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Die Erfindung betrifft das technische Gebiet eines Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis, wie ein Brandschutzschalter oder ein Leitungsschutzschalter, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 13.
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Mit Niederspannung sind Spannungen von bis zu 1000 Volt Wechselspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung, mit Werten von 50 Volt Wechselspannung bzw. 120 Volt Gleichspannung, sind.
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Mit Niederspannungsstromkreis bzw. -netz oder -anlage sind Stromkreise mit Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere, spezifischer bis zu 63 Ampere gemeint.
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Mit Fehlerlichtbögen sind Lichtbögen gemeint, die im Fehlerfall auftreten, d.h. die durch Fehler im Stromkreis entstehen. Beispielsweise durch schlecht geklemmte, fehlerhafte bzw. schlecht leitende Verbindungen bzw. Kontakte im elektrischen Stromkreis, z.B. in Verteilerdosen, Schaltern oder Steckdosen des Niederspannungsstromkreises.
Nicht gemeint sind (Stör-)Lichtbögen, wie sie beispielsweise beim regulären Betrieb eines Netzes, z.B. beim Schalten bzw. an den Bürsten eines Motors, auftreten.
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Mit seriellen Fehlerlichtbögen sind Lichtbögen gemeint, die im Strompfad des Stromkreises auftreten, d.h. über den Lichtbogen fließt der Strom, der z.B. auch über einen Verbraucher fließt. D.h. fließt ein Strom in einem „fast unterbrochenen“ Leiter entsteht an der Unterbrechungsstelle ein so genannter serieller Fehlerlichtbogen.
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Brandschutzschalter sind relativ neuartige Schutzeinrichtungen für Stromkreise bzw. Spannungsnetze und dienen zum Erkennen von derartigen (insbesondere seriellen) Fehlerlichtbögen. Brandschutzschalter können insbesondere in Hausinstallationseinrichtungen, wie Sicherungskästen, eingesetzt werden, um derartige Fehler zu erkennen und bei Vorliegen eines Fehlers bzw. Überschreitung eines Fehlerlichtbogengrenzwertes eine Initiierung zur Unterbrechung des elektrischen Stromkreises veranlassen, selbst unterbrechen bzw. ein Fehlerlichtbogenerkennungssignal abgeben.
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Leitungsschutzschalter sind seit langem bekannte Überstromschutzeinrichtungen, die in der Elektroinstallationstechnik in Niederspannungsstromkreisen eingesetzt werden. Diese schützen Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stromes und/oder Kurzschluss. Ein Leitungsschutzschalter kann den Stromkreis bei Überlast und/oder Kurzschluss selbsttätig abschalten. Ein Leitungsschutzschalter ist ein nicht selbsttätig zurückstellendes Sicherungselement.
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Leistungsschalter sind, im Gegensatz zu Leitungsschutzschaltern, für Ströme größer als 125 A vorgesehen, teilweise auch schon ab 63 Ampere. Leitungsschutzschalter sind deshalb einfacher und filigraner aufgebaut.
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Leitungsschutzschalter sind in der Regel elektromechanisch aufgebaut. Sie weisen einen Schaltkontakt bzw. Arbeitsstromauslöser zur Unterbrechung (Auslösung) des elektrischen Stromes; ein Bimetall-Schutzelement bzw. Bimetall-Element zur Auslösung (Unterbrechung) bei länger anhaltenden Überstrom respektive bei thermischer Überlast; einen elektromagnetischen Auslöser mit einer Spule zur kurzzeitigen Auslösung bei Überschreiten eines Überstromgrenzwerts bzw. im Falle eines Kurzschlusses; und eine oder mehrere Lichtbogenlöschkammer(n) bzw. Einrichtungen zur Lichtbogenlöschung auf. Ferner Anschlusselemente für Leiter des zu schützenden elektrischen Stromkreises.
