DE102015008698A1

DE102015008698A1 - Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher

Info

Publication number: DE102015008698A1
Application number: DE102015008698.7A
Authority: DE
Inventors: Boris Banke
Original assignee: ESW GmbH
Current assignee: Vincorion Advanced Systems GmbH
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Es wird eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) für einen elektrischen Verbraucher (104) vorgestellt. Dabei weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) eine Erkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Fehlerstroms in einer elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104) und/oder in dem Verbraucher (104) auf. Auch weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) eine Leistungsschaltvorrichtung zum Unterbrechen und Herstellen oder Wiederherstellen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104) auf. Ferner weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) eine Steuervorrichtung zum Steuern der Leistungsschaltvorrichtung abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung auf. Hierbei ist die Steuervorrichtung signalübertragungsfähig mit der Leistungsschaltvorrichtung und mit der Erkennungsvorrichtung verbunden. Zudem weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) eine Schnittstellenvorrichtung auf, die signalübertragungsfähig mit der Erkennungsvorrichtung und mit der Steuervorrichtung verbunden ist. Dabei ist die Schnittstellenvorrichtung ausgebildet, um Signale (140) bidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) und einer Gegenstelle (130) unter Verwendung einer Funkschnittstelle und/oder der elektrischen Leitung oder einer weiteren elektrischen Leitung zu übertragen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher, auf ein System zum Fehlerstromschutz für einen elektrischen Verbraucher und auf ein Verfahren zum Betreiben einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Einige Varianten von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen können beispielsweise mit drahtgesteuerten Fernantriebsmodulen ausgerüstet sein, mit denen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen zurückgesetzt werden können.
Die EP 2 020 014 A1 betrifft eine Schalteinrichtung, wie beispielsweise einen Fehlerstromschutzschalter oder Kombischalter, zum Unterbrechen und Schalten zumindest einer Leitung.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher, ein System zum Fehlerstromschutz für einen elektrischen Verbraucher, ein Verfahren zum Betreiben einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher, eine entsprechende Vorrichtung sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Es wird eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher vorgestellt, wobei die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung folgende Merkmale aufweist:
eine Erkennungsvorrichtung zum Erkennen eines Fehlerstroms in einer elektrischen Leitung zu dem Verbraucher und/oder in dem Verbraucher;
eine Leistungsschaltvorrichtung zum Unterbrechen und Herstellen oder Wiederherstellen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung zu dem Verbraucher;
eine Steuervorrichtung zum Steuern der Leistungsschaltvorrichtung abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung signalübertragungsfähig mit der Leistungsschaltvorrichtung und mit der Erkennungsvorrichtung verbunden ist; und
eine Schnittstellenvorrichtung, die signalübertragungsfähig mit der Erkennungsvorrichtung und mit der Steuervorrichtung verbunden ist, wobei die Schnittstellenvorrichtung ausgebildet ist, um Signale zumindest unidirektional bidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und einer Gegenstelle unter Verwendung einer Funkschnittstelle und/oder der elektrischen Leitung oder einer weiteren elektrischen Leitung zu übertragen.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann als ein sogenannter FI-Schalter oder Fehlerstromschutzschalter bezeichnet werden. Dabei kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung insbesondere in einem Fahrzeug, beispielsweise in einem Luftfahrzeug oder einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann auch beispielsweise in Gebäuden, Anlagen oder dergleichen eingesetzt werden, wobei auch an anderen schlecht zugänglichen Orten ein Einsatz möglich sein kann. Der elektrische Verbraucher kann zum Beispiel als ein Heizer oder eine andere Last ausgeführt sein. Eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit einer Funkschnittstelle oder einer elektrischen Leitung zur Signalübertragung kann so in Luftfahrzeugen oder dergleichen insbesondere an schwer zugänglichen Orten zum Brandschutz und Personenschutz eingesetzt werden, beispielsweise zur Absicherung von Heizern oder anderen elektrischen Lasten. Die elektrische Leitung kann ausgebildet sein, um den elektrischen Verbraucher elektrisch leitend mit einer Stromquelle oder Spannungsquelle zu verbinden. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann an die elektrische Leitung angeschlossen sein. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann beispielsweise auch für eine Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern vorgesehen sein. Die Erkennungsvorrichtung kann zumindest einen Sensor und zusätzlich oder alternativ zumindest eine Analysefunktion zum Erkennen eines Fehlerstromes aufweisen. Dabei kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung an die elektrische Leitung angeschlossen sein. Die Leistungsschaltvorrichtung kann ausgebildet sein, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung zu unterbrechen oder herzustellen. Hierbei kann die Leistungsschaltvorrichtung ausgebildet sein, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung abhängig von Signalen von der Steuervorrichtung zu unterbrechen oder herzustellen. Die Schnittstellenvorrichtung kann ausgebildet sein, um die Signale zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und der Gegenstelle drahtlos, beispielsweise per Funk, und zusätzlich oder alternativ über elektrische Leitungen beispielsweise unter Verwendung der Trägerfrequenztechnik zu übertragen. Die Schnittstellenvorrichtung kann ausgebildet sein, um die Signale in der Richtung von der Gegenstelle zu der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und/oder in der Gegenrichtung von der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zu der Gegenstelle zu übertragen. Die Gegenstelle kann als eine mobile Datenverarbeitungsvorrichtung oder Rechenvorrichtung ausgeführt sein.
