DE102019205671A1

DE102019205671A1 - Device for switching an electrical low-voltage device on and off, arrangement of several such devices and method for retrofitting a system

Info

Publication number: DE102019205671A1
Application number: DE102019205671.7A
Authority: DE
Inventors: Günther Ebner; Matthias Migl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-10-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Niederspannungsgerätes 2, die dazu ausgelegt ist, innerhalb zumindest einer elektrischen Leitung 3a-c zwischen dem Niederspannungsgerät 2 und einer Stromversorgungseinrichtung 4 eines AC- oder DC-Niederspannungsnetzes 5 angeordnet zu werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung 19 aus mehreren solchen Vorrichtungen 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Nachrüsten einer Anlage.The present invention relates to a device 1 for switching an electrical low-voltage device 2 on and off, which is designed to be arranged within at least one electrical line 3a-c between the low-voltage device 2 and a power supply device 4 of an AC or DC low-voltage network 5. The invention also relates to an arrangement 19 made up of several such devices 1. The invention also relates to a method for retrofitting a system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Niederspannungsgerätes. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung aus mehreren derartigen Vorrichtungen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Nachrüsten einer Anlage unter Verwendung einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to a device for switching an electrical low-voltage device on and off. The invention also relates to an arrangement made up of several such devices. The invention also relates to a method for retrofitting a system using such a device.

Vorrichtungen zum Ein- und Ausschalten von schaltbaren elektrischen Niederspannungsgeräten sind allgemein bekannt. In Anlagen, wie etwa Industrieanlagen oder Bordnetzanlagen von Fahrzeugen, mit mehreren schaltbaren elektrischen Niederspannungsgeräten, wie etwa elektrischen Antrieben, beispielsweise Elektromotoren, ist in der Regel jedem schaltbaren elektrischen Niederspannungsgerät eine entsprechende Schalteinrichtung zugeordnet, mit der das schaltbare elektrische Niederspannungsgerät per Kabel verbunden ist. Die Schalteinrichtungen sind in einer zentralen Schaltanlage eingebaut und/oder untergebracht, die wiederum mit einer Steuerung verbunden ist. Bei Industrieanlagen sind die Schalteinrichtungen meist in zentralen Schaltanlagen in Einschubtechnik untergebracht.Devices for switching switchable electrical low-voltage devices on and off are generally known. In systems such as industrial systems or vehicle electrical systems with several switchable electrical low-voltage devices, such as electrical drives, for example electric motors, each switchable electrical low-voltage device is usually assigned a corresponding switching device to which the switchable electrical low-voltage device is connected by cable. The switching devices are installed and / or housed in a central switchgear, which in turn is connected to a controller. In industrial plants, the switching devices are usually housed in central switchgear with withdrawable technology.

Immer wieder ist es notwendig, Bestandsanlagen der zuvor beschriebenen Art zu modernisieren, modifizieren, erweitern und/oder nachzurüsten. In der zentralen Schaltanlage einer Bestandsanlage sind hierfür jedoch häufig keine oder nur unzureichende Reserven vorgesehen, oder alle vorgesehenen Reserven wurden mit der Zeit bereits in Anspruch genommen. Mit anderen Worten weist die zentrale Schaltanlage oftmals keinen Platz auf, um die Schalteinrichtung(en) eines neuen schaltbaren elektrischen Niederspannungsgerätes in die zentrale Schaltanlage zu integrieren. Infolgedessen muss die zentrale Schaltanlage durch eine größere Schaltanlage ersetzt, aufwändig umgebaut oder erweitert werden. Darüber hinaus muss jedes neue elektrisch schaltbare Niederspannungsgerät über ein Kabel an die zentrale Schaltanlage angeschlossen werden. Da sich die zentrale Schaltanlage in der Regel relativ weit weg von dem neu hinzugefügten Niederspannungsgerät befindet, muss in der Anlage ein Kabel über eine relativ weite Wegstrecke gezogen werden. Dies ist mit einem verhältnismäßig hohen Aufwand verbunden und somit entsprechend teuer.It is always necessary to modernize, modify, expand and / or retrofit existing systems of the type described above. In the central switchgear of an existing system, however, there are often no or only insufficient reserves provided for this, or all the provided reserves have already been used over time. In other words, the central switchgear often has no space to integrate the switching device (s) of a new switchable electrical low-voltage device into the central switchgear. As a result, the central switchgear has to be replaced by a larger switchgear, and it has to be rebuilt or expanded at great expense. In addition, every new electrically switchable low-voltage device must be connected to the central switchgear via a cable. Since the central switchgear is usually located relatively far away from the newly added low-voltage device, a cable must be drawn in the system over a relatively long distance. This is associated with a relatively high effort and is therefore correspondingly expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Anschließen schaltbarer elektrischer Niederspannungsgeräte an eine Anlage zu vereinfachen.The invention is therefore based on the object of simplifying the connection of switchable electrical low-voltage devices to a system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Niederspannungsgerätes, die dazu ausgelegt ist, innerhalb zumindest einer elektrischen Leitung zwischen dem Niederspannungsgerät und einer Stromversorgungseinrichtung eines AC- oder DC-Niederspannungsnetzes angeordnet zu werden, mit einem Gehäuse, einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Schalteinrichtung, die mindestens einen geräteseitigen Schaltkontakt und mindestens einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt aufweist, die in einer zumindest im Wesentlichen geradlinigen Schaltbewegung, insbesondere entlang einer Axialrichtung des Gehäuses, aufeinander zu in eine elektrisch leitende Stellung und voneinander weg in eine elektrisch trennende Stellung bewegbar sind, und zumindest ein von der Außenseite des Gehäuses zugängliches manuelles Betätigungselement zum Initiieren der Schaltbewegung umfasst, einer Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einer insbesondere externen Steuerung, wobei die Kommunikationsschnittstelle mit der Schalteinrichtung insbesondere kommunikativ verbunden ist, zumindest einem geräteseitigen Leitungsanschluss, der mit dem mindestens einen geräteseitigen Schaltkontakt elektrisch verbunden und zum Anschließen mindestens eines geräteseitigen Leitungsabschnitts vorgesehen ist, und zumindest einem stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss, der mit dem mindestens einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt elektrisch verbunden und zum Anschließen mindestens eines stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsabschnitts vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention by a device for switching an electrical low-voltage device on and off, which is designed to be arranged within at least one electrical line between the low-voltage device and a power supply device of an AC or DC low-voltage network, with a housing, one inside The switching device arranged in the housing, which has at least one switching contact on the device side and at least one switching contact on the power supply device side, which can be moved towards one another into an electrically conductive position and away from one another into an electrically disconnecting position in an at least substantially rectilinear switching movement, in particular along an axial direction of the housing , and comprises at least one accessible from the outside of the housing manual actuating element for initiating the switching movement, a communication interface for communication with an esp Special external control, the communication interface being connected to the switching device in particular communicatively, at least one device-side line connection which is electrically connected to the at least one device-side switching contact and is provided for connecting at least one device-side line section, and at least one power supply device-side line connection which is connected to the at least one Power supply device-side switching contact is electrically connected and is provided for connecting at least one power supply device-side line section.

Der Erfindung liegt also die Überlegung zugrunde, ein zu schaltendes elektrisches Niederspannungsgerät ohne Notwendigkeit einer zentralen Schaltanlage, also dezentral, mit einer Schalteinrichtung zu versehen. Hierfür wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten mindestens eines schaltbaren elektrischen Niederspannungsgerätes bereitgestellt, die dazu ausgelegt ist, innerhalb zumindest einer elektrischen Leitung zwischen dem Niederspannungsgerät und einer Stromversorgungseinrichtung angeordnet zu werden. Sobald die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb der elektrischen Leitung angeordnet ist, muss die Vorrichtung lediglich über ihre Kommunikationsschnittstelle mit einer Steuerung verbunden werden, insbesondere der Steuerung einer Anlage, zu der das Niederspannungsgerät gehört. Insbesondere müssen also keine Kabel über weite Wegstrecken zu einer zentralen Schaltanlage gezogen werden. Dementsprechend lassen sich Niederspannungsgeräte verglichen mit dem Stand der Technik mit relativ geringem Aufwand mit einer Schalteinrichtung versehen.The invention is therefore based on the idea of providing an electrical low-voltage device to be switched without the need for a central switchgear, that is to say decentrally, with a switching device. For this purpose, according to the invention, a device for switching on and off at least one switchable electrical low-voltage device is provided, which is designed to be arranged within at least one electrical line between the low-voltage device and a power supply device. As soon as the device according to the invention is arranged within the electrical line, the device only needs to be connected to a controller via its communication interface, in particular the controller of a system to which the low-voltage device belongs. In particular, no cables have to be pulled over long distances to a central switchgear. Accordingly, compared to the prior art, low-voltage devices can be provided with a switching device with relatively little effort.

