[發明專利]保護開關器

有效

• 申請號: 201780064440.5
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN109863569B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: K·阿斯坎;M·鮑爾圖內克;M·卡岑施泰內爾
• 申請（專利權）人: 伊頓智能動力有限公司
• 主分類號: H01H9/54
• 分類號: H01H9/54;H02H3/08
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

一種低壓保護開關器具有外部導體段和中性導體段，其中，在外部導體段中設置有機械式旁路開關，低壓保護開關器的半導體電路裝置并聯于旁路開關，在外部導體段中設置有電流測量裝置，該電流測量裝置與保護開關器的電子控制單元連接，電子控制單元構成為用于在通過電流測量裝置檢測到可預定的過電流、尤其是短路電流時操控旁路開關和半導體電路裝置，其中規定，低壓保護開關器具有至少一個第二電流測量裝置用于測量經過旁路開關的第一電流或經過半導體電路裝置的第二電流。

技術領域

本發明涉及一種低壓保護開關器。

背景技術

由本申請人的WO2015/028634A1已知一種相應的保護開關器。在切斷保護開關器時、例如在出現斷路時，在此首先打開旁路開關，此時產生電弧并且結果在半導體電路裝置上轉換電流。然后通過IGBT切斷短路電流。在此重要的是，在借助IGBT切斷之前如此充分地打開旁路開關，以便避免在旁路開關的觸點上重新點燃電弧或者使電弧保持存在。

在已知的保護開關器中在至少其中一個IGBT上測量集電極-發射極電壓，以便這樣推斷出旁路開關的觸點是否已經開始打開。依據集電極-發射極電壓的升高一檢測到這一點，就啟動計數器。在預先確定的持續時間經過之后認為：旁路開關的觸點已打開、具有足夠的觸點間距并且能借助IGBT可靠地斷開短路。

然而已經表明，在短路的檢測和旁路開關的觸點打開的開始之間流逝了幾百微秒。然而在與強烈升高的短路電流相配合下，這段時間足以在IGBT并行支路中導致足夠高的電流，使得電子控制裝置識別出旁路開關的觸點打開，啟動計數器并且與此相應過早地斷開短路。這導致在旁路開關上產生損害性的電弧，從而該旁路開關明顯受到負載。此外，即便在所涉及的配置系統按照規定或預定地工作時，在斷開短路之前長時間地等待會導致IGBT并行支路以及其他存在的變阻器的高負載，因為其必須能導出相應高的電壓。

發明內容

因此，本發明的目的在于，給出開頭所述類型的保護開關器，利用該保護開關器可以避免所提到的缺點，該保護開關器具有小的結構尺寸并且該保護開關器在長的時間上具有高的可靠性。

按照本發明，提供一種低壓保護開關器，其具有從所述低壓保護開關器的外部導體供給接頭至所述低壓保護開關器的外部導體負載接頭的至少一個外部導體段和從所述低壓保護開關器的中性導體接頭至所述低壓保護開關器的中性導體負載接頭的中性導體段，其中，在所述外部導體段中設置有機械式旁路開關，所述低壓保護開關器的半導體電路裝置并聯于所述旁路開關，在所述外部導體段中設置有包括第一分流器的第一電流測量裝置，該第一電流測量裝置與所述低壓保護開關器的電子控制單元連接，所述電子控制單元構成為用于在通過所述第一電流測量裝置檢測到可預定的過電流時操控所述旁路開關和所述半導體電路裝置。所述低壓保護開關器具有至少一個第二電流測量裝置用于測量經過所述旁路開關的第一電流或經過所述半導體電路裝置的第二電流，所述第二電流測量裝置包括第二分流器，所述第二分流器連同所述第一分流器設置在一個基板上。

由此可以可靠地識別出旁路開關的觸點實際上打開。在這樣檢測出旁路開關的觸點實際上打開之后，可以啟動計數器，在該計數器走完之后認為：所涉及的觸點現在完全地或者充分地打開。因為現在確保了實際上識別所涉及的觸點打開，所以隨后啟動的計數器可以按比目前為止的情況更短的時間設定。通過本發明的措施可以可靠地識別：旁路開關的觸點實際上已經開始打開。由此可以防止在此處重新點燃電弧。由此可以在較短的時間內切斷短路，由此進而可以保持IGBT的以及可變變阻器的負載較小。可以由此相應地使用具有較小的負載能力以及較小的結構尺寸的部件。由于較小的結構尺寸也降低了回路電感，從而可以減少短路電流為了轉換到IGBT并行支路上所需的時間。

優選的，所述第二電流測量裝置設置成在外部導體段中在電路技術上與旁路開關串聯并且與半導體電路裝置并聯。

優選的，所述第二電流測量裝置在電路技術上設置成與半導體電路裝置串聯并且與旁路開關并聯。

優選的，所述第一分流器由第一印刷電路板區段形成。