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WO1993011608A1 - Leistungsschalter - Google Patents

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WO1993011608A1
WO1993011608A1 PCT/EP1992/002678 EP9202678W WO9311608A1 WO 1993011608 A1 WO1993011608 A1 WO 1993011608A1 EP 9202678 W EP9202678 W EP 9202678W WO 9311608 A1 WO9311608 A1 WO 9311608A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit breaker
voltage
semiconductor element
control voltage
control device
Prior art date
Application number
PCT/EP1992/002678
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Zierhut
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to DE9218519U priority Critical patent/DE9218519U1/de
Publication of WO1993011608A1 publication Critical patent/WO1993011608A1/de

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/025—Disconnection after limiting, e.g. when limiting is not sufficient or for facilitating disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6874—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor in a symmetrical configuration

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker, in particular a line circuit breaker, which works with a semiconductor element.
  • Circuit breakers in the form of line circuit breakers let a short-circuit current of 1000 to about 6000 A flow for a few milliseconds when a downstream device is short-circuited. Therefore, these devices are designed today so that they can withstand these high-current pulses, as they occur especially when commissioning, without damage. This makes circuit breakers more expensive, on the one hand, and on the other hand, the required construction volume is larger.
  • the invention has for its object to develop a circuit breaker, in particular in the form of a circuit breaker, which manages with simple means and a semiconductor element without oversizing.
  • the solution to the problem is carried out by a circuit breaker according to claim 1.
  • the semiconductor element is selected such that its internal resistance has a low value at a certain control voltage on a control electrode and an operating voltage on working electrodes lying in the direction of passage in a cable run. Its internal resistance rises abruptly with increasing voltage at the working electrodes. Voltage is then abruptly applied to a trigger element of a relay arranged parallel to the semiconductor element, so that the relay can then open an interrupter contact arranged in the cable line.
  • the interrupter contact can open permanently, that is to say can be designed to be storage.
  • it can be a bistable relay.
  • Such an arrangement acts as a current-limiting semiconductor arrangement, the semiconductor being temporarily protected to a certain extent automatically by the trigger element arranged parallel to it and being permanently protected by the opening of the interrupter contact arranged in series with it and the downstream consumer.
  • a known circuit breaker (US-A-3 058 034, Figure 10) works with a special circuit with transistors as semiconductor elements in series connection to one
  • the antiserial arrangement of two FETs whose gates can be connected to a common control voltage is suitable as the semiconductor element. Despite the inevitable effect of an internal body diode in FETs, the arrangement of the two FETs can block AC voltage. In the event of a short circuit, such an arrangement can limit the current to less than 50 to 60 A instead of the 6 KA otherwise customary in circuit breakers. Particularly fast special versions are not required as relays, but standard quick-release relays are sufficient.
  • the circuit breaker can be remotely controlled using simple means. All that is required for this is to make the control voltage adjustable by a remote control device in the sense of a case-by-case increase or decrease in the internal resistance of the semiconductor element.
  • a remotely controllable switch has all the advantages of the principle according to the invention.
  • a current sensor is arranged in the cable by which it can be checked when a permissible short-circuit current is reached or exceeded, whereupon the control voltage is set so that the permissible short-circuit current is not exceeded.
  • additional monitoring by means of a control device acted upon by the current sensor is therefore used.
  • a mains voltage of 230 V it is advantageous for a mains voltage of 230 V to carry out the break contact with an opening width of at least 3 mm. With two in series for parallel connection from a semiconductor arrangement With a mains voltage of 230 V, an opening width of 1.5 mm is sufficient in each case. Such a symmetrical arrangement of the interrupter contacts is advantageous.
  • FIG. 1 shows the circuit breaker in principle and using two antiserial FETs.
  • FIG. 2 shows a circuit breaker with two interrupter contacts and with additional protection by two Zener diodes, each between the drain and gate of an FET.
  • 3 shows a circuit breaker with a control device for the electrode voltage of two FETs.
  • 4 shows the circuit breaker in the cable path of a network to a consumer.
  • the circuit breaker according to FIG. 1 works with a semiconductor element 1, the internal resistance of which at a certain control voltage 2 on a control electrode 3 and an operating voltage 4 on working electrodes 5 lying in the direction of passage in a cable train has a low value.
