(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 211 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. H02H 1/00 (06.01) H02H 3/08 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato () Prioritet 07.0., DE, (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver Eaton Industries GmbH, Hein-Moeller-Strasse 7-11, 311 Bonn, Tyskland Vamp Ltd, Yrittäjänkatu 1, 6380 Vaasa, Finland (72) Oppfinner DAHL, Samuel, Furuskogsvägen 0, FIN-6280 Vasa, Finland SCHUMACHER, Andreas, Ahrblick 14, 347 Dattenberg, Tyskland WAGNER, Wolfgang, Im Bergischen Heim 41, 1381 Leverkusen, Tyskland (74) Fullmektig Bryn Aarflot AS, Postboks 449 Sentrum, 04 OSLO, Norge (4) Benevnelse Strømbryter for hindring av tilfeldige lysbuer (6) Anførte publikasjoner US-A US-A US-A SANTOS L F ET AL: "New Strategy to Counteract Arc Flash Hazards" TRANSMISSION & DISTRIBUTION CONFERENCE AND EXPOSITION: LATIN AMERI CA, 06. TDC '06. IEEE/PES, IEEE, PI, 1 August 06 ( ), pages 1-6, XP ISBN:

2 1 Strømbryter for hindring av tilfeldige lysbuer Beskrivelse Oppfinnelsen vedrører en flerpolet strømbryter i et hus, omfattende en kontaktavbrytermekanisme for tilkobling til eller frakobling fra en kraftkilde som forsyner et lavspent koblingsanlegg, en utløsningsmekanisme for å frakoble det lavspente koblingsanlegget ved overbelastning, en strømdeteksjonsinnretning for å detektere ledestrømmene som forsyner det lavspente koblingsanlegget, en fortrinnsvis elektronisk styreinnretning for å behandle de detekterte ledestrømmene samt generering i det minste av utløsningssignaler til utløsningsmekanismen. Avbrytningsevnen og utkoblingstiden til en strømbryter ved en overstrøm, en kortslutning eller en tilfeldig lysbue er avhengig av forskjellige parametere. Utkoblingsprosessen består av utløsningstid, egentid (inherent time) og utkoblingstid. Utløsningstiden er tiden fra fremkomst av variabelen som forårsaker utløsningen til innledning av utløsningsprosessen, for eksempel frakobling av en brytervippe. Denne etterfølges av bryterens egentid, som avhenger av de dynamiske prosessene med å bevege og åpne kontakter i bryteren. For en bryter for et forholdsvis høyt kraftområde (nominell strøm på opptil 0 ka), kan utkoblingstiden være opptil 0 til 6 ms. Strømbrytere er kjent som omfatter en elektronisk utløsningsmekanisme (for eksempel DE A1) og muliggjør variabel justering av den funksjonelle utformingen av beskyttelsesbetingelsene for et koblingsanlegg. Utkoblingstidene blir imidlertid ikke endret av denne elektroniske mekanismen. Opptreden av en tilfeldig lysbue i en elektrisk installasjon kan forårsake alvorlig skade på personer og/eller materiell; slik materiell og fysisk skade må begrenses i så stor grad som mulig eller helst utelukkes. For å unngå slik skade har forskjellige tiltak vært foreslått, blant hvilke avbrytelse (slukking) av den tilfeldige lysbuen innenfor en tidsperiode som er kortere enn utkoblingstiden til matebryteren er den beste løsningen. Deteksjon av tilfeldige lysbuer krever strømtransformatorer, som må legges til i en fordelingsinstallasjon. Dette tar opp plass og er dyrt. Videre må ytterligere innretninger installeres for å slukke en tilfeldig lysbue. Merkostnadene knyttet til innretninger for å slukke tilfeldige lysbuer kan ikke alltid forsvares økonomisk. Det er fra tidligere teknikk ("New Strategy to Counteract Arc Flash Hazards" i TANSMISSION & DISTRIBUTION CONF. and EXPOSITION: LATIN AMERICA, 06, IEEE, sidene 1-6; av Santos L.F. m.fl.) kjent et lysbueovervåkningssystem som reagerer på opptreden av en tilfeldig lysbue. Systemet er tilknyttet én styreinnretning, for å evaluere overstrømmen i tilknytning til den tilfeldige lysbuen. En utkoblingspuls

