Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem mit üblichen, einfachen Sensoren, die leicht und ohne besondere Änderungen auch in Leitungsschutzschalter eingebaut werden können, eine entsprechende Auslösung strombegrenzend bei Kurzschluß oder allgemein bei Oberstrom erzeugt werden kann. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Im Gegensatz zu dem Auslöser nach der DE 36 42 136 C2 werden zunächst die Stromwerte gemessen, differenziert und dann die beiden Wertepaare mit einer Schwellenwertfunktion verglichen.

Dabei ist selbstverständlich, daß die gemessenen Stromwerte digitalisiert und die digitalisierten Signale weiterverarbeitet werden. Die Messung der Stromwerte erfolgt in sehr kurzen regelmäßigen Zeitabständen, vorzugsweise etwa 10 µs, um eine kontinuierliche Strommessung und di/dt-Berechnung vornehmen zu können.

Dadurch, daß zunächst der Strom gemessen wird, kann man in die Hauptstrompfade einen einfach ausgebildeten Stromsensor einsetzen, der im einfachsten Fall ein geeigneter Widerstand sein kann. Der Widerstand sollte dann als Drahtstück aus einem Material mit extrem kleinem Temperaturkoeffizienten hergestellt werden, damit Temperaturänderungen aufgrund eines Kurzschlußstromes keinen größeren Einfluß auf die gemessenen Stromwerte als 1 ‰ haben und Verfälschungen verhindert werden. Will man noch genauer messen, berücksichtigt man in der elektronischen Meßwertverarbeitung die Funktion R = f(T) = f(i²), in dem man jeweils vom vorhergehenden, gemessenen i-Wert ausgeht.

Fließt durch einen solchen Widerstand, der einen sehr kleinen Temperaturkoeffizienten besitzt, ein Kurzschlußstrom, so ist zu erwarten, daß die Widerstandsänderung im Promillebereich liegt, wenn der Widerstand zwischen zwei ausreichend dicken Kupferdrähten eingelötet ist. Aus einer Abschätzung geht hervor, daß dies für einen Kurzschlußstrom von 1000 A der 10^-3s fließt, zutrifft, wenn der Widerstand einen Querschnitt von 1 mm² hat. Aus der Abschätzung geht weiter hervor, daß nur die Stromdichte i das Ergebnis beeinflußt. Das heißt für i_n = 10 KA (t_n = 10^-3s) braucht man den Querschnitt des Widerstandsdrahtes nur verzehnfachen, um die gleichen, kleinen Fehler zu erhalten. Benutzt man diesen Widerstand (z. B. aus Konstantan) zur Strommessung, in dem man die an ihm abfallende Spannung mißt und das Ohm'sche Gesetz unter der Annahme "R = const." anwendet, so liegen die Meßfehler aufgrund dieser Annahme ebenfalls im Promillebereich.

Anstatt eines Widerstandes kann auch ein einfacher Stromwandler verwendet werden. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß der Differenzierschritt, also der Schritt vom Strom i zur Stromsteilheit di/dt, einfacher durchzuführen ist, als der Integrierschritt bei dem Auslöser nach der DE 36 42 136 C2.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, d. h. also ein Auslöser zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Hauptstrombahn zur Messung des Stromes in regelmäßigen kurzen Zeitabständen ein Sensor vorgesehen ist, daß aus diesen Stromwerten durch Differentiation die Stromsteilheit ermittelt wird, daß ein aus den Augenblickswerten von Strom und Stromsteilheit gebildetes Wertepaar mit einer vorgebbaren Strom und Stromsteilheit miteinander verknüpfenden Schwellenwertfunktion verglichen wird, und daß bei Überschreitung des von der Schwellenwertfunktion vorgegebenen, zulässigen Bereiches durch das ermittelte Wertepaar eine unverzögerte Auslösung des Schalters erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Auslösers sind den Ansprüchen 3 und 4 zu entnehmen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann gekennzeichnet sein durch die Merkmale des Anspruches 5.

Auch hier hat man den Vorteil, daß lediglich der Stromwert i in jedem Hauptstrompfad des Schalters gemessen werden muß, wodurch die gleiche vereinfachte Ausführungsform wie bei der oben erwähnten ersten Ausgestaltung der Erfindung erreicht werden kann.

Ein Auslöser, mit dem das Verfahren ausgeführt werden kann, ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 6 beschrieben.

Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei Leitungsschutzschaltern, kann aber auch bei Leistungsschaltern oder Motorschutzschaltern benutzt werden.

Wie oben erwähnt, werden die gemessenen Stromwerte vor ihrer Weiterverarbeitung in einem Analog/Digitalwandler digitalisiert.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Auslösers dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.