  • the working voltage at the semiconductor element 1 can only be a few 100 mV.
  • the semiconductor element is selected or constructed in such a way that its internal resistance increases suddenly with increasing voltage at the working electrodes 5.
  • a trigger element 7 of an element acting as a relay is arranged electrically parallel to the semiconductor element 1. This can the field winding of a relay.
  • the relay operates on at least one interrupter contact 8, which is arranged in the cable train. When the relay responds, the line is interrupted.
  • the breaker contact 8 is arranged above in the exemplary embodiment, based on FIG. 1.
  • the interrupter contact can also be inserted into the line routing below, which is to be illustrated by the dashed line.
  • the semiconductor element 1 is formed by two FETs 6 connected in series, the gates 9 of which are connected to a common control voltage 2.
  • FETs 6 With equally doped FETs, e.g. two n-channel FETs, it is favorable to connect the source electrodes 10 and to apply them to one pole of the control voltage. If the drain electrodes 11 were to be connected, a separate control voltage would be required for each FET.
  • two interrupter contacts 8 are provided and the FETs 6 of the semiconductor element
  • Zener diodes 12 are additionally protected by Zener diodes 12.
  • the Zener diodes 12 are arranged between the drain 11 and gate 9 of each FET. They are antiserial to one another and protect the FETs in circuits with greater inductance against overvoltage peaks, such as can occur during a switch-off process.
  • a diode 17 In series with the Zener diodes 12 is a diode 17 in such a way that the cathodes of the diode and the Zener diode 12 are connected to one another. This ensures that when the source-drain path of the FETs 9 is switched through, that is to say the control voltage
  • the control voltage 2 can be from a control device 13, cf. for example FIG 3, which in particular as Remote control device can be designed to be adjustable in the sense of a case-by-case increase or decrease in the internal resistance of the semiconductor element 1.
  • the control device is advantageously to be designed in such a way that it is checked when a permissible short-circuit current is reached or exceeded, in order to then suddenly adjust the control voltage so that the permissible short-circuit current is not exceeded.
  • Standard FETs react in the nanosecond range, for example to change the voltage from 15 to 2 V.
  • a current sensor 14 is arranged in the cable run and the control device 13 is designed to check when a permissible short-circuit current is reached or exceeded in order to set the control voltage 2 so that the permissible short-circuit current is not exceeded - becomes.
  • FIG. 4 shows the circuit breaker in the form of a double breaker, that is to say with two breaker contacts 8, arranged in a supply network 15 to a consumer 16.
  • the circuit breaker acts as a current-limiting semiconductor circuit. If the circuit breaker is designed to be controllable in the manner described or in another way, advantageous additional functions can be fulfilled for special tasks:

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Leistungsschalter, insbesondere Leitungsschutzschalter, der mit einem Halbleiterelement (1) arbeitet. Sein Innenwiderstand ist bei einer bestimmten Steuerspannung (2) an einer Steuerelektrode (3) und einer Arbeitsspannung (4) an in Durchgangsrichtung in einem Leitungszug liegenden Arbeitselektroden (5) niedrig. Der Innenwiderstand steigt mit steigender Spannung an den Arbeitselektroden (5) sprunghaft an. Elektrisch parallel zum Halbleiterelement (1) ist ein Auslöseglied (7) eines als Relais wirkenden Elements angeordnet, das zumindest mit einem Unterbrecherkontakt (8) im Leitungszug in öffnender Wirkverbindung steht.

Description

Leistungsschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsschalter, insbesondere Leitungsschutzschalter, der mit einem Halb- leiterele ent arbeitet.
Leistungsschalter in der Ausführung als Leitungsschutz¬ schalter, wie sie heute auf dem Markt sind, lassen bei Kurzschluß eines nachgeordneten Gerätes einen Kurzschluß- ström von 1000 bis etwa 6000 A für einige Millisekunden fließen. Deshalb werden diese Geräte heute so ausgelegt, daß sie diese Hochstromimpulse, wie sie insbesondere bei Inbetriebnahme auftreten, ohne Schaden aushalten. Dadurch verteuern sich Leitungsschutzschalter zum einen und zum anderen ist das erforderliche Bauvolumen größer.
