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Die Erfindung betrifft eine universelle Schutzschalterverteilerplatte mit einer Mehrzahl von Steckplätzen für modulare Schutzschalter.
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Aus dem Stand der Technik sind Schutzschalterverteilerplatten bekannt. Diese dienen dazu bestimmte Potentiale zu verteilen und zugleich für jeden Verteilerzweig einen modularen Schutzschalter bereitzustellen. Dabei kommen unterschiedliche Schutzschalter zum Einsatz. Die Schutzschalter verfügen in aller Regel über einen Fernmeldekreis, mit dem der Schaltzustand des Schutzschalters signalisiert werden kann. Dabei zeigt es sich, dass die unterschiedlichen Schutzschaltertypen prinzipbedingt jeweils über andere Fernmeldekreise, insbesondere über andere Anforderungen an die jeweilige Beschaltung, verfügen.
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Bisher wurden daher Schutzschalterverteilerplatten eingesetzt, die nur für einen bestimmten Schutzschaltertyp vorgesehen waren. Neuerdings wird jedoch auch versucht verschiedenartige Schutzschalter auf einer Schutzschalterverteilerplatte anzuordnen. Um hier jedoch fehlerhafte Beschaltungen der Fernmeldekreise auszuschalten werden verschiedene Fernmeldekreise zur Verfügung gestellt, wobei die jeweiligen modularen Schutzschalter immer nur den betreffenden Fernmeldekreis kontaktieren. Um dies sicherzustellen, muss in aller Regel für eine Kodierung der Module gesorgt werden, sodass die Module daher einen größeren Bauraum benötigen. Beispielhafte Kodierungen umfassen unterschiedliche Anschlussstiftkonfigurationen, sodass z.B. einzelne Kontaktierungsstifte nur für einen modularen Schutzschaltertyp benötigt werden, während andere Schutzschaltertypen diese nicht benötigen und umgekehrt.
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Wegen der größeren Bauraumanforderungen werden diese Schutzschaltermodule nur eingeschränkt auf diesen Anwendungszweck verwendet, sodass diese Schutzschaltermodule auf Grund der geringeren Stückzahlen verhältnismäßig teuer sind.
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Aus der
DE 693 31 927 T2 ist eine Schutzschalterverteilerplatte bekannt, bei der unterschiedliche Schutzschaltertypen zum Einsatz kommen, wobei die Stromkreisunterbrecher ferngesteuert werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine universelle Schutzschalterverteilerplatte zur Verfügung zu stellen, die mit unterschiedlichen modularen Schutzschaltern bestückt werden kann, wobei gleichzeitig die Bauraumanforderungen minimal sind.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen universellen Schutzschalterverteilerplatte,
- 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen universellen Schutzschalterverteilerplatte, und
- 3 beispielhafte Beschaltungen von Fernmeldekontakten von modularen Schutzschaltern zur Verwendung mit den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen universellen Schutzschalterverteilerplatte.
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Die 1 und 2 zeigen beispielhafte Ausführungsform von erfindungsgemäßen universellen Schutzschalterverteilerplatten CBB. Dabei werde nachfolgend gleichartige Elemente mit im Wesentlichen gleichartigen Referenzzeichen beschrieben werden. Es wird zudem angemerkt, dass - soweit nicht explizit ausgeschlossen - Aspekte, die in Bezug zu einer der Ausführungsformen beschrieben werden, auch in anderen Ausführungsformen Verwendung finden können.
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Die erfindungsgemäßen universellen Schutzschalterverteilerplatten CBB weisen eine Mehrzahl von Steckplätzen für je einen modularen Schutzschalter S1, S2, S3 auf. Die Schutzschalter schützen alle Verbraucher, die an die jeweils nachgeordneten Anschlussleisten -X1, -X2, -X3 -X4 angeschlossen werden, wobei die jeweils oberen Anschlussklemmen 1-6 einer positiven (Versorgungs-) Spannung und die jeweiligen Anschlussklemmen 7-10 einer negativen (Versorgungs-) Spannung zur weiteren Verteilung zugeordnet sind. Dabei ist die Anzahl der Anschlussklemmen lediglich beispielhaft, ebenso kann auch das zur Verfügung gestellte Potential auch anders gewählt sein.
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Die modularen Schutzschalter S1, S2, S3 sind beispielhaft in 3 nebeneinander gestellt und zeigen die schematische Beschaltung.