Der beschriebene Ansatz ermöglicht die Realisierung und Verwendung einer fernbedienbaren Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann einer fernbedienbaren Testfunktion und zusätzlich oder alternativ mit einer fernbedienbaren Einschaltfunktion und/oder Rücksetzfunktion bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die fernbedienbare Fehlerstrom-Schutzeinrichtung dazu mit einer Funkschnittstelle bereitgestellt werden. Unter Verwendung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann ein Schutz vor Fehlerströmen durch Ausschalten beim Erkennen eines Fehlerstromes, eine Kommunikation über eine Funkschnittstelle sowie das Durchführen eines Ein-/Ausschaltens oder eines Selbsttests beim Empfang eines entsprechenden Kommandos realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Nutzung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen auch an einem schwer zugänglichen Ort ermöglicht oder erleichtert werden. Es kann beispielsweise eine Kommunikation ohne Kabel oder ohne gesondert dafür vorzusehendes Kabel realisiert werden, sodass eine Bedienung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen erleichtert werden kann und Schutzeinrichtungen in vereinfachter Weise insbesondere getestet oder zurückgesetzt werden können. Beispielsweise per Funk oder per sogenannter Trägerfrequenztechnik bzw. Powerline-Communication übertragene Kommandos haben den Vorteil, dass eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung bedient werden kann, ohne sie zu berühren, ohne eine Versorgungsspannung abzuschalten und ohne Signale über zusätzliche Leitungen zu senden. Hierdurch kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung auch an schwer zugänglichen Orten installiert und trotzdem einfach bedient werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Erkennungsvorrichtung ausgebildet sein, um bei dem Erkennen eines Fehlerstroms ein Ausschaltsignal zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung an die Steuervorrichtung auszugeben. Zusätzlich oder alternativ kann die Erkennungsvorrichtung ausgebildet sein, um bei dem Erkennen eines Fehlerstroms ein Alarmsignal über das Erkennen eines Fehlerstroms an die Schnittstellenvorrichtung auszugeben. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf Fehlerströme durch Unterbrechen des Stromflusses zuverlässig und schnell reagiert werden kann. Auch kann eine Meldung über ein Auslösen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zur Verbesserung einer Information oder Warnung ausgesendet werden.
Ferner kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, um ansprechend auf ein von der Erkennungsvorrichtung eingelesenes Ausschaltsignal, das einen erkannten Fehlerstrom repräsentiert, die Leistungsschaltvorrichtung zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung zu unterbrechen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der elektrische Stromfluss in dem elektrischen Leiter bei Vorhandensein und Erkennung eines Fehlerstroms sicher und schnell unterbrochen werden kann.
Auch kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, um ansprechend auf ein von der Schnittstellenvorrichtung eingelesenes Ausschaltbefehlssignal, das einen von der Gegenstelle stammenden Ausschaltbefehl repräsentiert, die Leistungsschaltvorrichtung zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung zu unterbrechen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der elektrische Stromfluss auch von außerhalb der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus unterbrochen werden kann bzw. die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung auch gezielt beispielsweise von der Gegenstelle her ausgelöst werden kann.
Zudem kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, um ansprechend auf ein von der Schnittstellenvorrichtung eingelesenes Einschaltbefehlssignal, das einen von der Gegenstelle stammenden Einschaltbefehl repräsentiert, die Leistungsschaltvorrichtung zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung herzustellen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung einfach und zuverlässig rückgesetzt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, um die Leistungsschaltvorrichtung zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung herzustellen, wenn eine Versorgungsspannung in der elektrischen Leitung nach einer vordefinierbaren Mindestausschaltzeitdauer wieder eingeschaltet wird. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine automatische Rücksetzung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung auf sichere und einfache Weise durchgeführt werden kann.
Auch kann die Erkennungsvorrichtung ausgebildet sein, um ansprechend auf ein von der Schnittstellenvorrichtung eingelesenes Testbefehlssignal, das einen von der Gegenstelle stammenden Testbefehl zum Ausführen eines Selbsttests repräsentiert, ein Statussignal, das ein Ergebnis des Selbsttests repräsentiert, an die Schnittstellenvorrichtung auszugeben. Hierbei kann die Erkennungsvorrichtung ausgebildet sein, um nach dem ansprechend auf das Testbefehlsignal ausgeführten Selbsttest das Statussignal auszugeben. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung auf einfache Weise einer Diagnose oder Ferndiagnose unterzogen werden kann.
