量设备连接到低电压保护开关装置1的电子控制单元13，所述电子控制单元优选地配置为包括微控制器和/或微处理器。电子控制单元13被配置成触发旁路开关8和第一半导体开关布置11，以及第一机械电路断路器9和第二机械电路断路器10，且其因此可以可预设地对其进行致动和/或切换。为此目的，电子控制单元13优选地经由开关技术构件连接到第一半导体开关布置11，且确切地说进一步连接到第一机械电路断路器9和第二机械电路断路器10的电磁致动元件。图1还标记用于第一和第二电路断路器9、10的中继线圈44，其连接到第一致动布置31。其中的第一致动布置31包含触发中继线圈44可能必需的驱动电路。相应地，控制单元13进一步连接到第二致动装置37，所述第二致动装置包含用于旁路开关8的对应驱动电路且连接到分配给旁路开关8的另一中继线圈44。连接到电力供应38的第二电容器39充当用于切换旁路开关8的能量源。图1中描绘从电子控制单元13开始的对应连接。第一半导体开关布置11优选地包含优选地被配置成全桥的整流器电路20，以及在本实施例中，在此上下文中借助于开关和/或控制元件被配置成IGBT的两个功率半导体装置21。预计仅单一功率半导体装置21也是可能的。除实际低电压保护开关装置1以外，图1还示意电环境。通过AC/DC电力供应16、内线电阻17和供电网络电感18描绘其中的供电网络。还描绘电负载23，以及短路的形式的电误差22。设想在低电压开关装置1中，如图1中所示，通过旁路开关8和第一半导体开关布置11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电压保护开关装置(1)，其具有从所述低电压保护开关装置(1)的线路导体供应连接(3)延伸到所述低电压保护开关装置(1)的线路导体负载连接(4)的至少一个线路导体长度(2)，以及从所述低电压保护开关装置(1)的中性导体连接(6)延伸到所述低电压保护开关装置(1)的中性导体负载连接(7)的中性导体长度(5)，其中机械旁路开关(8)和第一机械电路断路器(9)串联安置于所述线路导体长度(2)中，其中第二机械电路断路器(10)安置于所述中性导体长度(5)中，其中所述低电压保护开关装置(1)的第一半导体开关布置(11)与所述旁路开关(8)并联安置，其中所述低电压保护开关装置(1)的电子控制单元(13)被配置成可预设地致动所述旁路开关(8)、所述第一机械电路断路器(9)、所述第二机械电路断路器(10)和所述第一半导体开关布置(11)，其中所述第一半导体开关布置(11)包含缓冲器(24)，所述缓冲器包括第一电容器(30)，特征在于所述第一电容器(30)被配置成用于致动所述第一电路断路器(9)和所述第二电路断路器(10)的能量存储体，且所述第一电容器(30)经由开关技术构件连接到所述第一电路断路器(9)和所述第二电路断路器(10)的第一致动布置(31)。...

【技术特征摘要】
2018.01.25 DE 102018101677.81.一种低电压保护开关装置(1)，其具有从所述低电压保护开关装置(1)的线路导体供应连接(3)延伸到所述低电压保护开关装置(1)的线路导体负载连接(4)的至少一个线路导体长度(2)，以及从所述低电压保护开关装置(1)的中性导体连接(6)延伸到所述低电压保护开关装置(1)的中性导体负载连接(7)的中性导体长度(5)，其中机械旁路开关(8)和第一机械电路断路器(9)串联安置于所述线路导体长度(2)中，其中第二机械电路断路器(10)安置于所述中性导体长度(5)中，其中所述低电压保护开关装置(1)的第一半导体开关布置(11)与所述旁路开关(8)并联安置，其中所述低电压保护开关装置(1)的电子控制单元(13)被配置成可预设地致动所述旁路开关(8)、所述第一机械电路断路器(9)、所述第二机械电路断路器(10)和所述第一半导体开关布置(11)，其中所述第一半导体开关布置(11)包含缓冲器(24)，所述缓冲器包括第一电容器(30)，特征在于所述第一电容器(30)被配置成用于致动所述第一电路断路器(9)和所述第二电路断路器(10)的能量存储体，且所述第一电容器(30)经由开关技术构件连接到所述第一电路断路器(9)和所述第二电路断路器(10)的第一致动布置(31)。2.根据权利要求1所述的低电压保护开关装置(1)，其中所述低电压保护开关装置(1)包含用于可预设地为所述第一电容器(30)充电的充电电路(32)。3.根据权利要求2所述的低电压保护开关装置(1)，其中所述充电电路(32)包含由所述控制单元(13)触发的第二半导体开关布置(33)。4.根据权利要求3所述的低电压保护开关装...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·阿斯坎，
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