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Dabei ist als modularer Schutzschalter S1 beispielsweise ein thermomagnetischer Schutzschalter dargestellt, der sich beispielsweise in einem durch eine gestrichelte Linie dargestelltem Modulgehäuse befindet. Der thermomagnetische Schutzschalter S1 öffnet im Falle des Auslösens den Kontakt zwischen dem Anschluss 1 und 2. Gleichzeitig wird eine Fernmeldeeinrichtung aktiviert, hier z.B. der Kontakt 14 mit Kontakt 11 getrennt, während der Kontakt 11 mit dem Kontakt 14 im nichtausgelösten Zustand, d.h. im Normalzustand, verbunden sind.
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Als beispielhafte Vertreter für elektronische Schutzschalter sind die modularen Schutzschalter S2 und S3 dargestellt, die sich beispielsweise in einem durch eine gestrichelte Linie dargestelltem Modulgehäuse befinden. Der elektronische Schutzschalter S2 öffnet im Falle des Auslösens den Kontakt zwischen dem Anschluss 1 und 2. Gleichzeitig wird eine Fernmeldeeinrichtung aktiviert, hier z.B. der Kontakt c mit Kontakt a getrennt, während der Kontakt a mit dem Kontakt c im nichtausgelösten Zustand, d.h. im Normalzustand, verbunden sind. Der elektronische Schutzschalter S3 öffnet im Falle des Auslösens den Kontakt zwischen dem Anschluss 1 und 2. Gleichzeitig wird eine Fernmeldeeinrichtung aktiviert, hier z.B. über den Kontakt Status der Schaltzustand ausgegeben.
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Wie aus der 3 ersichtlich ist, verfügen also die modularen Schutzschalter S1, S2, S3 über jeweils eine Fernmeldeeinrichtung 14, c, Status in Bezug auf Ihren Schaltzustand, wobei die modularen Schutzschalter über gleichartige elektrische Verbindungseinrichtungen -F1, -F2, -F3, -F4 zur Verbindung mit einem der Steckplätze der universellen Schutzschalterverteilerplatte verfügen. Diese Verbindungseinrichtungen können z.B. durch geeignete im Wesentlichen gleichartig geformte Aufnahmeplätze oder Steckplätze realisiert sein.
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Wie aus 3 weiterhin ersichtlich, ist die Beschaltung der Steckplätze für die modularen Schutzschalter je nach Schutzschaltertyp unterschiedlich.
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Um zu vermeiden, dass es zu unerkannten Fehlkonfigurationen kommt ist die universelle Schutzschalterverteilerplatte CBB so eingerichtet, dass sie für zumindest einen der Steckplätze eine Auswahleinrichtung DIP zur Wahl eines Schutzschaltertyps aufweist. D.h. mittels eines geeigneten Schalters wird an der universellen Schutzschalterplatte der jeweils in einen Steckplatz eingesetzte modulare Schutzschaltertyp ausgewählt.
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Beispielsweise ist in 1 eine universelle Schutzschalterverteilerplatte CBB gezeigt, in die am Steckplatz entsprechend -F1 und -F3 je ein thermomagnetischer Schutzschalter S1 als Modul eingesteckt ist, während in die am Steckplatz entsprechend -F2 und -F4 je ein elektronischer Schutzschalter S2 als Modul eingesteckt ist. Mittels der Auswahleinrichtung DIP ist nun der jeweils eingesetzte Typ des Schutzschalters ausgewählt.
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Um jedoch sicherzustellen, dass eine fehlerhafte Kombination der Einstellungen der Auswahleinrichtung DIP in Bezug auf einen Schutzschaltertyp zu einem eingesetztem Schutzschaltertyp S1, S2, S3 erkannt wird, weist die universelle Schutzschalterverteilerplatte CBB weiterhin eine Schutzschaltung SEC auf. Diese Schutzschaltung SEC ist in der oberen Hälfte dargestellt. Dabei stellt die Schutzschaltung sicher, dass jedes Fehlerereignis nicht zu einer Zerstörung des jeweiligen modularen Schutzschalters führt und zudem vom einsetzenden Personal als Fehler erkannt wird.
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Wird beispielsweise ein elektronischer Schutzschalter S2 oder S3 in eine Einstellung gemäß thermomagnetischen Schutzschalter (entsprechend S1) eingesetzt, wird kein Betrieb des betreffenden Schutzschalters möglich sein und ein Fehler wird signalisiert.
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Wird hingegen ein thermomagnetischer Schutzschalter S1 in eine Einstellung gemäß elektronischem Schutzschalter (entsprechend S2 bzw. S3) eingesetzt, wird ein Strom von der (positiven) Eingangsspannung von z.B. +24V zum Potential GND fließen. Dieser Strom würde dann aber durch die Schutzschaltung SEC auf ca. 20mA begrenzt, sodass es weder zu einer Überlastung der Spannungsversorgung noch zu Schäden an der universellen Schutzschalterverteilerplatte CBB noch dem fehlerhaft eingesetzten Schutzschalter kommen kann.