Insbesondere kann die Schnittstellenvorrichtung ausgebildet sein, um Ausschaltbefehlssignale, Einschaltbefehlssignale und zusätzlich oder alternativ Testbefehlssignale von der Gegenstelle zu empfangen. Dabei kann die Schnittstellenvorrichtung ferner ausgebildet sein, um Alarmsignale, Statussignale, Informationssignale und/oder Fehlersignale an die Gegenstelle zu senden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine mögliche Vielfalt von Signalen zum Realisieren einer Reihe von Funktionen übertragen werden kann. Auch kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung somit ausgebildet sein, um auf drahtlose Weise und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung einer elektrischen Leitung beispielsweise mittels der Trägerfrequenztechnik insbesondere Signale von der Gegenstelle zu empfangen sowie an die Gegenstelle zu senden.
Ferner kann die Schnittstellenvorrichtung ausgebildet sein, um die Signale unter Verwendung von Prüfdaten zu übertragen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Sicherheit, eine Zuverlässigkeit, eine Unversehrtheit und zusätzlich oder alternativ eine Plausibilität von mittels der Schnittstellenvorrichtung übertragenen Signalen erhöht werden kann.
Auch kann die Schnittstellenvorrichtung ausgebildet sein, um Signale bidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und der Gegenstelle zu übertragen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Funktionsumfang der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung erweitert sein kann.
Es wird ferner ein System zum Fehlerstromschutz für einen elektrischen Verbraucher vorgestellt, wobei das System folgende Merkmale aufweist:
eine Ausführungsform der vorstehend genannten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, die mit der elektrischen Leitung zu dem Verbraucher verbindbar oder verbunden ist; und
eine Gegenstelle, die signalübertragungsfähig mit der Schnittstellenvorrichtung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung verbindbar oder verbunden ist.
In Verbindung mit dem System zum Fehlerstromschutz kann somit eine Ausführungsform der vorstehend genannten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung vorteilhaft eingesetzt oder verwendet werden, insbesondere um den elektrischen Verbraucher vor Fehlerstrom zu schützen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Gegenstelle von einer Spannungsquelle mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt sein, die von einer Spannungsquelle für den Verbraucher getrennt sein kann. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Betriebssicherheit und eine Zuverlässigkeit erhöht werden können. Zudem kann ein mobiles Gerät als Gegenstelle verwendet werden.
Es wird auch ein Verfahren zum Betreiben einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Erkennen eines Fehlerstroms in einer elektrischen Leitung zu dem Verbraucher und/oder in dem Verbraucher;
Steuern eines Unterbrechens und Herstellens oder Wiederherstellens eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung zu dem Verbraucher abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung; und
Übertragen von Signalen zumindest unidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und einer Gegenstelle unter Verwendung einer Funkschnittstelle und/oder der elektrischen Leitung oder einer weiteren elektrischen Leitung.
Das Verfahren kann in Verbindung mit oder unter Verwendung von einer Ausführungsform der vorstehend genannten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung oder des vorstehend genannten Systems zum Fehlerstromschutz vorteilhaft ausgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Erkennens Überströme, Überspannungen und zusätzlich oder alternativ Fehlerlichtbögen erkannt werden. Dabei kann im Schritt des Übertragens ein Ausschaltsignal zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung an eine Steuervorrichtung ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ kann im Schritt des Übertragens ein Alarmsignal über das Erkennen eines Fehlers an eine Schnittstellenvorrichtung ausgegeben werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Betriebssicherheit und eine Zuverlässigkeit erhöht werden können.
Es wird ferner eine Vorrichtung vorgestellt, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem System zum Fehlerstromschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem System 110 zum Fehlerstromschutz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 ist gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielsweise als ein Luftfahrzeug ausgeführt. Das Fahrzeug 100 weist als Energiequelle beispielsweise eine Spannungsquelle 102 oder eine Stromquelle auf. Ferner weist das Fahrzeug 100 einen elektrischen Verbraucher 104 auf. Der elektrische Verbraucher 104 ist beispielsweise als ein Heizer oder dergleichen ausgeführt. Die Spannungsquelle 102 und der elektrische Verbraucher 104 sind mittels einer elektrischen Leitung 106 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Das System 110 zum Fehlerstromschutz, auch Fehlerstromschutzsystem genannt, ist für den elektrischen Verbraucher 104 des Fahrzeugs 100 vorgesehen. Anders ausgedrückt stellt das System 110 ein System zum Fehlerstromschutz für den elektrischen Verbraucher 104 für das Fahrzeug 100 dar. Das System 110 umfasst eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 und eine Gegenstelle 130 auf. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 ist in dem Fahrzeug 100 angeordnet.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 ist mit der elektrischen Leitung 106 zwischen der Spannungsquelle 102 und dem elektrischen Verbraucher 104 gekoppelt. Dabei ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 auf elektrisch leitende Weise mit der elektrischen Leitung 106 verbunden und von der Spannungsquelle 102 mit elektrischer Energie versorgbar. Auf die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 wird nachfolgend noch detailliert eingegangen. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 kann optional auch durch eine andere Energiequelle als die Spannungsquelle 102 mit elektrischer Energie versorgt sein oder werden.
