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Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 oder 3, ein Verfahren für einen Leistungsschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 13 oder 14, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium.
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Leistungsschalter sind Schutzgeräte, die ähnlich wie eine Sicherung funktionieren. Leistungsschalter überwachen den durch sie mittels eines Leiters hindurchfließenden Strom und unterbrechen den elektrischen Strom bzw. Energiefluss zu einer Energiesenke bzw. einem Verbraucher, was als Auslösung bezeichnet wird, wenn Schutzparameter, wie Stromgrenzwerte oder Strom-Zeitspannengrenzwerte, d.h. wenn ein Stromwert für eine gewisse Zeitspanne vorliegt, überschritten werden. Die Unterbrechung erfolgt beispielsweise durch Kontakte des Leistungsschalters, die geöffnet werden. Im Unterschied zu einer Sicherung sind diese Schutzparameter bzw. Ansprechwerte bei einem Leistungsschalter einstellbar, beispielsweise mittels einer Steuereinheit, wie einer elektronischen Auslöseeinheit.
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Insbesondere für Niederspannungsstromkreise bzw. -netze gibt es abhängig von der Höhe des vorgesehenen elektrischen Stromes im elektrischen Stromkreis verschiedene Typen von Leistungsschaltern. Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Schalter gemeint, wie sie in Niederspannungsanlagen für Ströme von 63 bis 6300 Ampere eingesetzt werden. Spezieller werden geschlossene Leistungsschalter für Ströme von 63 bis 1600 Ampere, insbesondere von 125 bis 630 oder 1200 Ampere eingesetzt. Offene Leistungsschalter werden insbesondere für Ströme von 630 bis 6300 Ampere, spezieller von 1200 bis 6300 Ampere verwendet. Offene Leistungsschalter werden auch als Air Circuit Breaker, kurz ACB, und geschlossene Leistungsschalter als Moulded Case Circuit Breaker oder Kompaktleistungsschalter, kurz MCCB, bezeichnet.
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Mit Niederspannung sind Spannungen bis 1000 Volt Wechselspannung oder 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind ferner Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung mit Werten von 50 Volt Wechselspannung oder 120 Volt Gleichspannung sind.
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Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind Leistungsschalter mit einer als Steuereinheit dienenden elektronischen Auslöseeinheit, auch als Electronic Trip Unit, kurz ETU, bezeichnet, gemeint. Die Steuereinheit überwacht die Höhe des durch Sensoren, wie einem Rogowski-Transformator (Rogowskispule), gemessenen elektrischen Stromes bzw. zusätzlich in analoger Weise der Spannung oder/und anderer Parameter des elektrischen Stromkreises und bewirkt eine Unterbrechung des elektrischen Stromkreises, wenn Schwellwerte überschritten werden.
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Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Leistungsschalter mit einer elektromechanischen Unterbrechungseinheit, zur Unterbrechung des durch den Leistungsschalter überwachten Niederspannungsstromkreises, gemeint.
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Bei der Inbetriebnahme und der regelmäßigen Wartung von Leistungsschaltern werden diese probeweise ausgelöst. Die Messung der Auslösezeit ist von Interesse, um den Zustand der Unterbrechungseinheit bzw. des Schalterantriebs beurteilen zu können. Problematisch ist die Erfassung des Zeitpunktes, zu dem der Leistungsschalter die Kontakte geöffnet hat. In vielen Fällen sind die Leistungsschalter nicht mit einem Rückmeldekontakt für die Schalterstellung ausgestattet, so dass auf eine Erfassung der Öffnungszeit verzichtet werden musste. Selbst wenn ein Rückmeldekontakt vorhanden ist, entstehen auf dem Kommunikationsweg mittels der internen Datenübertragung häufig Latenzzeiten, die eine Messung mit ausreichender Genauigkeit nicht erlauben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Ermittlung von Auslösezeiten eines Leistungsschalters, insbesondere ohne Rückmeldekontakt, zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Leistungsschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 3, ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 oder 14, einen Computer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16, ein computerlesbares Speichermedium mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 oder ein Datenträgersignal mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst.
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Ein Leistungsschalter für einen Niederspannungsstromkreis, der ein mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspannungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kommunikationsschnittstelle aufweist, die mit einer computerseitigen zweiten Kommunikationsschnittstelle eines Computers verbunden ist, wobei der Computer eine Anzeigeeinrichtung, eine Eingabeeinrichtung und ein Mikrofon aufweist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in einen geöffneten Zustand schaltbar ist, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist.