Insbesondere aufgrund der zumindest im Wesentlichen geradlinigen Schaltbewegung, sogenannte In-Line-Schaltbewegung, lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr platzsparend konstruieren. Ferner lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung an nahezu jeder beliebigen Stelle im Raum montieren. Beispielsweise kann die Vorrichtung in eine elektrische Leitung eingebaut und mitsamt der elektrischen Leitung auf einer Kabelpritsche oder Kabeltrasse untergebracht werden. Die Vorrichtung lässt sich an jeder gewünschten Stelle innerhalb der entsprechenden elektrischen Leitung anordnen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung in einer bereits existierenden elektrischen Leitung eines komplexen Bordnetzes eines (Elektro-) Fahrzeugs installiert und in der Fahrzeugkarosserie untergebracht werden. Besonders vorteilhaft ist auch, dass gleichzeitig mit einer Installation der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb einer elektrischen Leitung eine Verlängerung der elektrischen Leitung bequem vorgenommen werden kann. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung verglichen mit den vorbekannten zentralen Schaltanlagen dezentral und ortsunabhängig einsetzbar. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich ein elektrisches Niederspannungsgerät provisorisch oder endgültig relativ schnell mit einer Schalteinrichtung versehen. Dadurch, dass die Schalteinrichtung zumindest ein manuelles Betätigungselement umfasst, lässt sich die Vorrichtung bei Bedarf bequem vor Ort bedienen, ohne dass ein Eingriff seitens einer externen Steuerung nötigt ist. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb eines Schaltschranks einer zentralen Schaltanlage unterzubringen.In particular because of the at least essentially straight switching movement, so-called in-line switching movement, the device according to the invention can be designed to be very space-saving. Furthermore, the device according to the invention can be used at almost any point in the Assemble space. For example, the device can be installed in an electrical line and accommodated together with the electrical line on a cable tray or cable route. The device can be arranged at any desired point within the corresponding electrical line. For example, the device can be installed in an existing electrical line of a complex on-board network of an (electric) vehicle and accommodated in the vehicle body. It is also particularly advantageous that, at the same time as the device according to the invention is installed within an electrical line, the electrical line can be conveniently extended. Thus, compared to the previously known central switchgear, the device according to the invention can be used in a decentralized and location-independent manner. By means of the device according to the invention, an electrical low-voltage device can be provisionally or permanently provided with a switching device relatively quickly. Because the switching device comprises at least one manual actuating element, the device can be conveniently operated on site if necessary, without the need for intervention by an external control. In principle, it is of course also possible to accommodate the device according to the invention within a switch cabinet of a central switchgear.

Bei der elektrischen Leitung kann es sich beispielsweise um den Neutralleiter, den Schutzleiter oder die Phase, also den stromführenden Leiter, eines klassischen dreiadrigen Stromkabels handeln. Die elektrische Leitung kann auch als Schiene ausgeführt sein. Als Niederspannung bezeichnet man insbesondere Wechselspannungen bis 1000 Volt und Gleichspannungen bis 1500 Volt. Hierunter fallen insbesondere die weit verbreiteten 230-/400-Volt-Netze. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere im Niederspannungsbereich bis ca. 400kW einsetzbar.The electrical line can be, for example, the neutral conductor, the protective conductor or the phase, i.e. the current-carrying conductor, of a classic three-wire power cable. The electrical line can also be designed as a rail. In particular, alternating voltages of up to 1000 volts and direct voltages of up to 1500 volts are referred to as low voltage. This includes in particular the widespread 230/400 volt networks. The device according to the invention can be used in particular in the low voltage range up to approx. 400 kW.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass sie den für ihren Betrieb benötigten elektrischen Strom aus der zumindest einen elektrischen Leitung beziehen kann, sobald sie über ihren zumindest einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss mit dem zumindest einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsabschnitt elektrisch verbunden ist. Somit benötigt die erfindungsgemäße Vorrichtung keine gesonderte Stromversorgung, sie ist sozusagen selbstversorgend über den Leistungspfad.According to one embodiment of the invention, the device is designed such that it can draw the electrical current required for its operation from the at least one electrical line as soon as it is electrically connected to the at least one power supply device-side line section via its at least one power supply device-side line connection. The device according to the invention therefore does not require a separate power supply; it is, so to speak, self-sufficient via the power path.

Bevorzugt sind die beiden Leitungsanschlüsse, also der geräteseitige Leitungsanschluss und der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsanschluss, auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses vorgesehen.The two line connections, that is to say the line connection on the device side and the line connection on the power supply device side, are preferably provided on opposite sides of the housing.

Die Leitungsanschlüsse können jeweils eine Anschlussklemme, insbesondere Push-In-Klemme, zur Befestigung mindestens eines Leitungsabschnitts umfassen. Push-In-Klemmen ermöglichen eine einfache und schnelle Montage. Grundsätzlich kann aber jede beliebige Steckverbindung zur Verbindung der Leitungsabschnitte mit der Vorrichtung eingesetzt werden.The line connections can each include a connection terminal, in particular a push-in terminal, for fastening at least one line section. Push-in terminals enable quick and easy assembly. In principle, however, any plug connection can be used to connect the line sections to the device.

Vorzugsweise ist die Anschlussklemme von der Außenseite des Gehäuses zugänglich.The connection terminal is preferably accessible from the outside of the housing.

Die Anschlussklemme kann mehrpolig ausgebildet sein, wobei insbesondere für jeden zu befestigenden Leitungsabschnitt ein Pol an der Anschlussklemme vorgesehen ist.The connection terminal can have a multi-pole design, with one pole being provided on the connection terminal in particular for each line section to be fastened.

Das Gehäuse der Vorrichtung kann eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Außenkontur aufweisen, insbesondere patronen- oder kapselförmig ausgebildet sein.The housing of the device can have an at least substantially cylindrical outer contour, in particular it can be designed in the shape of a cartridge or capsule.

Das Gehäuse kann derart ausgebildet sein, dass es zumindest eine IP-Schutzart und/oder zumindest eine IP-Schutzklasse erfüllt, wobei „IP“ für „International Protection“ steht. Das Gehäuse kann also beispielsweise eine bestimmte Staubund/oder Wasserdichtigkeit besitzen.The housing can be designed in such a way that it fulfills at least one IP protection type and / or at least one IP protection class, “IP” standing for “International Protection”. The housing can therefore, for example, have a certain dust and / or water tightness.

Vorteilhaft umfasst die Kommunikationsschnittstelle zumindest einen optischen Anschluss für einen Lichtwellenleiter. Es kann mindestens ein optischer Eingangsanschluss und/oder mindestens ein optischer Ausgangsanschluss vorgesehen sein. Auf diese Weise wird eine optische Anbindung der Vorrichtung beispielsweise an eine externe Steuerung und/oder an eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht. Ein wichtiger Vorteil der optischen Signalübertragung sind die verglichen mit anderen Übertragungswegen relativ hohen Übertragungsraten. Darüber hinaus ist eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit gegeben, d.h. andere Komponenten oder Geräte werden nicht unnötig durch elektromagnetische Effekte gestört. Als externe Steuerung ist eine Steuerung zu verstehen, die sich außerhalb der Vorrichtung befindet. Die Kommunikationsschnittstelle befindet sich vorteilhafterweise innerhalb des Gehäuses.The communication interface advantageously comprises at least one optical connection for an optical waveguide. At least one optical input connection and / or at least one optical output connection can be provided. In this way, an optical connection of the device is made possible, for example, to an external control and / or to a further device according to the invention. An important advantage of optical signal transmission are the relatively high transmission rates compared to other transmission paths. In addition, there is a high level of electromagnetic compatibility, i.e. other components or devices are not unnecessarily disturbed by electromagnetic effects. An external control is to be understood as a control that is located outside the device. The communication interface is advantageously located within the housing.