Die Gegenstelle 130 ist gemäß dem in 1 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung lediglich beispielsweise außerhalb des Fahrzeugs 100 dargestellt. Die Gegenstelle 130 ist signalübertragungsfähig mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 gekoppelt. Ein bidirektionales Übertragen von Signalen 140 bzw. Daten 140 oder Informationen 140 zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 und der Gegenstelle 130 ist in 1 durch einen Doppelrichtungspfeil symbolisch dargestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Gegenstelle 130 von einer weiteren Spannungsquelle mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt, die unabhängig zu der Spannungsquelle 102 für den elektrischen Verbraucher 104 ausgeführt ist.
Anders ausgedrückt ist somit die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 fernbedienbar, insbesondere auch aufgrund einer nachfolgend noch genauer erläuterten Kommunikationsschnittstelle. Durch die Fernbedienbarkeit ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 auch für unzugängliche Orte einsetzbar. Bei Luftfahrzeugen, bei denen aus Gewichtsgründen häufig eine metallische Flugzeugstruktur der Rückleiter für den Strom ist, wobei kurz vor dem Verbraucher 104 ein Kabel von der Struktur zum Verbraucher 104 geht. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 ist aber auch für Anlagen (z. B. Solaranlagen) oder Gebäude (z. B. Hochhäuser) usw. geeignet. Die Fernbedienbarkeit ergibt sich auch durch die Funk- bzw. drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 ist über die Kommunikationsschnittstelle sowohl wieder einschaltbar, d. h. zurücksetzbar, sowie ausschaltbar und es sind Informationen an die Gegenstelle 130 übertragbar. Auch ist eine Testfunktionsauslösung per Kommunikationsschnittstelle ermöglicht. Es kann eine Fernbedienbarkeit mit Einschalten, (Wieder-)Einschaltfunktion, Ausschalten und Testen, Test- oder Selbsttestfunktion sowie Statusübermittlung über die Kommunikationsschnittstelle realisiert werden. Somit hat ein Kommunikationskanal einen Einfluss auf das Auslösen usw.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Fehlerstrom-Schutzeinrichtung handeln. Somit ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 für einen elektrischen Verbraucher beispielsweise für ein Fahrzeug vorgesehen, beispielsweise für den elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs aus 1. Ferner ist in 2 eine elektrische Leitung 106 dargestellt, bei der sich beispielsweise um die elektrische Leitung aus 1 handelt.
Die elektrische Leitung 106 umfasst beispielhaft zwei separate Leitungen bzw. einen Leiter (L) und einen Nullleiter (N). Der Nullleiter (N) bei Luftfahrzeugen zwischen der Spannungsquelle 102 und der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere elektrisch leitende Komponenten einer Fahrzeugstruktur auf, beispielsweise bei einem Fahrzeug eine metallische Struktur. In diesem Fall wird erst kurz vor der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 und dem Verbraucher 104 ein Kabel für den Nullleiter (N) genutzt. Die elektrische Leitung 106, von der in 2 lediglich ein Teilabschnitt dargestellt ist, ist gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hierbei Teil eines einphasigen Stromnetzes. Mittels der elektrischen Leitung 106 ist die Spannungsquelle in dem Fahrzeug mit dem elektrischen Verbraucher in dem Fahrzeug elektrisch leitend verbindbar oder verbunden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 auch in einem mehrphasigen Stromnetz verwendet werden.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 ist mit der elektrischen Leitung 106 verbunden. Hierbei sind Einrichtungen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 mit beiden Einzelleitungen der elektrischen Leitung 106 verbunden. Ein in der Darstellung von 2 links von der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 angeordneter Teilabschnitt der elektrischen Leitung 106 repräsentiert hierbei Netzspannungsleiter. Ein in der Darstellung von 2 rechts von der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 angeordneter Teilabschnitt der elektrischen Leitung 106 repräsentierte dabei lastseitige Spannungsleiter.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 weist eine Erkennungsvorrichtung 222, auch Vorrichtung zum Erkennen eines Fehlerstroms genannt, in der elektrischen Leitung 106 auf. Die Erkennungsvorrichtung 222 ist ausgebildet, um einen Fehlerstrom in der elektrischen Leitung 106 zu dem Verbraucher zu erkennen. In weiteren Ausführungsvarianten ist die Erkennungsvorrichtung 222 ausgebildet, um zusätzlich Überströme, Überspannungen und/oder Fehler-Lichtbögen zu erkennen. Hierbei ist die Erkennungsvorrichtung 222 mit der elektrischen Leitung 106 auf elektrisch leitende Weise oder auf andere Weise gekoppelt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Erkennungsvorrichtung 222 mit beiden in 2 beispielhaft dargestellten Einzelleitern der elektrischen Leitung 106 verbunden. Die Erkennungsvorrichtung 222 kann Sensoren und elektrische Schalter aufweisen und ausgebildet sein, um eine Testfunktion bzw. einen Selbsttest auszuführen.