3 vil bli utsendt bare dersom signalet fra strømdeteksjonsinnretningen er høyere enn en justerbar terskel. Formålet med oppfinnelsen er å legge til, i en strømbryter, en anordning som resulterer i en reduksjon i dennes utkoblingstid, og fjerner risikoen for aktivering ved lave lysbuestrømmer. Ifølge oppfinnelsen oppnås formålet av de karakteriserende trekkene i det selvstendige kravet, mens de uselvstendige kravene omhandler fordelaktige videreutviklinger av oppfinnelsen. Kjernen i oppfinnelsen er at strømbryteren kan bli aktivert av en overstrømevalueringsanordning (et lysbueovervåkningssystem) som reagerer på en tilfeldig lysbue som oppstår i det lavspente koblingsanlegget, og et overstrømsignal som kommer fra lysbueovervåkningssystemet kan være koblet til signalet for utløsning av styreinnretningen via en første evalueringsinnretning for å evaluere styrken til overstrømmen med opphav i den tilfeldige lysbuen, og mekanismen for utløsning av strømbryteren blir aktivert, ved utsendelse av en utkoblingspuls, bare dersom signalet fra strømdeteksjonsinnretningen overstiger en justerbar terskel. Opptredenen av glimtet fra den tilfeldige lysbuen og den hurtige økningen i feilstrømmen basert på lysbuen genererer et omkoblingssignal fra lysbuedeteksjons- og evalueringsenheten direkte til mekanismen for utløsning av strømbryteren, som således bevirkes til å åpne kontaktene. Fordelen med oppfinnelsen er hovedsakelig det at, som et resultat av den direkte aktiveringen av innretningen for å styre strømbryteren, utløsningsmekanismen blir aktivert tidligere (og derfor hurtigere) enn ved aktivering via den interne strømdeteksjonsinnretningen i strømbryteren. Oppfinnelsen muliggjør integrasjon av evalueringen av data relevant for den tilfeldige lysbuen og utnyttelse av strømtransformatorene som uansett forefinnes i strømbryteren, med en tilhørende reduksjon i utkoblingstiden for lysbuehindring uten å gjøre bruk av en muligens tilgjengelig lusbueslukkeranordning. Utkoblingskommandoen for strømbryteren blir generert i den eksisterende elektronikken i strømbryteren og virker direkte på magnetspolen i den elektroniske utløsningsmekanismen. Den direkte påvirkningen av utløsningsprosessen gjør at utkoblingstiden kan reduseres betydelig. I kjente strømbrytere resulterer reléets egentid og utløsningskjeden som anvender arbeidsstrøm-utløsningsmekanismen en total utkoblingstid på omtrent 6 ms. Løsningen som tilveiebringes her gjør at denne tiden kan reduseres med til ms, noe som innebærer en reduksjon på omtrent 0%.

4 Oppfinnelsen har klare fordeler med hensyn til kostnad. En innretning for å hindre tilfeldige lysbuer med en modulær oppbygning kan konstrueres. Bruk av strømbrytere ifølge oppfinnelsen forventes å gjøre systemer for hindring av tilfeldige lysbuer mer utbredt. Systemer for hindring av tilfeldige lysbuer detekterer i alminnelighet ikke bare optiske fenomener, men også en andre fysisk variabel. Denne er normalt strømstyrken. Deteksjon av strømstyrke krever strømtransformatorer, som tar opp plass og innebærer merkostnader. Foreliggende oppfinnelse anvender strømtransformatorene som allerede er tilveiebragt i strømbryteren og som tidligere kun ble anvendt for utløsning av strømbryteren. Ytterligere fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen innehar følgende trekk, som kan bli anvendt enkeltvis eller i kombinasjon med hverandre. Fortrinnsvis bør terskelen for den første evalueringsanordningen settes til det dobbelte av den nominelle strømmen. For enkelte koblingsanlegg, kjennetegnet for eksempel ved høye lederimpedanser, vil terskelen være lavere. Strømdeteksjonsinnretningen i strømbryteren består av tradisjonelle innretninger kjent for fagmannen; vanligvis anvendes Rogowski-spoler. Lysbueovervåkningssystemet omfatter minst én lysbueføler, fra hvilken utgangssignalet kan bli sendt til styreinnretningen via minst én overvåkningslinje. Lysbuefølere detekterer fysiske effekter som opptrer når tilfeldige lysbuer oppstår. Fortrinnsvis blir de optiske fenomenene fra den tilfeldige lysbuen detektert, slik at det primært foreslås en optisk deteksjonsinnretning (nemlig fotodioder og/eller optiske fibre). En elektronisk portmodul kan være innsatt mellom den ovennevnte overvåkningslinjen og innretningen for å styre strømbryteren. Portmodulen kombinerer en aksessinnretning for overvåkningslinjene (som fortrinnsvis kan kobles til portmodulen via kontakter) og minst én utgående linje til styreinnretningen. Kommunikasjon mellom lysbueovervåkningssystemet og strømbryteren blir således formidlet i portmodulen. Signalene fra lysbueføleren er optiske signaler dersom en optisk deteksjonsinnretning blir anvendt. Portmodulen omfatter derfor optiske koblere i hvilke lyssignalet blir omdannet til et elektrisk signal for aktivering av innretningen for å styre strømbryteren. Portmodulen er således elektrisk isolert fra styreinnretningen. Overvåkningslinjen for utsending av et alarmsignal kan fortrinnsvis være utformet som en elektronisk buss. Sammenstillingen ifølge oppfinnelsen kan være kombinert med en innretning (heretter kalt "kortslutningsinnretningen") som, ved opptreden av en tilfeldig lysbue, blir aktivert for å kortslutte fasestrømførende strømbaner. Det er derfor mulig, i tillegg