Die Vorrichtung kann eine bevorzugt innerhalb des Gehäuses angeordnete Messeinrichtung umfassen, die Mittel zur Erfassung, kurz Erfassungsmittel, einer Spannung, eines Stroms, einer Schalthäufigkeit und/oder eines Schaltzeitpunkts aufweist und mit der Kommunikationsschnittstelle insbesondere kommunikativ verbunden ist. Ein Erfassungsmittel kann beispielsweise zumindest einen Sensor umfassen oder als solcher ausgebildet sein. Somit kann die Messeinrichtung über die Kommunikationsschnittstelle der Vorrichtung mit der externen Steuerung kommunizieren. Falls eine an der Messeinrichtung erfasste Spannung über die Kommunikationsschnittstelle an die externe Steuerung übermittelt und von dieser ausgewertet wird, kann die Steuerung im Falle einer festgestellten Überspannung ein entsprechendes Steuersignal an die Schalteinrichtung der Vorrichtung übermitteln, um ein Ausschalten eines mit der Vorrichtung verbundenen elektrischen Niederspannungsgerätes zu bewirken.The device can comprise a measuring device which is preferably arranged within the housing and which has means for recording, in short recording means, a voltage, a current, a switching frequency and / or a switching time and is particularly communicatively connected to the communication interface. A detection means can for example comprise at least one sensor or be designed as such. The measuring device can thus communicate with the external device via the communication interface of the device Communicate control. If a voltage detected at the measuring device is transmitted via the communication interface to the external controller and evaluated by it, the controller can transmit a corresponding control signal to the switching device of the device in the event of an overvoltage detected in order to switch off an electrical low-voltage device connected to the device cause.

Zweckmäßigerweise umfasst die Schalteinrichtung mehrere Schalteinheiten, die jeweils einen geräteseitigen Schaltkontakt und einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt aufweisen. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung drei Schalteinheiten umfassen, also eine Schalteinheit pro elektrischer Leitung/Ader eines klassischen dreiadrigen Stromkabels. Mindestens eine Schalteinheit, insbesondere genau eine Schalteinheit oder jede Schalteinheit, kann unmittelbar mit der Kommunikationsschnittstelle insbesondere kommunikativ verbunden sein. Bei der Verbindung kann es sich um eine kabellose oder kabelgebundene Verbindung, insbesondere über einen Lichtwellenleiter, handeln. Mit „kommunikativ verbunden“ ist insbesondere gemeint, dass Daten- und/oder Steuersignale ausgetauscht werden oder austauschbar sind. Vorteilhaft sind die Schalteinheiten untereinander verbunden, vorzugsweise jeweils zwei benachbarte Schalteinheiten miteinander verbunden, insbesondere kommunikativ und/oder mechanisch miteinander verbunden, um ein gleichzeitiges Schalten der Schalteinheiten zu ermöglichen. Die Schalteinheiten können über eine kabellose oder kabelgebundene Verbindung, insbesondere über einen Lichtwellenleiter, kommunikativ miteinander verbunden sein. Die Schalteinheiten und/oder die Kommunikationsschnittstelle können mit entsprechenden Drahtloskommunikationsmitteln, wie etwa einem Drahtlos-Empfänger und/oder -Sender, ausgestattet sein. Eine mechanische Verbindung der Schalteinheiten miteinander kann beispielsweise durch eine starre, nichtleitende Verbindung der geräteseitigen Schaltkontakte oder der stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakte der Schalteinheiten realisiert werden.The switching device expediently comprises a plurality of switching units, each of which has a switching contact on the device side and a switching contact on the power supply device side. For example, the switching device can comprise three switching units, that is to say one switching unit per electrical line / wire of a classic three-wire power cable. At least one switching unit, in particular precisely one switching unit or each switching unit, can be directly connected to the communication interface, in particular communicatively. The connection can be a wireless or wired connection, in particular via an optical waveguide. “Communicatively connected” means in particular that data and / or control signals are exchanged or can be exchanged. The switching units are advantageously connected to one another, preferably two adjacent switching units are connected to one another, in particular communicatively and / or mechanically connected to one another, in order to enable the switching units to be switched simultaneously. The switching units can be communicatively connected to one another via a wireless or wired connection, in particular via an optical waveguide. The switching units and / or the communication interface can be equipped with appropriate wireless communication means, such as a wireless receiver and / or transmitter. A mechanical connection of the switching units to one another can be implemented, for example, by a rigid, non-conductive connection of the switching contacts on the device side or the switching contacts of the switching units on the power supply device side.

Die Schalteinrichtung kann mindestens einen insbesondere elektromagnetischen Aktuator umfassen, der dazu eingerichtet ist, die zumindest im Wesentlichen geradlinige Schaltbewegung der Schaltkontakte zu bewirken. Der Aktuator kann dazu eingerichtet sein, den mindestens einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt relativ zu dem mindestens einen geräteseitigen Schaltkontakt zu bewegen, oder den mindestens einen geräteseitigen Schaltkontakt relativ zu dem mindestens einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt zu bewegen. Falls die Schalteinrichtung mehrere Schalteinheiten aufweist, kann jede Schalteinheit einen separaten Aktuator umfassen. Es ist jedoch auch möglich, einen Aktuator für mehrere Schalteinheiten vorzusehen, die durch diesen einen Aktuator betätigbar sind.The switching device can comprise at least one, in particular electromagnetic, actuator which is set up to bring about the at least essentially straight switching movement of the switching contacts. The actuator can be configured to move the at least one switching contact on the power supply device side relative to the at least one switching contact on the device side, or to move the at least one switching contact on the device side relative to the at least one switching contact on the power supply device side. If the switching device has several switching units, each switching unit can comprise a separate actuator. However, it is also possible to provide one actuator for several switching units that can be actuated by this one actuator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung zumindest einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und an diesem befestigten Sockel und mindestens eine insbesondere zumindest im Wesentlichen zylindrische Patrone auf, welche in ihrem Inneren zumindest die Schalteinrichtung oder einen Teil von dieser beherbergt und mit mindestens einem Sockelanschluss versehen ist, über welchen die Patrone innerhalb des Gehäuses auswechselbar in dem Sockel befestigt, insbesondere darin eingesteckt oder eingeschraubt, ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine Patrone an zwei gegenüberliegenden Enden an ihrer Außenseite jeweils mit einem insbesondere stiftförmigen Sockelanschluss, geräteseitiger Sockelanschluss und stromversorgungseinrichtungsseitiger Sockelanschluss, versehen.According to an advantageous embodiment of the present invention, the device has at least one base arranged within the housing and attached to it and at least one, in particular, at least substantially cylindrical cartridge which houses at least the switching device or part of it in its interior and with at least one base connection is provided, via which the cartridge within the housing exchangeably fastened in the base, in particular inserted or screwed therein. The at least one cartridge is preferably provided at two opposite ends on its outside with an in particular pin-shaped base connection, a base connection on the device side and a base connection on the power supply device side.