Auch weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 eine Leistungsschaltvorrichtung 224 bzw. einen Leistungsschalter 224 zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung 106 auf. Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Leistungsschaltvorrichtung 224 zwei Schalter auf, die jeweils in einem der beiden Einzelleitern der elektrischen Leitung 106 angeordnet sind. Die Leistungsschaltvorrichtung 224 ist ansteuerbar, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung 106 zu unterbrechen. Hierbei sind die beiden Schalter beispielsweise gemeinsam ansteuerbar. Bei den Schaltern handelt es sich beispielsweise um Relais, Halbleiterschalter oder ähnliche elektrische Schalter. Ein weiteres Ausführungsbeispiel repräsentiert eine Variante mit lediglich einem Schalter.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 weist ferner eine Steuervorrichtung 226 bzw. Ein-/Ausschaltvorrichtung 226 zum Steuern der Leistungsschaltvorrichtung 224 abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung auf. Somit ist die Steuervorrichtung 226 ausgebildet, um die Leistungsschaltvorrichtung 224 anzusteuern. Anders ausgedrückt ist die Steuervorrichtung 226 ausgebildet, um die Leistungsschaltvorrichtung 224 einzuschalten und auszuschalten. Die Steuervorrichtung 226 ist mit der Erkennungsvorrichtung 222 und mit der Leistungsschaltvorrichtung 224 signalübertragungsfähig verbunden.
Zudem weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 eine Schnittstellenvorrichtung 228 auf. Die Schnittstellenvorrichtung 228 ist ausgebildet, um Signale bidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 und der Gegenstelle 130 zu übertragen. Hierbei ist die Schnittstellenvorrichtung 228 allgemein ausgebildet, um die Signale auf bidirektionale Weise unter Verwendung einer Funkschnittstelle und/oder unter Verwendung der elektrischen Leitung 106 oder einer weiteren elektrischen Leitung zu übertragen. Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Schnittstellenvorrichtung 228 ausgebildet, um die Signale zumindest unter Verwendung einer Funkschnittstelle zu übertragen. Hierbei weist die Schnittstellenvorrichtung 228 eine Antenne 250 als Funkschnittstelle auf. Die Schnittstellenvorrichtung 228 ist signalübertragungsfähig mit der Erkennungsvorrichtung 222 und mit der Steuervorrichtung 226 verbunden.
Auch wenn es in 2 nicht explizit gezeigt ist, so ist die Schnittstellenvorrichtung 228 signalübertragungsfähig, hierbei insbesondere drahtlos bzw. über Funk, mit der Gegenstelle des Fehlerstromschutzsystems verbindbar oder verbunden.
Gemäß dem in 2 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Erkennungsvorrichtung 222 ausgebildet, um bei dem Erkennen eines Fehlerstroms in der elektrischen Leitung 106 ein Ausschaltsignal 241 zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung 106 an die Steuervorrichtung 226 auszugeben. Das Ausschaltsignal 241 repräsentiert dabei einen mittels der Erkennungsvorrichtung 222 erkannten Fehlerstrom in der elektrischen Leitung 106. Hierbei ist die Steuervorrichtung 226 ausgebildet, um ansprechend auf das von der Erkennungsvorrichtung 222 eingelesene Ausschaltsignal 241 die Leistungsschaltvorrichtung 224 zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung 106 zu unterbrechen. Zusätzlich oder alternativ kann die Erkennungsvorrichtung 222 ausgebildet sein, um bei dem Erkennen eines Fehlerstroms in der elektrischen Leitung 106 ein Alarmsignal oder Statussignal 245 über das Erkennen eines Fehlerstroms an die Schnittstellenvorrichtung 228 auszugeben. Das Alarmsignal oder Statussignal 245 kann mittels der Schnittstellenvorrichtung 228 an die Gegenstelle übertragen werden.
Ferner ist gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Erkennungsvorrichtung 222 ausgebildet, um ein Testbefehlssignal 243 oder Testsignal 243 von der Schnittstellenvorrichtung 228 einzulesen. Das Testbefehlssignal 243 repräsentiert hierbei einen von der Gegenstelle stammenden Testbefehl zum Ausführen eines Selbsttests der Erkennungsvorrichtung 222 und/oder der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120. Die Erkennungsvorrichtung 222 ist ausgebildet, um ansprechend auf das von der Schnittstellenvorrichtung 228 eingelesene Testbefehlssignal 243 nach einem ausgeführten Selbsttest ein Statussignal 245, das ein Ergebnis des Selbsttests repräsentiert, an die Schnittstellenvorrichtung 228 auszugeben. Das Statussignal 245 kann mittels der Schnittstellenvorrichtung 228 an die Gegenstelle übertragen werden.
Auch ist gemäß dem in 2 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Steuervorrichtung 226 ausgebildet, um ein Ausschaltbefehlssignal 247 oder weiteres Ausschaltsignal 247 von der Schnittstellenvorrichtung 228 einzulesen. Das Ausschaltbefehlssignal 247 repräsentiert dabei einen von der Gegenstelle stammenden Ausschaltbefehl. Die Steuervorrichtung 226 ist ausgebildet, um ansprechend auf das von der Schnittstellenvorrichtung 228 eingelesene Ausschaltbefehlssignal 247 die Leistungsschaltvorrichtung 224 zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung 106 zu unterbrechen, bzw. die Leistungsschaltvorrichtung 224 auszuschalten. Zudem ist gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Steuervorrichtung 226 ausgebildet, um ein Einschaltbefehlssignal 249 oder Einschaltsignal 249 von der Schnittstellenvorrichtung 228 einzulesen. Das Einschaltbefehlssignal 249 repräsentiert dabei einen von der Gegenstelle stammenden Einschaltbefehl. Die Steuervorrichtung 226 ist ausgebildet, um ansprechend auf das von der Schnittstellenvorrichtung eingelesene Einschaltbefehlssignal 249 die Leistungsschaltvorrichtung 224 zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung 106 herzustellen. Dazu kann die Leistungsschaltvorrichtung 224 eingeschaltet und die gezeigten Schalter geschlossen werden.