Andererseits hat man versucht, Halbleiterelemente für Schutzschaltgeräte heranzuziehen. Hierbei tritt das Problem auf, daß die Halbleiterelemente ihrerseits stark überdirnen- sioniert und teuer sein müssen oder daß sie selbst geschützt werden müssen. Es sind daher Bypaßschaltungen bekannt, wo¬ nach durch besonders schnelle Auslöser oder besondere elek¬ tronische Steuerungsmaßnahmen der Halbleiter überbrückt wird, bevor er Schaden nehmen kann. Die Halbleiter werden hierbei üblicherweise eingesetzt, um eine Fernsteuerung zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungs¬ schalter, insbesondere in der Ausprägung als Leitungsschutz- Schalter, zu entwickeln, der mit einfachen Mitteln und einem Halbleiterelement ohne Überdimensionierung auskommt. Die Losung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch einen Leistungsschalter nach Patentanspruch 1. Dieser arbeitet mit einem Halbleiterelement, jedoch anders als bisher. Das Halbleiterelement ist so gewählt, daß sein Innenwiderstand bei einer bestimmten Steuerspannung an einer Steuerelektrode und einer Arbeitsspannung an in Durchgangsrichtung in einem Leitungszug liegenden Arbeitselektroden einen niedrigen Wert aufweist. Sein Innenwiderstand steigt mit steigender Spannung an den Arbeitselektroden sprunghaft an. An einem parallel zum Halbleiterelement angeordneten Auslδseglied eines Relais liegt dann sprunghaft Spannung an, so daß das Relais dann einen im Leitungszug angeordneten Unterbrecher¬ kontakt öffnen kann. Insbesondere kann der Unterbrecherkon¬ takt bleibend öffnen, also speichernd ausgeführt sein. Er kann beispielsweise ein bistabiles Relais sein. Eine der¬ artige Anordnung wirkt als strombegrenzende Halbleiteran¬ ordnung, wobei der Halbleiter gewissermaßen selbsttätig durch das zu ihm parallel angeordnete Auslδseglied vorüber¬ gehend geschützt wird und durch die Öffnung des seriell zu ihm angeordneten Unterbrecherkontaktes ebenso wie der nach- geordnete Verbraucher dauerhaft geschützt wird.
Ein bekannter Stromkreisunterbrecher (US-A-3 058 034, Figur 10) arbeitet mit einer speziellen Schaltung mit Transisto- ren als Halbleiterelemente in Reihenschaltung zu einem
Relais, wobei zwei Zenerdioden parallel zu den Halbleiter¬ elementen, aber gleichfalls in Reihe zum Relais, in einem Überbrückungspfad zu den Transistoren angeordnet sind. Bei Überlastung steigt die Spannung an den Transistoren auf- grund einer entsprechenden Steuerspannung stark an und die Zenerdioden im Überbrückungspfad werden leitend, so daß das Relais erregt wird und der Lastkreis abgeschaltet wird. Die Schaltung nach Anspruch 1 kommt jedoch ohne zusätzliche Zenerdioden aus. Nach einer Weiterbildung werden bei einer allgemeinen Schal¬ tung mit dem Wirkungsprinzip nach Anspruch 1, also auch bei einer Serienanordnung nach dem oben geschilderten Stand der Technik , FET ' s in bestimmter antiseri eller Anordnung einge- setzt . Die Verwendung von FET ' s ist zwar für sich hinläng¬ lich bekannt (beispielsweise DE-A-3 445 340) . Selbst ein Ersatz der Transistoren der bekannten Anordnung durch FET ' s führt jedoch nicht zu einer Schaltung nach Anmeldungsgegen¬ stand , da man nach Anspruch 1 ohne Zenerdioden auskommt und nach Anspruch 2 t rotz der bei FET ' s an sich nachteiligen inneren Body-Diode eine gute Sperrung gegen Wechselspannung erzielt . Die bekannte Schaltung ( US-A-3 058 034, Figur 11 ) kann in einer anderen Ausführung nur für einen Gl eichstrom- Lastkreis verwendet werden und nicht für einen Wechsel- strom-Lastkreis .
