DE10246478B4

DE10246478B4 - Elektronischer Auslöser für Niederspannungs-Leistungsschalter mit Eigenüberwachungsfunktionen

Info

Publication number: DE10246478B4
Application number: DE2002146478
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Driehorn; Andreas Dipl.-Ing. Krauss; Aron-Ernst Dipl.-Ing. Musiol; Andreas Dipl.-Ing. Pancke; Ilka Dipl.-Ing. Redmann; Wolfgang Dipl.-Ing. Roehl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: DE10246478A1

Abstract

Elektronische Auslösung für Niederspannungs-Leistungsschalter mit Eigenüberwachungsfunktionen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion auf jeden durch eine Eigenüberwachungsfunktion detektierten Eigenfehler einzeln wählbar ist zwischen einer Schalterauslösung und/oder einer Warnmeldung und jede Eigenüberwachungsfunktion einzeln ausschaltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Auslöser für Niederspannungs-Leistungsschalter mit Eigenüberwachungsfunktionen.
Niederspannungs-Leistungsschalter weisen eine elektronische Auslöseschaltung auf, die üblicherweise als separate Baueinheit, als so genannte Auslöseeinheit, aufgebaut ist. Der Leistungsschalter soll mit der Überwachungsfunktion seiner Auslöseschaltung eine elektrische Anlage beziehungsweise elektrische Verbraucher vor Kurzschlüssen und thermischer Überlastung schützen. Die Auslöseschaltung ist zu diesem Zweck mit einem ein- oder mehrphasigen Stromwandler verbunden, mit dem der Strom in dem zu schützenden Netz überwacht wird. Sie ist auf bestimmte Strom-Ansprechwerte einstellbar, ab denen sie einen Strom als nicht betriebsnormal erkennt und je nach Höhe des überwachten Stromes einen sofortigen oder verzögerten Auslösebefehl an die Schalteinheit des Leistungsschalters erteilt und den Verbraucher vom Netz trennt.

Mit einer derartigen Hauptfunktion ausgestattete Auslöseeinheiten sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 36 25 084 A1 und DE 36 42 136 C2 bekannt.

Dabei zeigt die Druckschrift DE 36 25 084 A1 einen elektronischen Auslöser in Form einer Auslöseeinheit für einen elektronischen Leistungstrennschalter, bei dem Überstromauslösewerte mittels eines Einstellwiderstandsnetzwerks, das binär codierte Schalter aufweist, gewählt werden.

Die Druckschrift DE 36 32 136 C2 zeigt einen elektronischen Auslöser in Form eines di/dt-Auslösers für in Wechsel- oder Drehstromanlagen eingesetzte Leistungsschalter, bei dem beispielsweise digitalisierte Stromsteilheits-Messwerte in nach geschalteten Mikro- oder Signalprozessoren verarbeitet werden.

Neben dieser Hauptfunktion sind moderne Niederspannungs-Leistungsschalter mit einer Mehrzahl von Eigenüberwachungsfunktionen ausgerüstet. So kann von der Auslöseeinheit beispielsweise erkannt werden, ob ein Bemessungsnennstromstecker fehlt, mit dem verschiedene Eigenschaftswerte der Auslöseeinheit parametrierbar sind. Auch das Fehlen anderer Komponenten sowie das Vorhandensein falscher Systemkomponenten kann überwacht werden. Die Eigentemperatur der Auslöseeinheit und der Schalteinheit lassen sich messen und stellen Überwachungsfunktionen dar. Je nach Charakter der überwachten Funktion wird eine Meldung oder eine Auslösung des Leistungsschalters bewirkt, so dass zum Beispiel ein aus irgendwelchen Gründen zu heiß gewordener Leistungsschalter ausgeschaltet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Niederspannungs-Leistungsschalter mit Eigenüberwachungsfunktionen so zu gestalten, dass sie noch flexibler an verschiedenartige Sicherheitsanforderungen eines Anlagenbetreibers anpassbar sind.

Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 2 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Danach ist gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die Reaktion auf jeden durch eine Eigenüberwachungsfunktion detektierten Eigenfehler einzeln wählbar ist zwischen einer Schalterauslösung und/oder einer Warnmeldung und jede Eigenüberwachungsfunktion einzeln ausschaltbar ist.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass je nach den Betriebsverhältnissen des Betreibers von Niederspannungs-Leistungsschaltern sehr verschiedene Anforderungen an die Reaktionen auf eigenüberwachte Eigenfehler eines Leistungsschalters bestehen. Abhängig vom Verwendungszweck der Anlage können die Auswirkungen einer Auslösung verschiedenes Ausmaß haben. Dies kann vom bedeutungslosen Ausfall eines Anlagenteils bis zum kritischen Ausfall mit Folgeschäden gehen. So wird beispielsweise ein Temperaturanstieg eines Leistungsschalters bei Betrieb in Chemiebetrieben oder ähnlichen Fertigungs-stätten viel eher zu unterbinden sein, als in Anlagen, bei denen mit dem Schalterausfall Hauptfunktionen der Anlage außer Betrieb gesetzt würden, die möglichst nur bei ernsthaften Eigenfehlern außer Betrieb gesetzt werden sollten. Es kann nämlich durchaus angebracht sein, eher einen drohenden Schalterausfall zu riskieren, als eine Anlage, zum Beispiel einen Schiffsantrieb, sofort stillzusetzen.