Falls die Schalteinrichtung der Vorrichtung mehrere Schalteinheiten umfasst, kann jede Schalteinheit der Schalteinrichtung in einer separaten auswechselbaren Patrone beherbergt sein. In diesem Fall kann jede Schalteinheit über den mindestens einen Sockelanschluss der zugehörigen Patrone und den zugehörigen Sockel mit zumindest einer weiteren Schalteinheit insbesondere kommunikativ verbunden sein. Es können auch die Patronen als Ganzes über die Sockelanschlüsse der Patronen und die zugehörigen Sockel untereinander kommunikativ verbunden sein. Auf diese Weise können beispielsweise, falls sich in einer Patrone zumindest ein Erfassungsmittel einer Messeinrichtung der Vorrichtung befindet und die Patrone mit der Kommunikationsschnittstelle der Vorrichtung nicht unmittelbar kommunikativ verbunden ist, von dem zumindest einen Erfassungsmittel erfasste Messdaten über zumindest eine benachbarte Patrone an die Kommunikationsschnittstelle übermittelt werden.If the switching device of the device comprises several switching units, each switching unit of the switching device can be accommodated in a separate exchangeable cartridge. In this case, each switching unit can, in particular, be communicatively connected to at least one further switching unit via the at least one base connection of the associated cartridge and the associated base. The cartridges as a whole can also be communicatively connected to one another via the base connections of the cartridges and the associated base. In this way, for example, if there is at least one detection means of a measuring device of the device in a cartridge and the cartridge is not directly communicatively connected to the communication interface of the device, measurement data recorded by the at least one detection means can be transmitted to the communication interface via at least one adjacent cartridge .

Vorteilhafterweise ist der mindestens eine geräteseitige Schaltkontakt der Schalteinrichtung oder der geräteseitige Schaltkontakt einer Schalteinheit der Schalteinrichtung über den mindestens einen Sockelanschluss, insbesondere den geräteseitigen Sockelanschluss, der zugehörigen Patrone und den zugehörigen Sockel mit dem zugehörigen zumindest einen geräteseitigen Leitungsanschluss elektrisch leitend verbunden, und ist der mindestens eine stromversorgungseinrichtungsseitige Schaltkontakt der Schalteinrichtung oder der stromversorgungseinrichtungsseitige Schaltkontakt der Schalteinheit der Schalteinrichtung über den mindestens einen Sockelanschluss, insbesondere den stromversorgungseinrichtungsseitigen Sockelanschluss, der Patrone und den Sockel mit dem zugehörigen zumindest einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss elektrisch leitend verbunden. Insbesondere falls die auswechselbare Patrone dazu eingerichtet ist, drahtlos insbesondere mit der Kommunikationsschnittstelle zu kommunizieren, kann der geräteseitige Schaltkontakt der Schalteinrichtung einteilig mit dem geräteseitigen Sockelanschluss der Patrone ausgebildet sein, und/oder kann der stromversorgungseinrichtungsseitige Schaltkontakt einteilig mit dem stromversorgungseinrichtungsseitigen Sockelanschluss der Patrone ausgebildet sein.Advantageously, the at least one device-side switching contact of the switching device or the device-side switching contact of a switching unit of the switching device is electrically conductively connected via the at least one base connection, in particular the device-side base connection, the associated cartridge and the associated base with the associated at least one device-side line connection, and is the at least a power supply device-side switching contact of the switching device or the power supply device-side switching contact of the switching unit of the switching device via the at least one base connection, in particular the power supply device-side base connection, the cartridge and the base with the associated at least one Power supply device side line connection electrically conductively connected. In particular, if the exchangeable cartridge is set up to communicate wirelessly, in particular with the communication interface, the device-side switching contact of the switching device can be designed in one piece with the device-side socket connection of the cartridge, and / or the power supply device-side switching contact can be designed in one piece with the power supply device-side socket connection of the cartridge.

Die mindestens eine Patrone, insbesondere die darin beherbergte Schalteinrichtung oder der Teil von dieser, kann über den mindestens einen Sockelanschluss der Patrone und den zugehörigen Sockel mit der Kommunikationsschnittstelle insbesondere kommunikativ verbunden sein.The at least one cartridge, in particular the switching device housed therein or the part thereof, can in particular be communicatively connected to the communication interface via the at least one base connection of the cartridge and the associated base.

Der zumindest eine Sockel kann ein geräteseitiges Sockelelement und ein stromversorgungseinrichtungsseitiges Sockelelement umfassen. Der zumindest eine Sockel kann ähnlich wie ein Sockel für eine Niederspannungs-Hochleistungs-, NH-, Sicherung ausgebildet sein.The at least one base can comprise a base element on the device side and a base element on the power supply device side. The at least one base can be designed similarly to a base for a low-voltage, high-performance, NH fuse.

Zweckmäßigerweise sind die Leitungsanschlüsse der Vorrichtung in den zumindest einen Sockel integriert. Hierbei kann der zumindest eine geräteseitige Leitungsanschluss in das geräteseitige Sockelelement und der zumindest eine stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsanschluss in das stromversorgungseinrichtungsseitige Sockelelement integriert sein.The line connections of the device are expediently integrated into the at least one base. Here, the at least one device-side line connection can be integrated in the device-side base element and the at least one power supply device-side line connection can be integrated into the power supply device-side base element.

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geräteseitig eine Überlastschutzsicherung, wie etwa eine Schmelzsicherung, ein Leistungsschutzschalter, eine selbstrückstellende Sicherung und/oder eine elektronische Sicherung, vorzugsweise innerhalb des Gehäuses, insbesondere innerhalb einer in dem Gehäuse angeordneten Patrone, vorgesehen.According to one embodiment of the present invention, an overload protection fuse, such as a fuse, a circuit breaker, a self-resetting fuse and / or an electronic fuse, preferably within the housing, in particular within a cartridge arranged in the housing, is provided on the device side.

Ferner schlägt die vorliegende Erfindung eine Anordnung vor, die mehrere, vorzugsweise parallel zueinander oder hintereinander angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtungen und eine Steuerung umfasst, wobei mindestens eine Vorrichtung, insbesondere genau eine Vorrichtung oder jede Vorrichtung, über ihre Kommunikationsschnittstelle unmittelbar mit der Steuerung insbesondere kommunikativ verbunden ist. Insbesondere können die Vorrichtungen über ihre Kommunikationsschnittstellen untereinander, vorzugsweise jeweils zwei benachbarte Vorrichtungen miteinander insbesondere kommunikativ verbunden sein. Auf diese Weise wird eine Synchronisierung des Schaltzeitpunktes der Schalteinrichtungen der Vorrichtungen ermöglicht. Vorzugsweise ist eine Vorrichtung mit der Steuerung und/oder sind die Vorrichtungen untereinander über einen Lichtwellenleiter verbunden.Furthermore, the present invention proposes an arrangement that comprises a plurality of devices according to the invention, preferably arranged parallel to one another or one behind the other, and a controller, at least one device, in particular precisely one device or each device, being directly connected to the controller, in particular communicatively, via its communication interface. In particular, the devices can be connected to one another, in particular communicatively, via their communication interfaces, preferably two adjacent devices. In this way, the switching time of the switching devices of the devices can be synchronized. One device is preferably connected to the controller and / or the devices are connected to one another via an optical waveguide.

Die Vorrichtungen der Anordnung können mit geeigneten Mitteln aneinander befestigt werden. Insbesondere in diesem Fall ist es möglich, die Schalteinrichtungen der Vorrichtungen miteinander mechanisch zu verbinden, wodurch ein gleichzeitiges Schalten der Schalteinrichtungen ermöglicht wird.The devices of the arrangement can be attached to one another by suitable means. In this case in particular, it is possible to mechanically connect the switching devices of the devices to one another, which enables the switching devices to be switched simultaneously.

Falls die Vorrichtungen jeweils eine Messeinrichtung umfassen, kann die Steuerung dazu ausgebildet und/oder eingerichtet sein, von den Messeinrichtungen empfangene Messdaten mit vorgegebenen Sollwerten zu vergleichen und basierend auf diesem Vergleich entsprechende Steuersignale an die Schalteinrichtungen der Vorrichtungen bereitzustellen. Die Steuerung kann auch dazu ausgebildet und/oder eingerichtet sein, basierend auf von den Messeinrichtungen empfangenen Messdaten die Schaltzeitpunkte der Schalteinrichtungen der Vorrichtungen zu überwachen, und/oder entsprechende Steuersignale an die Schalteinrichtungen bereitzustellen, um ein zeitsynchrones Schalten der Schalteinrichtungen zu ermöglichen. Eine solche Gleichlaufüberwachung ermöglicht insbesondere das Hintereinanderschalten mehrerer Vorrichtungen.If the devices each include a measuring device, the controller can be designed and / or set up to compare measurement data received from the measuring devices with predefined setpoint values and, based on this comparison, provide corresponding control signals to the switching devices of the devices. The controller can also be designed and / or set up to monitor the switching times of the switching devices of the devices based on measurement data received from the measuring devices, and / or to provide corresponding control signals to the switching devices in order to enable synchronous switching of the switching devices. Such synchronization monitoring enables in particular several devices to be connected in series.