5 til deteksjon av tilfeldige lysbuer og prosessen, basert på deteksjonen, for utkobling av strømbryteren, å fjerne en såvidt begynnende tilfeldig lysbue. En kortslutningsinnretning genererer en metallisk kortslutning som fjerner kraften som forsynes til den tilfeldige lysbuen på mindre enn 2 ms. Det må derfor være anbragt, i styreinnretningen, en signalutmating for aktivering av en kortslutningsinnretning. Dette gjør at sammenstillingen ifølge oppfinnelsen når som helst kan få ettermontert en kortslutningsinnretning. Dersom den ovennevnte kortslutningsinnretningen blir anvendt, må en andre evalueringsanordning for evaluering av overstrømmen i tilknytning til den tilfeldige lysbuen tilknyttes styreinnretningen. Den justerbare terskelen for den andre evalueringsanordningen bør være høyere enn terskelen for den første evalueringsanordningen og kortslutningsinnretningen bør bli aktivert, ved utsending av en utkoblingspuls, bare dersom signalet fra strømdeteksjonsinnretningen overstiger terskelen for den andre evalueringsanordningen. Fortrinnsvis bør terskelen for den andre evalueringsanordningen settes til fire ganger den nominelle strømmen. Det er, som det var, to nivåer av hindring av tilfeldige lysbuer. Dette hindrer at kortslutningsinnretningen blir aktivert ved lave lysbuestrømmer, ettersom først kun strømbryteren blir koblet som følge av de justerbare terskelverdiene. Bare ved forholdsvis høye lysbuestrømmer blir kortslutningsinnretningen utløst nesten umiddelbart. Detaljene i oppbygningen til elementer i lysbuedeteksjonsinnretningen og kortslutningsinnretningen kan utformes av fagmannen som ønsket. Fortrinnsvis anvendes en elektronisk portmodul som omtalt over, via hvilken kortslutningsinnretningen blir aktivert ved anvendelse av et aktiveringssignal. Som angitt over er portmodulen kommunikasjonselementet mellom strømbryteren og systemet for å detektere og hindre tilfeldige lysbuer. Det er også mulig å fastsette i portmodulen at kortslutningsinnretningen skal bli aktivert bare dersom en tilfeldig lysbue oppstår i et valgbart avlukke i det lavspente koblingsanlegget. Som et resultat av dette kan avbrytelse av tilfeldige lysbuer (av kortslutnings-innretningen) knyttes kun til spesifikke beskyttelsessoner i koblingsanlegget (dette vil bli beskrevet nærmere nedenfor). Systemet for hindring av tilfeldige lysbuer kan derfor tilpasses for forskjellige koblingsanlegg og kan således utvides uten påfølgende endringer. I en forenklet utførelsesform kan portmodulen utelates dersom lysbuedeteksjonssignalet blir matet direkte (via en optoelektronisk port) til elektronikken i strømbryteren. I et slikt tilfelle kan den minst ene lysføleren være koblet direkte til en inngang på strømbryteren.