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Der Computer weist ein Computerprogrammprodukt auf, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführbar sind:
- (-dass ein Geräuschmuster eines vom geschlossenen in den geöffneten Zustand schaltendenden Leistungsschalters gespeichert oder mit dem Mikrofon (vorab) aufgenommen wird,)
- - dass über die Eingabeeinrichtung ein Testbefehl für den Leistungsschalter initiierbar ist,
- - dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals von der zweiten Kommunikationsschnittstelle über die erste Kommunikationsschnittstelle an den Leistungsschalter initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals durch die zweite Kommunikationsschnittstelle mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- - dass über das Mikrofon akustische Geräusche aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals:
- a) bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes eines aktuell durch das Mikrofon erfassten Geräusches oder
- b) bei Erkennung eines (vorab) aufgenommenen Geräuschmusters (des Schaltgeräusches) oder
- c) bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters (des Schaltgeräusches)
- ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- - dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- - dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung des Computers angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters zu erhalten.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Ermittlung der Auslösezeit eines Leistungsschalter auch bei nicht vorhandenem bzw. fehlendem Rückmeldekontakt der Unterbrechungseinheit, sowie insbesondere bei im Niederspannungsstromkreis verbauten bzw. im Einsatz befindlichen Leistungsschaltern, ermöglicht wird. Dies erfolgt vorteilhaft auf einfache Weise, durch eine akustische Messung. Damit keine eine Beurteilung des Schalterzustandes ermöglicht werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Entfernung zwischen Leistungsschalter und Mikrofon oder Computer mittels der Eingabeeinrichtung eingebbar oder einstellbar, um die Ermittlung der Auslösezeit zu verbessern. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine genauere Ermittlung der Auslösezeit ermöglicht wird.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, mit einem Leistungsschalter für einen Niederspannungsstromkreis,
der ein mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspannungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kommunikationsschnittstelle aufweist, die mit einer computerseitigen zweiten Kommunikationsschnittstelle eines Computers verbunden ist,
wobei der Computer eine Anzeigeeinrichtung, eine Eingabeeinrichtung und eine Kamera aufweist,
das Trennkontaktsystem eine optische Signalisierung am Leistungsschalter aufweist, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt,
ist erfindungsgemäß ebenfalls der Leistungsschalter über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in den geöffneten Zustand schaltbar ist, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist.
Der Computer weist ein Computerprogrammprodukt auf, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführbar sind,
- - dass ein Bild eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen wird,
- - dass über die Eingabeeinrichtung ein Testbefehl für den Leistungsschalter initiierbar ist,
- - dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals von der zweiten Kommunikationsschnittstelle über die erste Kommunikationsschnittstelle an den Leistungsschalter initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- - dass mittels der Kamera visuelle Veränderungen zeitlich aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals das Bild des gespeicherten oder aufgenommenen geöffneten Zustandes des Leistungsschalters fortlaufend mit dem aktuell durch die Kamera aufgenommenen Bildes verglichen wird und bei Erkennung eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- - dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- - dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung des Computers angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters zu erhalten.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Ermittlung der Auslösezeit eines Leistungsschalter auch bei nicht vorhandenem bzw. fehlendem Rückmeldekontakt der Unterbrechungseinheit, sowie insbesondere bei im Niederspannungsstromkreis verbauten bzw. im Einsatz befindlichen Leistungsschaltern, durch eine optische Erfassung ermöglicht wird. Damit keine eine Beurteilung des Schalterzustandes ermöglicht werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird auch ein Bild des im geschlossen Zustand, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis möglich ist, befindlichen Leistungsschalters gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen, so dass die Bilderfassung durch die Kamera auf die optische Signalisierung am Leistungsschalter, die einen geöffneten Zustand anzeigt, fokussiert werden kann.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine verbesserte und sichere Erfassung der Auslösezeit gegeben ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist nach Abgabe des Auslösesignals die Erfassung des zweiten Zeitstempels zeitlich begrenzt.
Insbesondere durch einen Erfassungszeitgrenzwert. Dieser liegt insbesondere im einstelligen Sekundenbereich, beispielsweise bei ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder neun Sekunden.
