DE102006059134A1

DE102006059134A1 - Verteilerkasten mit Auslöseerkennung

Info

Publication number: DE102006059134A1
Application number: DE102006059134A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Langels; Thomas Sporrer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-15
Also published as: DE102006059134B4

Abstract

Um eine Auslöseerkennung bereitzustellen, wird vor den Griffen (14) von Leitungsschutzschaltern oder Fehlerstromschutzschaltern (12) in einem Verteilerkasten (10) ein leicht verformbares Element (16) angeordnet, das beispielsweise ein Lichtleiter ist. Das Element (16) ist so angeordnet, dass es genau dann verformt wird, wenn einer der Griffe (14) in die Auslösestellung schnappt. Bei dem Lichtleiter (16) ändert sich der Brechnungsindex, und Licht aus dem Lichtleiter tritt aus bzw. wird an der Verformungsstelle zur Lichtquelle zurückreflektiert. Werden durch den Lichtleiter (16) Lichtpulse gesandt, kann durch einen Vergleich von Laufzeiten von Licht, das am Ende des Lichtleiters (16) zurückreflektiert wird, mit den Laufzeiten von Licht, das an der Stelle der Verformung reflektiert wird, erkannt werden, wo die Verformung aufgetreten ist, d. h. welcher Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter (12) ausgelöst hat.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verteilerkasten mit zumindest einem Leitungsschutzschalter und/oder zumindest einem Fehlerstromschutzschalter. Ein Leitungsschutzschalter hat genauso wie auch ein Fehlerstromschutzschalter üblicherweise einen Griff, der zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine Einschaltstellung und eine Auslösestellung. Der Griff wird üblicherweise in die Einschaltstellung verbracht und schnappt beim Auslösen des Leitungsschutzschalters oder des Fehlerstromschutzschalters in die Auslösestellung.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem der Auslöseerkennung.
Aus der US 5,393,278 und der EP 1 128 411 A1 ist es bekannt, die Griffstellung mit Hilfe eines durch die Luft geführten Lichtstrahls zu überwachen. Der Lichtstrahl ist so an mehreren Leitungsschutzschaltern oder Fehlstromschutzschaltern vorbei geführt, dass er unterbrochen wird, wenn ein Griff eines der Schutzschalter in die Auslösestellung schnappt. Dadurch kann erkannt werden, dass überhaupt erst eine Auslösung stattgefunden hat.
Es ist auch eine Art der Auslöseerkennung möglich, bei der zugeordnet werden kann, welcher der Leitungsschutzschalter oder Fehlstromschutzschalter in einem Verteiler ausgelöst hat. Hierbei sind die einzelnen Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter jeweils mit einem Hilfsstromschalter mechanisch gekoppelt. Nachteilig hierbei ist, dass die Hilfsstromschalter wertvollen Platz im Verteiler einnehmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeiten der Auslöseerkennung gegenüber dem Stand der Technik zu erweitern und insbesondere effizienter zu gestalten.
Die Aufgabe wird durch einen Verteilerkasten mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist somit vor dem Griff zumindest eines der Leitungsschutzschalter und/oder zumindest eines der Fehlerstromschutzschalter ein Element so angeordnet, dass es in der Auslösestellung des Griffs durch den Griff Verformungsdruck erfährt. Das Element ist so ausgewählt bzw. ausgebildet, dass es sich unter dem Druck verformt und entweder während des Verformens ein Signal aussendet oder alternativ bzw. zusätzlich im verformten Zustand ein Signal beeinflusst oder auch im Vergleich zum unverformten Zustand ein Signal vorbestimmter Art ändert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Ausgestaltung vorgesehen, bei der genau erkannt werden kann, welcher Leitungsschutzschalter bzw. Fehlerstromschutzschalter auslöst.
Gemäß einer ersten Alternative ist jedem Leitungsschutzschalter und jedem Fehlerstromschutzschalter ein Piezoelement zugeordnet und jedem Piezoelement eine Signalleitung zugeordnet, wobei die Signalleitungen zu einer zentralen Auswerteeinrichtung führen, so dass über die Signalleitungen eingehende Signale oder an den Signalleitungen abfallende Spannungen von einer zentralen Auswerteeinrichtung ausgewertet werden können.
Bekanntlich erzeugt ein Piezoelement eine Piezospannung. Es kann ein Spannungspuls während des Verformens ausgesandt werden. Es ist auch möglich, dass an dem Piezoelement während der Dauer der Verformung eine konstante Spannung anliegt, die von der zentralen Auswerteeinrichtung ausgewertet werden kann.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist das erfindungsgemäß bereitgestellte Element ein Lichtleiter, der sich über einen Bereich vor allen Griffen entlang erstreckt. Die physikalische Eigenschaft des Lichtleiters, die sich bei Verfor mung ändert, ist bevorzugt der Brechungsindex. Eine lokale Änderung des Brechungsindex führt zu Reflexionen und auch möglicherweise dazu, dass Licht aus dem Lichtleiter austritt. Um diese Effekte festzustellen, wird als zentrale Auswerteeinrichtung eine solche bereitgestellt, welche Mittel zum Senden von Lichtsignalen (dauerhaft oder gepulst) in den Lichtleiter hinein umfasst, und welche Mittel zum Empfangen von solchen Lichtsignalen umfasst. Die lokale Änderung des Brechungsindex macht sich bei geeigneter Wahl der Lichtsignale so bemerkbar, dass die zentrale Auswerteeinrichtung zuordnen kann, an welcher Stelle sich der Brechungsindex geändert hat, also welcher Griff die Auslösestellung einnimmt.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in der:
1 einen erfindungsgemäßen Verteilerkasten von vorn zeigt,
2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Verteilerkasten aus 1 entsprechend der Linie II-II zeigt,
3 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Verteilerkasten aus 1 entsprechend der Linie III-III zeigt, wobei sich der Griff in der Einschaltstellung befindet, und
4 einen Ausschnitt aus dem Verteilerkasten gemäß 1 in Draufsicht zeigt, wobei sich der Griff in der Einschaltstellung befindet, und
5 eine der 3 entsprechende Darstellung ist, bei der sich der Griff in der Auslösestellung befindet, und
6 eine der 4 entsprechende Darstellung ist, bei der sich der Griff in der Auslösestellung befindet.
1 zeigt einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Verteilerkasten in Draufsicht. In den Verteilerkasten ist eine Mehrzahl von Schaltern 12 aufgenommen, welche Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter sein können. In 1 sind Griffe 14 der Leitungsschutzschalter bzw. Fehlerstromschutzschalter in der Einschaltstellung dargestellt. Vor den Griffen ist ein Element 16 gehalten, das sich frei in der Luft von der einen Seite des Verteilerkastens bis zur anderen erstreckt. An beiden Seiten des Verteilerkastens ist das Element 16 in einem Rahmen 18 gehalten, wie in 2 zu sehen ist. Das Element 16 kann eine Vielzahl von kapazitiven Schaltern umfassen, z. B. solche, die auf dem Piezoeffekt beruhen. Vorliegend soll das Element 16 jedoch ein Lichtleiter sein. Die 3 zeigt einen der Leitungsschutzschalter 12, welcher auf einer Hutschiene 20 sitzt, im Querschnitt. Der Griff 14 ist dort in der Einschaltstellung gezeigt und wirkt nicht auf den Lichtleiter 16 ein. 4 zeigt dasselbe in Draufsicht. In 5 ist die Situation gezeigt, bei der der Griff 14 sich in der Auslösestellung befindet. Der Griff 14 drückt auf den Lichtleiter und verbiegt diesen. In der Draufsicht ist diese Verbiegung in übertriebener Weise in 6 dargestellt.
Durch die Verformung des Lichtleiters 16 wird lokal der Brechungsindex verändert. Die Verformung bewirkt einerseits, dass in dem Lichtleiter geführtes Licht an der Stelle der Verformung aus dem Lichtleiter 16 austritt, und andererseits, dass Licht, welches in dem Lichtleiter geführt ist, an der Stelle der Verformung zur Lichtquelle zurückreflektiert wird.
Um den ersten Effekt auszunutzen, sind in dem Verteilerkasten Mittel 22 zum Senden von Licht angeordnet, und auf der anderen Seite des Verteilerkastens Mittel 24 zum Empfangen von Licht. Tritt aufgrund einer Verformung, wenn einer der Griffe 14 die Auslösestellung einnimmt, Licht aus dem Lichtleiter aus, verringert sich die Intensität des an den Mitteln 24 zum Empfangen von Licht ankommenden Lichts. Damit kann prinzipiell erkannt werden, dass überhaupt erst eine Auslösung stattgefunden hat.
Der Effekt, dass an der Stelle der Verformung Licht zur Lichtquelle zurückreflektiert wird, kann ohne die Mittel 24 zum Empfangen von Licht an der Stelle der Mittel 22 ausge nutzt werden. Hierzu müssen die Mittel 22 zum Senden von Licht gleichzeitig rückreflektiertes Licht, das durch den Lichtleiter 16 zurückgeführt wird, empfangen können. Die Mittel 22 zum Senden von Licht senden bevorzugt Lichtpulse in schneller Folge ab. Im in 1 veranschaulichten Fall, dass sich kein Griff 14 in der Auslösestellung befindet, wird vom Ende des Lichtleiters 16 (im Bereich der Mittel 24 zum Empfangen von Licht) Licht zurückreflektiert, und dies ist das einzige Signal. Löst einer der Leitungsschutzschalter bzw. Fehlerstromschutzschalter 12 aus, wird auch an der Stelle der Verformung Licht zurückreflektiert. Dadurch, dass zwei rückreflektierte Signale an den Mitteln 22 ankommen, wird erkannt, dass überhaupt eine Auslösung stattgefunden hat. Der Laufzeitunterschied zwischen dem an der Verformungsstelle reflektierten Licht und dem an dem Ende des Lichtleiters 16 reflektierten Licht (welches später eintrifft) ist ein Maß für die Entfernung der Verformungsstelle von den Mitteln 22, so dass erkannt werden kann, welcher der Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter 12 ausgelöst hat.
Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem eine Erkennung dahingehend, welcher der Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter eines Verteilers auslöst, nur durch Bereitstellen eines Hilfsstromschalters in dem Verteiler möglich ist, kann vorliegend in dem Verteilerkasten 10 der Platz sinnvoll für die Besetzung ausschließlich mit Leitungsschutzschaltern oder Fehlerstromschutzschaltern 12 genutzt werden, und die Auslöseerkennung erfolgt im Bereich vor den Leitungsschutzschaltern bzw. Fehlerstromschutzschaltern 12. Ein bereits bestehender Verteilerkasten kann durch einfaches Nachrüsten zum erfindungsgemäßen Verteilerkasten gemacht werden, indem einfach ein Element 16 (Lichtleiter) und die Mittel 22 zum Senden/Empfangen und gegebenenfalls die Mittel 24 zum Empfangen nachträglich eingebaut werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5393278 [0003]
- EP 1128411 A1 [0003]

