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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein mobile Systeme, die Energie in Form von Wechselstrom liefern,
und betrifft ferner einen Schutz in Form eines Fehlerstromschutzschalters
bzw. FI-Schalters (ground fault circuit interrupter (GFCI)) für derartige Systeme
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Mobile elektrische Stromversorgungssysteme
werden oftmals dazu verwendet, elektrischen Strom an verschiedenen,
Orten, zum Beispiel auf Erholungs- und Campingplätzen oder an Arbeits- oder Montageplätzen zu
liefern, an denen elektrischer Strom von einer öffentlichen Versorgungseinrichtung nur
schwer oder überhaupt
nicht verfügbar
bzw. erreichbar ist. Diese mobilen Systeme können tragbare Generatoren umfassen,
die vor Ort zu Notstromzwecken verwendet werden, nämlich Fahranhänger, die abnehmbar
an Kraftfahrzeuge für
Anwendungen mit höherer
Leistung angehängt
werden können;
wie auch andere Generatoren, die in ein Fahrzeug integriert sind.
Siehe beispielsweise das US-Patent Nr. 2,733,661, das am 7. Februar
1956 auf Surgi erteilt wurde; US-Patent Nr. 2,898,542, das am 4.
August 1959 auf Wasko et al. erteilt wurde; und US-Patent Nr. 4,556,247,
das am 3. Dezember 1985 auf Mahaffy erteilt wurde. Sobald das mobile
Energie- bzw. Stromversorgungssystem an einen bestimmten Ort bewegt
worden ist, können
anschließend
eine oder mehrere elektrische Lasten in das System eingesteckt oder über anderweitige
Schnittstellen elektrisch mit diesem verbunden und nach Bedarf betrieben werden.
Derartige elektrische Lasten können beispielsweise
Elektrowerkzeuge, kommerzielle Ausstattung oder Vor-Ort- bzw. Wohngebäudeanwendungen
(wie beispielsweise in dem Falle der Verwendung des Systems als
ein Notstrom- bzw. Ersatzstromgenerator) umfassen.
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Fehlerstromschutzschalter werden
bei Elektroanlagen dazu verwendet, um vor Leckageströmen zu schützen, die
durch die Erde anstatt zurück
durch den Neutralleiter der Quelle fließen. Sie werden gewöhnlich in
Wohnungen oder Gebäuden
verwendet, in denen der Strom öffentlicher
Versorgungseinrichtungen dazu verwendet wird, Haushaltsgeräte zu betreiben.
Fehlerstromschutzschalter-Vorrichtungen umfassen üblicherweise
einen Differenzstromtransformator, eine Steuerschaltung sowie eine
Schaltungsunterbrechungsvorrichtung. Der Differenzstromtransformator
kann selbst als ein Toroidkern bzw. Ringkern ausgeführt sein,
wobei die Leiter der Netzleitung als Primärseite verwendet werden und eine
Sekundärwicklung
mit der Steuerschaltung verbunden ist, die ihrerseits mit der Schaltungsunterbrechungsvorrichtung
verbunden ist. Erdschluss- oder Leckageströme werden von der Steuerschaltung durch
Erfassung der aktuellen Differenz zwischen dem austretenden Strom
und dem zurückkehrenden Strom
detektiert. Wenn diese Differenz oder dieses Ungleichgewicht eine
vorgeschriebene Schwelle überschreitet,
löst die
Steuerschaltung die Schaltungsunterbrechungsvorrichtung aus, um
den spannungsführenden
Leiter zu unterbrechen bzw. in den Leerlauf zu schalten.
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Genauer kann eine Stromerfassung
durch die Fehlerstromschutzschaltung dadurch ausgeführt werden,
dass die spannungsführenden
Leiter wie auch der Neutralleiter durch den Kern gewunden werden, so
dass die Vektorsumme der Ströme
in dem spannungsführenden
Leiter (oder den spannungsführenden
Leitern bei mehreren Phasen) und dem Neutralleiter normalerweise
Null ist. Somit löschen sich
die magnetischen Flüsse,
die von den Strömen erzeugt
werden, die durch den spannungsführenden Leiter
(oder die spannungsführenden
Leiter bei mehreren Phasen) und den Neutralleiter fließen, gegenseitig
aus. Wenn kein Erdschluss oder keine Leckage vorhanden ist, resultiert
der Strom, der durch den bzw. die spannungsführenden Leiter und den Neutralleiter
fließt,
in einem Nettofluss bzw. Nutzfluss von Null. Wenn jedoch der Strom
einem Rückflussweg folgt,
der von den geplanten Leiterwegen verschieden ist, wie beispielsweise über einen
Erdungsweg, ist der Nettostrom durch die Leiter nicht Null, was
in einem Nettofluss in dem Kern resultiert, der von der Steuerschaltung über die
zweite Wicklung erfasst wird. Die Steuerschaltung vergleicht die
Größe dieses
erfassten Stromungleichgewichtes und löst die Schaltungsunterbrechungsvorrichtung
aus, wenn diese Größe das vorgeschriebene
Auslöseniveau überschreitet.
Beispiele verschiedener Schaltungen für Fehlerstromschutzschalter
sind offenbart in dem U.S. Patent Nr. 3,213,321, die am 19. Oktober
1965 auf Dalziel erteilt wurde; U.S. Patent Nr. 4,150,411, das am
17. April 1979 auf Howell erteilt wurde und U.S. Patent Nr. 4,180,841,
das am 25. Dezember 1979 auf Engel erteilt wurde.
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Für
mobile elektrische Stromversorgungssysteme des oben beschriebenen
Typs kann die Verwendung von Fehlerstromschutzschaltern problematisch
sein, da einige der elektrischen Lasten, die durch das mobile System
betrieben werden können, geerdete
Neutralleiter besitzen können,
während dies
bei anderen nicht der Fall ist. Beispielsweise ist in Wohngebäuden der
Neutralleiter typischerweise über
einen Metalldraht und/oder Metallpfahl bzw. -band mit Erde verbunden,
während
ein typisches Elektrogerät
(das einen Erdungsdraht umfassen kann, aber nicht muss) normalerweise
einen nicht geerdeten Neutralleiter besitzt. Für den Gebrauch von Elektrogeräten ist
der Einbau eines Schutzes in Form eines Fehlerstromschutzschalters
in das mobile System erwünscht,
um gegen Erdschlüsse
bzw. Fehlerströme
zu schützen.
Wenn jedoch das mobile System mit dem Schaltkasten des Leitungsnetzes
eines Hauses verbunden wird, um während eines lokalen Stromausfalls
elektrische Notstromenergie zu liefern, kann die Schaltungsunterbrechungsvorrichtung
des Fehlerstromschutzschalters in dem System auslösen und
den gelieferten elektrischen Strom abschalten. Dies kann vorkommen,
da es möglich
ist, dass ein gewisser Anteil des elektrischen Stroms von einer Rückkehr zu
dem System über
den Neutralleiter umgelenkt wird und statt dessen an das System über den
rechtmäßigen, elektrisch
leitenden Erdungsweg zurückgeführt wird.
Somit kann eine Auslösung
sogar in Abwesenheit eines unerwünschten
oder nicht rechtmäßigen Leckagewegs
für elektrischen
Strom zurück
zu dem System erfolgen. Dieser Typ einer Auslösung eines Fehlerstromschutzschalters
wird oftmals als Falschauslösung
oder Störauslösung bezeichnet.
Dieses Szenario wird dadurch weiter kompliziert, dass, sobald der
Fehlerstromschutzschalter in einer solchen Konfiguration auslöst, es schwierig sein
kann, um zu bestimmen, ob der Fehlerstromschutzschalter (1) infolge
eines elektrischen Stroms falsch ausgelöst wurde, der entlang des rechtmäßigen elektrisch
leitenden Erdungswegs zurückgeflossen
ist, (2) rechtmäßig infolge
eines elektrischen Stroms ausgelöst
wurde, der entlang eines unerwünschten
Leckagewegs zurückkehrte
oder (3) infolge einer Kombination von beidem ausgelöst wurde.
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Demgemäß ist es eine grundsätzliche
Aufgabe der Erfindung, ein mobiles elektrisches Stromversorgungssystem
vorzusehen, das in der Lage ist, elektrischen Strom mit einem Fehlerstromschutz
in Form eines Fehlerstromschutzschalters für eine elektrische Last mit
einem nicht geerdeten Neutralleiter vorzusehen, und die ebenfalls
dazu in der Lage ist, elektrischen Strom für eine elektrische Last zu
liefern, die einen absichtlich geerdeten Neutralleiter aufweist,
ohne eine Störauslösung der
Schaltung des FI-Schalters zu bewirken.
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Die vorliegende Erfindung sieht ein
mobiles System zur Lieferung von elektrischer Energie an eine elektrische
Last vor. Das mobile System umfasst eine elektrische Stromquelle,
erste und zweite Buchsen bzw. Steckdosen, die mit der Energiequelle über zwei
oder mehr Netzleiter gekoppelt sind, einen Fehlerstromschutzschalter
zum Fehlerstromschutz der zweiten Buchse, und eine Schaltvorrichtung
zur Verwendung beim Schalten von Strom von der elektrischen Stromquelle
zu entweder der ersten (ungeschützten)
Buchse oder der zweiten (geschützten) Buchse.