Nach Ablauf des Erfassungszeitgrenzwertes wird eine Nichterfassungsinformation auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Begrenzung der Meßzeit bzw. Erfassungszeit gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an Stelle der Anzeige der zeitlichen Differenz oder zusätzlich eine durch einen ersten und einen zweiten Zeitgrenzwert bestimmte Zeitspanne vorgesehen, die zeitliche Differenz wird mit der Zeitspanne verglichen, bei innerhalb der Zeitspanne liegender zeitlicher Differenz wird eine erste Information, andernfalls eine zweite Information auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass bereits eine einfache Bewertung der Auslösezeit vorgenommen wird. Eine Information „In Ordnung“ / „Nicht in Ordnung“ bzw. „Wartung erforderlich“ kann vorteilhaft angezeigt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste oder die zweite Information eine Wartungsinformation. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein bewerteter Wartungshinweis angezeigt wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Leistungsschalter ein Kompaktleistungsschalter oder ein Luftleistungsschalter. Die Erfindung ist vorteilhaft besonders gut für derartige Leistungsschalter einsetzbar, da diese ein signifikantes und lautes Schaltgeräusch / Auslösegeräusch aufweisen bzw. eine optische Anzeige aufweisen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsschnittstelle eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle.
Die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle ist vorteilhaft eine USB-Schnittstelle, die standardisiert und weit verbreitet ist.
Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle ist vorteilhaft eine Bluetooth-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle, die standardisiert und weit verbreitet sind.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass auf standardisierte und vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Computer ein mobiler Computer, insbesondere ein Laptop oder ein Smartphone. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Messung in einer installierten Anlage ohne größeren Aufwand, insbesondere bei einem Smartphone, ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein paralleles Verfahren beansprucht. Das erfindungsgemäße Verfahren für einen Leistungsschalter mit einem mechanischen Trennkontaktsystem für einen Niederspannungsstromkreis ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter über eine erste Kommunikationsschnittstelle von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist. Der geschlossene Leistungsschalter wird über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in den geöffneten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird. Über ein Mikrofon wird ein akustisches Geräusch des Trennkontaktsystems erfasst, wobei nach Abgabe des Auslösesignals
- a) bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes des erfassten Geräusches oder
- b) bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird.
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Das gespeicherte Geräuschmuster eines vom geschlossenen in den geöffneten Zustand schaltendenden Leistungsschalters kann vorab mit dem Mikrofon aufgenommen werden. Eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel wird ermittelt. Die zeitliche Differenz wird als Auslösezeit des Leistungsschalters angezeigt.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein alternatives paralleles Verfahren beansprucht. Das alternative erfindungsgemäße Verfahren für einen Leistungsschalter mit einem mechanischen Trennkontaktsystem für einen Niederspannungsstromkreis, wobei das Trennkontaktsystem eine optische Signalisierung am Leistungsschalter aufweist, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter über eine erste Kommunikationsschnittstelle von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist. Der geschlossene Leistungsschalter wird über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in den geöffneten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird. Über eine Kamera wird die optische Signalisierung am Leistungsschalter erfasst und nach Abgabe des Auslösesignals bei Erkennung eines geöffneten Zustandes ein zweiter Zeitstempel erfasst. Eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel wird ermittelt. Die zeitliche Differenz wird als Auslösezeit des Leistungsschalters angezeigt.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein Computer, Computerprogrammprodukt, computerlesbares Speichermedium und Datenträgersignal beansprucht.
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Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1 oder 3, als auch rückbezogen lediglich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Patentansprüchen, bewirken eine Verbesserung der Ermittlung von Auslösezeiten eines (Niederspannungs-)Leistungsschalters.
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Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden.
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Dabei zeigt die Zeichnung:
- 1 eine schematische Darstellung mit einem Leistungsschalter.
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1 zeigt eine schematische Darstellung mit einem Leistungsschalter LS und einem Computer PC. Ein Leistungsschalter LS für einen Niederspannungsstromkreis, der ein nicht dargestelltes mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspannungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kommunikationsschnittstelle COM1 aufweist, ist mit einer computerseitigen zweiten Kommunikationsschnittstelle COM2 eines Computers PC verbunden. Der Computer ist beispielsweise ein mobiler Computer, wie ein Laptop oder ein Smartphone. In 1 ist ein Smartphone als Computer PC dargestellt.
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Der Computer PC weist eine Anzeigeeinrichtung AE, eine Eingabeeinrichtung EE und ein Mikrofon MC auf. Die Anzeigeeinrichtung AE und die Eingabeeinrichtung EE können als kombinierte Einrichtung ausgeführt sein.
