Beschreibung Elektronisches Abzweigschaltgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Abzweig- schaltgerät zur An-und Abschaltung einer dreiphasigen Last, mit elektronischen Halbleiter-Schaltelementen zum Einbau in Stromversorgungsleitungen der Last und mit einer Steuer-und Überwachungseinheit, die ein Übertragungsglied zur Potential- trennung aufweist und die neben dem Schalten im Nennbetrieb auch zur Erfassung von Überströmen in einer der drei Strom- versorgungsleifiungen sowie deren Abschaltung mittels der Halbleiter-Schaltelemente dient.

Ein gattungsgemäßes elektronisches Abzweigschaltgerät ist aus der DE 196 12 216 A1 bekannt. Dieses elektronische Abzweig- schaltgerät besitzt folgende Eigenschaften : a) Im Betrieb und bei Überlast erfolgt eine Abschaltung im Stromnulldurchgang, b) bei Kurzschluß wird unter Berücksichtigung der zulässigen Überspannung sofort abgeschaltet, c) bei Überlast erfolgt eine verzögerte Abschaltung, wobei die Schaltschwelle abhängig von Strom und Überlastdauer vorgegeben ist und d) es erfolgt eine potentialgetrennte Ansteuerung, da das Ansteuersignal potentialmäßig meist auf Erdpotential bezogen ist und das Leistungsteil zwischen der Last und der Einspeisung auf Spannungspotential liegt.

Bei herkömmlicnen mechanischen Schaltgeräten werden die oben- genannten Funktionen vollständig oder zumindest teilweise durch meist separate Schaltgeräte wie Leistungsschalter, Sicherung, Schütz, Überlastrelais und Motorschutzschalter er- füllt. Das Abschalten im Stromnulldurchgang bzw. strombe- grenzend bei beliebigem Abschaltaugenblick erfolgt infolge der pnysikaliscnen Eigenschaften des Lichtbogens, die Poten-

tialtrennung durch den Einsatz isolierter Betätigungsspulen und eine Statusrückmeldung erfolgt über mechanische Hilfs- kontakte.

Nach bisherigem Kenntnisstand sind elektronische Abzweig- schaltgeräte als Prototypen mit den obengenannten Funktionen mit handelsüblichen Elektronikbausteinen in Kombination rea- lisiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Abzweigschaltgerät der obengenannten Art zu schaffen, das ei- nen einfacher., kostengünstigen schaltungstechnischen Aufbau besitzt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, da$ zur Ansteuerung jedes Halbleiterschaltelements im Nenn-und Überstrombetrieb sowie zur Überwachung des Stroms in der betreffenden Stromversor- gungsleitung ein mit diesem verbundener anwendungsspezifi- scher Schaltkreis vorgesehen ist und die Schaltkreise jeweils über ein Übertragungsglied zur Potentialtrennung mit einem übergeordneten anwendungsspezifischen Schaltkreis verbunden sind, der insbesondere zum übergeordneten An-und Abschalten der Last im Nennbetrieb dient.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an- hand einer Zeichnung erläutert.

Die Figur zeigt den grundsätzlichen schaltungstechnischen Aufbau des erfindungsgemäßen elektronischen Abzweigschaltge- räts. Dieses Schaltgerät ist an drei Stromversorgungsleitun- gen L1, L2, L3 einer Drehstromlast L angeschlossen. Hierzu weist das elektronische Abzweigschaltgerät Halbleiterschalt- elemente 1,2,3 auf, von denen jeweils eines in eine der Stromversorgur. gsleitungen L1, L2, L3 eingebaut ist. Jedes der Halbleiterschaltelemente 1,2,3 ist mit einem anwendungsspe- zifischen Schaltkreis A1, A2 bzw. A3 verbunden, der zur An- steuerung im Nenn-und Überstrombetrieb sowie zur Überwachung

des Stroms in der betreffenden Stromversorgungsleitung L1, L2 bzw. L3 dient. Die Schaltkreise A1, A2, A3 sind jeweils über ein Übertragungsglied Ül, Ü2, Ü3 zur Potentialtrennung mit einem übergeordneten anwendungsspezifischen Schaltkreis S verbunden, der insbesondere zum übergeordneten An-und Ab- schalten der Last L im Nennbetrieb dient. Die Übertragungs- glieder fil, Ü2, Ü3 können z. B. als Transformatoren und/oder als Optokoppler ausgeführt sein.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, folgende Funktionen in den anwendungsspezifischen Schaltkreisen A1, A2, A3 unterzu- bringen : -Eine Schaltung zur Umwandung des vom Übertragungsglied Ü1, Ü2 bzw. Ü3 empfangenen Signals in ein Schaltsignal und eine Versorgungsspannung zur Versorgung der nachfolgenden Elek- tronik wie es z. B. bei dem UNITRODE-Baustein UC3424 der Firma Unitrode Integrated Circuits realisiert ist, -eine Schaltung zur Ansteuerung des Steuereingangs des Halb- leiterschaltelements 1,2 bzw. 3, -einen Komporator, der bei Nennbetrieb und Überlast aus einem vom Halbleiterschaltelement 1,2 bzw. 3 gelieferten stromportional Signal den Stromnulldurchgang ermittelt und ein Flip-Flop, welches das Ansteuersignal für das Halblei- terschaltelement 1,2,3 rücksetzt, -eine Kurzschlu$stromschutzeinrichtung, -eine Strombegrenzungsschaltung, -eine Übertemperaturschutzeinrichtung mit einem Temperatur- sensor, -eine Schaltung, die den Status, z. B. EIN/AUS, des Halblei- terschaltelements 1,2,3 weiterleitet und mit eigenen Statusmeldungen, z. B. Kurzschluß, Überlast, ergänzt, -ggf. eine Schaltung zur Überlastermittlung.

Der übergeordnete anwendungsspezifische Schaltkreis S sollte zweckmäßigerweise folgende Schaltungen beinhalten :

-Ansteuerschaltungen für die Übertragungsglieder Ül, Ü2, Ü3, die durch geeignete Kodierung das Signal für EIN/AUS sowie zur Energieversorgung generieren wie bei dem obenerwähnten, bereits bekannten UNITRODE-Baustein, -drei Empfängerschaltungen für die Übertragungsglieder zur Statusübertragung, -eine Schaltung zur Verarbeitung der drei Statusmeldungen von den obengenannten anwendungsspezifischen Schaltkreisen A1, A2, A3 zu einer gemeinsamen Statusmeldung, -eine Schaltung zum Generieren eines Ausschaltbefehls nach der Statusmeldung Überlast bzw. Kurzschluß mit einer Einrichtung, die das Ein-und Ausschalten abhängig von der Überwachung auf Überlast vermeidet und -ggf. eine Schaltung zur Überlastermittlung, sofern diese nicht bereits in den einzelnen anwendungsspezifischen Schaltkreisen A1, A2, A3 enthalten ist.