Somit ist gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Schnittstellenvorrichtung 228 ausgebildet, um Alarmsignale, Statussignale 245 und/oder optional weitere Informationssignale an die Gegenstelle zu senden sowie Ausschaltbefehlssignale 247, Einschaltbefehlssignale 249 und/oder Testbefehlssignale 243 und/oder optional weitere Signale von der Gegenstelle zu empfangen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Schnittstellenvorrichtung 228 ausgebildet, um zumindest eines der Signale 243, 245, 247, 249 unter Verwendung von Prüfdaten zu übertragen. Zusätzlich oder alternativ zu der Funkschnittstelle ist die Schnittstellenvorrichtung 228 optional ausgebildet, um zumindest eines der Signale 243, 245, 247, 249 zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 und der Gegenstelle auf bidirektionale Weise unter Verwendung der elektrischen Leitung 106 zu übertragen, wie es in 2 durch eine gestrichelte Verbindungslinie zwischen der Schnittstellenvorrichtung 228 und der elektrischen Leitung 106 veranschaulicht ist. In diesem Fall kann sowohl die Schnittstellenvorrichtung 228 als auch die Gegenstelle mit der elektrischen Leitung 106 gekoppelt sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuervorrichtung 226 ausgebildet, um die Leistungsschaltvorrichtung 224 zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung 106 herzustellen bzw. wiederherzustellen, wenn eine Versorgungsspannung in der elektrischen Leitung 106 nach einer vordefinierbaren Mindestausschaltzeitdauer wieder eingeschaltet wird.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Betreiben gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 ist ausführbar, um eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung für einen elektrischen Verbraucher für ein Fahrzeug zu betreiben. Durch Ausführen des Verfahrens 300 ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus einer der 1 bis 2 oder eine ähnliche Fehlerstrom-Schutzeinrichtung betreibbar. Somit ist das Verfahren 300 in Verbindung mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und/oder dem Fehlerstromschutzsystem aus einer der 1 bis 2 ausführbar.
Das Verfahren 300 zum Betreiben weist einen Schritt 310 des Erkennens eines Fehlerstroms in einer elektrischen Leitung zu dem Verbraucher und/oder in dem Verbraucher auf. In einem nachfolgenden Schritt 320 des Steuerns wird ein Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung zu dem Verbraucher abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung gesteuert. Das Verfahren 300 zum Betreiben weist ferner einen Schritt 330 des Übertragens von Signalen, beispielsweise der anhand von 2 beschriebenen Signale, auf bidirektionale Weise zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung und einer Gegenstelle auf. Im Schritt 330 des Übertragens werden die Signale unter Verwendung einer Funkschnittstelle und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung der elektrischen Leitung bidirektional übertragen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird nach dem Schritt 330 des Übertragens in einem Schritt 340 des Empfangens ein von der Gegenstelle gesendetes Signal zum Einschalten oder Wiedereinschalten empfangen. Wenn dieses Signal empfangen wurde, wird zu einem Schritt 350 des Wiederherstellens übergegangen. In dem Schritt 350 des Wiederherstellens wird mittels der Leistungsschaltvorrichtung der Stromfluss wieder hergestellt. Danach beginnt das Verfahren 300 wieder bei dem Schritt 310 des Erkennens.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nochmals zusammenfassend und mit anderen Worten erläutert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 mit einer Vorrichtung 222 zur Fehlerstromerkennung, einem Leistungsschalter 224, einer Funkschnittstelle 228 und einer Ein-/Ausschaltvorrichtung 226 vorgesehen. Die Vorrichtung 222 zur Fehlerstromerkennung weist Sensoren und Analysefunktionen zum Erkennen eines Fehlerstromes auf. Zusätzlich ist eine Testfunktion vorgesehen. Der Leistungsschalter 224 wird beim Erkennen eines Fehlerstroms ausgeschaltet. Die Funkschnittstelle 228 dient zum Empfangen von Einschaltbefehlssignalen 249 bzw. Einschaltkommandos, Ausschaltbefehlssignalen 247 bzw. Ausschaltkommandos, Testbefehlssignalen 243 bzw. Testkommandos etc. und zum Senden von Meldungen wie Statussignalen 245. Die Ein-/Ausschaltvorrichtung 226 schaltet beim Empfang eines Einschaltbefehlssignals 249 den Leistungsschalter 224 ein, und beim Empfang eines Ausschaltbefehlssignals 247 wird der Leistungsschalter 224 ausgeschaltet. Zum Beispiel ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 durch ein Einschaltbefehlssignal 249 nach einem Auslösen aufgrund eines fälschlich erkannten Fehlerstromes zurücksetzbar (Rücksetzfunktion). Ein Testbefehlssignal 243 veranlasst die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 dazu, einen Selbsttest auszuführen. Signale bzw. Meldungen, die von der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 mittels der Funkschnittstelle 228 ausgesendet werden, können somit Status-, Informations- oder Fehlermeldungen sein. Zum Beispiel kann ein Auslösen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 bzw. des Schutzschalters als Alarmmeldung gesendet werden.