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Der Leistungsschalter LS ist erfindungsgemäß über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in einen geöffneten Zustand schaltbar, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist.
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Der Computer PC weist ein Computerprogrammprodukt auf, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführbar sind.
- 1.) Dass über die Eingabeeinrichtung EE ein Testbefehl für den Leistungsschalter initiierbar ist.
- 2.) Dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals AS von der zweiten Kommunikationsschnittstelle COM2 über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 an den Leistungsschalter LS initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter LS in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS durch die zweite Kommunikationsschnittstelle COM2 mittels eines ersten Zeitstempels (im Computerprogrammprodukt / Computer) erfasst wird.
- 3.) Dass über das Mikrofon MC akustische Geräusche erfassbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals AS:
- a) bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes eines erfassten Geräusches oder
- b) bei Erkennung eines vorab aufgenommenen Geräuschmusters oder
- c) bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters (des Schaltgeräusches)
ein zweiter Zeitstempel erfasst wird.
Die Varianten a), b) oder c) können einzeln, in beliebigen Kombinationen oder gemeinsam (z.B. als Alternativen) im Computerprogrammprodukt implementiert sein. - 4.) Dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird.
- 5.) Dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung AE des Computers PC angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters LS zu erhalten.
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In einem dem ersten Schritt 1.) vorgelagerten Schritt kann ein Geräuschmuster eines vom geschlossenen in den geöffneten Zustand schaltendenden Leistungsschalters (vorab) mit dem Mikrofon MC aufgenommen werden, dass dann im Schritt 3 b) zum Vergleich herangezogen wird. Mit vorab kann hier eine vor der Ermittlung der Auslosezeit, d.h. vor der Eingabe eines Testbefehls, durchgeführte Aufnahme gemeint sein.
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Alternativ kann ein anderweitig aufgenommenes Geräuschmuster, welches Beispiele im Zuge der Fertigung des Leistungsschalter ermittelt bzw. aufgenommen wurde, im Computerprogrammprodukt gespeichert sein. Dieses würde dann im Schritt 3 c) zum Vergleich herangezogen.
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In einer Alternative kann die Entfernung zwischen Leistungsschalter LS und Mikrofon MC oder Computer PC mittels der Eingabeeinrichtung EE eingebbar oder einstellbar sein, um die Ermittlung der Auslösezeit durch eine Berücksichtigung der Laufzeit des Schalls zu verbessern.
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In einer alternativen Variante weist der Computer PC eine Anzeigeeinrichtung AE, eine Eingabeeinrichtung EE und eine Kamera auf. Das Trennkontaktsystem weist eine optische Signalisierung am Leistungsschalter LS auf, beispielsweise durch einen Schalthebel SH, gemäß 1 an der Vorderseite des Leistungsschalters LS, der (synchron) einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt.
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Auch hier ist erfindungsgemäß der Leistungsschalter LS über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in den geöffneten Zustand schaltbar, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist.
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Der Computer weist ein Computerprogrammprodukt auf, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführbar sind.
- 1.) Das ein Bild eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters LS gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen wird.
- 2.) Das über die Eingabeeinrichtung ein Testbefehl für den Leistungsschalter LS initiierbar ist.
- 3.) Das ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals AS von der zweiten Kommunikationsschnittstelle COM2 über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 an den Leistungsschalter LS initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter LS in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird.
- 4.) Das mittels der Kamera visuelle Veränderungen zeitlich aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals AS das Bild des gespeicherten oder aufgenommenen geöffneten Zustandes des Leistungsschalters fortlaufend mit dem aktuell durch die Kamera aufgenommenen Bildes verglichen wird und bei Erkennung eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird.
- 5. Das eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird.
- 6. Das die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung AE des Computers PC angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters zu erhalten.
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Es versteht sich von selbst, dass während der erfindungsgemäßen Ermittlung der Auslösezeit die Kamera des Computers PC auf den Leistungsschalter LS bzw. den Schalthebel SH ausgerichtet / fokussiert sein muss.
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Alternativ kann auch ein Bild des im geschlossen Zustand, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis möglich ist, befindlichen Leistungsschalters gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen sein, so dass die Bilderfassung durch die Kamera auf die optische Signalisierung am Leistungsschalter (i.B. den Schalthebel SH), die einen geöffneten Zustand anzeigt, fokussiert werden kann.