Mit der Wählbarkeit der Reaktion auf einen durch die Eigenüberwachung detektierten Eigenfehler durch den Betreiber einer Anlage kann dieser jeden Leistungsschalter nunmehr flexibel auf seine spezifischen Sicherheitsbedürfnisse einstellen. In bestimmten Fällen kann die Anlage so trotz eines Eigenfehlerfalls in Betrieb bleiben. Der Betreiber ist dann in der Lage, nach Erhalt einer Warnmeldung selbst zu entscheiden, ob die Anlage außer Betrieb gehen soll. Gegebenenfalls lässt sich der Eigenfehler dann auch durch eigene Einflussnahme beseitigen.
Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Reaktionen auf durch Eigenüberwachungsfunktionen detektierte Eigenfehler gruppenweise aus mehreren voreingestellten Mustern wählbar sind, wobei im Einzelnen jede Eigenüberwachungsfunktion ausgeschaltet sein kann und anderenfalls die Reaktion auf jeden durch eine Eigenüberwachungsfunktion detektierten Eigenfehler einzeln wählbar ist zwischen einer Schalterauslösung und/oder einer Warnmeldung. – Das Systemverhalten mindestens einzelner Gruppen von Überwachungsfunktionen, gegebenenfalls auch aller implementierten Überwa chungsfunktionen gemeinsam, könnte dann aus mehreren Stufen gewählt werden, zum Beispiel durch dreifache Kategorisierung:
Stufe 1: Strikte Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs, Auslösung bei Erkennung eines durch die Eigenüberwachung erkannten Eigenfehlers.
Stufe 2: Normalbetrieb, Überwachung und Meldung bei leichten Eigenfehlern, Auslösung bei schwerwiegenden Eigenfehlern, die durch die Eigenüberwachung erkannt wurden.
Stufe 3: keine Auslösung nach Erkennung von Eigenfehlern durch die Eigenüberwachung, Absetzen einer Warnmeldung an den Anlagenbetreiber.
Die Auswahl der einem Eigenfehler zugeordneten Funktion kann auf verschiedene Weise realisiert werden, beispielsweise durch

– elektromechanische Stellelemente (Schiebeschalter, Drehkodierschalter, Steckbrücken o. ä.) am Bedientableau der Auslöseschaltung;
– softwareseitige Parametrierung eines Einstellparameters bei kommunikationsfähigen Auslöseeinheiten, die sich über eine Direktverbindung zum Beispiel mit einem PC oder über eine Feldbusanbindung zum Beispiel von einer SPS parametrieren lassen;
– softwareunterstützte Einstellung über ein Display an der Auslöseeinheit.

Claims

Elektronische Auslösung für Niederspannungs-Leistungsschalter mit Eigenüberwachungsfunktionen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion auf jeden durch eine Eigenüberwachungsfunktion detektierten Eigenfehler einzeln wählbar ist zwischen einer Schalterauslösung und/oder einer Warnmeldung und jede Eigenüberwachungsfunktion einzeln ausschaltbar ist.
Elektronische Auslösung für Niederspannungs-Leistungsschalter mit Eigenüberwachungsfunktionen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionen auf durch Eigenüberwachungsfunktionen detektierte Eigenfehler gruppenweise aus mehreren voreingestellten Mustern wählbar sind, wobei im Einzelnen jede Eigenüberwachungsfunktion ausgeschaltet sein kann und anderenfalls die Reaktion auf jeden durch eine Eigenüberwachungsfunktion detektierten Eigenfehler einzeln wählbar ist zwischen einer Schalterauslösung und/oder einer Warnmeldung.
Elektronische Auslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionen auf einen oder mehrere durch Eigenüberwachungsfunktionen detektierte Eigenfehler durch elektromechanische Stellelemente einstellbar sind.
Elektronische Auslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionen auf einen oder mehrere durch Eigenüberwachungs funktionen detektierte Eigenfehler softwaremäßig einstellbar sind.
Elektronische Auslösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionen auf einen oder mehrere durch Eigenüberwachungsfunktionen detektierte Eigenfehler softwareunterstützt einstellbar sind.