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Grundsätzlich überwachen Leitungsschutzschalter die Höhe des elektrischen Stromes im Stromkreis und unterbrechen bei Überschreitung von Stromgrenzwerten bzw. Strom-Zeitspannen-Grenzwerten den Stromkreis.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schutzschaltgerät, insbesondere einen Brandschutzschalter oder Leitungsschutzschalter, zu verbessern, speziell eine Erkennung des Auslösegrundes zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schutzschaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder ein Verfahren gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist ein Schutzschaltgerät zur Unterbrechung eines elektrischen Niederspannungsstromkreis bei Überschreitung von Strom- oder Strom-Zeitgrenzwerten vorgesehen, aufweisend:
- - ein Gehäuse mit Anschlüssen für Leiter des Niederspannungsstromkreises,
- - eine Unterbrechungseinheit mit Kontakten, zur Unterbrechung des Niederspannungsstromkreises innerhalb des Gehäuses,
- - einen mit der Unterbrechungseinheit verbundenen Bimetall-Auslöser,
- - einen mit der Unterbrechungseinheit verbundenen magnetischen Auslöser,
- - eine Strommesseinrichtung, zur periodischen Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises, wobei periodisch die Höhe des Stromes bzw. der korrespondierende Effektivwert der Höhe des Stromes ermittelt wird,
- - eine Spannungsmesseinrichtung, zur periodischen Ermittlung des Effektivwertes der Spannung des Niederspannungsstromkreises,
- - eine Anzeigeeinrichtung, zur Anzeige von Informationen des Schutzschaltgerätes,
- - eine Steuerungseinheit, die mit der Strommesseinrichtung, der Anzeigeeinrichtung und der Unterbrechungseinheit verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass einerseits die mit einer ersten Periode ermittelte Höhe des Stromes mit einem ersten Stromschwellwert verglichen wird, bei dessen Überschreitung ein erstes Zeitfenster mit einer ersten Zeitdauer startet, innerhalb der ersten Zeitdauer der ermittelte Effektivwert der Spannung mit einem ersten Spannungsschwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung eine erste Informationsanzeige erfolgt.
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Das andererseits der mit einer zweiten Periode ermittelte Effektivwert der Höhe des Stromes mit einem zweiten Stromschwellwert verglichen wird, bei dessen Überschreitung ein zweites Zeitfenster startet, nach Start des zweiten Zeitfensters und Ablauf der ersten Zeitdauer der ermittelte Effektivwert der Spannung mit dem ersten Spannungsschwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung eine zweite Informationsanzeige erfolgt.
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Durch Wahl der ersten und zweiten Periode, ersten Zeitdauer, Stromschwellwerte und Spannungsschwellwerte kann vorteilhaft eine Anzeige unterschiedlicher Betriebsfälle bzw. Auslösegründe erfolgen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die erste Periode im Bereich einer Millisekunde, so dass etwa jede Millisekunde die ermittelte Höhe des Stromes mit dem ersten Stromschwellwert verglichen wird.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine optimale Zeitspanne für die Anzeige von Kurzschlusszuständen bzw. einer Kurzschlussauslösung vorliegt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die erste Zeitdauer im Bereich 200 Millisekunden, so dass bei jeder Überschreitung des ersten Stromschwellwertes ein erstes Zeitfenster mit einer Zeitdauer von etwa 200 Millisekunden startet.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine optimale erste Zeitdauer für die Anzeige von Kurzschlusszuständen bzw. einer Kurzschlussauslösung vorliegt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Schutzschaltgerät einen Nennstrom auf. Der Nennstrom ist der in Schutzschaltgerät im Normalfall bzw. Betriebsfall maximal fließende Strom, wenn das Gerät mit der Nennspannung versorgt wird. D.h. ein Überstrom oder Kurzschlussstrom ist hiermit nicht gemeint. Der Nennstrom von Schutzschaltgeräten liegt üblicherweise bei 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 30 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A, 125 A, usw.