Aus dem geschilderten Stand der Technik kann zu einer all¬ gemeinen Schaltung nach Anspruch 2 mit einer antiseriellen Anordnung von FET ' s keinerlei Anregung entnommen werden .
Als Halbleiterelement eignet sich die antiserielle Anord¬ nung von zwei FET's deren Gates an gemeinsame Steuerspan¬ nung gelegt werden kann. Trotz der bei FET's nicht zu ver¬ meidenden Wirkung einer inneren Body-Diode kann so die An- Ordnung der beiden FET's gegen Wechselspannung sperren. Eine derartige Anordnung kann im Kurzschlußfall bis zum Abschalten statt der sonst bei Leitungsschutzschaltern üblichen 6 KA auf Stromstärken kleiner als 50 bis 60 A begrenzen. Als Relais sind nicht besonders schnelle Sonder- ausführungen erforderlich, sondern es genügen marktübliche schnellauslδsende Relais.
Bei zwei gleichdotierten FET's, z.B. zwei n-Kanal-FET's, ist es günstig, die Source-Elektroden zu verbinden und an einen Pol einer Steuerspannung zu legen, deren positiver Pol mit den Gate-Elektroden in Verbindung steht.
Der Leistungsschalter kann mit einfachen Mitteln fernsteuer- bar ausgeführt werden. Hierzu ist lediglich erforderlich, die Steuerspannung von einer Fernsteuereinrichtung im Sinne einer fallweisen Erhöhung bzw. Erniedrigung des Innenwider¬ stands des Halbleiterelementes verstellbar auszuführen. Ein derartiger fernsteuerbarer Schalter weist jedoch alle Vor- teile des erfindungsgemäßen Prinzips auf.
Es kann vorteilhaft sein, den Leistungsschalter so auszu¬ führen, daß parallel zu den FET's jeweils Zenerdioden zwi¬ schen Drain und Gate angeschlossen sind. Dadurch kann man während eines Abschaltvorgangs infolge von Kreisinduktivi¬ täten auftretende Überspannungsspitzen für die Halbleiter¬ anordnung unschädlich machen. Andernfalls bestünde bei be¬ stimmten Leitungskreisen die Gefahr, daß die FET's durch Spannungsspitzen zerstört werden könnten.
Bei einem Leistungsschalter nach Patentanspruch 6 ist im Leitungszug ein Stromsensor angeordnet, durch den geprüft werden kann, wann ein zulässiger Kurzschlußstrom erreicht bzw. überschritten wird, worauf die Steuerspannung so ein- gestellt wird, daß der zulässige Kurzschlußstrom nicht überschritten wird. Bei einem derartigen Leistungsschalter wird also eine zusätzliche Überwachung mittels einer vom Stromsensor beaufschlagten Steuereinrichtung genutzt.
Wenn beim Leistungsschalter im Leitungszug ein einziger
Unterbrecherkontakt angeordnet wird, ist es bei einer Netz¬ spannung von 230 V vorteilhaft, den Unterbrecherkontakt mit einer Öffnungsweite von mindestens 3 mm auszuführen. Bei zwei in Serie zur Parallelschaltung aus Halbleiteranordnung und Auslöseeinrichtung angeordneten Unterbrecherkontakten genügt bei einer Netzspannung von 230 V jeweils eine Öff¬ nungsweite von 1,5 mm. Eine derartige symmetrische Anord¬ nung der Unterbrecherkontakte ist vorteilhaft.
Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher er¬ läutert werden:
In FIG 1 ist der Leistungsschalter im Prinzip und unter Verwendung von zwei antiseriellen FET's wieder¬ gegeben. In FIG 2 ist ein Leistungsschalter mit zwei Unterbrecher¬ kontakten und bei zusätzlichem Schutz durch zwei Zenerdioden, jeweils zwischen Drain und Gate eines FET's, dargestellt. In FIG 3 ist ein Leistungsschalter mit einer Steuerein¬ richtung für die Elektrodenspannung zweier FET's veranschaulicht. In FIG 4 ist der Leistungsschalter im Leitungszug eines Netzes zu einem Verbraucher wiedergegeben.