Der Fehlerstromschutzschalter ist mit den Netzleitern elektrisch
verbunden und besitzt ein Schaltungsunterbrechungselement, das in
Reihe zwischen die elektrischen Stromquelle und die zweite Buchse
geschaltet ist. Die Schaltvorrichtung ist elektrisch zwischen die
elektrische Stromquelle und die ersten und zweiten Buchsen gekoppelt
und ist in Reihe mit dem Fehlerstromschutzschalter geschaltet, so dass
Strom, der durch das Schaltungsunterbrechungselement fließt, durch
die Schaltvorrichtung fließt.
Die Schaltvorrichtung kann zwischen einem ersten Zustand, in dem
die erste Buchse Strom von der elektrischen Stromquelle aufnimmt,
die von dem Fehlerstromschutzschalter nicht geschützt ist,
und einem zweiten Zustand geschaltet werden, in welchem die zweite
Buchse Strom von der elektrischen Stromquelle aufnimmt, die durch
den Fehlerstromschutzschalter gegenüber einem Stromungleichgewicht
in den Leitern der Netzleitung geschützt ist. Bevorzugt umfasst
die Schaltvorrichtung einen manuell betätigten Schalter zum Schalten
von Strom zwischen den ersten und zweiten Buchsen. Mit diesem Aufbau kann
ein Anwender Strom an die erste Buchse liefern, wobei in diesem
Fall der Fehlerstromschutzschalter entweder
deaktiviert ist oder umgangen wird, oder kann Strom an die zweite
Buchse liefern, die dann von dem Fehlerstromschutzschalter hinsichtlich
Erdschluss bzw. Fehlerstrom geschützt ist. Dies erlaubt, dass
das mobile System zur Lieferung von Strom an Lasten mit einem geerdeten
Neutralleiter ohne Störauslösung des
Fehlerstromschutzschalters verwendet werden kann, während die
Verwendung eines Fehlerstromschutzes für diejenigen Lasten ermöglicht wird,
die einen nicht geerdeten Neutralleiter besitzen.
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Bezüglich der ersten Buchse, die
mit Lasten verwendet wird, die geerdete Neutralleiter besitzen, kann
der Fehlerstromschutzschalter auf verschiedenen Wegen umgangen werden.
Beispielsweise kann die Schaltvorrichtung unterstromig des Fehlerstromschutzschalters
angeordnet werden, wobei der Fehlerstromschutzschalter deaktiviert
wird, wenn die Schaltvorrichtung so eingestellt
ist, um Strom an die erste Buchse zu liefern. Auf diese Art und
Weise fließt der
Strom durch den Fehlerstromschutzschalter, jedoch ist seine interne
Steuerschaltung hinsichtlich einer Auslösung des Schaltungsunterbrechungselements
deaktiviert. Alternativ dazu kann die Schaltvorrichtung vor dem
Fehlerstromschutzschalter in der Schaltung angeordnet sein, wobei
der Fehlerstromschutzschalter in Reihe zwischen die Schaltvorrichtung
und die zweite Buchse geschaltet ist, während die Netzleitungen von
der Schaltvorrichtung zu der ersten Buchse den Fehlerstromschutzschalter
gemeinsam umgehen.
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Das mobile System kann beispielsweise
als ein tragbarer Generator, als ein Fahranhänger oder als ein Kraftfahrzeug
ausgeführt
sein. Wenn ein Fahrzeug verwendet wird, kann die elektrischen Stromquelle
eine Fahrzeugbatterie und einen Wechselrichter zur Erzeugung von
ein- oder mehrphasiger Wechselstromenergie umfassen. Bevorzugt sind
die elektrischen Stromquelle und der Fehlerstromschutzschalter an
dem Fahrzeug in nächster
Nähe angeordnet,
um die Länge
der nicht über
Fehlerstromschutzschalter geschützten
Netzleitungsverläufe
zu minimieren. Die Buchse kann dann an Bord des Fahrzeugs entfernt
von der Schaltung des Fehlerstromschutzschalters angeordnet sein.
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Die Schaltvorrichtung umfasst bevorzugt entweder
einen manuell aktivierten Schalter, um Strom direkt zwischen den
ersten und zweiten Buchsen zu schalten, oder einen manuell betätigen Schalter
mit niedrigerer Amperezahl in Verbindung mit einem Relais, das das
Schalten der Netzleitung ausführt.
Bei Verwendung an einem Fahrzeug kann der manuelle Schalter entweder
innerhalb oder außerhalb
des Fahrzeugführerhauses
(Fahrerkabine, Innenraum) angeordnet sein. Wenn einphasiger Strom verwendet
wird, kann die Schaltvorrichtung eine einpolige Vorrichtung sein,
und wenn zweiphasiger Strom verwendet wird, wird bevorzugt eine
zweipolige Vorrichtung verwendet.
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Das mobile System umfasst bevorzugt
eine Kontroll- bzw. Meldeschaltung mit einer LED oder einer anderen
visuellen oder hörbaren Warnung,
die aktiviert wird, wenn Energie an die nicht über Fehlerstromschutzschalter
geschützte
erste Buchse geliefert wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden nur
beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben,
in welchen:
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1 eine
erste Ausführungsform
eines mobilen elektrischen Stromversorgungssystems zeigt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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2 ein
elektrisches Schaltbild des mobilen Stromversorgungssystems von 1 ist;
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3 ein
elektrisches Schaltbild des Fehlerstromschutzschalters ist, der
in der Schaltung von 2 verwendet
wird;
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4 eine
zweite Ausführungsform
eines mobilen elektrischen Stromversorgungssystems zeigt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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5 ein
elektrisches Schaltbild des mobilen Stromversorgungssystems von 4 ist;
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6 ein
elektrisches Schaltbild des Fehlerstromschutzschalters ist, der
in der Schaltung von 5 verwendet
wird;
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7 eine
dritte Ausführungsform
eines mobilen elektrischen Stromversorgungssystems zeigt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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8 ein
elektrisches Schaltbild des mobilen Stromversorgungssystems von 7 ist;
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9 ein
elektrisches Schaltbild des Fehlerstromschutzschalters ist, der
in der Schaltung von 8 verwendet
ist;
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10 eine
vierte Ausführungsform
eines mobilen elektrischen Stromversorgungssystems zeigt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist;
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11 ein
elektrisches Schaltbild des mobilen Stromversorgungssystems von 10 ist;
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12 ein
elektrisches Schaltbild des Fehlerstromschutzschalters ist, der
in der Schaltung von 11 verwendet
ist;
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13 die
vierte Ausführungsform
zeigt, die dazu verwendet werden kann, elektrischen Notstrom an
ein Wohnhaus zu liefern; und
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14 ein
elektrisches Schaltbild des mobilen Stromversorgungssystems und
einer Hausverkabelung ist, wie in 13 gezeigt
ist.
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Die vorliegende Erfindung sieht ein
mobiles elektrisches Stromversorgungssystem vor, das die Fähigkeit
besitzt, einen Schutz in Form eines Fehlerstromschutzschalters vorzusehen,
wenn es mit elektrischen Lasten verwendet wird, die nicht geerdete Neutralleiter
besitzen, und um den Fehlerstromschutz zu deaktivieren, wenn es
mit elektrischen Lasten verwendet wird, die geerdete Neutralleiter
besitzen. Dies macht das System insbesondere zur Lieferung von elektrischem
Strom in einer Vielzahl von Situationen nützlich, bei denen elektrischer
Strom von einer öffentlichen
Versorgungseinrichtung nicht oder nur schwer verfügbar bzw.
erreichbar ist.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines mobilen Systems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das System 100 umfasst ein Kraftfahrzeug 102,
wie beispielsweise einen Lastwagen, mit einer elektrischen Energieeinheit 104,
die elektrisch über
einen Kabelbaum 106 mit drei Wechselstrombuchsen oder Buchsen 108, 110 und 112 verbunden ist.
Das Fahrzeug 102 umfasst ein Führerhaus 114, das
einen geschlossenen Innenraum 116 definiert, der von dem
Fahrer des Fahrzeugs verwendet wird, und eine offene oder geschlossene
Pritsche bzw. Ladefläche 118.
Die Buchse 108 ist in dem geschlossenen Führerhaus 116 angeordnet,
während
die Buchsen 110 und 112 außerhalb des Führerhauses
an der Pritsche 118 angeordnet sind. Die Anzahl der Buchsen,
die bei der veranschaulichten Ausführungsform verwendet sind,
ist lediglich beispielhaft, und es sei angemerkt, dass genauso gut
mehr oder weniger Buchsen verwendet werden können und die Buchsen an einer
Anzahl verschiedener Orte an Bord des Fahrzeugs 102 angeordnet
sein können.
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Bei der bestimmten gezeigten Ausführungsform
ist die Buchse 112 zur Verwendung in Verbindung mit einer
elektrischen Last vom ersten Typ bestimmt, nämlich einer, die einen geerdeten
Neutralleiter besitzt. Die anderen beiden Buchsen 108 und 110 sind
zur Verwendung mit einer elektrischen Last vom zweiten Typ bestimmt,
nämlich
einer, die einen nicht geerdeten Neutralleiter besitzt. Die Buchse 112 vom ersten
Typ umfasst ein Kontrollwarnlicht, das eine visuelle Warnung des
nicht über
Fehlerstromschutzschalter geschützten
Zustands der Buchse 112 durch ein Fenster 120 an
der Abdeckplatte 124 der Buchse vorsieht. Eine Auswahl
zwischen den beiden bezeichneten Typen von Buchsen wird unter Verwendung
einer Schaltvorrichtung 122 ausgeführt, die bei dieser Ausführungsform
in der Nähe
der Buchsen 110 und 112 angeordnet ist. Um einen
Zugriff auf die Buchsen 110 und 112 und auf die
Schaltvorrichtung 122 zu vereinfachen, sind alle drei innerhalb
der Wand eines gemeinsamen Gehäuses 128 befestigt, d.h.
bei dieser bestimmten Ausführungsform
an der rückwärtigen Pritsche 118 angeordnet.