6 1 2 3 Kortslutningsinnretningen for å bevirke til en kortslutning bør være anordnet på lastsiden (dvs. etter strømbryteren) mellom strømskinnene på lastsiden. Imidlertid kan det også finnes kretsinstallasjoner hvor det er mer gunstig å anordne kortslutningsinnretningen på nettsiden (dvs. før strømbryteren). I dette tilfellet er formålet med strømbryteren å koble installasjonen som helhet på en spenningsfri måte ved en kortslutning bevirket av kortslutningsinnretningen. Strømbryteren kan ha en lås for å hindre at strømbryteren innkoblet igjen, der låsen blir operativ etter utløsning av omkoblingsfunksjonen i kortslutningsinnretningen. Låsefunksjonen kan ha en mekanisk eller elektromekanisk utførelse. Dette sikrer at koblingsanlegget ikke kan bli aktivert på nytt før etter at en aktivert kortslutningsinnretning har blitt byttet ut med en funksjonelt ny kortslutningsinnretning og etter at låsefunksjonen er avbrutt. Ytterligere detaljer og fordeler med oppfinnelsen vil fremkomme fra de utførelsesformene som følger, som er illustrert i tegningene, der: Figur 1 viser skjematisk en utførelse av oppfinnelsen i form av en kretslogikk, Figur 2 viser en utførelse av kretslogikken som innlemmer en kortslutningsinnretning, Figur 3 er en detaljert illustrasjon svarende til figur 2, og Figur 4 viser et supplement til kretslogikken omfattende en tidsforsinkelsesinnretning. Hver av figurene viser skjematisk utførelser av oppfinnelsen i form av kretslogikk. Elementene i kretsanordningen kan være diskrete elektroniske komponenter eller integrerte elektroniske komponenter (mikroprosessorer). Programmerbar, digital elektronikk kan, spesielt, bli anvendt i stedet for en fast maskinvareutførelse (for eksempel ved å danne en programmerbar styringsenhet). Endringer kan da enkelt gjøres gjennom programmering. Elementene i figurene er komponenter i en strømbryter i et hus, unntatt lysbuedeteksjonsenheten LBS og lysbueslukkeranordningen 12, LBQ, som befinner seg utenfor strømbryteren. Som alle andre strømbrytere omfatter utførelsen ifølge oppfinnelsen en kontaktavbrytermekanisme for tilkobling til eller frakobling fra en kraftkilde som forsyner et lavspent koblingsanlegg, en utløsningsmekanisme 70 for frakobling av koblingsanlegget ved overbelastning, en strømdeteksjonsinnretning 80 (for eksempel Rogowski-spoler) for å detektere ledestrømmene L1, L2, L3 som forsyner det lavspente koblingsanlegget, og en styreinnretning for behandling av de detekterte ledestrømmene i fasene L1, L2, L3 og for generering i hvert fall av utløsningssignaler 183 til utløsningsmekanismen 70. Utløsningsmekanismen 70 kan fortrinnsvis være en