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Nach Abgabe des Auslösesignals AS kann die Erfassung des zweiten Zeitstempels zeitlich begrenzt werden, insbesondere durch einen Erfassungszeitgrenzwert. Nach Ablauf des Erfassungszeitgrenzwertes kann eine Nichterfassungsinformation oder Nichtauslöseinformation auf der Anzeigeeinrichtung AE angezeigt werden.
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An Stelle der Anzeige der zeitlichen Differenz oder zusätzlich, kann eine durch einen ersten und einen zweiten Zeitgrenzwert bestimmte Zeitspanne vorgesehen sein. Die zeitliche Differenz wird mit der Zeitspanne verglichen. Bei innerhalb der Zeitspanne liegender zeitlicher Differenz wird eine erste Information, wie beispielsweise „Schalteinrichtung in Ordnung“, andernfalls eine zweite Information, wie beispielsweise „Schalteinrichtung defekt“ oder „Schalteinrichtung / Leistungsschalter überprüfen“ auf der Anzeigeeinrichtung AE dargestellt werden.
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Die erste und zweite Kommunikationsschnittstelle kann eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle sein. Die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle kann eine USB-Schnittstelle sein. Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann eine Bluetooth-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle sein. Wesentlich ist, dass erste und zweite Kommunikationsschnittstelle miteinander kommunizieren können, d.h. dass ein Auslösesignal AS vom Computer PC zum Leistungsschalter LS übertragen werden kann. Das Auslösesignal AS bzw. die Befehle können über eine Verbindung mit einer Frontschnittstelle des Leistungsschalters (USB-Kabel oder Bluetooth - drahtlose Übertragung) übertragen bzw. gegeben werden.
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Allgemein ist das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
- - dass der Leistungsschalter LS über eine erste Kommunikationsschnittstelle COM1 von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist,
- - dass der geschlossene Leistungsschalter LS über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- - dass über ein Mikrofon MC ein akustisches Geräusch des Trennkontaktsystems erfasst wird, wobei nach Abgabe des
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Auslösesignals bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes des Geräusches oder bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- - dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- - dass die zeitliche Differenz als Auslösezeit des Leistungsschalters angezeigt wird.
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Das alternative Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
- - das Trennkontaktsystem weist eine optische Signalisierung am Leistungsschalter LS auf, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt,
- - der Leistungsschalter LS ist über eine erste Kommunikationsschnittstelle COM1 von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist, schaltbar,
- - der geschlossene Leistungsschalter LS wird über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in den geöffneten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- - dass über eine Kamera die optische Signalisierung am Leistungsschalter LS erfasst wird und nach Abgabe des Auslösesignals bei Erkennung eines geöffneten Zustandes ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- - dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- - dass die zeitliche Differenz als Auslösezeit des Leistungsschalters angezeigt wird.
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Das Verfahren bzw. die (Verfahrens-)Schritte können vorteilhaft in einem Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die genannten Schritte bzw. Teilschritte auszuführen, realisiert sein. Das Computerprogrammprodukt wird erfindungsgemäß auf einem Computer PC, der über die Kommunikationsschnittstellen COM1, COM2 mit dem Leistungsschalter LS verbunden ist, ausgeführt.
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Das Computerprogrammprodukt kann erfindungsgemäß vorteilhaft auf einem computerlesbaren Speichermedium, wie einem USB-Stick, einer CD, einer DVD, etc., gespeichert sein.
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Das Computerprogrammprodukt kann erfindungsgemäß vorteilhaft durch ein Datenträgersignal übertragen werden, beispielsweise von einem zentralen Server zum Computer PC, beispielsweise über ein Kommunikationsnetz, wie ein Telekommunikationsnetz bzw. das Internet. Beispielsweise kann ein oder mehrere Geräuschmuster eines Leistungsschalters vom Sever zum Computer PC übertragen werden, um eine Ermittlung der Auslösezeit zu ermöglichen.
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Die Erfindung eignet sich besonders gut für Kompaktleistungsschalter oder Luftleistungsschalter eingangs genannter Art, da diese signifikante Schaltgeräusche aufweisen. Ferner weisen diese meist eine optische Signalisierung in Form eines Schalthebels SH auf.
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Im Folgenden wird die Erfindung noch einmal mit anderen Worten erläutert.
Ein Testbefehl / Auslösebefehl wird von einem Computer PC, wie einem Notebook oder Smartphone, mit einem Computerprogrammprodukt, wie einer Testsoftware abgegeben.