Die Gegenstelle 130 oder Funkgegenstelle 130 zum Senden von Befehlssignalen 243, 247, 249 bzw. Kommandos und/oder zum Empfangen der Signale bzw. Meldungen von der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 kann eine andere Spannungsquelle als die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 nutzen. Zum Beispiel können Batterien genutzt werden, sodass die Funkgegenstelle 130 mobil verwendet werden kann. Wenn die Funkschnittstelle 228 der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 entsprechend gewählt ist, z. B. WLAN, kann die Funkgegenstelle 130 beispielsweise ein Tablet-PC oder ein Mobiltelefon mit einer weiteren Funkschnittstelle sein. Auch kann die Funkschnittstelle 228 zusätzliche Funktionen ausführen, um Übertragungs- und besonders Empfangsfehler zu vermeiden, z. B. Prüfwerte verwenden bzw. nutzen.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um Signale 140 bzw. Meldungen per Funk zu senden, und ist ausgebildet, um Befehlssignale 243, 247, 249, insbesondere Ein-/Ausschaltkommandos, per Funk zu empfangen und diese auszuführen. Solche per Funk übertragenen Kommandos haben den Vorteil, dass die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 bedient werden kann, ohne sie zu berühren, ohne eine Versorgungsspannung an der elektrischen Leitung 106 abzuschalten und ohne Signale 140 über gesonderte Leitungen zu senden. Hierdurch kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 auch an schwer zugänglichen Orten installiert und dennoch einfach bedient werden, beispielsweise zum Brandschutz und Personenschutz eingesetzt werden, zum Beispiel zur Absicherung von Heizern (z. B. beheizbaren Fußbodenplatten) oder anderen Lasten in einem Luftfahrzeug 100 oder Gebäuden oder Anlagen.
In einer anderen Ausführungsvariante kann die Kommunikation für die zu übertragenden Kommandos und Signale 140 zusätzlich oder alternativ zu Funk über Versorgungsspannungsleitungen, hier die elektrische Leitung 106, unter Verwendung der Trägerfrequenztechnik bzw. Powerline Communication durchgeführt werden. In einer weiteren Ausführungsvariante kann zusätzlich oder alternativ zu dem per Funk und/oder per Versorgungsleitung kommandierten Rücksetzen bzw. Wiedereinschalten das Rücksetzen bzw. Wiedereinschalten des Leistungsschalters 224 automatisch durchgeführt werden, wenn die Versorgungsspannung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 120 für eine bestimmte Mindestzeit ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird. Weitere Ausführungsvarianten können Kombinationen der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele umfassen, d. h. Funk plus Trägerfrequenztechnik plus automatisches Rücksetzen oder Funk plus automatisches Rücksetzen oder Funk plus Trägerfrequenztechnik oder Trägerfrequenztechnik plus automatisches Rücksetzen.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder”-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
102: Spannungsquelle bzw. Stromquelle
104: elektrischer Verbraucher
106: elektrische Leitung
110: System zum Fehlerstromschutz bzw. Fehlerstromschutzsystem
120: Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
130: Gegenstelle
140: Signale bzw. Daten
222: Erkennungsvorrichtung
224: Leistungsschaltvorrichtung bzw. Leistungsschalter
226: Steuervorrichtung bzw. Ein-/Ausschaltvorrichtung
228: Schnittstellenvorrichtung
241: Ausschaltsignal
243: Testbefehlssignal oder Testsignal
245: Statussignal
247: Ausschaltbefehlssignal oder weiteres Ausschaltsignal
249: Einschaltbefehlssignal oder Einschaltsignal
250: Funkschnittstelle bzw. Antenne
300: Verfahren zum Betreiben
310: Schritt des Erkennens
320: Schritt des Steuerns
330: Schritt des Übertragens

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2020014 A1 [0003]

Claims

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) für einen elektrischen Verbraucher (104), wobei die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) folgende Merkmale aufweist: eine Erkennungsvorrichtung (222) zum Erkennen eines Fehlerstroms in einer elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104) und/oder in dem Verbraucher (104); eine Leistungsschaltvorrichtung (224) zum Unterbrechen und Herstellen oder Wiederherstellen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104); eine Steuervorrichtung (226) zum Steuern der Leistungsschaltvorrichtung (224) abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung (226) signalübertragungsfähig mit der Leistungsschaltvorrichtung (224) und mit der Erkennungsvorrichtung (222) verbunden ist; und eine Schnittstellenvorrichtung (228), die signalübertragungsfähig mit der Erkennungsvorrichtung (222) und mit der Steuervorrichtung (226) verbunden ist, wobei die Schnittstellenvorrichtung (228) ausgebildet ist, um Signale (140; 243, 245, 247, 249) zumindest unidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) und einer Gegenstelle (130) unter Verwendung einer Funkschnittstelle (250) und/oder der elektrischen Leitung (106) oder einer weiteren elektrischen Leitung zu übertragen.