Zudem schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Nachrüsten einer Anlage, insbesondere Bordnetzanlage eines Fahrzeugs, Industrieanlage oder Kraftwerksanlage, mit mehreren schaltbaren elektrischen Niederspannungsgeräten, denen jeweils eine Schalteinrichtung zugeordnet ist, mit der sie verbunden sind, einer zentralen Schaltanlage, in der die Schalteinrichtungen eingebaut und/oder untergebracht sind, und mindestens einer Steuerung, die mit der zentralen Schaltanlage verbunden ist, vor, wobei

- der Anlage ein neues schaltbares elektrisches Niederspannungsgerät hinzugefügt und über zumindest eine elektrische Leitung an eine Stromversorgungseinrichtung angeschlossen wird,
- mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb der zumindest einen elektrischen Leitung angeordnet wird, und
- die mindestens eine Vorrichtung insbesondere über einen Lichtwellenleiter mit der mindestens einen Steuerung der Anlage und/oder mit einer Steuerung des hinzugefügten Niederspannungsgerätes verbunden wird.

In addition, the present invention proposes a method for retrofitting a system, in particular on-board network system of a vehicle, industrial system or power plant, with several switchable electrical low-voltage devices, each of which is assigned a switching device to which they are connected, a central switching system in which the switching devices are installed and / or are housed, and at least one control, which is connected to the central switchgear, before, wherein

- A new switchable electrical low-voltage device is added to the system and connected to a power supply device via at least one electrical line,
- At least one device according to the invention is arranged within the at least one electrical line, and
the at least one device is connected to the at least one controller of the system and / or to a controller of the added low-voltage device, in particular via an optical waveguide.

Bei der Anlage kann es sich auch um eine Bordnetzanlage eines Flugzeugs handeln.The system can also be an on-board network system of an aircraft.

Vorteilhafterweise wird die mindestens eine Vorrichtung innerhalb der zumindest einen elektrischen Leitung angeordnet, indem

a) die elektrische Leitung insbesondere an einer Stelle, die der Steuerung, mit der die Vorrichtung verbunden ist, am nächsten liegt, unter Ausbildung eines geräteseitigen Leitungsabschnitts und eines stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsabschnitts durchtrennt wird,
b) der geräteseitige Leitungsabschnitt mit dem geräteseitigen Leitungsanschluss der Vorrichtung verbunden wird, und
c) der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsabschnitt mit dem stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss der Vorrichtung verbunden wird.

The at least one device is advantageously arranged within the at least one electrical line by

a) the electrical line is severed, in particular at a point that is closest to the controller to which the device is connected, forming a line section on the device side and a line section on the power supply device side,
b) the device-side line section is connected to the device-side line connection of the device, and
c) the line section on the power supply device side is connected to the line connection of the device on the power supply device side.

Zweckmäßigerweise umfassen die Leitungsanschlüsse der Vorrichtung jeweils eine Anschlussklemme, wobei

b1) der geräteseitige Leitungsabschnitt in die Anschlussklemme des geräteseitigen Leitungsanschlusses gesteckt und darin festgehalten wird, und
b2) der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsabschnitt in die Anschlussklemme des stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschlusses gesteckt und darin festgehalten wird.

The line connections of the device expediently each comprise a connecting terminal, wherein

b1) the device-side line section is plugged into the terminal of the device-side line connection and held therein, and
b2) the line section on the power supply device side is plugged into the connection terminal of the line connection on the power supply device side and held therein.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von drei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Anordnung, die drei Vorrichtungen nach 1 umfasst;
3 eine Anordnung, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst; und
4 eine in einem Sockel befestigte Patrone einer Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Further features and advantages of the present invention will become clear on the basis of the following description of three embodiments of a device according to the invention with reference to the accompanying drawing. In it is

1 an inventive device according to a first embodiment of the present invention;
2 an arrangement that three devices according to 1 includes;
3 an arrangement comprising an inventive device according to a second embodiment of the present invention; and
4th a cartridge mounted in a socket of a device according to a third embodiment of the present invention.

Gleiche Bezugsziffern beziehen sich nachfolgend auf gleichartige Bauteile oder Bauteilabschnitte.In the following, the same reference numbers refer to similar components or component sections.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, die in 2 in einem erweiterten Zusammenhang dargestellt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Niederspannungsgerätes 2 geeignet und dazu ausgelegt, innerhalb zumindest einer elektrischen Leitung 3 zwischen dem Niederspannungsgerät 2 und einer Stromversorgungseinrichtung 4 eines AC- oder DC-Niederspannungsnetzes 5 angeordnet zu werden. 1 shows a device according to the invention 1 according to a first embodiment shown in 2 is shown in an expanded context. The device according to the invention 1 is for switching an electrical low-voltage device on and off 2 suitable and designed to be within at least one electrical line 3 between the low voltage device 2 and a power supply device 4th an AC or DC low-voltage network 5 to be arranged.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 6, eine innerhalb des Gehäuses 6 angeordnete Schalteinrichtung 7, eine mit der Schalteinrichtung 7 kommunikativ verbundene Kommunikationsschnittstelle 8 mit optischen Anschlüssen 9, eine mit der Kommunikationsschnittstelle 8 kommunikativ verbundene Messeinrichtung 10, einen geräteseitigen Leitungsanschluss 11, der zum Anschließen eines geräteseitigen Leitungsabschnitts 12 vorgesehen ist, und einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss 13, der zum Anschließen eines stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsabschnitts 14 vorgesehen ist. Die Kommunikationsschnittstelle 8 und die Messeinrichtung 10 sind innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet. Die Schalteinrichtung 7 weist einen geräteseitigen Schaltkontakt 15 und einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt 16 auf, die in einer zumindest im Wesentlichen geradlinigen Schaltbewegung entlang einer Axialrichtung des Gehäuses 6 aufeinander zu in eine elektrisch leitende Stellung und voneinander weg in eine elektrisch trennende Stellung bewegbar sind. Darüber hinaus umfasst die Schalteinrichtung 7 ein von der Außenseite des Gehäuses 6 zugängliches manuelles Betätigungselement 17 zum Initiieren der Schaltbewegung. Die axiale Schaltbewegung ist in den Figuren durch einen Pfeil angedeutet. Darüber hinaus umfasst die Schalteinrichtung 7 vorliegend einen elektromagnetischen Aktuator 18, der dazu eingerichtet ist, die Schaltbewegung der Schaltkontakte 15, 16 zu bewirken, genauer gesagt den stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt 16 relativ zu dem vorliegend unbeweglich ausgestalteten geräteseitigen Schaltkontakt 15 zu bewegen. Der geräteseitige Leitungsanschluss 11 ist mit dem geräteseitigen Schaltkontakt 15 elektrisch verbunden und der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsanschluss 13 ist mit dem stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt 16 elektrisch verbunden. Die beiden Leitungsanschlüsse 11, 13 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 6 vorgesehen und umfassen jeweils eine von der Außenseite des Gehäuses 6 zugängliche Anschlussklemme, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in den Figuren nicht gezeigt ist. Die Vorrichtung 1 ist derart ausgebildet, dass sie den für ihren Betrieb benötigten elektrischen Strom aus der elektrischen Leitung 3 beziehen kann.The device 1 includes a cylindrical housing 6 , one inside the case 6 arranged switching device 7th , one with the switching device 7th communicatively connected communication interface 8th with optical connections 9 , one with the communication interface 8th communicatively connected measuring device 10 , a device-side line connection 11 , the one for connecting a device-side line section 12 is provided, and a power supply device-side line connection 13 for connecting a line section on the power supply device side 14th is provided. The communication interface 8th and the measuring device 10 are inside the case 6 arranged. The switching device 7th has a switching contact on the device side 15th and a power supply device-side switching contact 16 in an at least substantially rectilinear switching movement along an axial direction of the housing 6 are movable towards one another in an electrically conductive position and away from one another in an electrically separating position. It also includes the switching device 7th one from the outside of the case 6 accessible manual actuator 17th to initiate the switching movement. The axial switching movement is indicated in the figures by an arrow. It also includes the switching device 7th in the present case an electromagnetic actuator 18th , which is set up, the switching movement of the switching contacts 15th , 16 to effect, more precisely the power supply device-side switching contact 16 relative to the presently immovable device-side switching contact 15th to move. The device-side line connection 11 is with the switching contact on the device side 15th electrically connected and the line connection on the power supply device side 13 is with the switching contact on the power supply device side 16 electrically connected. The two line connections 11 , 13 are on opposite sides of the case 6 and each include one from the outside of the housing 6 accessible connecting terminal, which is not shown in the figures for reasons of clarity. The device 1 is designed in such a way that it receives the electrical current required for its operation from the electrical line 3 can relate.