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Die Schaltvorrichtung 122 kann
manuell in eine der beiden unterschiedlichen Stellungen geschaltet
werden, wodurch Strom entweder zu der Buchse vom ersten Typ (112)
oder zu der Buchse vom zweiten Typ (108, 110)
geliefert wird. In der ersten Stellung wird Strom von der elektrischen
Energieeinheit 104 nur an die Buchse 112 vom ersten
Typ geliefert. Gleichzeitig wird die Lampe für visuelle Warnung (188 in 2) mit Strom versorgt, so
dass es durch das Fenster 120 scheint, das in der Nähe der Buchse 112 angeordnet
ist. Wenn die Schaltvorrichtung 122 in ihre zweite Stellung
bewegt wird, wird Strom von der elektrischen Energieeinheit 104 nur
an die Buchsen 108 und 110 vom zweiten Typ geliefert. Das
Warnlicht wird gleichzeitig ausgeschaltet.
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2 ist
ein Schaltbild des mobilen Systems 100, das in 1 gezeigt ist. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die
elektrische Energieein heit 104 sowohl eine elektrischen
Stromquelle 142 als auch einen Fehlerstromschutzschalter 160.
Allgemein wird Wechselstrom, der durch die elektrischen Stromquelle 142 erzeugt
wird, über
den Fehlerstromschutzschalter 160 und die Schaltvorrichtung 122 an
eine oder mehrere der Buchsen 108–112 abhängig von dem
Zustand des Schalters und dem Zustand des Fehlerstromschutzschalters
geliefert. Um den Fehlerstromschutzschalter 160 zu deaktivieren,
wenn ein nicht über
den Fehlerstromschutzschalter geschützter Strom an die Buchse 112 vom
ersten Typ geliefert werden soll, umfasst das System eine Deaktivierungsschaltung 180,
die den geschalteten Strom, der an die Buchse 112 geliefert
wird, verwendet, um ein Deaktivierungssignal zu erzeugen, das zurück an den
Fehlerstromschutzschalter geliefert wird, um das Auslösen seines
internen Schaltungsunterbrechers zu deaktivieren. Dies wird nachfolgend
detaillierter beschrieben.
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Die elektrischen Stromquelle 142 umfasst sowohl
eine Stromquelle 144 für
Gleichspannung (DC-Spannung) als auch eine elektronische Stromwandlerschaltung
oder einen Wechselrichter 146. Die DC-Quelle 144 selbst kann die
Hauptfahrzeugbatterie sein. Die Energiequelle 144 für DC-Spannung
ist elektrisch mit dem Wechselrichter 146 verbunden, der
eine herkömmliche
Schaltung sein kann, die den elektrischen DC-Strom in einen einphasigen Wechselstrom
umwandelt. Wie in 2 gezeigt
ist, kann der Fehlerstromschutzschalter 160 als Teil der elektrischen
Energieeinheit 104 ausgeführt sein, wobei der Fehlerstromschutzschalter
physikalisch in nächster
Nähe zu
der elektrischen Stromquelle 142 angeordnet ist. Dies minimiert
die Länge
der nicht über
den Fehlerstromschutzschalter geschützten Netzleitungsverläufe. Ferner
sei, obwohl die DC-Versorgung als Teil der elektrischen Stromquelle 142 und
der gesamten elektrischen Energieeinheit 104 gezeigt ist,
angemerkt, dass diese physikalisch nicht mit dem Wechselrichter 146 und
dem Fehlerstromschutzschalter 160 angeordnet werden muss.
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Der Wechselrichter 146 ist
elektrisch mit dem Fehlerstromschutzschalter 160 über ein
Paar von Netzleitern verbunden, das einen Phasenleiter (spannungsführenden
Leiter) 154 und einen Neutralleiter 156 umfasst.
Der Neutralleiter oder Netzleiter 156 ist elektrisch mit
der elektronischen Stromwandlerschaltung 146 derart verbunden,
dass dieser mit einem Schaltungsknoten 152 in der elektrischen Stromwandlerschaltung 146 verbunden
ist. Wie gezeigt ist, ist der Knoten 152 elektrisch mit
einer Chassismasse 126 des Kraftfahrzeugs verbunden. Der Neutralleiter 156 ist
auch mit den Neutralanschlüssen
aller drei Buchsen 108–112 verbunden.
Die Buchsen 108–112 umfassen
jeweils eine Masseverbindung, die ebenfalls gemeinsam elektrisch
mit der Chassismasse 126 über einen Masseleiter 158 verbunden
sind. Die Schaltvorrichtung 122 ist unterstromig des Fehlerstromschutzschalters
mit dem Phasenleiter 154 derart verbunden, dass dieser
zwischen den beiden Typen von Buchsen geschaltet werden kann. Somit
sind die spannungsführenden Netzleiter
bzw. Phasenleiter 154 wie auch der Neutralleiter 156 gemeinsam
dazu in der Lage, eine elektrische AC-Strom an entweder die eine
Buchse 112 vom ersten Typ oder an beide Buchsen 108 und 110 vom
zweiten Typ zu liefern, wie durch den Fehlerstromschutzschalter 160 und
die Schaltvorrichtung 122 zugelassen und bestimmt wird.
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Der spannungsführende Netzleiter 154,
der von dem Fehlerstromschutzschalter 160 kommt, ist mit
einem bewegbaren Kontakt 164 der Schaltvorrichtung 122 elektrisch
verbunden. Die Schaltvorrichtung, die bei dieser Ausführungsform
gezeigt ist, ist ein einpoliger Schalter vom Umschalttyp (Wechselschalter;
single-pole, double-throw type switch), der zusätzlich zu dem bewegbaren Kontakt 164 zwei
fixierte Kontakte 166 und 168 umfasst. Die beiden Stellungen
des Schalters 122 entsprechen zwei verschiedenen Zuständen des
bewegbaren Kontaktes 164, wobei dieser mit dem ersten fixierten
Kontakt 166 kurzgeschlossen ist, wenn er sich in der ersten Stellung
befindet, und mit dem zweiten fixierten Kontakt 168 kurzgeschlossen
ist, wenn er sich in der zweiten Stellung befindet. Der fixierte
Kontakt 166 ist elektrisch mit sowohl der Buchse 112 vom
ersten Typ als auch der Deaktivierungsschaltung 180 verbunden.
Der andere fixierte Kontakt 168 ist elektrisch mit den
Buchsen 108 und 110 vom zweiten Typ verbunden.
Mit einer derartigen Konfiguration wird, wenn die Schaltvorrichtung 122 in
der ersten Stellung angeordnet wird, so dass der bewegbare Kontakt 164 mit dem
Kontakt 166 elektrisch kurzgeschlossen ist, AC-Strom von
der elektrischen Stromquelle 142 dadurch zu sowohl der
Buchse 112 als auch der Deaktivierungsschaltung 180 geliefert,
die ihrerseits den Betrieb des Fehlerstromschutzschalters deaktiviert, so
dass eine elektrische Last, die mit der Buchse 112 verbunden
ist und einen geerdeten Neutralleiter besitzt, den Fehlerstromschutzschalter 160 nicht
auslösen
kann. Wenn andererseits die Schaltvorrichtung 122 in der
zweiten Stellung angeordnet wird, so dass der bewegbare Kontakt 164 mit
dem Kontakt 168 elektrisch kurzgeschlossen ist, wird der
AC-Strom statt dessen an die Buchsen 108 und 110 geliefert. Da
der Strom nun von der Deaktivierungsschaltung 180 beseitigt
wird, wird der Fehlerstromschutzschalter wieder aktiviert und ist
in Funktion, um einen Erdschlussschutz bzw. Fehlerstromschutz für die Buchsen 108 und 110 vorzusehen.
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Die Deaktivierungsschaltung 180 empfängt Strom,
der von der Buchse 112 vom ersten Typ geliefert wird, und
umfasst einen Halbwellengleichrichter in der Form einer Diode 184 und
eines Kondensators 190. Die Schaltung umfasst auch einen
Widerstandsspannungsteiler, der durch Widerstände 182 und 192 gebildet
ist und einen Kondensator 190 mit einem gleichgerichteten
Spannungspegel beliefert, der zur Verwendung als das Deaktivierungssignal
geeignet ist, das an den Fehlerstromschutzschalter 160 geliefert
wird. Dieses Deaktivierungssignal wird über eine Signalleitung 178 an
einen Dateneingang des Fehlerstromschutzschalters geliefert. Die
Deaktivierungsschaltung funktioniert auch als eine Kontrolllichtschaltung
und umfasst zu diesem Zweck eine Lichtquelle, wie beispielsweise
eine LED 188, die über
einen Kondensator 190 verbunden ist. Ein Widerstand 194 begrenzt
den Strom durch die LED 188 auf den richtigen Wert. Diese
LED ist an der Buchse 112 derart angeordnet, dass sie eine
Beleuchtung durch das Fenster 120 vorsieht. Auf diese Art
und Weise ist es möglich,
dass das Kontrolllicht 188 verdeutlich, wenn sich die Schaltvorrichtung 122 in
der ersten Stellung befindet und der Fehlerstromschutzschalter 160 elektrisch
deaktiviert ist.
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In 3 ist
der Fehlerstromschutzschalter 160 detaillierter gezeigt.