Der erste Stromschwellwert ist ein Vielfaches des Nennstromes. Insbesondere ist der erste Stromschwellwert das dreifache oder fünffache des Nennstromes, bzw. ein Wert in diesem Bereich oder um diesen Bereich herum. Der Stromschwellwert kann je nach Charakteristik des Schutzschaltgerätes (B, C, D, usw.) eingestellt werden.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Lösung für die Höhe des ersten Stromschwellwertes in Abhängigkeit vom Schutzschalterseitigen Nennstrom gegeben ist, insbesondere für den Kurzschlussfall.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Schutzschaltgerät einen Nennstrom auf, wobei der zweite Stromschwellwert ein Vielfaches des Nennstromes ist. Insbesondere ist der zweite Stromschwellwert das 1,15-fache des Nennstromes.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Lösung für die Höhe des Stromschwellwertes in Abhängigkeit vom Schutzschalterseitigen Nennstrom gegeben ist, insbesondere für den Überstromfall.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die zweite Periode im Bereich einer Sekunde, so dass etwa jede Sekunde der ermittelte Effektivwert des Stromes mit dem zweiten Stromschwellwert verglichen wird.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine optimale Zeitspanne für die Ermittlung von Überstromzuständen bzw. einer Überstromauslösung vorliegt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung startet das zweite Zeitfenster bei Überschreitung des zweiten Stromschwellwertes und endet bei Unterschreitung des zweiten Stromschwellwertes.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Lösung zur optimalen Ermittlung von Überstromzuständen bzw. einer Überstromauslösung vorliegt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die ermittelte Höhe des Stroms parallel durch zwei Analog-Digital-Umsetzer gewandelt. Ein erster Analog-Digital-Umsetzer weist beispielsweise eine 12 Bit oder 16 Bit Auflösung auf, der die ermittelte Höhe des Stromes mit der ersten Periode zur Verfügung stellt. Ein zweiter Analog-Digital-Umsetzer weist beispielsweise eine 24 Bit Auflösung auf, der die ermittelte Höhe des Stromes mit der zweiten Periode zur Verfügung stellt.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass einerseits eine schnelle Umsetzung bei gleichzeitig ausreichender Genauigkeit (12 Bit oder 16 Bit), insbesondere für hohe (Kurzschluss-)Ströme zur Verfügung steht und andererseits eine höhere Genauigkeit (24 Bit) mit ausreichender Geschwindigkeit, insbesondere für Überströme zur Verfügung steht
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Schutzschaltgerät eine Nennspannung auf. Der erste Spannungsschwellwert ist ein Bruchteil der Nennspannung. Insbesondere ist der erste Spannungsschwellwert kleiner als das 0,4-fache der Nennspannung, spezieller kleiner oder gleich dem 0,35-fachen der Nennspannung.
Bei einer Nennspannung von beispielsweise 230 Volt kann der erst Spannungsschwellwert beispielsweise 80 Volt betragen bzw. im Bereich 80 Volt liegen.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Lösung für die Höhe des Spannungsschwellwertes in Abhängigkeit der Schutzschalterseitigen Nennspannung gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist für die Strommessung ein Messwiderstand vorgesehen.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine besonders einfache und lineare Ermittlung der Höhe des Stromes ermöglicht wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuerungseinheit einen Mikroprozessor auf.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine flexible und computerprogrammgestützte Implementierung ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein paralleles Verfahren für einen elektrischen Niederspannungsstromkreis, bei dem mindestens periodisch die Höhe des Stromes und der Spannung des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird, beansprucht. Erfindungsgemäß wird einerseits die mit einer ersten Periode ermittelte Höhe des Stromes mit einem ersten Stromschwellwert verglichen, bei dessen Überschreitung ein Zeitfenster mit einer ersten Zeitdauer startet, innerhalb der ersten Zeitdauer ein ermittelter Effektivwert der Spannung mit einem ersten Spannungsschwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung eine erste Informationsanzeige erfolgt. Andererseits wird der mit einer zweiten Periode ermittelte Effektivwert der Höhe des Stromes mit einem zweiten Stromschwellwert verglichen, bei dessen Überschreitung ein zweites Zeitfenster startet, nach Start des zweiten Zeitfensters und Ablauf der ersten Zeitdauer der ermittelte Effektivwert der Spannung mit dem ersten Spannungsschwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung eine zweite Informationsanzeige erfolgt.
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Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf die unabhängigen Patentansprüche, als auch rückbezogen lediglich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Patentansprüchen, bewirken eine Verbesserung eines Schutzschaltgerätes.
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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 Darstellung eines Schutzschaltgerätes zur Erläuterung der Erfindung,
- 2 eine Darstellung eines Diagramms zur Erläuterung der Erfindung.