2 zeigt eine Anordnung 19, die drei parallel zueinander angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtungen 1 umfasst. Die in der Figur links dargestellte erste Vorrichtung 1 ist innerhalb einer ersten elektrischen Leitung 3a zwischen dem elektrischen Niederspannungsgerät 2 und der Stromversorgungseinrichtung 4 angeordnet. Die in der Figur mittig dargestellte zweite Vorrichtung 1 ist innerhalb einer entsprechenden zweiten elektrischen Leitung 3b und die in der Figur rechts dargestellte dritte Vorrichtung 1 innerhalb einer entsprechenden dritten elektrischen Leitung 3c angeordnet. Bei den elektrischen Leitungen 3a-c handelt es sich vorliegend um verschiedene Leiter, wie sie beispielsweise in einem Stromkabel vorkommen. Die elektrischen Leitungen 3a-c sind über drei Stromschienen 20a-c an die Stromversorgungseinrichtung 4 angeschlossen. Darüber hinaus weist die Anordnung 19 eine Steuerung 21 auf. Die erste Vorrichtung 1 ist über einen Lichtwellenleiter 22, der an einen optischen Anschluss 9 ihre Kommunikationsschnittstelle 8 angeschlossen ist, unmittelbar mit der Steuerung 21 kommunikativ verbunden. Zudem sind die ersten und zweiten Vorrichtungen 1 über einen an die optischen Anschlüsse 9 ihrer Kommunikationsschnittstellen 8 angeschlossenen Lichtwellenleiter 22 miteinander kommunikativ verbunden. Entsprechend ist auch die zweite Vorrichtung 1 mit der dritten Vorrichtung 1 über einen Lichtwellenleiter 22 kommunikativ verbunden. Da die drei Vorrichtungen 1 kommunikativ miteinander verbunden sind, kann durch ein von der Steuerung 21 an die erste Vorrichtung 1 übermitteltes Steuersignal bewirkt werden, dass die drei Schalteinrichtungen 7 der Vorrichtungen 1 gleichzeitig schalten. 2 shows an arrangement 19th , the three parallel devices according to the invention 1 includes. The first device shown on the left in the figure 1 is within a first electrical line 3a between the low-voltage electrical device 2 and the power supply device 4th arranged. The second device shown in the center of the figure 1 is within a corresponding second electrical line 3b and the third device shown on the right in the figure 1 within a corresponding third electrical line 3c arranged. With the electrical lines 3a-c In the present case, it is a matter of different conductors, such as those found in a power cable, for example. The electrical lines 3a-c are over three power rails 20a-c to the power supply 4th connected. In addition, the arrangement 19th a controller 21st on. The first device 1 is via a fiber optic cable 22nd connected to an optical connector 9 their communication interface 8th connected directly to the controller 21st communicatively connected. In addition, the first and second devices are 1 via one to the optical connections 9 their communication interfaces 8th connected fiber optic cable 22nd communicatively connected with each other. The second device is also corresponding 1 with the third device 1 via an optical fiber 22nd communicatively connected. As the three devices 1 Are communicatively connected to each other, can by one of the controller 21st to the first device 1 transmitted control signal causes the three switching devices 7th of the devices 1 switch simultaneously.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die innerhalb drei elektrischer Leitungen 3a-c zwischen einem elektrischen Niederspannungsgerät 2 und einer Stromversorgungseinrichtung 4 eines AC- oder DC-Niederspannungsnetzes 5 angeordnet ist. Bei der ersten elektrischen Leitung 3a handelt es sich vorliegend um einen stromführenden Leiter. Die zweite elektrische Leitung 3b ist vorliegend ein Neutralleiter. Schließlich handelt es sich bei der dritten elektrischen Leitung 3c vorliegend um einen Schutzleiter. 3 shows a device according to the invention 1 according to a second embodiment of the present invention, within three electrical lines 3a-c between a low-voltage electrical device 2 and a power supply device 4th an AC or DC low-voltage network 5 is arranged. At the first electric line 3a In the present case, it is a current-carrying conductor. The second electrical line 3b is here a neutral conductor. Finally, it is the third electrical line 3c present around a protective conductor.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 6 mit einer darin angeordneten Schalteinrichtung 7, die vorliegend drei Schalteinheiten 23 umfasst. Die Schalteinheiten 23 weisen jeweils einen geräteseitigen Schaltkontakt 15 und einen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt 16 auf. Die in der Figur links dargestellte erste Schalteinheit 23 umfasst einen elektromagnetischen Aktuator 18. Die erste Schalteinheit 23 ist mit der in der Figur mittig dargestellten zweiten Schalteinheit 23 nichtleitend mechanisch verbunden. Darüber hinaus ist die zweite Schalteinheit 23 mit der in der Figur rechts dargestellten dritten Schalteinheit 23 nichtleitend mechanisch verbunden. Der elektromagnetische Aktuator 18 ist dazu eingerichtet, eine Schaltbewegung der Schaltkontakte 15, 16 der ersten Schalteinheit 23 und über die mechanischen Verbindungen somit auch der zweiten und dritten Schalteinheiten zu bewirken. Auf diese Weise wird ein gleichzeitiges Schalten der drei Schalteinheiten 23 ermöglicht. Die Schalteinrichtung 7 umfasst ferner ein von der Außenseite des Gehäuses 6 zugängliches manuelles Betätigungselement 17 zum Initiieren der Schaltbewegung.The device 1 includes a housing 6 with a switching device arranged therein 7th , the present three switching units 23 includes. The switching units 23 each have a switch contact on the device side 15th and a power supply device-side switching contact 16 on. The first switching unit shown on the left in the figure 23 includes an electromagnetic actuator 18th . The first switching unit 23 is with the second switching unit shown in the center of the figure 23 non-conductive mechanically connected. In addition, the second switching unit 23 with the third switching unit shown on the right in the figure 23 non-conductive mechanically connected. The electromagnetic actuator 18th is set up for a switching movement of the switching contacts 15th , 16 the first switching unit 23 and thus also to effect the second and third switching units via the mechanical connections. In this way, the three switching units are switched simultaneously 23 enables. The switching device 7th further comprises one from the outside of the housing 6 accessible manual actuator 17th to initiate the switching movement.