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß Anspruch 1, bei der die Erkennungsvorrichtung (222) ausgebildet ist, um bei dem Erkennen eines Fehlerstroms ein Ausschaltsignal (241) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung (106) an die Steuervorrichtung (226) auszugeben und/oder ein Alarmsignal über das Erkennen eines Fehlerstroms an die Schnittstellenvorrichtung (228) auszugeben.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Steuervorrichtung (226) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein von der Erkennungsvorrichtung (222) eingelesenes Ausschaltsignal (241), das einen erkannten Fehlerstrom repräsentiert, die Leistungsschaltvorrichtung (224) zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung (106) zu unterbrechen.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Steuervorrichtung (226) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein von der Schnittstellenvorrichtung (228) eingelesenes Ausschaltbefehlssignal (247), das einen von der Gegenstelle (130) stammenden Ausschaltbefehl repräsentiert, die Leistungsschaltvorrichtung (224) zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung (106) zu unterbrechen.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Steuervorrichtung (226) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein von der Schnittstellenvorrichtung (228) eingelesenes Einschaltbefehlssignal (249), das einen von der Gegenstelle (130) stammenden Einschaltbefehl repräsentiert, die Leistungsschaltvorrichtung (224) zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung (106) herzustellen.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Steuervorrichtung (226) ausgebildet ist, um die Leistungsschaltvorrichtung (224) zu steuern, um den elektrischen Stromfluss in der elektrischen Leitung (106) herzustellen, wenn eine Versorgungsspannung in der elektrischen Leitung (106) nach einer vordefinierbaren Mindestausschaltzeitdauer wieder eingeschaltet wird.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Erkennungsvorrichtung (222) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein von der Schnittstellenvorrichtung (228) eingelesenes Testbefehlssignal (243), das einen von der Gegenstelle (130) stammenden Testbefehl zum Ausführen eines Selbsttests repräsentiert, ein Statussignal (245), das ein Ergebnis des Selbsttests repräsentiert, an die Schnittstellenvorrichtung (228) auszugeben.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schnittstellenvorrichtung (228) ausgebildet ist, um Ausschaltbefehlssignale (247), Einschaltbefehlssignale (249) und/oder Testbefehlssignale (243) von der Gegenstelle (130) zu empfangen, wobei die Schnittstellenvorrichtung (228) ausgebildet ist, um Alarmsignale, Statussignale (245), Informationssignale und/oder Fehlersignale an die Gegenstelle (130) zu senden.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schnittstellenvorrichtung (228) ausgebildet ist, um die Signale (140; 243, 245, 247, 249) unter Verwendung von Prüfdaten zu übertragen.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Schnittstellenvorrichtung (228) ausgebildet ist, um Signale (140; 243, 245, 247, 249) bidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) und der Gegenstelle (130) zu übertragen.
System (110) zum Fehlerstromschutz für einen elektrischen Verbraucher (104), wobei das System (110) folgende Merkmale aufweist: eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, die mit der elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104) verbindbar oder verbunden ist; und eine Gegenstelle (130), die signalübertragungsfähig mit der Schnittstellenvorrichtung (228) der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) verbindbar oder verbunden ist.
System (110) gemäß Anspruch 11, bei dem die Gegenstelle (130) von einer Spannungsquelle mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt ist, die von einer Spannungsquelle (102) für den Verbraucher (104) getrennt ist.
Verfahren (300) zum Betreiben einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) für einen elektrischen Verbraucher (104), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte aufweist: Erkennen (310) eines Fehlerstroms in einer elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104) und/oder in dem Verbraucher (104); Steuern (320) eines Unterbrechens und Herstellens oder Wiederherstellens eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung (106) zu dem Verbraucher (104) abhängig von dem Erkennen eines Fehlerstroms und/oder abhängig von Signalen einer Schnittstellenvorrichtung; und Übertragen (330) von Signalen (140; 243, 245, 247, 249) zumindest unidirektional zwischen der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (120) und einer Gegenstelle (130) unter Verwendung einer Funkschnittstelle (250) und/oder der elektrischen Leitung (106) oder einer weiteren elektrischen Leitung.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 13, bei dem im Schritt (310) des Erkennens Überströme, Überspannungen und/oder Fehlerlichtbögen erkannt werden, wobei im Schritt (330) des Übertragens ein Ausschaltsignal (241) zum Unterbrechen eines elektrischen Stromflusses in der elektrischen Leitung (106) an eine Steuervorrichtung (226) ausgegeben wird und/oder ein Alarmsignal über das Erkennen eines Fehlers an eine Schnittstellenvorrichtung (228) ausgegeben wird.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.