(57)【要約】短絡が発生したとき、存在する電子式過電流トリップ装置（２）に無関係に遮断器を可能なかぎり遅れなしに引外すのにバイパス回路（４）が用いられる。そのために、しきい値回路（５）が応動するまでコンデンサ（Ｃ）を充電するため、バイパス回路（４）が電流変換器として構成されている固有の電流センサ（３）により給電される。次いでコンデンサ（Ｃ）の電荷は、別個のトリップ磁石（Ｆ２）または両トリップ路に対して別々の巻線を設けられている組み合わされたトリップ磁石（Ｆ３）に供給される。
2004531999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子式過電流トリップ装置（２）及びバイパス回路（４）に対する別個の電流センサ（１；３）と、遮断器のエネルギー蓄積器をレリーズするためのトリップ磁石（Ｆ１）とを有する限流低電圧遮断器の電子式過電流トリップ装置に対するバイパス回路において、
バイパス回路（４）を作動させるために設けられている電流センサ（３）が、短絡電流が流れる際にトリップ磁石（Ｆ２；Ｆ３）を作動させるに十分な出力電力を有する電流変換器として構成されていることを特徴とするバイパス回路。
【請求項２】
バイパス回路（４）の電流センサ（３）とトリップ磁石（Ｆ２）との間に、コンデンサ（Ｃ）に対する充電回路と、十分な充電の際にトリップ磁石（Ｆ２；Ｆ３）へのコンデンサ（Ｃ）の放電をレリーズするためコンデンサ（Ｃ）の電圧を監視するしきい値回路（５）とが接続されていることを特徴とする請求項１記載のバイパス回路。
【請求項３】
バイパス回路（４）が、電子式過電流トリップ装置（２）により処理すべき電流の範囲内でバイパス回路（４）を不能動化するため、電子式過電流トリップ装置（２）により制御可能な短絡器（Ｖ１）を含んでいることを特徴とする請求項１または２記載のバイパス回路。
【請求項４】
電子式過電流トリップ装置（２）による遮断器のトリップとバイパス回路（４）による遮断器のトリップとに対して共通のトリップ磁石（Ｆ３）が設けられ、トリップ磁石（Ｆ３）が両トリップに対して別々の巻線を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のバイパス回路。
【請求項５】
電子式過電流トリップ装置（２）による遮断器のトリップとバイパス回路（４）による遮断器のトリップとに対して別々のトリップ磁石（Ｆ１、Ｆ２）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のバイパス回路。
【請求項６】
電流変換器として構成された電流センサ（３）が磁気的に開いた鉄磁路を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバイパス回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式過電流トリップ装置及びバイパス回路に対する別個の電流センサと、遮断器のエネルギー蓄積器をレリーズするためのトリップ磁石とを有する限流低電圧遮断器の電子式過電流トリップ装置に対するバイパス回路に関するものである。
【０００２】
冒頭にあげた種類のバイパス回路はヨーロッパ特許第0 244 284 B1号明細書（＝米国特許第 4 733 321号明細書）により公知である。バイパス回路を使用する主要な根拠は、特に電子式過電流トリップ装置がそれ以前に不能動の休止状態にあったときの、電子式過電流トリップ装置による電流信号の必要な評価時間である。不能動の休止状態は、遮断器のスイッチオフの後や、遮断器を通って、過電流トリップ装置の作動のために十分な補助エネルギーが生じないような僅かな電流が流れるときに存在し得る。遮断器および過電流トリップ装置の電子式装置を作動させるためのエネルギーは回路網自体から取り出されるべきであり、このことはスイッチオンまたは前記のしきい値を越えての回路網の電流上昇後の短時間（約１０ｍｓ）の状態を除いて、電流センサ自体または場合によっては付加のエネルギー変換器により問題なく可能である。しかし、十分な補助エネルギーの場合にも、マイクロプロセッサにより支援される過電流トリップ装置は短絡の際に直ちにトリップ命令を発し得ない。なぜならば、マイクロプロセッサのリセットルーチンおよびそれに続く電流の測定値の処理が１０ｍｓよりも長い時間を必要とするからである。この所要時間は限流遮断器にとって長過ぎる。従って、遮断器のはるかに速い反応を可能にするアナログまたはアナログ電子式バイパス回路が使用される。
【０００３】
前記のヨーロッパ特許第0 244 284 B1号明細書によれば、バイパス回路に対してロゴウスキー変換器の形式による無鉄心の電流センサが使用される。そのトリップ磁石はトリップの両形式に対して共通であり、共通の制御回路を介して操作される。しきい値要素としてこの解決策ではヨーロッパ特許第 0 279 689号明細書のようにツェナーダイオードが利用される。
【０００４】
短絡電流への遮断器の所望の速い反応のための前提条件は、監視される電流がしきい値を超えた後の信号のできるだけ遅れなしに行われる発信とならんで、トリップ磁石の操作のために十分なエネルギーが利用できることである。このことは、遮断器の電子式装置が絶え間なく能動的な補助エネルギー源（電池など）により供給されることにより保証され得る。しかし、しばしば、トリップ電子装置だけでなくトリップ磁石の“自給自足”の供給が、遮断器が存在している回路網から行われることは好ましい。通常はその場合に電流変換器が電流の測定値をも供給するエネルギー供給のために利用されるか、または別個の“エネルギー変換器”が遮断器に組み込まれる。しかし、明らかにこれらの装置は、遮断器を通って流れる電流が特定の最小値を超えるときにのみ補助エネルギーを供給する。
【０００５】