7 elektronisk utløsningsmekanisme, slik at sammenstillingen ifølge oppfinnelsen, utført som en logisk krets, enkelt kan integreres. Elementene i styreinnretningen er en terskelverdi-justeringsinnretning S1, justerbar ved hjelp av en justeringsknapp (tilgjengelig på forsiden av strømbryteren), en innretning for å lede et overstrømsignal 180 til en første komparator 63 der justeringssignalet 182 gjennomgår terskelverdijustering S1, og en innretning for å videresende overstrømsignalet 183 til en AND-operasjon 60 hvor det elektriske alarmeller overstrømsignalet 4 ankommer fra lysbuedeteksjonsinnretningen LBS. Dersom overstrømsignalet 180 overstiger terskelen satt i terskelverdi-justeringsinnretningen S1, blir mekanismen 70 for utløsning av strømbryteren adressert gjennom en aktivering (utkoblingspuls) 0, slik at kontaktene åpner. Justeringsintervallet til terskelverdi-justeringsinnretningen S1 kan inkludere nominelle strømverdier I N fra 0, til 6. For typiske anvendelser kan S1 bli satt til 2 I N. Lysbuedeteksjonsenheten LBS er skjematisk angitt i figur 2, der en lysbueslukkerinnretning 12, LBQ, også er skjematisk angitt. Figur 1 viser detaljene i lysbuedeteksjonsenheten LBS. Lysbueovervåkningssystemet LBS innbefatter minst én lysbueføler som kan være innrettet som en punktføler (fotodiode) eller en linjeføler (optiske fibre). Lysbuefølerne kan også være koblet via en overvåkningsbuss. Z1, Z2, Z3 angir avlukker i det elektriske koblingsanlegget som alle inneholder lysbuefølere. Inndelingen av et lavspent koblingsanlegg i avlukker Z1, Z2, Z3 definerer forskjellige funksjonelle enheter og beskyttelsessoner. Forskjellige inndelinger (samleskinnekamre, anordningskamre, koblingskamre, hvert omfattende skillevegger, beskyttelsesdeksler eller anordningsinnpakslinger) reduserer den potensielle risikoen for personale som utfører vedlikeholds- og koblingsarbeid. Inndelinger vil imidlertid skygge for lysbuefølerne. Anordningen og valget av lysbuefølere (punkt- eller linjefølere) avhenger av graden av inndeling av koblingsanlegget. Den elektroniske portmodulen kan inneholde en innretning 38 for valg og allokering av lysbuefølerne til avlukkene Z1, Z2, Z3. Avhengig av oppbygningen til koblingsanlegget satt opp av en bruker er portmodulen i stand, når koblingsanlegget ettermonteres med lysbuefølere, til å muliggjøre tilpasning av karakteren og følsomheten til lysbuedeteksjonen gjennom innstilling av sonevalgbrytere 38. Sonevalgbryterne kan fortrinnsvis være utformet som DIP-brytere. På den måten kan portmodulen også innrettes på en slik måte at kortslutningsinnretningen blir aktivert bare dersom en tilfeldig lysbue oppstår i et valgbart avlukke i det lavspente koblingsanlegget. Sammenstillingen ifølge oppfinnelsen er derfor fleksibel og kan tilpasses for ettermontering uten at sammenstillingen trenger å være spesifikt koblet på forhånd.

8 Det optiske signalet fra en tilfeldig lysbue går via portmodulen, via linjen 2, til en optisk kobler 0, som omdanner det optiske signalet 2 til det elektriske signalet 4. Portmodulen kan være tilkoblbar til den optiske kobleren 0 og kortslutningsinnretning-porten 2 via en firepolet linje, via en RJ4-type minikobling. Kortslutningsinnretning-porten 2 er vist i figur 3. Den har en binær utmating for aktivering av kortslutningsinnretningen 12 via et aktiveringssignal 188. Kontaktene 32, 34, 36, 40 (se også figur 3 og 4) kan være kombinert i RJ4-typen minikobling. Plasseringen og anordningen av strømbanene som fører ledestrømmene L1, L2, L3 er ikke vist. Kortslutningsinnretningen 12, LBQ, befinner seg romlig mellom strømbanene, som illustrert for eksempel i WO 99/212 A1. Figur 2 illustrerer at styreinnretningen S1, 180, 182, 183, 60 er en andre evalueringsinnretning S2, 184, 64, 18 for evaluere overstrømmen i tilknytning til den tilfeldige lysbuen. Den justerbare terskelen S2 for den andre evalueringsanordningen S2, 184, 64, 18 er i dette tilfellet satt slik at den er høyere enn terskelen S1 for den første evalueringsanordningen S1, 63, 60. Justeringsintervallet til terskelverdijusteringsinnretningen S2 kan inkludere verdier som er fra to ganger til ti ganger den nominelle strømmen I N. S2 settes typisk slik at den er dobbelt så høy som verdien til S1. Kortslutningsinnretningen 70 blir aktivert, ved utsending av en utkoblingspuls 0, bare dersom signalet 180 fra strømdeteksjonsinnretningen 80 overstiger terskelen S2 for den andre evalueringsanordningen. Elementene i den andre evalueringsanordningen er terskelverdijusteringsinnretningen S2 (med tilhørende justeringsknapp), innretningen for avgrening og utsending av et overstrømsignal 180 til en andre komparator 64, i hvilken justeringssignalet 184 blir gjenstand for den andre terskelverdijusteringen S2, og innretningen for å videresende signalet 18 både til utløsningsmekanismen (via OR-porten 62, AND-operasjonen 60 og signalet 0) og til kortslutningsinnretningen 12 (via porten 2 og portmodulen ). Kortslutningsmekanismen 70 i strømbryteren blir ikke aktivert dersom overstrømsignalet 180 er høyere enn terskelen satt i terskeljusteringsmekanismen S1, men lavere enn terskelen S2. Dette sikres av OR-porten 62. Overstrømsignalet 180 gjennomgår AND-operasjonen 60 bare dersom overstrømtilstanden (i henhold til signalet 180) overstiger terskelen S2 (f.eks. S2 = 4 I N ). Figur 3 bryter den skjematiske illustrasjonen i figur 2 ned i detaljer, selv om disse allerede er illustrert i figur 1 og omtalt i beskrivelsen av denne. I figur 2 angir henvisningstall 1 en optoelektronisk port som også kan være en komponent i innretningen for å styre strømbryteren. Deteksjonssignalene 2, 4 fra

