本专利描述了一种在接地保护的用电设备（根据ＩＥＣ６０３６４的ＴＴ－系统）中用于后备保护以防止触电的总开关装置，该总开关装置包括外壳（１），该外壳则具有用于电源线的接线端子并且优选由两个彼此热隔离的功能空间构成，在该外壳中安置了具有所属的锁扣机构（３）的用于中断外导体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３（２）和用于中断零线Ｎ（４）的接合器、总电流转换器（５）、优选不依赖于电源电压的电子存储器－和／或放大器开关电路（６）以及机电式继电器或晶闸管（７），其中所述电子开关电路与所述总电流转换器（５）的次级绕组相连接，并且，如果故障电流超过预先给定的数值，那就通过所述机电式继电器或晶闸管根据电源电压致动工作电流切断器（８），该工作电流切断器（８）将所述锁扣机构解锁并且由此使所述接合器断开。确定所述电子存储器－和／或放大器开关电路的尺寸，从而不依赖于故障电流的高低使所述总开关装置的切断时间总是大于０．２秒，并且对超过额定故障电流十倍数值的故障电流来说总切断时间总是小于０．５秒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】已经公开了一种在接地的、具有依赖于电源电压的故障电流切断功能及高选择性能的用电设备中用于防火的总开关装置(AT 412830)，该总开关装置具有引入的零线。这在接地时(根据IEC 60364的TN-系统)是有利的，因为在这种保护系统中，所述零线总是可靠地接地，并且如此构造所述配电网，使得在出现外导体接地形式的电网故障时，可以认为所述零线承受超过50V的故障电压这样的风险是可以接受的。因为此外在接地时通过过电流-保护装置确保故障保护，所以在出现故障的情况下通过串联的过电流-保护装置在实际上所要求的选择性由于有待朝电路末端下降的额定电流强度而产生。这在接地保护的用电设备(根据IEC 60364的TT-系统)上就不是这种情况，在这些用电设备上故障电流-保护装置安装在电流分配系统的中心处。如果在所述设备中的任何地方出现故障，那就通过所配设的故障电流保护装置切断整个电流分配系统，也就是也切断没有故障的电路。此外会导致这种情况，即在打雷时经常在所述设备中出现电弧，由此出现冲击电流或针对大地的电网续流，而这些电流则在普通结构形式的故障电流保护装置中导致误切断，由此也切断整个用电设备。为了相对于普通结构形式的故障电流-保护装置实现一种选择性能，对所述结构形式S进行了标准化。该结构形式即使在出现更高的超过额定故障电流五倍数值的故障电流的情况下也具有超过0.05秒的最小切断时间，或者说在故障电流达到500A时具有超过0.04秒的最小切断时间，并且由此可选利用普通结构形式的串联的故障电流-保护装置在总体上保持在实践中常见的故障电流范围(参见表格1)。但结构形式为S的故障电流-保护装置的安装仅仅实现了一个选择等级，并且这对更大的分配系统来说太少了，比如如果对有些输出电路来说要求通过具有额定故障电流IΔN＝30mA的故障电流-保护装置进行额外保护。在保护接地的用电设备中所述接地电阻经常也很低，比如处于欧姆-范围内，并且这样从几十到几百安培的故障电流就可能流出来。这样的故障电流通过线路保护开关(对此在文献资料中经常使用缩写LS-开关)的快速切断器或者通过熔断器在几秒钟的瞬间切断。普通结构形式的故障电流-保护装置，但也包括结构形式为S的FI-开关在这些情况下经常额外地并且没有必要地进行切断，并且由此没有必要地限制电流供给。从所述故障电流-保护装置的切断数值中可看出这一点。表格1故障电流-保护装置的最大总切断时间和最小切断时间 因此为了用后置的普通结构形式以及结构形式为S的具有过电流保护装置的故障电流-保护装置为更高的故障电流实现广泛的选择性，可以象在专利AT 412 830中所说明的用于防止由接地故障电流引起的起火的总开关装置中一样，为按本专利技术的用于后备保护以防止触电的总开关装置设置0.2秒的最小切断时间。在此，“后备保护”这个概念得到与很长时间以来在过电流保护中常用的概念相类似的意义。在过电流保护装置上，这个概念意味着备用熔断器(多数是指熔断器)，该备用熔断器在短路电流如此之高从而可能会破坏后置的过电流保护装置的时候对该过电流保护装置(多数是指LS-开关)进行保护。在使用后备保护时，所述备用熔断器在短路电流可能引起损坏之前也就是在后置的保护装置失灵之前将该短路电流切断。在进行防止触电的后备保护时，以相同的方式在TT-系统上额外地安装总开关装置，该总开关装置在所述用于故障保护的故障电流保护装置失灵时，承担了所出现的具有可以接受的风险的故障电压的切断任务。所述总开关装置具有有待保护的后置的故障电流保护装置，但也具有LS-开关，这种总开关装置的选择性能在此尤为重要，因为在无故障运行时应该是所述故障电流保护装置或者说LS-开关而不应该是所述总开关装置在出现对地绝缘故障时切断设备的有故障的部件。在使用LS-开关时在这种情况下应该考虑，在用于对快速切断进行检查的标准中要求在0.1秒内进行切断。如果在经过较长的安装时间之后考虑到老化现象，那就必须为前置的总开关装置要求0.2秒的最低切断时间，用于确保必需的选择性。由此同时实现更高的、相对于后置的熔断器的选择性，但在今天已极少地安装所述后置的熔断器用于保护输出电路。