[发明专利]选择性断路器

说明书

选择性断路器，其在运行时能够连接在干线电源线和下游断路器之间。选择性断路器具有在电源线中的旁路开关和与旁路开关并联连接的受控半导体开关。提供旁路开关关断检测电路和短路检测电路，用于根据开关特性控制旁路开关和半导体开关。选择性断路器的开关特性是可编程的，并且选择性断路器的短路电流额定值基本上等于下游断路器的短路电流额定值。

技术领域

本发明涉及一种可操作地连接在干线电源线和下游断路器(或分支装置)之间的选择性断路器，该选择性断路器包括在电源线中的旁路开关、与该旁路开关并联连接的受控半导体开关、旁路开关断开检测电路和短路检测电路，用于根据开关特性控制该旁路开关和半导体开关。

背景技术

欧洲专利EP-A-2320535公开了一种包括短路功能的限流断路器，其在第一次短路检测之后的设定时间段后重新闭合。如果然后该短路故障再次被检测到，则使用控制单元来使用隔离器断开电路。还公开了一种用于限制在上游断路器的输入线路和配备有下游断路器和/或分开式接触器的输出线路之间的电路中的电流循环的方法。

发明内容

本发明寻求提供一种具有短路和过电流保护功能的自动断路器的改进实现方案。

根据本发明，提供了根据上述前序部分的选择性断路器，其中，选择性断路器的开关特性是可编程的(例如取决于下游断路器的可能/实际行为)，并且其中选择性断路器的短路电流额定值基本上等于所述下游断路器的短路电流额定值。这允许使用成本效益更好的断路器设计作为选择性断路器，其具有类似于下游断路器的功率、电流和关断特性。在选择性断路器和下游断路器之间的线路的优化保护(非常低的允许通过能量/I²t)成为可能，且选择性断路器和下游断路器之间的I²t的差异很小。进一步的实施例和相关联的优点在从属权利要求中描述，并且在本发明的实施例的以下详细描述中进一步详细地示出。

附图说明

下面将参考附图使用多个示例性实施例更详细地讨论本发明，其中：

图1示出了在本发明实施例中应用的断路器的示意图；

图2示出了与多个下游断路器组合的选择性断路器的应用的示意图；

图3示出了短路电流相对于时间的关系图，其中针对图2的电路具有两种可能的情况；

图4示出了用于测量图1的断路器中的参数的局部示意框图。

具体实施方式

在电气设备中，小型断路器(MCB)被用作安全装置。模制外壳式断路器(MCCB)具有类似的功能，并应用于更高功率的应用。在其它应用中，也使用剩余电流装置(RCD)。本发明实施例的选择性断路器涉及全部这些类别的可商购的装置，特别是其操作模式。

图1示出了用于本发明实施例中的断路器的实施例的框图。(交流)断路器包括在带电电源连接端子Lin和带电负载连接端子Lout之间的火线，以及在中性电源连接端子Nin和中性负载连接端子Nout之间的中性线，用于将(AC和/或DC)负载连接到干线电源(AC)。断路器包括火线中的第一电流分离开关SW2和旁路开关SW1、中性线中的第二电流分离开关SW3、与旁路开关SW1并联连接的半导体开关元件IGBT，以及被布置为控制第一电流分离开关SW2、第二电流分离开关SW3、旁路开关SW1和半导体开关元件IGBT的处理单元。该交流断路器还包括电源单元(图1中的电源和电压测量模块的一部分)，其连接到带电电源连接端子(Lin)和中性电源连接端子(Nin)，并且连接到处理单元和交流断路器的其它部件，用于向其提供电操作功率。