Das Computerprogrammprodukt greift auf das meist ohnehin vorhandene im Computer eingebaute oder ansteckbare Mikrofon MC zu. Es erfolgt eine Detektion hinsichtlich eines Knalls, d.h. ein entsprechender eingestellter Amplitudenschwellwert wird überschritten. Der Knall bzw. das Schaltgeräusch bzw. Auslösegeräusch wird durch das Auslösen des Schalters verursacht. Der Schaltvorgang eines Leistungsschalters LS, insbesondere Kompaktleistungsschalter oder Luftleistungsschalter, ist so laut, dass er von anderen Umgebungsgeräuschen im Allgemeinen klar zu unterscheiden ist. Darüber hinaus hat das akustische Schaltgeräusch eine sehr dedizierte Charakteristik, die relativ leicht zu erkennen / von anderen Geräuschquellen zu unterscheiden ist.
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Bei der akustischen Erfassung der Auslösung spielen eine Reihe von Latenzzeiten eine Rolle:
- - Absenden des Befehls auf dem Computer PC, Übertragung auf z.B. drahtgebundene USB-Schnittstelle. Die Latenzzeit könnte mit Laborversuchen / Geschwindigkeitsmessungen direkt auf dem Computer PC ermittelt werden.
- - Entgegennehmen des Befehls im Leistungsschalter, Betätigung der Unterbrechungseinheit, z.B. eines Auslösemagneten. Diese interne Schalterlaufzeit kann durch Messungen im Systemtest ermittelt werden, beispielsweise ein Mittelwert.
- - Mechanische Zeit bis zum Öffnen des Schalters, die eigentlich gemessen werden soll.
- - Laufzeit des Schalls vom Leistungsschalter LS bis zum Mikrofon MC des Computers PC. Häufig bedingt durch die typische Länge des z.B. USB-Kabels, z.B. ca. Im, das entspricht i.B. einer Laufzeit von 3ms. Die Entfernung vom Schalter kann eine Benutzereingabe sein.
- - Erkennung des Knalls auf dem Computer PC. Im wesentlichen Computerprogrammprodukt / Software-bedingt. Diese könnte mit Laborversuchen und Geschwindigkeitsmessungen mit Computer PC ermittelt werden.
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Insgesamt dauert eine Auslösung typischerweise ca. 60 ms (Millisekunden). Eine Messgenauigkeit von ca. 5 ms würde bereits ausreichende Ergebnisse für die Einschätzung des Zustandes des z.B. Antriebs eines Leistungsschalters erlauben.
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Die erfindungsgemäße Lösung benötigt keine aufwendige zusätzliche Hardware. Sie nutzt im wesentlichen Komponenten, die ohnehin vorhanden sind.
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Es wird der durch die Schaltung erzeugte Knall erfasst. Nach einschlägigen Normen müssen Auslösetests regelmäßig vorgenommen werden. Durch die erfindungsgemäße quantitative Erfassung der Auslösezeiten als Messreihe können Schlüsse für die Wartung des Leistungsschalters gezogen werden. Durch die Erfindung kann eine vorausschauende Wartung geplant werden. Erfindungsgemäß wird eine Kombination von Software (rechnerische Eliminierung der Latenzzeiten, Erkennen des Knallgeräusches) mit vorhandener Hardware (Mikrophone) und Leistungsschalter vorgeschlagen.
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Erfindungsgemäß wird der Einbau bzw. das Vorsehen eines Rückmeldekontakt vorteilhaft vermieden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das 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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014217292 A1 [0007]
- DE 102014217332 A1 [0007]
- DE 102015217108 A1 [0007]
- DE 102014218831 A1 [0007]
- DE 102014218910 A1 [0007]
- DE 102016201651 A1 [0007]
- DE 102015226475 A1 [0007]
- DE 102015216981 A1 [0007]
- DE 102016202827 A1 [0007]
- DE 102016201659 A1 [0007]
- DE 102015210479 A1 [0007]
- DE 102014224173 A1 [0007]
- DE 102015216023 A1 [0007]
- DE 102016217425 A1 [0007]
- DE 102016205196 A1 [0007]
- DE 102016221093 A1 [0007]
- DE 102017211900 A1 [0007]
- DE 102017201239 A1 [0007]
- DE 102017205003 A1 [0007]
- DE 102017205004 A1 [0007]
- DE 102017212477 A1 [0007]
- DE 102017214903 A1 [0007]
- DE 102017214907 A1 [0007]
- DE 102017215820 A1 [0007]