9 8 1 lysbuefølerne kan bli sendt direkte til styreinnretningen via denne porten uten at et grensesnitt og en optisk kobler (som vist i figur 1 i begge tilfeller) er tilveiebragt. Figur 4 viser en tillegning til kretslogikken med en tidsforsinkelsesinnretning (66, 67, 193). Omkoblingsanordninger, spesielt beskyttelsesbrytere for forholdsvis høy strøm, genererer en lysbue i forbindelse med omkobling. I tilfeller der strømbryteren er anordnet i omkoblingsanordningen eller i nærheten av denne og strømbryteren ikke er romlig atskilt, kan lysbuefølerne også detektere omkoblingslysbuen for strømbryteren. For å hindre at omkoblingslysbuen aktiverer kortslutningsinnretningen 12 under prosessen med å skru strømbryteren AV (spesielt under en last med høy eller veldig høy strøm), anvendes en elektronisk tidsforsinkelsesinnretning 67 for å forsinke utkoblingssignalet 192 en kort tidsperiode (omtrent 2 til ms). Figur 4 viser en utkoblingsaktuator (manuell aktiveringsanordning) ST for å skru strømbryteren av. Aktiveringssignalet 192 blir matet inn via strømbanen 193, via OR-porten 66, til kortslutningsinnretningen 70. I et tilfelle hvor strømbryteren fører en spesielt høy strøm, som overstiger terskelen S3 satt av overstrøm-justeringsinnretningen S3, kommer omkoblingssignalet 188 til kortslutningsinnretningen derfor ikke frem før etter en forsinkelse. Terskelen S3 for overlastinnstillingen bør settes høyere enn begge de første to terskelverdiene (S1 og S2). 2 3 HENVISNINGSTALL IKKE REDEGJORT FOR I BESKRIVELSEN lysbueføler (punktføler, LWL) 12 kortslutningsinnretning (lysbueslukkeranordning LBQ) deteksjonslinje (overvåkningsbuss) portmodul 32 alarmsignalkontakt 2 34 spenningsforsyningsterminal (for eksempel 24 VDC) 36 jordpotensialkontakt 6 38 sonevalgbryter, DIP-bryter, kontaktsoneallokering (Z1, Z2, Z3) 0 koblingselement (optisk kobler) 1 optoelektronisk port 2 kortslutningsinnretning-port (med binær utmating) 60 AND-operasjon 62, 62 OR-port 63 første adderer 64 andre adderer 6 tredje adderer 66 OR-port

10 tidsforsinkelsesinnretning 68 OR-port 70 utløsningsmekanisme (eksitasjonsspole, elektromagnet) 80 måletransduser; måleverdi-klargjøringsinnretning; strømdeteksjonsinnretning (for eksempel Rogowski-spoler) 2 alarmsignal (optisk) 4 alarmsignal (elektrisk) 6 jordpotensial 1 matespenning (for eksempel 24 VDC) 180 overstrømsignal 182 terskelverdi S1 183, 183 overstrømsignal over terskelverdi S1 184 terskelverdi S2 18 overstrømsignal over terskelverdi S2 188, 188 omkoblingskommando for kortslutningsinnretning 190 overlaststyringsverdi 191 signal overlaststyringsverdi S3 192 utkoblingssignal 193 utkoblingssignal 192 sløyfet inn 0 kommando til utløsningsmekanisme (utkoblingsssignal) LBS lysbueovervåkningssystem (overstrømevalueringsanordning) LBQ kortslutningsinnretning 12 S1 S2 først, andre innretning for å sette terskelverdi S3 overlaststyringsenhet ST utkoblingsaktuator Z1, Z2 inndelingssoner i koblingsanlegg