Der Leistungsschalter nach FIG 1 arbeitet mit einem Halblei¬ terelement 1, dessen Innenwiderstand bei einer bestimmten Steuerspannung 2 an einer Steuerelektrode 3 und einer Ar¬ beitsspannung 4 an in Durchgangsrichtung in einem Leitungs¬ zug liegenden Arbeitselektroden 5 einen niedrigen Wert auf¬ weist. Bei der Verwendung von zwei antiseriellen FET's 6 kann die Arbeitsspannung am Halbleiterelement 1 lediglich einige 100 mV betragen. Das Halbleiterelement ist so gewählt bzw. aufgebaut, daß sein Innenwiderstand mit steigender Span¬ nung an den Arbeitselektroden 5 sprunghaft ansteigt. Elek¬ trisch parallel zum Halbleiterelement 1 ist ein Auslδseglied 7 eines als Relais wirkenden Elements angeordnet. Dies kann die Erregerwicklung eines Relais sein. Das Relais arbeitet auf zumindest einen Unterbrecherkontakt 8, der im Leitungs¬ zug angeordnet ist. Wenn das Relais anspricht, wird also die Leitung unterbrochen. Der Unterbrecherkontakt 8 ist im Ausführungsbeispiel, anhand von FIG 1 orientiert, oben an¬ geordnet. Der Unterbrecherkontakt kann auch in die Leitungs¬ führung unten eingefugt werden, was durch die gestrichelte Wiedergabe veranschaulicht werden soll.
Das Halbleiterelement 1 wird im Ausführungsbeispiel nach FIG 1 durch zwei antiseriell geschaltete FET's 6 gebildet, deren Gates 9 an gemeinsame Steuerspannung 2 gelegt sind. Bei gleichdotierten FET's, z.B. zwei n-Kanal-FET's ist es günstig, die Source-Elektroden 10 zu verbinden und an einen Pol der Steuerspannung zu legen. Wenn man die Drain-Elek¬ troden 11 verbinden würde, wäre für jeden FET jeweils eine eigene Steuerspannung erforderlich.
Im Ausführungsbeispiel nach FIG 2 sind zwei Unterbrecher- kontakte 8 vorgesehen und die FET's 6 des Halbleiterelements
1 sind durch Zenerdioden 12 zusätzlich geschützt. Die Zener¬ dioden 12 sind zwischen Drain 11 und Gate 9 jedes FET's an¬ geordnet. Sie liegen zueinander antiseriell und schützen die FET's in Schaltungskreisen mit größerer Induktivität gegen Überspannungsspitzen, wie sie während eines Abschalt¬ vorgangs auftreten können. In Serie zu den Zenerdioden 12 liegt jeweils eine Diode 17 in der Weise, daß die Kathoden der Diode und der Zenerdiode 12 miteinander verbunden sind. Dadurch wird erreicht, daß bei durchgeschalteter, also lei- tender Source-Drain-Strecke der FET's 9 die Steuerspannung
2 nicht kurzgeschlossen wird.
Die Steuerspannung 2 kann von einer Steuereinrichtung 13, man vgl. beispielsweise FIG 3, die insbesondere als Fernsteuereinrichtung ausgeführt sein kann, im Sinne einer fallweisen Erhöhung bzw. Erniedrigung des Innenwiderstand des Halbleiterelements 1 verstellbar ausgeführt sein. Die Steuereinrichtung ist vorteilhaft so auszuführen, daß ge- prüft wird, wann ein zulässiger Kurzschlußstrom erreicht bzw. überschritten, wird, um dann die Steuerspannung schlag¬ artig so einzustellen, daß der zulässige Kurzschlußstrom nicht überschritten wird. Marktübliche FET's reagieren im NanosekundenBereich, um beispielsweise die Spannung von 15 auf 2 V zu verändern. Im Ausführungsbeispiel nach FIG 3 ist im Leitungszug ein Stromsensor 14 angeordnet und die Steuer¬ einrichtung 13 ist dafür ausgelegt, zu prüfen, wann ein zu¬ lässiger Kurzschlußstrom erreicht bzw. überschritten wird, um die Steuerspannung 2 so einzustellen, daß der zulässige Kurzschlußstrom nicht überschritten- wird.