Ferner weist die Vorrichtung 1 drei geräteseitige Leitungsanschlüsse 11a-c und drei stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsanschlüsse 13a-c auf. Die geräteseitigen Leitungsanschlüsse 11a-c sind jeweils mit einem zugehörigen geräteseitigen Schaltkontakt 15 einer zugehörigen Schalteinheit 23 elektrisch verbunden. Die stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschlüsse 13a-c sind jeweils mit einem zugehörigen stromversorgungseinrichtungsseitigen Schaltkontakt 16 einer zugehörigen Schalteinheit 23 elektrisch verbunden. In der in 3 gezeigten Anordnung ist der geräteseitige Leitungsabschnitt 12a der elektrischen Leitung 3a an den geräteseitigen Leitungsanschluss 11a angeschlossen, ist der geräteseitige Leitungsabschnitt 12b der elektrischen Leitung 3b an den geräteseitigen Leitungsanschluss 11b angeschlossen und ist der geräteseitige Leitungsabschnitt 12c der elektrischen Leitung 3c an den geräteseitigen Leitungsanschluss 11c angeschlossen. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 6 ist der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsabschnitt 14a der elektrischen Leitung 3a an den stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss 13a angeschlossen, ist der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsabschnitt 14b der elektrischen Leitung 3b an den stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss 13b angeschlossen und ist der stromversorgungseinrichtungsseitige Leitungsabschnitt 14c der elektrischen Leitung 3c an den stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss 13c angeschlossen.Furthermore, the device 1 three device-side line connections 11a-c and three line connections on the power supply device side 13a-c on. The device-side line connections 11a-c are each with an associated switching contact on the device side 15th an associated switching unit 23 electrically connected. The line connections on the power supply device side 13a-c are each with an associated power supply device-side switching contact 16 an associated switching unit 23 electrically connected. In the in 3 The arrangement shown is the device-side line section 12a the electrical line 3a to the device-side line connection 11a connected, the device-side line section is 12b the electrical line 3b to the device-side line connection 11b connected and is the device-side line section 12c the electrical line 3c to the device-side line connection 11c connected. On the opposite side of the case 6 is the line section on the power supply device side 14a the electrical line 3a to the line connection on the power supply device side 13a connected, is the power supply device-side line section 14b the electrical line 3b to the line connection on the power supply device side 13b connected and is the power supply device-side line section 14c the electrical line 3c to the line connection on the power supply device side 13c connected.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 1 eine innerhalb des Gehäuses 6 angeordnete Kommunikationsschnittstelle 8 mit zumindest einem optischen Anschluss 9, die vorliegend mit der ersten Schalteinheit 23 der Schalteinrichtung 7 kommunikativ verbunden ist. Diese kommunikative Verbindung ist in 3 durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet und kann sowohl drahtlos als auch drahtgebunden erfolgen. In der in 3 gezeigten Anordnung ist die Kommunikationsschnittstelle 8 über einen an ihren optischen Anschluss 9 angeschlossenen Lichtwellenleiter 22 mit einer externen Steuerung 21 kommunikativ verbunden.The device also includes 1 one inside the case 6 arranged communication interface 8th with at least one optical connection 9 , the present with the first switching unit 23 the switching device 7th is communicatively connected. This communicative connection is in 3 indicated by a dashed arrow and can be done wirelessly as well as wired. In the in 3 The arrangement shown is the communication interface 8th via one to your optical connector 9 connected fiber optic cable 22nd with an external control 21st communicatively connected.

Außerdem ist die Vorrichtung 1 mit einer innerhalb des Gehäuses 6 angeordneten Messeinrichtung 10 ausgestattet, die mit der Kommunikationsschnittstelle 8 kommunikativ verbunden ist.In addition, the device is 1 with one inside the case 6 arranged measuring device 10 equipped with the communication interface 8th is communicatively connected.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist derart ausgebildet, dass sie den für ihren Betrieb betätigten elektrischen Strom aus den elektrischen Leitungen 3a-c beziehen kann.The device according to the invention 1 according to the second embodiment is designed in such a way that it receives the electrical current actuated for its operation from the electrical lines 3a-c can relate.

Während des Betriebs der Vorrichtung 1 erfasst die Messeinrichtung 10 eine Spannung in der Vorrichtung 1, die über die Kommunikationsschnittstelle 8 an die externe Steuerung 21 übermittelt und von dieser ausgewertet wird. Wenn die Steuerung 21 das Vorliegen einer Überspannung, d.h. einer für das angeschlossene elektrische Niederspannungsgerät 2 schädlichen Spannung, feststellt, sendet sie über den Lichtwellenleiter 22 und die Kommunikationsschnittstelle 8 der Vorrichtung 1 ein entsprechendes Steuersignal an die Schalteinrichtung 7, vorliegend an die erste Schalteinheit 23 der Schalteinrichtung 7. Daraufhin bewirkt der elektromagnetische Aktuator 18 der ersten Schalteinheit 23 eine Schaltbewegung der Schaltkontakte 15, 16 der ersten Schalteinheit 23 und über die mechanischen Verbindungen zwischen den drei Schalteinheiten 23 auch ein zeitgleiches Schalten der zweiten und dritten Schalteinheiten 23.During the operation of the device 1 records the measuring device 10 a tension in the device 1 over the communication interface 8th to the external control 21st is transmitted and evaluated by it. When the controller 21st the presence of an overvoltage, ie one for the connected low-voltage electrical device 2 If it detects harmful voltage, it sends it over the optical fiber 22nd and the communication interface 8th the device 1 a corresponding control signal to the switching device 7th , in the present case to the first switching unit 23 the switching device 7th . The electromagnetic actuator then acts 18th the first switching unit 23 a switching movement of the switching contacts 15th , 16 the first switching unit 23 and via the mechanical connections between the three switching units 23 also a simultaneous switching of the second and third switching units 23 .

Im Folgenden wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die Besonderheiten der dritten gegenüber der zweiten Ausführungsform eingegangen wird. Die Vorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst drei Sockel 24, die innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet und an diesem befestigt sind, und drei zylindrische Patronen 25, die jeweils an ihren axial gegenüberliegenden Enden an ihrer Außenseite mit jeweils einem stiftförmigen Sockelanschluss 26a,b versehen sind. Genauer gesagt umfassen die Sockel 24 jeweils ein geräteseitiges Sockelelement 24a und ein stromversorgungseinrichtungsseitiges Sockelelement 24b. Die Patronen 25 sind jeweils über ihren in eine Aufnahme 27a des geräteseitigen Sockelelements 24a eines zugehörigen Sockels 24 eingesteckten geräteseitigen Sockelanschluss 26a und ihren in eine Aufnahme 27b des stromversorgungseinrichtungsseitigen Sockelelements 24b des zugehörigen Sockels 24 eingesteckten stromversorgungseinrichtungsseitigen Sockelanschluss 26b innerhalb des Gehäuses 6 auswechselbar in dem zugehörigen Sockel 24 befestigt. Die Patronen 25 beherbergen in ihrem Inneren jeweils zumindest eine Schalteinheit 23 der Schalteinrichtung 7 der Vorrichtung 1. 4 zeigt eine solche in einen zugehörigen Sockel 24 eingesteckte Patrone 25. Die Sockel-Patronen-Anordnung aus 4 kann die in 3 gestrichelt umrahmten Komponenten ersetzen.A device according to the invention is described below 1 described in accordance with a third embodiment, only the special features of the third compared to the second embodiment being discussed in order to avoid repetition. The device 1 according to the third embodiment comprises three sockets 24 that are inside the case 6 arranged and attached to this, and three cylindrical cartridges 25th , each at their axially opposite ends on their outside with a pin-shaped socket connection 26a , b are provided. More specifically, the sockets include 24 one base element on the device side 24a and a power supply device-side socket member 24b . The cartridges 25th are each over their in a recording 27a of the device-side base element 24a an associated base 24 plugged-in base connection on the device side 26a and theirs in a recording 27b of the power supply device-side base element 24b of the associated base 24 plugged-in socket connection on the power supply device side 26b inside the case 6 exchangeable in the corresponding base 24 attached. The cartridges 25th each house at least one switching unit in their interior 23 the switching device 7th the device 1 . 4th shows one such in an associated base 24 inserted cartridge 25th . The socket-cartridge arrangement 4th can the in 3 Replace the components framed by dashed lines.