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1 zeigt eine Darstellung eines Schutzschaltgerätes SG für einen Niederspannungsstromkreis, im Beispiel für einen einphasigen Wechselstromkreis, wie beispielsweise einen Brandschutzschalter, Leitungsschutzschalter oder kombinierten Brandschutz/Leitungsschutzschalter, aufweisend:
- - ein nicht dargestelltes Gehäuse mit eingangsseitigen Anschlüssen Ne, Le und ausgangsseitigen Anschlüssen Na, La, für die Leiter des Niederspannungsstromkreises, im Beispiel wird an den eingangsseitigen Anschlüssen Ne, Le eine Energiequelle und an den ausgangseitigen Anschlüssen Na, La ein oder mehrere Verbraucher angeschlossen,
- - eine Strommesseinrichtung SH, im Beispiel ein Shunt, Shuntwiderstand, Messwiderstand bzw. Widerstand, zur periodischen Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises,
- - eine nicht dargestellte Spannungsmesseinrichtung, zur periodischen Ermittlung des Effektivwertes der Spannung des Niederspannungsstromkreises,
- - eine nicht dargestellte Anzeigeeinrichtung, zur Anzeige von Informationen des Schutzschaltgerätes,
- - eine Steuerungseinheit SE, die mit der Strommesseinrichtung SH und der Anzeigeeinrichtung verbunden ist.
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Ferner ist eine mit der Steuerungseinheit SE verbundene Unterbrechungseinheit UB mit Kontakten KT vorgesehen, zur Unterbrechung des Niederspannungsstromkreises. Weiterhin ist ein Bimetall-Auslöser BM bzw. Bimetall bzw. Bimetall-Schutzelement vorgesehen, über das der elektrische Strom des Niederspannungsstromkreises fließt und der mit der Unterbrechungseinheit UB verbunden ist. D.h. bei zu hohen Strömen im Niederspannungsstromkreis, die für eine gewisse Zeitdauer anliegen, erwärmt sich der Bimetall-Auslöser BM, verformt sich infolge der Erwärmung, die Verformung führt zur einer Auslösung der Unterbrechungseinheit UB, die in Folge die Kontakte KT öffnet und zur Unterbrechung des elektrischen Stromkreises führt. D.h. bei Überschreitung von Strom-Zeitgrenzwerten erfolgt eine Unterbrechung durch das Bimetall, dies wird als sogenannte thermische Auslösung bezeichnet.
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Des Weiteren ist ein so genannter magnetischer Auslöser MR vorgesehen. Dieser ist ebenfalls mit der Unterbrechungseinheit UB verbunden. Der magnetischer Auslöser MR weist eine Spule auf, durch die der elektrische Strom des Niederspannungsstromkreises fließt. Überschreitet der elektrische Strom gewisse Stromgrenzwerte wird das Magnetfeld der Spule so groß, dass Eisenteile des magnetischen Auslösers MR angezogen werden, die die Unterbrechungseinheit UB auslösen und in Folge die Kontakte KT öffnet und zur Unterbrechung des elektrischen Stromkreises führt. Dies wird als magnetische Auslösung bezeichnet, die bei Überschreitung von Stromgrenzwerten bzw. bei Kurzschluss im Niederspannungsstromkreis eine quasi sofortige Unterbrechung des Niederspannungsstromkreises bewirkt.
Die Kontakte KT können eine Lichtbogenlöscheinrichtung ARC aufweisen, die einen beim Öffnen der Kontakte entstehenden Lichtbogen löschen. Die Lichtbogenlöscheinrichtung kann einen so genannten Lichtbogenläufer (arc runner) AR aufweisen.
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Gemäß 1 ist der eingangsseitige Anschluss Ne, beispielsweise für einen Neutralleiter (eingangsseitiger Neutralleiteranschluss), über einen ersten Teilkontakt der Kontakte KT mit dem ausgangsseitigen Anschluss Na verbunden (ausgangsseitiger Neutralleiteranschluss). Der eingangsseitige Anschluss Le, beispielsweise für einen Phasenleiter (eingangsseitiger Phasenleiteranschluss), ist über den magnetischen Auslöser MR, den zweiten Teilkontakt der Kontakte KT, dem Bimetall BM und der Strommesseinrichtung SH mit dem ausgangsseitigen Anschluss La (ausgangsseitiger Phasenleiteranschluss) verbunden. Dem zweiten Teilkontakt der Kontakte KT ist die Lichtbogenlöscheinrichtung ARC mit Lichtbogenläufer AR parallelgeschaltet.
Die Steuerungseinheit SE ist einerseits mit beiden Anschlüssen der Strommesseinrichtung, im Beispiel ein Widerstand SH, verbunden und andererseits mit dem ausgangsseitigen Anschluss Na (ausgangsseitiger Neutralleiteranschluss).