Allgemein besitzt der Fehlerstromschutzschalter 160 einen
Ausgang, an dem er ein Auslösesignal
in dem Falle vorsieht, wenn der Fehlerstromschutzschalter ein ausreichend
großes Stromungleichgewicht
an den Stromleitungen detektiert. Dieses Auslösesignal kann entweder von
dem Fehlerstromschutzschalter 160 selbst oder extern dazu
verwendet werden, einen Stromfluss über die Stromleitungen zu unterbrechen,
wodurch ein Erdschlussschutz bzw. Fehlerstromschutz für die Buchse 112 vorgesehen
wird. Der Fehlerstromschutzschalter 160 umfasst zunächst einen
Diffe renzstromtransformator mit einem Toroidkern 196 und
einer elektrisch leitenden Sekundärwicklung 198, die
um den Kern 196 gewickelt ist. Die spannungsführende Stromleitung 154 und
der Neutralleiter 156 wirken als Primärseite für den Stromtransformator und
sind somit beide durch den Toroidkern 196 gewunden (d.h. geführt). Obwohl
es nicht gezeigt ist, kann jeder der Leiter 154 und 156 eine
oder mehrere, um den Kern gewundene Windungen umfassen. Der Fehlerstromschutzschalter 160 besitzt
auch eine Steuerschaltung 130, die einen Auslösesignalausgang
vorsieht, der bei der gezeigten Ausführungsform mit einer Schaltungsunterbrechungsvorrichtung 132 in
der Form eines Relais verbunden ist. Die Steuerschaltung 130 umfasst
eine Signalverarbeitungsschaltung 134 und eine Auslöseschaltung 136.
Die beiden Enden der Sekundärwicklung 198 sind
elektrisch mit der Signalverarbeitungsschaltung 134 verbunden,
die die Sekundärwicklung
bezüglich
eines Ungleichgewichtes zwischen den beiden Primärwicklungen 154 und 156 überwacht.
Die Signalverarbeitungsschaltung 134 besitzt einen Dateneingang,
der elektrisch mit der Deaktivierungsschaltung 180 (über den
Leiter 178) verbunden ist, um gegebenenfalls ein Deaktivierungssignal
zu empfangen, und ist auch mit der Auslöseschaltung 136 verbunden,
um eine Aktivierung des Relais 132 über die Auslöseschaltung
zu steuern. Das Relais 132 umfasst eine Wicklung 172 und einen
Schaltkontakt 174, der in Serie mit der spannungsführenden
Stromleitung 154 geschaltet ist. Somit wirkt der Schaltkontakt 174 als ein Schaltungsunterbrechungselement,
das abhängig
von der Erregung der Wicklung 172 geöffnet oder geschlossen werden
kann. Die Wicklung 172 ist zwischen die Auslöseschaltung 136 und
die spannungsführende Stromleitung 154 an
dem Eingangsende des Relais geschaltet. Auf diese Art und Weise
steuert die Signalverarbeitungsschaltung 134 eine Aktivierung
der Wicklung 172 über
die Auslöseschaltung 136.
Das Relais 132 kann auf eine Vielzahl von Arten ausgeführt werden,
wie beispielsweise durch Verwendung eines normal geschlossenen Schaltkontaktes 174, eines
normal offenen Schaltkontakts 174 oder eines Rastrelais,
und der Einbau und die Verwendung dieser verschiedenen Konfigurationen
ist für
Fachleute bekannt. Es sei angemerkt, dass, wenn die Signalverarbeitungsschaltung 134 ein
Ungleichgewicht bezüglich
des Stromes zwischen den Primärseiten 154 und 156 detektiert,
das oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt (beispielsweise
5 mA) und wenn kein Deaktivierungssignal auf Leitung 178 vorhanden
ist, diese eine Auslöseschaltung 136 aktiviert,
die das Relais 132 (durch entweder Erregung oder Aberregung
der Wicklung 172) betätigt,
um dadurch den Schaltkontakt 174 in eine Leerlaufstellung bzw.
unterbrochene Stellung zu bewegen, wodurch ein Stromfluss durch
den Fehlerstromschutzschalter an dem Leiter 154 verhindert
wird. Dieser unterbrochene Zustand kann dann in einem verrasteten
Zustand beibehalten werden, bis er durch den Bediener unter Verwendung
beispielsweise eines manuellen Rückstellknopfes,
der an dem Fehlerstromschutzschalter angeordnet ist, zurückgestellt
wird. Das Verriegeln und Rückstellen
bzw. -setzen des Fehlerstromschutzschalters kann auf eine Vielzahl
von Arten durchgeführt
werden, wie in der Technik bekannt ist.
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Anstelle des Schaltungsunterbrechers 132 können andere
Techniken dazu verwendet werden, einen Stromfluss durch die Stromleitungen
unter Verwendung des Ausgangs der Steuerschaltung des Fehlerstromschutzschalters
zu unterbrechen. Insbesondere kann das Auslösesignal am Ausgang 138 der
Signalverarbeitungsschaltung 134 zurück zu dem Wechselrichter 146 geführt und
dort verwendet werden, um seinen Betrieb zu unterbrechen oder zu deaktivieren.
In diesem Fall wäre
weder das Relais 132 noch seine Auslöseschaltung 136 erforderlich. Wie
es für
Fachleute offensichtlich ist, kann eine Unterbrechung des Wechselrichters
auf eine Vielzahl verschiedener Arten erreicht werden, wie beispielsweise
durch Abschalten der Hauptleistungsschalttransistoren. Der Aufbau
sowie der Betrieb von Fahrzeugwechselrichtern unabhängig davon,
ob sie für einen
Betrieb eines Elektrofahrzeugmotors oder anderweitig verwendet werden
können,
ist in der Technik gut bekannt, und die Steuerung eines Fahrzeugwechselrichters
unter Verwendung seiner Leistungsschalttransistoren ist ebenfalls
gut bekannt, wie beispielhaft in dem U.S. Patent Nr. 6,262,896 dargestellt ist,
dessen vollständige
Offenbarung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
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Nachfolgend wird die Verwendung und
der Betrieb des mobilen Stromversorgungssystems 100 beschrieben.
Sobald das System 100 vor Ort angeordnet ist, an dem der
elektrische Strom benötigt wird,
wird zunächst
von dem Bediener bestimmt, ob die Last, die von dem System betrieben
werden soll, entweder von dem ersten Typ (geerdeter Neutralleiter)
oder zweiten Typ (nicht geerdeter Neutralleiter) ist. Wenn der Neutralleiter
der Last geerdet ist, wie beispielsweise, wenn die Last eine Elektroanlage
eines Wohnhauses ist, die mit dem Stromversorgungssystem 100 über den
Hauptschaltkasten für
das Leitungsnetz des Hauses verbunden ist, bewegt der Bediener den
Schalter 122 in die erste Stellung, um den bewegbaren Schaltkontakt 164 mit
dem fixierten Kontakt 166 elektrisch zu verbinden, wodurch AC-Strom
von der spannungsführenden
Stromleitung 154 an die Buchse 112 geliefert wird.
Dieser Strom wird auch an die Deaktivierungsschaltung 180 geliefert,
bei der positive elektrische Halbwellenstromimpulse den Kondensator 190 elektrisch
aufladen, so dass ein relativ stabiler sowie kontinuierlicher elektrischer
DC-Strom sowohl an die Signalverarbeitungsschaltung 134 des
Fehlerstromschutzschalters 160 (über den Leiter 178)
als auch an die Warnkontroll-LED 188 geliefert wird. Dieses
aktive Deaktivierungssignal im High-Zustand wird von der Signalverarbeitungsschaltung 134 dazu
verwendet, die Steuerschaltung 130 zu deaktivieren, so
dass der Schaltkontakt 174 ungeachtet der Anwesenheit eines
Stromungleichgewichtes zwischen den Leitern 154 und 156 geschlossen
bleibt. Diese Deaktivierung kann auf eine Vielzahl verschiedener
Arten erreicht werden, die für
Fachleute in der Technik gut bekannt sind. Beispielsweise kann,
wenn die Signalverarbeitungsschaltung 134 derart ausgebildet
ist, um ein aktives Signal im High-Zustand an die Auslöseschaltung 136 zu
liefern und damit zu bewirken, dass diese den Schaltkontakt 174 öffnet, das
Signal, das über Leitung 178 an
dem Dateneingang des Fehlerstromschutzschalters empfangen wurde,
invertiert/wechselgerichtet und mit dem Auslösesignalausgang des Schwellenvergleichs
des Stromungleichgewichtes, der durch die Signalverarbeitungsschaltung 134 ausgeführt wird,
verUNDet werden, so dass das aktive Auslösesignal im High-Zustand, das
normalerweise an die Auslöseschaltung 136 direkt
gesendet würde, nur
durch das UND-Gatter (und an die Auslöseschaltung) gelangt, wenn
kein Deaktivierungssignal vorhanden ist.
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Wenn das Auslösesignal von dem Fehlerstromschutzschalter 160 dazu
verwendet wird, einen Betrieb des Wechselrichters 146 anstatt
des Schaltungsunterbrechers 132 zu unterbrechen, kann dieser
auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben deaktiviert werden
(beispielsweise durch VerUNDen desselben mit dem invertierten/wechselgerichteten Deaktivierungssignal,
das über
Leiter 178 empfangen wurde). Diesbezüglich ist es erwähnenswert, dass,
obwohl der Fehlerstromschutzschalter 160 in den Figuren
getrennt von der elektrischen Stromquelle 142 gezeigt ist,
es zu verstehen sei, dass dieser in die elektrischen Stromquelle 142 eingebaut sein
kann, wobei das Deaktivierungssignal dann an die elektrische Stromquelle
zur Verwendung durch den internen Fehlerstromschutzschalter geliefert wird.
