[发明专利]低压保护开关设备

说明书

在一种具有至少一个外导体路径(2)和中性导体路径(5)的低压保护开关设备(1)中，其中在所述外导体路径(2)中布置有机械旁路开关(8)，其中所述低压保护开关设备(1)的第一半导体电路装置(11)与所述旁路开关(8)并联，其中在所述外导体路径(2)中布置有电流测量装置(12)，所述电流测量装置与所述保护开关设备(1)的电子控制单元(13)连接，本发明提出：在所述外导体路径(2)中，第二半导体电路装置(14)在电路技术上与所述旁路开关(8)串联且与所述第一半导体电路装置(11)并联，且所述电子控制单元(13)适于，在所述外导体路径(2)上出现大于额定电流但小于脱扣过电流的电流时，首先接通所述第一半导体电路装置(11)，随后切断所述第二半导体电路装置(14)，紧接着以可预设的方式交替地连通所述第一半导体电路装置(11)和所述第二半导体电路装置(14)。

技术领域

本发明涉及一种低压保护开关设备。

背景技术

发明人的WO 2015/028634 A1揭示过一种相应的保护开关设备。这种保护开关设备的半导体开关仅用于有规律地接通或断开相关的保护开关设备，以及用于在短路或过电流的情形下的紧急断路。保护开关设备的有规律运行以及紧急断路均极少出现。虽然偶尔会有大于额定电流的电流流过保护开关设备，但在过电流足够小或仅持续较短时间的情况下，这类过电流不会导致相关保护开关的断路。

但这类过电流会流过相应的混合式保护开关的旁路继电器。这种旁路继电器必须以与传统继电器相比快得多的速度打开，因此，需要采用特殊的触点和特殊的结构。这一点导致形成一定的不可忽略的旁路继电器电阻。这个电阻在具有多个串联的接触点的旁路继电器中还会大幅增大。尽管这个电阻在正常运行中没有任何问题，但在保护开关未脱扣的过载情形下，这个电阻导致旁路继电器以及相邻地布置在保护开关内的组件的热负荷出现问题。这一点可能会缩短保护开关的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供本文开篇所述类型的一种保护开关设备，其可以用来防止产生上述缺点，所述保护开关设备具有较小的结构尺寸、能够实现较大的额定电流或持续电流、具有良好的断路性能且在较长的时间内具有良好的可靠性。

根据本发明，提供了一种低压保护开关设备，具有至少一个从所述低压保护开关设备的外导体电源接头至所述低压保护开关设备的外导体负载接头的外导体路径，和从所述低压保护开关设备的中性导体接头至所述低压保护开关设备的中性导体负载接头的中性导体路径，其中在所述外导体路径中布置有机械旁路开关，其中所述低压保护开关设备的第一半导体电路装置与所述旁路开关并联，其中在所述外导体路径中布置有电流测量装置，所述电流测量装置与所述保护开关设备的电子控制单元连接，其中所述电子控制单元适于控制所述旁路开关和所述第一半导体电路装置，其特征在于，在所述外导体路径中，第二半导体电路装置在电路技术上与所述旁路开关串联且与所述第一半导体电路装置并联，且所述电子控制单元适于：在所述外导体路径上出现大于额定电流但小于脱扣过电流，特别是短路电流的电流时，首先闭合所述第一半导体电路装置，随后切断所述第二半导体电路装置，紧接着以可预设的方式交替地连通所述第一半导体电路装置和所述第二半导体电路装置，并且如此地将所述电流交替地导引至所述第一半导体电路装置和所述第二半导体电路装置上。

优选的，在所述外导体路径上出现脱扣过电流，特别是短路电流时，首先闭合所述第一半导体电路装置，紧接着切断所述第二半导体电路装置，紧接着打开所述旁路开关，并且紧接着控制所述第一半导体电路装置使其进入非导电状态。

这样即使在不导致断路的持续电流或过电流中，也可以将保护开关设备的自热保持在较低水平。这样也能因较少的自热而将保护开关设备的结构尺寸保持在较小的水平。基于保护开关设备的较少自热，可以将内部温度保持在较低水平，借此延长保护开关设备中的半导体的使用寿命并且增强可靠性。

优选的，所述低压保护开关设备具有对应于所述外导体路径的第一机械隔离开关，且所述低压保护开关设备具有对应于所述中性导体路径的第二机械隔离开关。