In FIG 4 ist der Leistungsschalter in der Ausführung als Doppelunterbrecher, also mit zwei Unterbrecherkontakten 8, in einem Versorgungsnetz 15 zu einem Verbraucher 16 ange- ordnet wiedergegeben.
Der Leistungsschalter wirkt als strombegrenzende Halblei¬ terschaltung. Wenn der Leistungsschalter in der beschriebe¬ nen Weise oder in einer anderen steuerbar ausführt wird, kann man für spezielle Aufgaben vorteilhafte Zusatzfunktio¬ nen erfüllen:
So ist es leicht möglich, hiernach
- Übertemperaturabschaltung, - Softstart,
- Falt-back-Kennlinie,
- Einschaltverzögerung und/oder
- Ausschaltverzögerung zu realisieren.

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter, auch Leitungsschutzschalter, der mit einem Halbleiterelement (1) arbeitet, dessen Innenwider- stand bei einer bestimmten Steuerspannung (2) an einer Steuerelektrode (3) und einer Arbeitsspannung (4) an in Durchgangsrichtung in einem Leitungszug liegenden Arbeits¬ elektroden (5) einen niedrigen Wert aufweist und dessen Innenwiderstand mit steigender Spannung an den Arbeitselek- troden (5) sprunghaft ansteigt, wobei elektrisch parallel zum Halbleiterelement das Auslöseglied (7) eines als Relais wirkenden Bauelements angeordnet ist, das zumindest mit einem Unterbrecherkontakt (8) im Leitungszug in öffnender Wirkverbindung steht.
2. Leistungsschalter mit dem Wirkungsprinzip eines Lei¬ stungsschalters nach Anspruch 1, wonach durch Erhöhung der Spannung an einem Halbleiterelement das Auslöseglied eines als Relais wirkenden Bauelements an Spannung gelegt wird, das zumindest mit einem Unterbrecherkontakt im Leitungszug in öffnender Wirkverbindung steht, wobei das Halbleiterele¬ ment (1) aus zwei antiseriell geschalteten FET's (6) be¬ steht, deren Gates (9) an gemeinsame Steuerspannung (2) gelegt sind.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei gleichdotierten FET's, z.B. zwei n-Kanal FET's, die Source- Elektroden (10) verbunden sind und an einen Pol der Steuer- Spannung (2) gelegt sind, deren positiver Pol mit den Gate- Elektroden (9) in Verbindung steht.
4. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1-3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuerspannung (2) von einer Steuereinrichtung (13), insbe¬ sondere einer Fernsteuereinrichtung, im Sinne einer fall¬ weisen Erhöhung bzw. Erniedrigung des Innenwiderstands des Halbleiterelements (1) verstellbar ist.
5. Leistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß parallel zu den FET's (6) jeweils Zenerdioden (12) zwischen Drain (11) und Gate (9) angeschlossen sind.
6. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1-3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuerspannung (2) von einer Steuereinrichtung (13) im Sinne der schlagartigen Erhöhung des Innenwiderstands des Halbleiterelements (1) sprungartig verstellbar ist, wobei die Steuereinrichtung (13) mit einem im Leitungszug ange¬ ordneten Stromsensor (14) verbunden ist, wobei die Steuer¬ einrichtung (13) dafür ausgelegt ist, zu prüfen, wann ein zulässiger Kurzschlußstrom erreicht bzw. überschritten wird, und die Steuerspannung so einzustellen, daß der zu¬ lässige Kurzschlußstrom nicht überschritten wird.
7. Leistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Leitungszug ein Unterbrecherkontakt (8) mit einer Öffnungs¬ weite von mindestens 3 mm angeordnet ist.
8. Leistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Lei- tungszug zwei Unterbrecherkontakte mit einer Öffnungsweite von mindestens 1,5 mm so angeordnet sind, daß das Halblei¬ terelement (1) und das Auslöseglied (7) eines Relais einge¬ schlossen werden.
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EP91120690.2 1991-12-02
EP91120690 1991-12-02

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PCT/EP1992/002678 WO1993011608A1 (de) 1991-12-02 1992-11-20 Leistungsschalter

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