Der Fehlerstromschutzschalter kann in den Wechselrichter 146 selbst
eingebaut sein und, wie oben beschrieben ist, dazu verwendet werden,
den Wechselrichterbetrieb abzuschalten, wenn ein Stromungleichgewicht
erfasst und kein Deaktivierungssignal vorhanden ist.
-
Sobald der Bediener beobachtet, dass
die LED 188 beleuchtet worden ist, ist das System 100 zur
Verwendung bei der Lieferung eines nicht über Fehlerstromschutzschalter
geschützten
Stromes über
Buchse 112 bereit. Bei Verwendung dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sollte die Last nach dem Schalten des
Schalters 122 in die erste Stellung eingesteckt werden,
und die Last sollte einen Hauptschalter oder -unterbrecher besitzen,
der im unterbrochenen Zustand gehalten wird, bis die Verbindung
mit der Buchse hergestellt ist. Beispielsweise kann in dem Fall,
wenn die Buchse 112 mit der Hauptsicherungstafel eines
Hauses oder Gebäudes verbunden
ist, ein Hauptunterbrechungsschalter (nicht gezeigt) in der Tafel
aktiviert werden, so dass elektrischer AC-Strom, der von dem System 100 über die
Buchse geliefert wird, verfügbar
gemacht wird, um verschiedene elektrische Lasten innerhalb oder um
das Haus herum zu betreiben. Der elektrische AC-Strom, der dazu
vorgesehen und verwendet wird, um die verschiedenen elektrischen
Lasten in Verbindung mit dem Haus zu betreiben, wird schaltungsmäßig zu der
elektronischen Stromwandlerschaltung 146 der elektrischen
Stromquelle 142 des Systems 100 hauptsächlich über den
Sicherungskasten des Hauses, die Buchse 112 und die Neutralleiter 156 zurückgeführt. Eine
größere Menge an
elektrischem Strom, der schaltungsmäßig an die elektronische Stromwandlerschaltung 146 über entweder
den Masseleiter 158 oder die Chassismasse 126 zurückkehren
kann, löst
den Fehlerstromschutzschalter 160 nicht aus, da dieser
nun deaktiviert worden ist. Auf diese Art und Weise verhindert das
System 100 wirksam ein falsches oder störendes Auslösen des Fehlerstromschutzschalters 160,
wenn das System 100 über
elektrische Schnittstellen mit dem ersten Typ einer elektrischen
Last verbunden ist, die einen geerdeten Neutralleiter besitzt. Es
sei angemerkt, dass die eingebauten, mit Fehlerstromschutzschalter
geschützten
Buchsen bzw. Steckdosen in dem Haus immer noch formal funktionieren,
um Anwender in einer ungünstigen
Umgebung vor schädlichen
elektrischen Schlägen
zu schützen.
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Wenn andererseits die elektrische
Last an dem Ort vom zweiten Typ ist, der einen festgelegten Neutralleiter
aufweist, der von der Masse elektrisch isoliert ist, wie beispielsweise
eine elektrische Bohrmaschine, bewegt der Bediener den Schalter 122 in die
zweite Stellung, wodurch der bewegbare Schaltkontakt 164 mit
dem fixierten Kontakt 168 verbunden wird. Dies verbindet
die spannungsführende
Stromleitung 154 mit den Buchsen 108 und 110,
wobei die Buchse 112 ohne Strom bleibt. Ferner wird, da
kein Strom mehr an die Deaktivierungsschaltung 180 geliefert
wird, die LED 188 ausgelöscht, und es wird kein Deaktivierungssignal über Signalleitung 178 an den
Fehlerstromschutzschalter geliefert. Als Ergebnis dessen befindet
sich der Fehlerstromschutzschalter 160 in einem vollständig aktivierten
Zustand und ist zur Auslösung
bereit, wenn ein ausreichendes Stromungleichgewicht durch die Signalverarbeitungsschaltung 134 detektiert
wird.
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Sobald der Schalter in die zweite
Stellung bewegt worden ist, ist das System 100 zur Verwendung
bei der Lieferung von über
den Fehlerstromschutzschalter geschütztem Strom über Buchsen 108 und 110 bereit.
Obwohl es nicht gezeigt ist, kann dieser Stromversorgungszustand
der Buchsen 108 und 110 auf verschiedene Arten
mit einer Diode oder einer anderen Lichtquelle an den Buchsen oder
an einem anderen Ort, z. B. innerhalb des Fahrzeugführerhauses 114,
angegeben werden. Diesbezüglich können die
Buchsen 108–112 jeweils
speziell bezeichnet sein, um den Typ von Buchse (mit Fehlerstromschutzschalter
geschützt
oder nicht) und/oder den Typ von elektrischer Last anzugeben, mit
der sie verbunden werden darf (geerdeter Neutralleiter oder nicht).
Die Last kann mit den Buchsen 108 und 110 vordem
Schalten des Schalters 122 in die zweite Stellung verbunden
werden oder kann anschließend eingesteckt
werden, insbesondere bei Lasten, wie beispielsweise Elektrogeräten, die
einen Schalter zum Ein- bzw. Ausschalten besitzen, der ausgeschaltet
gehalten werden kann, bis die Verbindung mit der Buchse hergestellt
ist. Idealerweise wird der elektrische AC-Strom, der dazu verwendet
wird, die Last zu betreiben, an den Wechselrichter 146 nur über die spannungsführenden
sowie neutralen Stromleitungen 154 und 156, die
mit den Buchsen 108 und 110 verbunden sind, geliefert
und zurückgeführt. In
diesem Fall erfasst der Differenzstromtransformator des Fehlerstromschutzschalters 160 kein
Stromungleichgewicht zwischen dem elektrischen AC-Phasenstrom Ip, der durch den spannungsführenden
Leiter 154 fließt,
und dem elektrischen AC-Neutralstrom In, der durch den Neutralleiter 156 fließt, und
elektrischer Strom kann weiterhin an die Last ohne Unterbrechung
geliefert werden.
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Wenn, während sich der Schalter 122 in
der zweiten Stellung befindet, ein Leckagezustand entsteht, bei
dem sich ein unerwünschter
Stromweg zwischen der Last und dem System 100 bildet, so
dass mehr als eine unbedeutende Menge an elektrischem Strom von
einer richtigen Rückkehr
zu der Energiequelle 142 über die Leiter 154 und 156 umgelenkt wird,
funktioniert der Fehlerstromschutzschalter 160 und schaltet
die elektrischen Strom zu der Last effektiv ab. Genauer erzeugt
in dem Fall eines Stromleckagezustandes, wenn Strom zu der Last
entweder durch den Masseweg 158 oder die Chassismasse 126 fließt, das
resultierende Ungleichgewicht des elektrischen Stromes zwischen
dem Strom Ip in der spannungsführenden
Stromleitung 154 und dem Strom In in
der Neutralleitung 156 einen Nettofluss in dem Toroidkern 196,
der in einem elektrischen Signal resultiert, das in der Sekundärwicklung 198 induziert wird,
der für
die Größe des Stromungleichgewichtes repräsentativ
ist. Dieses Signal von der Transformatorsekundärseite 198 wird an
die Signalverarbeitungsschaltung 134 geliefert, die die
Größe dieses Signals
mit einer vorbestimmten Schwelle vergleicht, die für ein gewünschtes
Auslöseniveau
repräsentativ ist.
Diese Schwelle kann (muss aber nicht) dauerhaft in dem Fehlerstromschutzschalter 160 gespeichert sein
und kann so eingestellt sein, dass sie einem gewünschten Niveau an Stromungleichgewicht
entspricht, wie beispielsweise 5 ± 1 Milliampere (mA). Dieses
Auslösesignal
kann auch durch eine Kombination von Stromungleichgewicht und der
Zeitdauer bestimmt werden.
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Wenn das Ungleichgewicht des elektrischen Stromes
das vorgespeicherte vorbestimmte Auslöseniveau überschreitet, erzeugt die Signalverarbeitungsschaltung 134 dann
das Auslösesignal,
um den Stromfluss zu unterbrechen, was möglich ist, da kein Deaktivierungssig nal
vorhanden ist. Wiederum kann diese Unterbrechung durch Verwendung
der Auslöseschaltung 136 und
des Relais 132 oder durch Abschalten der Schalttransistoren
in dem Wechselrichter 146 ausgeführt werden. Die Auslöseschaltung 136 kann
auf eine Vielzahl verschiedener Arten ausgeführt werden, wie in der Technik
gut bekannt ist, und kann derart aufgebaut sein, dass sie in Verbindung
mit einem Relais mit normal offenen, normal geschlossenen oder verrastenden
Kontakten verwendet wird. Die Auslöseschaltung 136 kann
beispielsweise eine Auslösevorrichtung,
wie beispielsweise einen Thyristor oder genauer einen über Silizium
gesteuerten Gleichrichter (SCR) umfassen. Wenn ein Relais 132 mit
normal geschlossenen Kontakten verwendet wird, kann die Auslöseschaltung 136 derart aufgebaut
sein, so dass bei Empfang des Auslösesignals diese in eine Leitungsbetriebsart
eintritt, in der zugelassen wird, dass ein elektrischer AC-Strom
von der spannungsführenden
Stromleitung 154 durch die Wicklung 172 des Relais 132 durch
die Auslöseschaltung 136 und
zu dem Neutralleiter 156 fließen kann. Folglich wird die
Wicklung 172 angeregt und zieht den bewegbaren Kontakt 174 von
seiner normal geschlossenen Stellung in eine unterbrochene Stellung,
wodurch ein Unterbrechungsoder Leerlaufzustand in dem Phasenleiter 154 erzeugt
wird. Als Ergebnis davon wird verhindert, dass ein elektrischer AC-Phasenstrom
Ip für
die elektrische Last verfügbar wird,
die in eine der Buchsen 108 oder 110 eingesteckt
ist. Auf diese Art und Weise ist der Fehlerstromschutzschalter 160 wirksam
dazu in der Lage, elektrischen Strom zu einer beliebigen eingesteckten elektrischen
Last abzuschalten.