11 P a t e n t k r a v Strømbryter i et hus, omfattende: en kontaktavbrytermekanisme for tilkobling til eller frakobling fra en kraftkilde som forsyner et lavspent koblingsanlegg, en utløsningsmekanisme (70) for frakobling av det lavspente koblingsanlegget ved en overbelastning, en strømdeteksjonsinnretning (80) for å detektere ledestrømmene (L1, L2, L3) som forsyner det lavspente koblingsanlegget, en styreinnretning (S1, 180, 182, 183, 60) for å behandle de detekterte ledestrømmene (L1, L2, L3) og for å generere i hvert fall utløsningssignaler (183) til utløsningsmekanismen (70), hvorved strømbryteren kan bli aktivert av et lysbueovervåkningssystem (LBS) som reagerer på opptreden av en tilfeldig lysbue, i det et overstrømsignal (4) som kommer fra lysbueovervåkningssystemet (LBS) er koblet til utløsningssignalet (183) fra styreinnretningen (S1, 180, 182, 183, 60) via en første evalueringsanordning (S1, 63, 60) for å evaluere overstrømmen knyttet til den tilfeldige lysbuen, og mekanismen (70) for utløsning av strømbryteren blir aktivert, k a r a k t e r i s e r t v e d at en andre evalueringsanordning (S2, 184, 64, 18) for å evaluere overstrømmen i tilknytning til den tilfeldige lysbuen er tilknyttet styreinnretningen (S1, 180, 182, 183, 60), i det en justerbar terskel (S2) for den andre evalueringsanordningen (S2, 184, 64, 18) overstiger en terskel (S1) for den første evalueringsanordningen (S1, 63, 60) og utløsningsmekanismen (70) blir aktivert, ved utsending av en utkoblingspuls (0), bare dersom signalet (180) fra strømdeteksjonsinnretningen (180) overstiger terskelen (S2) for den andre evalueringsanordningen (S2, 184, 64, 18). 2. Strømbryter ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at strømdeteksjonsinnretningen (80) består av Rogowski-spoler. 3. Strømbryter ifølge krav 1 eller krav 2, k a r a k t e r i s e r t v e d at lysbueovervåkningssystemet (LBS) omfatter minst én lysbueføler (), utgangssignalet fra hvilken kan bli sendt til styreinnretningen (S1, 180, 182, 183, 60) via minst én overvåkningslinje () Strømbryter ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,

12 11 k a r a k t e r i s e r t v e d at styreinnretningen (S1, 180, 182, 183, 60) for strømbryteren inneholder en optoelektronisk port (1) som kan påvirkes direkte av et deteksjonssignal (2, 4) fra lysbuefølerne.. Strømbryter ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at det i styreinnretningen er anbragt en signalutmating (18) for å aktivere en kortslutningsinnretning (12, LBQ) for kortslutning av strømbaner som fører ledestrømmene (L1, L2, L3). 6. Strømbryter ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at terskelen (S2) for den andre evalueringsanordningen (S2, 184, 64, 18) er satt til det dobbelte av terskelen (S1) for den første evalueringsanordningen (S1, 63, 60) Strømbryter ifølge et hvilket som helst av krav eller krav 6, k a r a k t e r i s e r t v e d at kortslutningsinnretningen (12) kan bli aktivert av et aktiveringssignal (18, 188) via en portmodul (). 8. Strømbryter ifølge et hvilket som helst av kravene til 7, k a r a k t e r i s e r t v e d at kortslutningsinnretningen (12) er anordnet mellom strømskinnene på lastsiden for å bevirke til en kortslutning Strømbryter ifølge et hvilket som helst av kravene til 8, k a r a k t e r i s e r t v e d at strømbryteren har en lås for å hindre at kraften blir skrudd tilbake på, hvilken lås blir operativ etter utløsning av omkoblingsfunksjonen i kortslutningsinnretningen (12).. Strømbryter ifølge et hvilket som helst av kravene til 9, k a r a k t e r i s e r t v e d at en elektronisk tidsforsinkelsesinnretning (67) er tilveiebragt, som forsinker et kortslutningssignal (192) til kortslutningsinnretningen (12) i en tidsperiode på fra 2 til ms.

13 12

14 13

15 14