如早已解释的一样，由此也用所述后置的所有结构形式的故障电流-保护装置确保了完整的选择性。当然，在防止触电方面，各种保护装置的可靠性是特别重要的。因为故障电流-保护装置是机电式开关装置，在此对所述开关装置的切断敏感性提出了很高要求，所以必须预料到故障情况。就象大量的并且在文献资料中所说明的检验在接地保护的用电设备中所表明的一样，在实践中也会出现所述故障情况。事实上，今天在市场上出售的故障电流-保护装置不论其是用不依赖于电源电压的故障电流切断器还是用依赖于电源电压的故障电流切断器进行工作，都具有高达1000fit的故障率λ，也就是在百分数范围内的故障率F，这种故障率是太高了。在这里，现在所述按本专利技术的总开关装置显著提高了防止触电的可靠性。如果安装在分配系统的输入端上，那么利用后置的普通结构形式或者结构形式为S的故障电流-保护装置就产生很高的选择性。因此，在受到保护的用电设备中出现绝缘故障时，通常就切断其中一个后置的故障电流保护装置。但如果这些开关中的其中一个开关失灵，那么在整个设备中就存在很高的事故风险，因为在所述由于有故障的故障电流保护装置现在不受保护的电路的其中一个电路中出现绝缘故障时，在整个用电设备中就出现很高的故障电压。但如果将按本专利技术的总开关装置安装在所述设备的中央，那就通过该总开关装置的切断消除了这种危险。因为所述按本专利技术的总开关装置使用了按EP 495 771A2所述的具有很高的切断可靠性的故障电流保护装置的原理，并且其电子组件优选布置在一个自己的功能空间中，如在AT-专利申请A928/2004中所说明的一样该功能空间为这些电子组件实现了低工作温度，所以该总开关装置的故障率λ处于和LS-开关相同的数量级上，也就是说，所述具有普通结构形式或者结构形式为S的故障电流-保护装置的总开关装置的串联不仅具有很高的选择性，而且极其可靠，并且由此在保护接地的用于防止触电的用电设备中实现可以接受的事故风险。为此，必须如此确定所述按本专利技术的总开关装置的切断时间，使得所述切断时间在电病理学上对于有害的触电意味着一种可以接受的风险。在此，一般当然可以为后备保护约定比通常的故障保护更长的时间。在此应该注意，在接地保护的用电设备中在有故障的情况下经常出现接近对地电源电压的、也就是大约200V的故障电压。附图说明图1示出了在人接触50Hz的交流电时有损健康的电击Z1(AC)和Z2(AC)的可以接受的和不能接受的风险的时间/电流区，所述时间/电流区符合电病理学的知识的最新水平。在此为从手-手(手-脚)一直到双手-躯干(人坐在地上并且用双手握住有缺陷的电器)的接触电流及电路画出了保护区域1和2。边界由过渡区域c-c’构成。在200V的接触电压时，人们发现总开关装置的最高0.5秒的切断时间作为有损健康的电击的风险还是可以接受的，其中用于TT-系统上的后备保护的边界线c’一般认为是合适的。如果在不饱和接地的情况下出现仅仅50V的接触电压，那就以1秒钟限制切断时间，尽管50V的交流电在国际标准中允许不受限制的时间。因此，所述总开关装置的最高0.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
在接地保护的用电设备中用于后备保护以防止触电的总开关装置，其包括外壳（１）、用于电源线的连接端子、具有所属的锁扣机构（３）的用于中断外导体Ｌ１、Ｌ２和Ｌ３（２）的以及零线Ｎ（４）的接合器、工作电流切断器（８）、总电流转换器（５）、电子存储器－和／或放大器开关电路（６）和机电式继电器或晶闸管（７），其中所述电子存储器－和／或放大器开关电路（６）与所述总电流转换器（５）的次级绕组相连接，并且，如果故障电流超过预先给定的数值，那就通过所述机电式继电器或晶闸管（７）根据电源电压致动所述工作电流切断器（８），该工作电流切断器（８）将所述锁扣机构（３）解锁并且由此使所述接合器断开，其特征在于，确定所述电子存储器－和／或放大器开关电路（６）的尺寸，从而不依赖于故障电流的高低使所述总开关装置的切断时间总是大于０．２秒，并且对超过额定故障电流的十倍数值的故障电流来说总切断时间总是小于０．５秒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AT 2004-12-10 A2082/20041.在接地保护的用电设备中用于后备保护以防止触电的总开关装置，其包括外壳(1)、用于电源线的连接端子、具有所属的锁扣机构(3)的用于中断外导体L1、L2和L3(2)的以及零线N(4)的接合器、工作电流切断器(8)、总电流转换器(5)、电子存储器-和/或放大器开关电路(6)和机电式继电器或晶闸管(7)，其中所述电子存储器-和/或放大器开关电路(6)与所述总电流转换器(5)的次级绕组相连接，并且，如果故障电流超过预先给定的数值，那就通过所述机电式继电器或晶闸管(7)根据电源电压致动所述工作电流切断器(8)，该工作电流切断器(8)将所述锁扣机构(3)解锁并且由此使所述接合器断开，其特征在于，确定所述电子存储器-...
【专利技术属性】
技术研发人员：G比格尔迈耶，
申请(专利权)人：穆勒建筑物自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]
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