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Bei dieser ersten Ausführungsform
ist die elektrischen Stromquelle 142 bevorzugt dazu in
der Lage, einen Wechselstrom mit 60 Hertz (Hz) und 115 Volt an Lasten
zu liefern, die mit dem System 100 verbun den sind. Zusätzlich ist
jede der Buchsen 108–112 bevorzugt
derart bemessen, um einen elektrischen Wechselstrom bei dieser Spannung
von bis zu 20 Ampere (A) zu liefern. Selbstverständlich können abhängig von der beabsichtigten
Verwendung des Systems andere Spannungen und Strom-Nennwerte verwendet
werden. Ferner sei zu verstehen, dass die Batterie oder die Batterien
der DC-Spannungsenergiequelle 144 wie auch die Elektronik
der Stromwandlerschaltung 146 gegebenenfalls ein vollständig unabhängiges System
sein können
oder an dem originalen Energie-/Stromsystem sowie elektrischen System
des Kraftfahrzeugs 102 teilhaben können und/oder in dieses auf
unterschiedlichen Integrationsstufen integriert sein können.
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Für
Fachleute sei angemerkt, dass andere Schaltungskonfigurationen genauso
gut verwendet werden können,
um entweder eine nicht über
Fehlerstromschutzschalter geschützte
Energie an die Buchse 112 oder eine über Fehlerstromschutzschalter
geschützte
Energie an die anderen Buchsen 108 und 110 zu
liefern. Beispielsweise könnten
die Positionen der Schaltvorrichtung 122 und des Fehlerstromschutzschalters 160 gewechselt
werden, so dass die Schaltvorrichtung direkt mit der Strom-/Netzleitung 154 verbunden
ist, die von der Energiequelle kommt. Bei dieser Konfiguration kann die
Stromleitung, die von dem fixierten Kontakt 168 der Schaltvorrichtung
verläuft,
mit den Buchsen 108 und 110 über den Fehlerstromschutzschalter 160 verbunden
werden, so dass ein Erdschlussschutz bzw. Fehlerstromschutz vorgesehen
wird. Andererseits kann die Stromleitung, die von dem fixierten Kontakt 166 der
Schaltvorrichtung verläuft,
direkt mit der Buchse 112 verbunden werden, so dass der
Fehlerstromschutzschalter 160 insgesamt umgangen wird,
wenn Strom an die Buchse 112 geliefert wird. Eine spezielle
Schaltungskon struktion des Fehlerstromschutzschalters, der die Deaktivierungsfähigkeit
integriert, ist dann nicht erforderlich, und die Deaktivierungsschaltung 180 kann
darauf reduziert werden, nur die Kontrolllichtfunktion vorzusehen.
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Zuletzt sei trotz der besonderen
Konfiguration der ersten Ausführungsform
des Systems 100, das in den 1–3 dargestellt ist, anzumerken,
dass das System eine Vielzahl von Buchsen für elektrische Lasten vom ersten
Typ, wie auch eine Vielzahl von Buchsen für elektrische Last vom zweiten
Typ umfassen kann. Zusätzlich
können
diese Buchsen zusammen mit der elektrischen Stromquelle 142,
dem Fehlerstromschutzschalter 160, der Schaltvorrichtung 122 und
der Deaktivierungsschaltung 180 jeweils allgemein an einer
beliebigen Stelle an Bord des Kraftfahrzeugs 102 unabhängig davon,
ob sie innerhalb oder außerhalb
des Führerhauses 128 des
Fahrzeugs 102 angeordnet sind, angeordnet sein. Ferner kann
anstelle eines einzelnen Kraftfahrzeugs 102 das mobile
Stromversorgungssystem 100 in entweder einen einzelnen
Anhänger,
der in der Lage ist, abnehmbar an ein Kraftfahrzeug angehängt und
von diesem mitgeschleppt zu werden, oder in sowohl ein Kraftfahrzeug
als auch einen Anhänger
integriert werden, der abnehmbar daran angehängt ist, so dass der Anhänger von
dem Kraftfahrzeug mitgezogen werden kann. Bei dieser zuletzt vorgeschlagenen Ausführungsform
können
die Energiequelle 142, der Fehlerstromschutzschalter 160 sowie
die anderen Schaltungen wie auch die beiden Typen von Buchsen zwischen
dem Kraftfahrzeug oder dem Hänger
verteilt sein. Ferner können,
obwohl die verschiedenen Vorrichtungen als physikalisch getrennte
Einheiten beschrieben sind, sie tatsächlich in verschiedenen Stufen
ineinander integriert sein. Abgesehen von einer Fahrzeug- oder einer
Anhängeranwendung
kann das mobile Stromversorgungssystem auch als eine tragbare Ausrüstung (mit
Rädern
oder ohne) ausgeführt
sein, wie beispielsweise ein mit Benzin betriebener Haushaltsnotstromgenerator
mit einem Wechselstromgenerator anstelle eines Wechselrichters.
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In den 4–6 ist eine zweite Ausführungsform 200 eines
mobilen elektrischen Stromversorgungssystems gezeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist. Zum Zwecke des Vergleichs und der Vereinfachung besitzen
Merkmale, die in der zweiten und den nachfolgenden Ausführungsformen enthalten
sind und identisch, ähnlich
oder hinsichtlich baulicher Merkmale in der ersten Ausführungsform analog
sind, numerische Bezeichnungen, die die gleichen letzten beiden
Ziffern wie ihr entsprechendes Bauelement in der ersten Ausführungsform
besitzen.
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Im Allgemeinen ist die zweite Ausführungsform
des mobilen elektrischen Stromversorgungssystems 200 ähnlich zu
der ersten Ausführungsform, mit
der Ausnahme, dass der einpolige Schalter vom Umschalttyp (SPDT-Schalter),
der die Schaltvorrichtung 122 umfasst, durch einen einpoligen
Ausschalter 222A (SPST; single-pole, single-throw type switch)
für niedrigere
Stromstärke
in Kombination mit einem einpoligen Umschaltrelais 222B (SPDT)
ersetzt worden ist, die gemeinsam die Schaltvorrichtung 222 der
zweiten Ausführungsform
umfassen. Wie gezeigt ist, ist der Schalter 222A mit dem
Fehlerstromschutzschalter 260 so verbunden, dass ein Ende
mit einem Dateneingang des Fehlerstromschutzschalters verbunden
ist und das andere mit einem Spannungsquellenknoten innerhalb des
Fehlerstromschutzschalters verbunden ist, so dass ein Spannungssignal
an den Dateneingang geliefert werden kann, wenn der Schalter 222A geschlossen
wird. Es sei zu verstehen, dass anstelle eines Span nungssignals
jegliche detektierbare elektrische Eigenschaft, die sich bei Schließen des
Schalters ändert, dazu
verwendet werden kann, den Dateneingang mit einem Hinweis darüber zu versehen,
dass der Zustand des Schalters zwischen seinen offenen und geschlossenen
Stellungen geändert
worden ist.
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Wie für Fachleute in der Technik
offensichtlich ist, betrifft die erste Ausführungsform ein direktes Schalten
der spannungsführenden
Stromleitung zwischen den beiden Typen von Buchsen, wobei das Deaktivierungssignal
indirekt an den Dateneingang des Fehlerstromschutzschalters (über Signalleitung 178)
basierend auf der Lieferung von Strom an die Buchse 112 vom
ersten Typ geliefert wird. Andererseits betrifft die zweite Ausführungsform
die Lieferung eines Deaktivierungssignals direkt an den Fehlerstromschutzschalter über den
Schalter 222A, wobei der Fehlerstromschutzschalter ein
Steuersignal erzeugt, das über
Signalleitung 278 an das Relais 222B geliefert
wird, um ein Schalten der Stromleitungen zwischen den verschiedenen
Buchsen zu bewirken. Somit ist, wie in 6 gezeigt ist, der Schalter 222A mit
der Signalverarbeitungsschaltung 234 verbunden, um diese
bei einem Schließen
des Schalters 222A mit dem Deaktivierungssignal zu versehen,
wobei die Signalverarbeitungsschaltung 234 dazu dient, ein
Auslösen
der Schaltungsunterbrechungsvorrichtung (Relais) 232 zu
deaktivieren und das Steuersignal zu erzeugen, das dazu verwendet
wird, das Relais 222B über
Leiter 278 anzuregen. Zu diesem Zweck umfasst das Relais 222B eine
Wicklung 262, die zwischen den Knoten 278 und.
die Masse 252 geschaltet ist. Das Relais 222B besitzt
einen bewegbaren Schaltkontakt 264, der geschaltet werden
kann, um sich entweder mit einem ersten Kontakt 266 oder einem
zweiten Kontakt 268 zu verbinden. In seiner normal geschlossenen
Stellung ist der beweg bare Kontakt 264 mit dem zweiten
fixierten Kontakt 268 verbunden, kann aber statt dessen
in Kontakt mit dem normal offenen fixierten Kontakt 266 bei
Erregung der Wicklung 262 geschaltet werden.