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Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass mittels der Strommesseinrichtung SH ermittelten Höhe des Stromes einerseits mit einer ersten Periode, z.B. 1 ms, mit einem ersten Stromschwellwert verglichen wird, bei dessen Überschreitung ein Zeitfenster mit einer ersten Zeitdauer startet, z.B. 200 ms, innerhalb der ersten Zeitdauer (200 ms) der ermittelte Effektivwert der Spannung mit einem ersten Spannungsschwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung eine erste Informationsanzeige erfolgt. Andererseits wird der mit einer zweiten Periode, z.B. 1 s, ermittelte bzw. vorliegende Effektivwert der Höhe des Stromes mit einem zweiten Stromschwellwert verglichen, bei dessen Überschreitung ein zweites Zeitfenster startet, nach Start des zweiten Zeitfensters und Ablauf der ersten Zeitdauer (z.B. 200 ms) der ermittelte Effektivwert der Spannung mit dem ersten Spannungsschwellwert verglichen wird, bei dessen Unterschreitung eine zweite Informationsanzeige erfolgt.
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Die erste Periode liegt im Bereich einer Millisekunde (0,5 ms bis 1,5ms), so dass etwa jede Millisekunde die ermittelte Höhe des Stromes mit dem ersten Stromschwellwert verglichen wird. Es kann dann absolut Wert des Stromes zu (etwa) jeder Millisekunde als auch der Effektivwert (RMS) zu (etwa) jeder Millisekunde verwendet werden.
Die erste Zeitdauer liegt im Bereich 200 Millisekunden (150 ms bis 250 ms), so dass bei jeder Überschreitung des ersten Stromschwellwertes ein Zeitfenster mit einer Zeitdauer von etwa 200 Millisekunden startet. D.h. gegebenenfalls wird z.B. jede Millisekunde ein 200 ms langes Zeitfenster gestartet. So können mehrere parallele (zeitlich überlappende) Zeitfenster vorliegen. Nach z.B. 200 ms wird dieses erste Zeitfenster beendet.
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Das Schutzschaltgerät weist einen Nennstrom auf, wobei die Stromschwellwerte ein Vielfaches des Nennstromes sind. Insbesondere ist der erste Stromschwellwert das dreifache oder fünffache des Nennstromes. Der zweite Stromschwellwert ist insbesondere das 1,15-fache des Nennstromes.
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Die zweite Periode liegt im Bereich einer Sekunde, so dass etwa jede Sekunde der ermittelte Effektivwert des Stromes mit dem zweiten Stromschwellwert verglichen wird. Das zweite Zeitfenster startet bei Überschreitung des zweiten Stromschwellwertes und bei Unterschreitung des zweiten Stromschwellwertes beendet wird. D.h. das zweite Zeitfenster wird ggfs. fortlaufend gestartet und beendet. Es liegen keine parallelen zweiten Zeitfenster vor.
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Die ermittelte Höhe des Stroms kann parallel durch zwei Analog-Digital-Umsetzer gewandelt werden. Der erste Analog-Digital-Umsetzer kann eine 12 Bit oder 16 Bit Auflösung aufweisen und jede Millisekunde die ermittelte Höhe des Stromes (oder deren Effektivwert) zur Verfügung stellen.
Der zweite Analog-Digital-Umsetzer kann eine 24 Bit Auflösung aufweisen und jede Sekunde die ermittelte Höhe des Stromes bzw. deren Effektivwert zur Verfügung stellen. Alternativ kann der zweite Analog-Digital-Umsetzer auch häufiger den Effektivwert berechnen, z.B. für einen Zeitraum von 80 ms bzw. alle 80 ms. Wobei dann nur alle Sekunde der z.B. Effektivwert von 80 ms verwendet wird, also in etwa jeder zwölfte Wert.
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Das Schutzschaltgerät weist eine Nennspannung auf. Der erste Spannungsschwellwert ist ein Bruchteil der Nennspannung. Insbesondere ist der erste Spannungsschwellwert kleiner als das 0,4-fache der Nennspannung, spezieller kleiner oder gleich dem 0,35-fachen der Nennspannung ist. Bei einer Nennspannung von beispielsweise 230 Volt kann der erst Spannungsschwellwert beispielsweise 80 Volt betragen bzw. im Bereich 80 Volt (60 oder 70 Volt bis 90 oder 100 Volt) liegen.