Claims

Verteilerkasten (10) mit zumindest einem Leitungsschutzschalter (12) und/oder zumindest einem Fehlerstromschutzschalter (12), wobei an jedem Leitungsschutzschalter (12) und jedem Fehlerstromschutzschalter (12) ein Griff (14) ausgebildet ist, der eine Einschaltstellung und eine Auslösestellung einnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Griff (14) zumindest eines der Leitungsschutzschalter (12) und/oder zumindest eines der Fehlerstromschutzschalter (12) ein Element (16) so angeordnet ist, dass es in der Auslösestellung des Griffs (14) durch den Griff (14) Verformungsdruck erfährt, wobei das Element (16) so ausgewählt oder ausgebildet ist, dass es sich unter dem Druck verformt und hierbei ein Signal aussendet und/oder im verformten Zustand ein Signal beeinflusst oder im Vergleich zum unverformten Zustand ein Signal ändert.
Verteilerkasten (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Leitungsschutzschalter und jedem Fehlerstromschutzschalter ein Piezoelement zugeordnet ist, jedem Piezoelement eine Signalleitung zugeordnet ist und über die Signalleitungen eingehende Signale oder an den Signalleitungen abfallende Spannungen an einer zentralen Auswerteeinrichtung ausgewertet werden.
Verteilerkasten (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Lichtleiter (16) ist, der sich über einen Bereich vor allen Griffen (14) entlang erstreckt, und dass eine zentrale Auswerteeinrichtung bereitgestellt ist, die Mittel (22) zum Senden und Mittel (22, 24) zum Empfangen von über den Lichtleiter laufenden Lichtsignalen umfasst.