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Die Signalleitung 278, die
dazu verwendet wird, das Relais 222B anzuregen, ist auch
mit einer Kontrollschaltung 280 verbunden, die einen strombegrenzenden
Widerstand 282 in Serie mit einer LED 288 umfasst,
die so orientiert ist, um eine Signalbeleuchtung durch ein Fenster 220 an
der Abdeckplatte 224 vorzusehen.
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Für
diese zweite Ausführungsform,
bei der ein erster Typ einer elektrischen Last (geerdeter Neutralleiter)
mit dem System 200 verbunden werden soll, schaltet der
Bediener den Schalter 222A in eine erste Stellung, in der
der Schalter geschlossen ist, d.h. die Schalterkontakte geschlossen
sind, wodurch ein leitender Weg durch den Schalter definiert wird. Dies
sieht ein Deaktivierungssignal an den Dateneingang der Signalverarbeitungsschaltung
vor, wodurch die Auslöseschaltung 236 und
das Relais 232 deaktiviert werden, so dass der Schutz durch
den Fehlerstromschutzschalter deaktiviert ist. Die Signalverarbeitungsschaltung 234 erzeugt
simultan ein Steuersignal auf Leiter 278, das die Wicklung 262 anregt,
wobei der Schaltkontakt 264 von seiner normal geschlossenen
Stellung zu dem normal offenen fixierten Kontakt 266 bewegt
wird, wodurch Strom von der spannungsführenden Stromleitung 254 lediglich
zu der Buchse 212 vom ersten Typ geliefert wird. Das Steuersignal
auf Leitung 278 aktiviert auch die LED 288, um
eine visuelle Anzeige des Stromversorgungsstatus der Buchse 212 vorzusehen.
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Wenn eine elektrische Last vom zweiten
Typ (nicht geerdeter Neutralleiter) mit dem System 200 verbunden
werden soll, bringt der Bediener den Schalter 222A in eine
zweite Stellung, in der die Schaltkontakte im Leerlauf bzw. unterbrochen
sind. Daher wird kein Deaktivierungssignal an dem Dateneingang des
Fehlerstromschutzschalters empfangen, wobei in diesem Fall der Fehlerstromschutzschalter 260 normal
arbeitet und ein Stromungleichgewicht überwacht und ein Auslösesignal
erzeugt, das entweder dazu verwendet wird, den Betrieb des Wechselrichters 246 abzuschalten
oder den bewegbaren Kontakt 274 der Schaltungsunterbrechungsvorrichtung 232 zu
unterbrechen, wenn ein ausreichend großes Ungleichgewicht detektiert
wird. Es wird kein Signal an den Leiter 278 geliefert,
so dass weder das Relais 222B noch die LED 288 aktiviert werden.
In diesem Fall befindet sich der bewegbare Kontakt 264 des
Relais 222B in seiner normal geschlossenen Stellung in
Kontakt mit dem fixierten Kontakt 268. Somit wird kein
Strom mehr an die Buchse 212 geliefert, sondern vielmehr
an die Buchsen 208 und 210 vom zweiten Typ.
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Zusätzlich zu den oben erwähnten Unterschieden
zwischen den ersten beiden Ausführungsformen
besteht vom Standpunkt eines Bedieners aus gesehen ein anderer Unterschied
darin, dass der Schalter 122 bei der ersten Ausführungsform
außerhalb
des Führerhauses
des Kraftfahrzeugs 102 angeordnet ist (siehe 1), während der Schalter 222A der
zweiten Ausführungsform
innerhalb des Führerhauses
des Kraftfahrzeugs 202 angeordnet ist (siehe 4). Nichtsdestotrotz kann
bei jeder Ausführungsform
der Schalter an einem beliebigen gewünschten Ort an dem Fahrzeug
angeordnet sein.
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Die 7–9 zeigen eine dritte Ausführungsform
300 eines mobilen Stromversorgungssystems, das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Im Allgemeinen ist die dritte Ausführungsform 300 sowohl
im Aufbau als auch Betrieb ähnlich
zu der ersten Ausführungsform
mit der Ausnahme, dass sie sowohl einphasigen als auch zweiphasigen
AC-Betriebsstrom liefert. Zu diesem Zweck besitzt das System 300 sowohl
einen ersten spannungsführenden Phasenleiter 354,
entlang dem eine erste Phase eines AC-Stromes Ip1 geleitet
wird, und auch einen zweiten spannungsführenden Phasenleiter 355,
entlang dem eine zweite Phase eines AC-Stromes Ip2 geleitet
wird. Die ersten und zweiten spannungsführenden Stromleitungen 354 und 355 sind
um 180 Grad voneinander phasenverschoben, so dass sie einzeln mit
dem Neutralleiter 356 verwendet werden können, um
einen Strom mit 115 V AC vorzusehen, oder gemeinsam dazu verwendet
werden können,
einen Strom mit 235 V AC vorzusehen.
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Um beide spannungsführenden
Stromleitungen 354 und 355 handhaben zu können, ist
das Relais 332 des Fehlerstromschutzschalters 360 als
ein zweipoliges Ein-/Ausschaltrelais (DPST-Relais) mit sowohl dem
ersten bewegbaren Kontakt 374, wie auch einem separaten
bewegbaren Kontakt 375 ausgestattet, der einen zweiten
Satz von Relaisanschlüssen
verbindet. Auf diese Art und Weise werden, sobald der Fehlerstromschutzschalter 360 ausgelöst wird,
beide spannungsführenden
Stromleitungen 354 und 355 unterbrochen. Auf eine ähnliche
Art und Weise kann die Schaltvorrichtung 322 als ein zweipoliger
Umschalter ausgeführt
sein, wobei die separaten Pole für
die beiden separaten spannungsführenden
Stromleitungen 354 und 355 verwendet werden. Die
Bereitstellung zweiphasigen Stroms ermöglicht auch, dass das Stromversorgungssystem mit zusätzlichen
Typen von Buchsen versehen werden kann, um mehrere verschiedene
Typen von zweiphasigen Lasten versorgen zu können. Beispielsweise kann die
Buchse 312 vom ersten Typ (nicht über Fehlerstromschutzschalter
geschützt) eine
Buchse mit drei Polen und vier Drähten vom "Rast"-Typ
sein. Diese Buchse 312 vom Rasttyp ist zur Notstromversorgung
von Gebäuden
verwendbar, wenn das Gebäude
sowohl einen geerdeten Neutralleiter als auch verschiedene elektrische
Lasten umfasst, die verschiedene Niveaus an Versorgungsspannung
benötigen. Überdies
können
genauso gut verschiedene Kombinationen der Buchse vom zweiten Typ
(für nicht
geerdete Neutralleiter) vorgesehen sein. Beispielsweise können zusätzlich zu
den Buchsen 308 und 310, die nur die eine spannungsführende Stromleitung 354 zusammen
mit der Neutralleiter 356 verwenden, auch Buchsen vorhanden
sein, wie beispielsweise Buchse 338, die die andere Stromphase
(d.h. Stromleitung 355) verwendet, wie auch eine Buchse 340 für 235 V
AC, die beide Phasen der Stromleitung 354 und 355 verwendet,
aber keinen Neutralleiter. Dies kann zum Betrieb von Vorrichtungen
verwendet werden, wie beispielsweise einem Luftkompressor, einer
Schweißeinrichtung,
einer Tischsäge
oder anderen Werkzeugen mit nicht geerdeten Neutralleitern, die
einen Strom mit höherer Spannung
benötigen
können. Überdies
können
mehrere Buchsen gemeinsam auf einer einzelnen Abdeckplatte angeordnet
sein, wie mit Buchsen 310 und 338 gezeigt ist.
Für diese
zweiphasige Ausführungsform überwacht,
wenn der Schalter 322 in seiner zweiten Stellung ist, so
dass der Fehlerstromschutzschalter 360 dazu dient, einen
Erdschlussschutz für die
Buchsen 308, 310, 338 und 340 vorzusehen,
die Signalverarbeitungsschaltung den Strom durch die Stromleitungen 354–356 und
steuert das Schaltungsunterbrechungsvorrichtung.
-
Die 10–12 zeigen eine vierte Ausführungsform 400 eines
mobilen Stromversorgungssystems, das gemäß der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist. Allgemein ist diese vierte Ausführungsform 400 eine
Kombination sowohl der zweiten als auch dritten Ausführungsform.
Zu diesem Zweck umfasst die Schaltvorrichtung 422 sowohl
einen Schalter 422A als auch ein zweipoliges Umschaltrelais
(mit zwei Umschalteinheiten; DPDT-Relais) 422B. Der Schalter
ist mit dem Fehlerstromschutzschalter 460 verbunden, wie
oben in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform 200 beschrieben
ist, so dass, wenn der Schalter 422A geschlossen ist, dieser
ein Deaktivierungssignal direkt an die Signalverarbeitungsschaltung 434 innerhalb
des Fehlerstromschutzschalters 460 liefert. Diese Signalverarbeitungsschaltung
deaktiviert ihrerseits das DPST-Schaltungsunterbrechungsrelais 432 innerhalb
des Fehlerstromschutzschalters und erzeugt auch ein Steuersignal
auf Leitung 478, um die Wicklung 462 des Relais 422B anzuregen.