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D.h., obwohl die Schutzschaltertypen unterschiedliche Ausgestaltungen in Bezug auf ihr technisches Innenleben und damit auf die „äußere“ Beschaltung innerhalb des universellen Schutzschalterverteilerplatte CBB haben, können diese verschiedenarteigen Schutzschaltertypen nun in gleichartige Aufnahmen eingesetzt werden, sodass der Bauraum minimiert werden kann und zudem die modularen Schutzschalter auch in anderen Einrichtungen mit ebenfalls geringen Bauräumen eingesetzt werden können. Somit bedarf es nicht mehr weiterer Produktlinien, sondern es kann nunmehr in großen Stückzahlen produziert werden, wodurch sich eine erhebliche Minimierung der Stückkosten erzielen lässt. Zudem lassen sich mit den erfindungsgemäßen Schutzschalterverteilerplatten CBB auch ein Mischbetrieb realisieren, sodass für den jeweiligen Einsatzzweck optimierte Schutzschalter auf einer gemeinsamen Schutzschalterverteilerplatte CBB verwendet werden können.
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D.h. es können z.B. bisher schon Verwendung findende Schutzschaltertypen auch in Schutzschalterverteilerplatten verwendet werden, insbesondere solche, die eine gleiche mechanische Bauform im Bereich der Verbindungseinrichtungen aufweisen. Beispielsweise können herkömmliche Schutzschaltermodule mit mindestens 5 Anschlüssen verwendet werden, wobei der jeweilige Fernmeldekreis abhängig vom Typ des Schutzschalters unterschiedlich beschaltet sein kann, d.h. insbesondere die Beschaltung mit entsprechenden Spannungspotentialen (Versorgungsspannung +/-, Erdanschluss GND).
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Typische elektronische Schutzschalter S2 benötigen einen GND- Anschluss.
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Würde nun ein thermomagnetischer Schutzschalter S1 fehlerhaft auf eine Stellung gemäß elektronischem Schutzschalter S1 gesetzt werden, würde - unter der Annahme, dass die universelle Schutzschalterverteilerplatte CBB keine Auswahleinrichtung DIP enthielte - beim Einsatz des thermomagnetischen Schutzschalters S1 durch den Wechsler 11,12,14 im Fernmeldekreis- Kreis (FM-Kreis) im Aus-Zustand (entsprechend geöffnetem Schutzschalter) eine positive Fernmelde- Spannung von z.B. +24V auf ein anderes Potential, z.B. wie in den Figuren dargestellt GND, geschlossen werden. Um dies zu vermeiden wird bei einer korrekten Einstellung an der Auswahleinrichtung DIP dieser Pfad abgetrennt. Dieser Fall ist z.B. in den 1 und 2 in Bezug auf die Einstellung der Schalter 1 und 3 an der Auswahleinrichtung DIP gezeigt.
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Während die in der 1 gezeigte Beschaltung einer universellen Schutzschalterverteilerplatte CBB es ermöglicht, sowohl thermomagnetische Schutzschalter mit einem Wechsler im FM- Kreis S1 und elektronische Schutzschalter mit einem Schließer im FM- Kreis S2 einzusetzen, erlaubt es die in 2 gezeigte Beschaltung sowohl thermomagnetische Schutzschalter mit einem Wechsler im FM- Kreis S1 und elektronische Schutzschalter mit einem Schließer im FM- Kreis S2 einzusetzen und elektronische Schutzschalter mit Status- Ausgang +24V im FM- Kreis und Reset- Eingang auf einer fallenden 24V- Flanke S3 einzusetzen. Entsprechend ist in 2 auch ein beispielhafter Mischeinsatz von allen drei beispielhaften Schutzschaltertypen aufgezeigt.
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Allen in den 1 und 2 dargestellten beispielhaften Beschaltungen gemein ist die Eigenschaft, dass sie eine Gruppensignalisierung von Fehleinstellungen auf der Schutzschalterverteilerplatte CBB erlauben, d.h. wird ein (Konfigurations-) Fehler in Bezug auf einen der eingesetzten Schutzschalter festgestellt, so wird dies erkannt und mittels einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise mit einer roten Leuchtdiode LEDRED, (lokal optisch) gemeldet. Ohne weiteres können auch alternative oder zusätzliche Mittel vorgesehen sein. Insbesondere ist es möglich auch eine akustische Warnung z.B. mittels eines PIEZO-Summers oder ähnlichem, und/ober aber die Weitergabe mittels einer beispielhaften Schnittstelle -X31FM1, -X31FM2 möglich.