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Die Steuerungseinheit (SE) oder die Strommesseinrichtung (SH) kann die Analog-Digital-Umsetzung aufweisen, zur Digitalisierung der Stromwerte. Die Steuerungseinheit (SE) kann einen Mikroprozessor aufweisen, zur Ausführung der genannten Funktionen.
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Schutzschaltgeräte, wie Leitungsschutzschalter oder Brandschutzschalter, können aus verschiedenen Gründen auslösen. Die Gründe für die Auslösung können ein Überstrom sein (Strom-Zeitgrenzwerte überschritten), der zu einer thermischen Auslösung führt; oder ein Kurzschluss (Stromgrenzwerte überschritten), der zu einer magnetischen Auslösung führt; wie eingangs erläutert. Der Grund für die Auslösung kann bisher nicht erkannt werden. Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Auswertung des Stromanstieges. Durch Implementierung einer Strommesseinrichtung, der z.B. auf einen Shunt / (Mess-)Widerstand oder (Strom-)Transformator basieren kann, wird beispielsweise der Strom mittels eines Analog-Digital-Umsetzers abgetastet und vom Mikrocontroller der Steuerungseinheit verarbeitet.
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2 zeigt ein Diagramm, im dem auf der horizontalen X-Achse die Zeit t und auf der vertikalen Y-Achse der Strom über der Zeit aufgetragen ist. Es sind eine erste Kurve BMA, die den Strom(verlauf) über die Zeit für eine Auslösung durch das Bimetall BM, und eine zweite Kurve MRA, die den Strom(verlauf) für eine Auslösung durch den magnetischen Auslöser MR darstellt.
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Der Anstieg der zweiten Kurve MRA ist größer als der Anstieg der ersten Kurve BMA. Durch erfindungsgemäße Auswertung von Stromwerten, Vergleich und Zeitdauer, können die entsprechenden Auslösungen ermittelt und angezeigt werden.
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Durch das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät wird der Stromverlauf fortlaufend erfasst, fortlaufend mit den Schwellwerten verglichen, ggfs. innerhalb der Zeitfenster, so dass eine Anzeige über die Art der Auslösung (Bimetall, magnetischer Auslöser) erfolgen kann.
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Die Realisierung kann durch ein Verfahren bzw. ein Computerprogrammprodukt realisiert sein, dass z.B. im Mikrocontroller der Steuereinrichtung abläuft. Das Verfahren kann z.B. die aktuellen Stromwerte speichern und vergleicht sie innerhalb der Zeitfenster bzw. innerhalb der Zeitintervalle. Wenn die entsprechenden Schwellwerte überschritten sind, erfolgt eine entsprechende Anzeige.
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Ferner kann eine manuelle Auslösung des Schutzschaltgerätes ebenfalls erfasst und angezeigt werden. Es kann eine Unterscheidung zwischen thermischer Auslösung, magnetischer Auslösung und ggfs. manueller Auslösung durch die Steuerungseinheit, z.B. Verfahren / Computerprogrammprodukt im Mikrocontroller erfolgen.
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Aufgrund der Erkennung der verschiedenen Auslösegründe kann beispielsweise eine Wartungsbedürftigkeit des Schutzschaltgeräts besser prognostiziert werden. Diese Information kann verwendet werden, um den Kunden vor einer möglichen Überlastauslösung im System zu warnen oder um einen Austausch anzuzeigen, der aufgrund der Anzahl der Kurzschlussauslösungen oder thermischen Auslösungen erforderlich ist. Ein Elektroinstallateur bzw. Elektriker hat wertvolle Informationen über den Auslösegrund bei der Fehlersuche. Das Schutzschaltgerät kann eine Kommunikationseinrichtung aufweisen, beispielsweise mittels drahtgebundener oder/und drahtloser Kommunikationsmethoden, über der ermittelte Auslösegrund übertragen werden kann. Beispielsweise zu einem übergeordneten Management- oder Überwachungssystem. Beispielsweise kann die Kommunikationseinrichtung Kommunikationsmethoden wie ZigBee, Bluetooth, WLAN, Thread oder andere aufweisen.
Es kann eine Übermittlung der Daten in (quasi) Echtzeit erfolgen. Die Daten können zur Abschätzung der Lebensdauer des Geräts verwendet werden kann. Ebenso zur Auslösung einer (effizienten) Wartung des Geräts.
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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.