米国特許第 4.104.601号明細書に示されている電子式トリップ装置を有する遮断器では、大きい短絡電流の際のトリップを加速するため、全極トリップを生じさせ得る磁気的な影響によるトリップ磁石の直接的な操作が行われている。そのために主電流路の磁界がトリップ磁石の保持磁界に作用し、このトッリプ磁石が大きい過電流の際に落とされる。この解決策は主電流路およびトリップ磁石が空間的に近接していることを前提とし、このことは開閉機器のわずかな構成形態（ＭＣＣＢ）でしか実現され得ない。
【０００６】
本発明の課題は、低電圧遮断器のトリップ装置に対するバイパス回路であって、短絡の発生時に高いスイッチオフの信頼性を保証するバイパス回路を提供することである。
【０００７】
この課題は本発明によれば請求項１の特徴により解決される。目的にかなった実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明によれば、バイパス回路を作動させるために設けられている電流センサが、短絡電流が流れる際にトリップ磁石を作動させるために十分な出力電力を有する電流変換器として構成されている。
【０００９】
この解決策により遮断器接点の遅れなしのトリップに対する完全に自立的な電流回路が得られる。このことは、トリップエネルギーの準備、応答しきいの量定および接点の機械的な運動への変換が、部分的にも全体的にも通常のトリップシステムの構成部分ではない手段により行われることを意味する。別個のトリップ磁石が設けられるならば、コンポーネントの最も望ましい設計および最も短いトリップ遅れが得られる。しかし、電子式過電流トリップ装置に対して存在している、バイパス回路によるトリップのための第２の巻線を有する構成のトリップ磁石も利用することができる。
【００１０】
第２のトリップシステムに対する費用は驚くほど僅かである。なぜならば、非臨界的な許容限度を有する非常に大きい電流の検出のみで十分であり、従って特に電流変換器が考えられる簡単な構成を有し得るからである。磁気回路は開いていてよく、例えば棒状のコアとして構成されていてよい。
【００１１】
評価回路は相応に簡単に構成されていてよい。それはたとえば整流器、コンデンサおよびコンデンサの充電状態をチェックするしきい値回路から成っている。
【００１２】
過電流トリップ装置の通常の作動中はバイパス回路は短絡可能であってよい。バイパス回路はこれにより作動外とされ、従って電磁的な障害が生ずるときに誤ったトリップを行うことはない。
【００１３】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
【００１４】
図は、ロゴウスキーコイル及びエネルギー変換器から組み合わされた電流センサ１の組と、リセット発生器を含むマイクロプロセッサ、電源部分、測定信号評価部、及び監視される回路網の過電流が認識されたとき低電圧遮断器のトリップ磁石Ｆ１に信号を発するトリップ回路を含むディジタル電子式過電流トリップ装置２とを有する低電圧遮断器の三相過電流トリップシステムの１つの相を示す。
【００１５】
バイパス回路４は、分離した電流センサから供給され、この電流センサはエネルギーを供給する電流変換器として構成され、こうして可能なかぎり簡単に構成されている。その鉄心はたとえば磁気的に開いていてよい（棒鉄心）。バイパス回路４はブリッジ整流器およびバイパス回路により充電すべきコンデンサＣを含んでいる。しきい値回路５がコンデンサＣの充電状態を監視する。コンデンサＣにおいて十分な充電電圧が得られていると直ちに、電子式スイッチＶ２が閉じられ、これによりコンデンサＣに蓄積されたエネルギーが第２のトリップ磁石Ｆ２に供給される。別々のトリップ磁石Ｆ１およびＦ２を使用する際に、これらを電気的および磁気的に最適にトリップのために利用可能なエネルギーに適合させ、それによって特に第２のトリップ磁石Ｆ２に関して、電流センサ３およびバイパス回路４のコンポーネントを望ましい大きさにすることによって特に僅かなトリップ遅れを達成することができ有利である。
【００１６】
別の可能性として、図に鎖線で、両トリップ経路に対して別々の巻線を有する共通のトリップ磁石Ｆ３が示されている。それによって、共通の機械的磁気的な経路を利用する両形式のトリップに対して別々の電流回路が存在する。
【００１７】
バイパス回路４はこうして、マイクロプロセッサに支援される電子式過電流トリップ装置に完全に無関係に動作する。
【００１８】
正規の作動条件、すなわち約１０ｍｓの評価時間経過後には、バイパス回路４はトランジスタＶ１により短絡され得る。それによってトランジスタは作用せず、過電流トリップ装置２に有害な影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図は低電圧遮断器の三相の過電流トリップシステムの１つの相を示す。
【符号の説明】
【００２０】
１  電流センサ
２  電子式過電流トリップ装置
３  電流センサ
４  バイパス回路
５  しきい値回路
Ｃ  コンデンサ
Ｆ１〜Ｆ３  トリップ磁石
Ｖ１  トランジスタ
Ｖ２  電子式スイッチ
【国際公開パンフレット】
2004531999.tif 000003
2004531999.tif 000004
2004531999.tif 000005
2004531999.tif 000006
2004531999.tif 000007
2004531999.tif 000008
2004531999.tif 000009
2004531999.tif 000010
2004531999.tif 000011
2004531999.tif 000012
2004531999.tif 000013
【国際調査報告】
2004531999.tif 000014
2004531999.tif 000015
2004531999.tif 000016
2004531999.tif 000017