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So ist z.B. in 1 der erste Fernmeldekreis -X31FM1 über die Klemmen 11(a)1 an der Schnittstelle -X31 über den Anschluss a mit dem im Steckplatz -F2 eingesetzten Schließer eines elektronischen Schutzschalters S2 verbunden, während der zweite Kontakt des elektronischen Schutzschalters im Fernmeldekreis den Anschluss c im Steckplatz -F2 kontaktiert. Von dort wird ein Signal - so vorhanden - an den Kontakt 11 des Steckplatzes -F1 geführt. Im thermomagnetischen Schalter S1 wiederum ist der Kontakt so ausgeführt, dass er im Fehlerfall zu einem Öffnen auf Kontakt 14 führt, sodass die elektrische Verbindung hin zur Klemme 14(C)1 an der Schnittstelle -X31 unterbrochen wird. In gleicher Weise kann z.B. der zweite Fernmeldekreis -X31FM2 ausgeführt sein.
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D.h. die universellen Schutzschalterverteilerplatten CBB gemäß der Erfindung erlauben auch die Weitergabe von Zuständen in Bezug auf die modularen Schutzschalter.
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In 2 ist es zudem möglich elektronische Schutzschalter mit Statusabfrage S3 einzusetzen. Hierfür wird die Schaltung leicht erweitert, sodass zudem eine RESET-Möglichkeit vorgesehen wird. Diese RESET-Möglichkeit kann zum einen über die Schnittstelle -X31Reset des Fernmeldekreises -X31 oder eine weitere Schnittstelle realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich eine entsprechende lokale RESET-Möglichkeit, z.B. mittels eines geeignet beschalteten Tasters (in 2 als Reset gezeigt) an der universellen Schutzschalterverteilerplatte vorzusehen.
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Im Beispiel der 2 ist die RESET-Möglichkeit flankengesteuert. Allerdings ist die erfinderische Idee nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern bei geeigneter Beschaltung können auch andere REST-Möglichkeiten zum Einsatz kommen.
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D.h. in der Schaltung gemäß 2 ist es möglich neben thermomagnetischen Schutzschaltern auch elektronische Schutzschalter aufweisend einen Schließer ac innerhalb der Fernmeldeeinrichtung oder einen elektronischen Statusausgang Status einzusetzen.
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In den unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung schützt eine Schutzschaltung SEC beispielsweise dadurch, dass eine Strombegrenzung im Fall eine fehlerhafte Kombination zur Verfügung gestellt wird.
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Besonders kostengünstig kann die Auswahleinrichtung DIP mittels Platinenbestückbarer Schalter, insbesondere mittels DIP-Schalter, bereitgestellt werden.
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Ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Erfindung kann mit der universellen Schutzschalterverteilplatte CBB es ermöglicht werden bauraumschonende Schutzschalter einzusetzen, insbesondere solche, die lediglich über elektrisch wirksame Elemente verfügen, d.h. bei denen keine nicht beschalteten Kontakte oder Leerkontaktstellen vorhanden sind, um so z.B. nur bestimmte Kontakte in der universellen Schutzschalterverteilplatte CBB zu kontaktieren. Zudem kann dabei die volle Funktion der einzelnen beliebig eingesetzten Schutzschalter S1, S2, S3 im Hauptstromkreis und im Fernmeldekreis ohne Beeinträchtigung bereitgestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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| Universelle Schutzschalterverteilerplatte |
CBB |
| Schutzschalter thermomagnetisch |
S1 |
| Schutzschalter elektronisch mit Schließer im FM- Kreis |
S2 |
| Schutzschalter elektronisch mit aktiver Statusmeldung im FM Kreis |
S3 |
| Fernmeldeeinrichtung des Schutzschalters |
14, c, Status |
| elektrische Verbindungseinrichtungen |
-F1, -F2, -F3, -F4 |
| Auswahleinrichtung |
DIP |
| Schutzschaltung |
SEC |
| Optische Meldeeinrichtung |
LEDRED |
| Schließer bei den elektronischen Schaltern |
a/c |
| Schließer bei den thermomagnetischen Schaltern |
11/14 |
| Statusausgang |
Status |
| Reset-Möglichkeit |
-X31reset |
| Fernmeldeeinrichtung der universellen Schutzschalterverteilerplatte |
X31FM1, X31FM2 |