Dies erlaubt ein Schalten der zweiphasigen Stromleitungen 454 und 455 zwischen
den Buchsen 408, 410, 438 und 440 vom
zweiten Typ (die für
Lasten mit nicht geerdeten Neutralleitern bestimmt sind) und der
Buchse 412 vom ersten Typ (die für elektrische Lasten mit geerdeten
Neutralleitern bestimmt ist). Die Buchsen vom zweiten Typ können verschiedene
Kombinationen von Strom für
115 V AC und 235 V AC besitzen, wie oben in Verbindung mit der dritten
Ausführungsform 300 beschrieben
worden ist.
-
13 zeigt
die vierte Ausführungsform 400,
wie sie in einer Konfiguration verwendet werden könnte, um
elektrischen Notstrom an ein Haus 500 beispielsweise während eines
lokalen Stromausfalls zu liefern. Es sei angemerkt, dass, obwohl
die verbleibende Beschreibung auf die Verwendung der vierten Ausführungsform 400 gerichtet
ist, diese Be schreibung gleichermaßen Anwendung auf die ersten
drei Ausführungsformen
findet. Wie in 13 gezeigt
ist, ist die Buchse 412 vom Rasttyp mittels einer geeigneten
Stromleitung 504 mit einer geeigneten Schnittstelle bzw.
Verbindung 532 verbunden, die dem Hauptsicherungskasten 502 eines
Hauses 500 zugeordnet ist. Die Schnittstelle 532 kann
durch eine kommerziell verfügbare
Hausschnittstelleneinheit bzw. Hausanschlusseinheit ausgeführt sein,
wo lokale Bauordnungen dies erfordern. Dies erlaubt, dass elektrischer
Strom an die mehreren verschiedenen elektrischen Lasten geliefert
werden kann, die in das elektrische System des Hauses 500 eingesteckt
sind.
-
Genauer sind, wie gezeigt ist, Buchsen 508, 510 und 512,
die in der Wand des Hauses 500 befestigt sind, alle elektrisch
mit dem Hauptsicherungskasten 502 (oder der kommerziell
verfügbaren
Schnittstelleneinheit) verbunden. Der Sicherungskasten ist seinerseits über ein
Stromleitungsrohr 514 mit einem Zählerkasten 516 elektrisch
verbunden, der selbst mit Erde über
einen elektrisch leitenden Draht, Pfosten oder Stab 518 elektrisch
verbunden ist. Während normaler
Zeiten, wenn kein lokaler Stromausfall auftritt, wird Strom von
lokalen öffentlichen
Stromleitungen 528 und 530 an den Zählerkasten 516 (und
daher auch an den Sicherungskasten 502) mittels eines Abspanntransformators 520 geliefert,
der an einem Mast 522 befestigt und direkt elektrisch mit
dem Zählerkasten 516 über äußere Phasenleitungen 525 und 526 und
einen mittleren Neutralleiter 524 verbunden ist. Somit
wird der Strom der öffentlichen
Stromversorgung an den Sicherungskasten 502 zur nachfolgenden
Verteilung an verschiedene Steckdosen 508, 510 und 512 geliefert.
Bei einem Stromausfall jedoch können
die Stromleitungen der öffentlichen
Stromversorgung, die über
Stromleitungsrohre 514 in den Sicherungskasten 502 geführt sind,
unter Verwendung eines geeigneten Unterbrechungsschalters (nicht
gezeigt) oder der kommerziell verfügbaren Schnittstelleneinheit
unterbrochen werden (elektrisch isoliert werden), so dass ein unterbrochener
Zustand zwischen dem Sicherungskasten 502 und den Stromleitungen 528 und 530 erzeugt
wird, bevor das System 400 elektrisch mit dem Sicherungskasten 502 verbunden
wird. Anschließend
kann der Schalter 422A in die richtige (erste) Stellung
gebracht werden, um einen nicht über
Fehlerstromschutzschalter geschützten
Strom an den Sicherungskasten zu liefern. Bei Anwendungen, die von
einer Notstromversorgung ganzer Wohngebäude verschieden sind und bei denen
die Last keinen geerdeten Neutralleiter besitzt, kann der Schalter 422A in
seine zweite Stellung geschaltet und eine der anderen Buchsen/Steckdosen
von dem System 400 verwendet werden. Dies kann beispielsweise
dann durchgeführt
werden, wenn Strom auf einer Baustelle erforderlich ist oder wenn
das mobile System zur Notstromversorgung von einer oder mehrerer
individueller Anwendungen vorgesehen ist, wie beispielsweise einer
Kühlanlage oder
einer Klimaanlage.
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In 14 ist
ein elektrisches Schaltbild eines mobilen elektrischen Stromversorgungssystems 400 gezeigt,
das wie in 13 gezeigt
aufgebaut ist. Wie in 14 gezeigt
ist, ist der Sicherungskasten 502 oder die kommerziell
verfügbare
Schnittstelleneinheit elektrisch mit mehreren verschiedenen elektrischen Lasten 534, 536 und 538 verbunden,
die in das elektrische System 540 des Hauses 500 eingesteckt
sind. Die spannungsführenden
Stromleitungen 554 und 555 des elektrischen Systems 540 des
Hauses sind mit den jeweiligen Stromleitungen 454 und 455 des Systems 400 an
dem Sicherungskasten 502 verbunden. Zusätzlich sind ein Neutralleiter 556 sowie
ein lokaler Hauserdungsleiter 558 des elektri schen Haussystems 540 in
dem Sicherungskasten 502 sowohl mit den Neutral- als auch
Erdungsleitern 456 und 458 des Systems 400 verbunden.
Beide interne Schaltungsknoten innerhalb des Kastens 502 sind
ihrerseits elektrisch mit einer Erdungsmasse 526 über den
elektrisch leitenden Stab 518 verbunden (d.h. kurzgeschlossen).
In diesem Aufbau dienen Pfeile, die den Fluss des elektrischen Stromes
darin darstellen, wie insbesondere in 14 dargestellt
ist, dazu, zu demonstrieren, warum der Fehlerstromschutzschalter 460 des
Systems 400 elektrisch deaktiviert werden soll, um erfolgreich
eine Störauslösung zu verhindern,
wenn das System 400 einen Notstrombetrieb für das Haus
vorsieht. Da der Neutralleiter 556 des elektrischen Haussystems 540 absichtlich
mit der Erdungsmasse 526 elektrisch verbunden ist, kann
insbesondere ein Teil des AC-Stromes, der zu der elektrischen Stromquelle 442 zurückkehrt,
von einer Rückkehr über den
Neutralleiter 456 umgelenkt werden und kann statt dessen über den
Erdungsleiter 458 oder entlang eines elektrisch leitenden
Erdungsweges 528 zurückkehren.
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Die hier verwendeten Begriffe "gekoppelt" und "verbunden" betreffen entweder
eine direkte oder indirekte Verbindung, so dass beispielsweise bei
der ersten Ausführungsform 100 der
Schalter 122 mit sowohl der Energiequelle 142 als
auch der Buchse 112 gekoppelt oder verbunden ist, sogar
obwohl dieser direkt mit der Buchse aber mit der Energiequelle nur über den
Fehlerstromschutzschalter 160 verbunden ist. Bei einem
anderen Beispiel ist der Schalter, der bei jeder der Ausführungsformen
verwendet wird, mit dem Dateneingang des Fehlerstromschutzschalters
gekoppelt, wobei er jedoch bei der ersten Ausführungsform indirekt mit dem
Fehlerstromschutzschalter 160 über die Deaktivie rungsschaltung 180 verbunden
ist, während
er bei der zweiten Ausführungsform
direkt verbunden ist.
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Somit wird offensichtlich, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung ein mobiles elektrisches Stromversorgungssystem vorgesehen
ist, das die hier dargestellten Aufgaben löst und die hier dargestellten
Vorteile erzielt. Es sei selbstverständlich zu verstehen, dass die
vorhergehende Beschreibung lediglich beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung darstellt und die Erfindung nicht auf diese spezifischen
Ausführungsformen
beschränkt
ist. Es sind verschiedene Änderungen
und Modifikationen für Fachleute
offensichtlich. Beispielsweise kann, obwohl die gezeigten Ausführungsformen
auf die Verwendung der Erfindung als Teil eines Kraftfahrzeugs gerichtet
worden sind, das mobile System statt dessen beispielsweise als ein
tragbarer Generator oder ein mit Rädern versehener Anhänger bzw.
Fahranhänger
ausgeführt
sein.
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Zusammengefasst ist ein mobiles System zur
Verwendung bei der Lieferung von Wechselstrom an verschiedene Typen
von elektrischen Lasten vorgesehen, die solche umfassen, die geerdete
Neutralleiter aufweisen, wie auch solche, die Neutralleiter aufweisen,
die elektrisch von der Erde bzw. Masse isoliert sind. Das System
umfasst eine Fehlerstromschutzschaltung und kann zwischen einer
ersten Betriebsart, in der die Schaltung einen Wechselstrom mit
Fehlerstromschutz für
solche Lasten, die nicht geerdete (isolierte) Neutralleiter besitzen,
liefert, und einer zweiten Betriebsart geschaltet werden, in der
der Fehlerstromschutzschalter deaktiviert ist, so dass dieser keiner
Falschauslösung
infolge der beabsichtigten Erdung des Neutralleiters an der Last
ausgesetzt ist. Es sind sowohl ein- als auch mehrphasige Systeme
offenbart, die in ein Fahrzeug, einen Fahranhänger oder einen tragbaren Generator
integriert werden können.
Das System ist zur Lieferung von Wechselstrom an verschiedene Typen
von elektrischen Lasten an Orten verwendbar, an denen ein Netzstrom
der öffentlichen
Stromversorgung nur schwer oder gar nicht verfügbar bzw. erreichbar ist.