Wenn sich die drei Schalteinheiten 23 der Vorrichtung 1 jeweils in einer separaten Patrone 25 befinden, ist der geräteseitige Schaltkontakt 15 einer Schalteinheit 23 über den geräteseitigen Sockelanschluss 26a der zugehörigen Patrone 25 und das geräteseitige Sockelelement 24a des zugehörigen Sockels 24 mit dem zugehörigen geräteseitigen Leitungsanschluss 11a-c der Vorrichtung 1 elektrisch leitend verbunden. In ähnlicher Weise ist der stromversorgungseinrichtungsseitige Schaltkontakt 16 der betrachteten Schalteinheit 23 über den stromversorgungseinrichtungsseitigen Sockelanschluss 26b der Patrone 25 und das stromversorgungseinrichtungsseitige Sockelelement 24b des Sockels 24 mit dem zugehörigen stromversorgungseinrichtungsseitigen Leitungsanschluss 13a-c der Vorrichtung 1 elektrisch leitend verbunden.When the three switching units 23 the device 1 each in a separate cartridge 25th is the switching contact on the device side 15th a switching unit 23 via the base connection on the device side 26a the associated cartridge 25th and the device-side base element 24a of the associated base 24 with the associated line connection on the device side 11a-c the device 1 electrically connected. The switching contact on the power supply device side is similar 16 of the switching unit under consideration 23 via the base connection on the power supply device side 26b the cartridge 25th and the power supply device-side socket member 24b of the base 24 with the associated line connection on the power supply device side 13a-c the device 1 electrically connected.

Falls es bei der Vorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform nicht gewünscht ist, die drei Schalteinheiten 23 jeweils paarweise mechanisch miteinander zu verbinden, ist es alternativ möglich, auch die zweiten und dritten Schalteinheiten 23 jeweils mit einem elektromagnetischen Aktuator 18 auszustatten. In diesem Fall kann entweder jede der drei Schalteinheiten 23 über zumindest einen der Sockelanschlüsse 26a,b der zugehörigen Patrone 25 und das geräteseitige Sockelelement 24a und/oder stromversorgungseinrichtungsseitige Sockelelement 24b des zugehörigen Sockels 24 mit der Kommunikationsschnittstelle 8 kommunikativ verbunden sein, oder lediglich die erste Schalteinheit 23 mit der Kommunikationsschnittstelle 8 kommunikativ verbunden sein. Im letzteren Fall ist es zweckmäßig, die drei Schalteinheiten 23 zusätzlich untereinander kommunikativ zu verbinden, um ein Gleichzeitiges Schalten der drei Schalteinheiten 23 der Schalteinrichtung 7 zu ermöglichen.If it is with the device 1 according to the third embodiment, the three switching units are not desired 23 To mechanically connect each other in pairs, it is alternatively possible to also connect the second and third switching units 23 each with an electromagnetic actuator 18th equip. In this case either of the three switching units 23 via at least one of the base connections 26a , b of the associated cartridge 25th and the device-side base element 24a and / or base element on the power supply device side 24b of the associated base 24 with the communication interface 8th be communicatively connected, or only the first switching unit 23 with the communication interface 8th be communicatively connected. In the latter case, it is advisable to use the three switching units 23 additionally to be connected to each other communicatively in order to switch the three switching units at the same time 23 the switching device 7th to enable.

Die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform sind in den Figuren rein schematisch dargestellt, um die Funktionsweise der Vorrichtung 1 zu verdeutlichen.The individual components of the device 1 according to the first, second and third embodiments are shown purely schematically in the figures to the mode of operation of the device 1 to clarify.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiment, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

Claims

Device (1) for switching an electrical low-voltage device (2) on and off, which is designed to run within at least one electrical line (3a-c) between the low-voltage device (2) and a power supply device (4) of an AC or DC low-voltage network (5) to be arranged with a housing (6), a switching device (7) arranged within the housing (6), the at least one device-side switching contact (15) and at least one Power supply device-side switching contacts (16) which can be moved in an at least substantially rectilinear switching movement, in particular along an axial direction of the housing (6), towards one another into an electrically conductive position and away from one another into an electrically separating position, and at least one from the outside the housing (6) comprises a manual actuating element (17) accessible to initiate the switching movement, a communication interface (8) for communication with an, in particular, external control (21), the communication interface (8) being particularly communicatively connected to the switching device (7), at least one device-side line connection (11a-c) which is electrically connected to the at least one device-side switching contact (15) and is provided for connecting at least one device-side line section (12a-c), and at least one power supply device-side line connection (13a-c), which is electrically connected to the at least one power supply device-side switching contact (16) and is provided for connecting at least one power supply device-side line section (14a-c).

Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the device (1) is designed in such a way that it can draw the electrical current required for its operation from the at least one electrical line (3a-c) as soon as it is connected via its at least one power supply device-side line connection (13a-c) is electrically connected to the at least one power supply device-side line section (14a-c).

Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the line connections (11a-c, 13a-c) each comprise a connection terminal, in particular a push-in terminal, for fastening at least one line section (12a-c, 14a-c), preferably with the connection terminal from the outside of the housing (6) is accessible.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the communication interface (8) comprises at least one optical connection (9) for an optical waveguide (22).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) comprises a measuring device (10) preferably arranged within the housing (6), the means for detecting a voltage, a current, a switching frequency and / or a Has switching time and is particularly communicatively connected to the communication interface (8).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device (7) comprises a plurality of switching units (23) each having a device-side switching contact (15) and a power supply-device-side switching contact (16).

Device (1) according to Claim 6 , characterized in that at least one switching unit (23), in particular exactly one switching unit (23) or each switching unit (23), is directly connected to the communication interface (8), in particular communicatively.

Device (1) according to Claim 7 , characterized in that the switching units (23) are connected to one another, preferably two adjacent switching units (23) are connected to one another, in particular communicatively and / or mechanically connected to one another, in order to enable the switching units (23) to be switched simultaneously.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has at least one base (24) arranged within the housing (6) and fastened to it and at least one, in particular, at least substantially cylindrical cartridge (25), which in its interior houses at least the switching device (7) or a part of it and is provided with at least one base connection (26a, b) via which the cartridge (25) within the housing (6) is exchangeably fastened in the base (24) , in particular inserted or screwed into it, preferably the at least one cartridge (25) being provided at two opposite ends on its outside with an in particular pin-shaped base connection (26a, b), device-side base connection (26a) and power supply device-side base connection (26b) .

Device (1) according to Claim 9 and one of the Claims 6 to 8th , characterized in that each switching unit (23) of the switching device (7) is housed in a separate replaceable cartridge (25).

Device (1) according to Claim 9 or 10 , characterized in that the at least one device-side switching contact (15) of the switching device (7) or the device-side switching contact (15) of a switching unit (23) of the switching device (7) via the at least one base connection (26a, b), in particular the device-side base connection (26a), the associated cartridge (25) and the associated base (24) is electrically conductively connected to the associated at least one device-side line connection (11a-c), and the at least one power supply device-side switching contact (16) of the switching device (7) or the power supply device-side switching contact (16) of the switching unit (23) of the switching device (7) is electrically conductively connected via the at least one base connection (26a, b), in particular the base connection (26b) on the power supply device side, the cartridge (25) and the base (24) with the associated at least one line connection (13a-c) on the power supply device side.

Device (1) according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that the at least one cartridge (25), in particular the switching device (7) housed therein or the part thereof, via the at least one base connection (26a, b) of the cartridge (25) and the associated base (24) the communication interface (8) is particularly communicatively connected.

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an overload protection fuse, such as a fuse, a circuit breaker, a self-resetting fuse and / or an electronic fuse, preferably inside the housing (6), is provided on the device side.

Arrangement (19), the multiple, preferably parallel or one behind the other arranged devices (1), in each case according to one of the preceding claims, and comprises a controller (21), wherein at least one device (1), in particular exactly one device (1) or each device (1), is directly connected to the controller (21) via its communication interface (8), in particular communicatively, in particular the devices (1) via their communication interfaces (8) are connected to each other, preferably two adjacent devices (1), in particular communicatively.

A method for retrofitting a system, in particular a vehicle electrical system, industrial system or power plant, with several switchable electrical low-voltage devices, each of which is assigned a switching device to which they are connected, a central switching device in which the switching devices are installed and / or accommodated, and at least one controller (21) which is connected to the central switchgear, wherein - a new switchable electrical low-voltage device (2) is added to the system and connected to a power supply device (4) via at least one electrical line (3a-c), - at least a device (1) according to one of the Claims 1 to 13 is arranged within the at least one electrical line (3a-c), and - the at least one device (1), in particular via an optical waveguide (22) with the at least one controller (21) of the system and / or with a controller of the added low-voltage device ( 2) is connected.