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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterbrechen eines Wechselstromes
mit wenigstens einer Kontaktanordnung, die relativ zueinander bewegliche
Kontakte aufweist, und mit einem die Kontaktanordnung umgebenden
lichtundurchlässigen Gehäuse, wobei
wenigstens eine Kameraeinheit zum Erfassen der Schaltstellung der
zugeordneten Kontakte und eine auf die zugeordneten Kontakte ausgerichtete
Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Kontakte von dem Gehäuse gehalten
sind.
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Eine
solche Vorrichtung ist aus der
DE 196 53 683 C1 bereits bekannt. Bei der
dort gezeigten Vorrichtung handelt es sich um eine einpolig gekapselte
Schaltanlage, wobei jeder Pol einen Leistungsschalter als erste
Kontaktanordnung sowie einen in Reihe zu dem Leistungsschalter angeordneten
Dreistellungsschalter mit einer zweiten Kontaktanordnung aufweist.
Die Vorrichtung ist zur Unterbrechung eines Wechselstromes eines
Wechselspannungsleiters mit mehreren Phasen vorgesehen. Jeder Pol
der Vorrichtung ist mit jeweils einer Phase des Wechselspannungsnetzes
verbunden. Dabei ist jeder Kontaktanordnung eine Kameraeinheit zugeordnet,
die an einem Kapselungsgehäuse
der Pole befestigt ist. Das Kapselungsgehäuse ist lichtundurchlässig ausgebildet,
so dass zum Erfassen eines Bildsignals eine Beleuchtungseinrichtung
notwendig ist. Die Beleuchtungseinrichtung ist ebenfalls an dem
Kapselungsgehäuse
befestigt und auf die Kontaktanordnung ausgerichtet, so dass die
Schaltstellung der jeweiligen Kontaktanordnung von der Kameraeinheit erfasst
werden kann. Die Kameraeinheit ist über ein Verbindungskabel mit
einem Bildschirm und/oder der Elektronik eines Niederspannungskastens
verbunden. Der vorbekann ten Vorrichtung haftet der Nachteil an,
dass die Kameraeinheit und die Beleuchtungseinrichtung kostenintensiv
sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art bereitzustellen, die kostengünstig
ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe dadurch, dass die Kameraeinheit eine Internetkamera
und die Beleuchtungseinrichtung eine Leuchtdiode ist.
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Erfindungsgemäß ist eine
kostengünstige Vorrichtung
bereitgestellt, welche den gestellten hohen Sicherheitsanforderungen
im Bereich der Energieverteilung gerecht wird. So verfügt die Internetkamera über eine
Beobachtungsgenauigkeit, die zur bildhaften Erfassung der Schaltstellung
von Kontakten einer Kontaktanordnung vollkommen ausreichend ist.
Bei den zu überwachenden
Kontaktanordnungen handelt es sich beispielsweise um die Kontaktanordnung
eines Trennschalters und/oder eines Leistungsschalters, die beispielsweise
in Reihe angeordnet sind. Jedoch ist es im Rahmen der Erfindung
auch möglich
die Stellung einer Schaltstange einer Vakuumröhre zu überwachen. Bevorzugt ist die Überwachung
der Trennkontakte eines Trennschalters, der im Gegensatz zum Leistungsschalter
stromlos öffnet,
so dass ein heller Lichtbogen beim Öffnen der Kontaktanordnung
vermieden ist. Im Gegensatz zu vorbekannten Lösungen wird als Kameraeinheit eine
so genannte Internetkamera verwendet. Internetkameras sind nicht
nur kostengünstig,
sondern stellen aufgrund der gegenüber sonstigen Kameras geringeren
Bildwiederholfrequenz geringe Anforderungen an eine der Kamera nachgeschaltete
Bildverarbeitung. Internetkameras sind als solche weit verbreitet
und können
als Massenprodukt kostengünstig bezogen
werden. Als Beleuchtungseinrichtung dient im Rahmen der Erfindung
eine Leuchtdiode, die ebenfalls kostengünstig ist und bei zweckmäßiger Ausrichtung
mit wenig Leistung eine ausreichend große Lichtintensität für die Internetkamera
bereitstellt. Selbstverständlich
kann die Internetkamera an das Internet angeschlossen sein, so dass
eine Überwachung
aus der Ferne ermöglicht
ist. Üblicherweise ist
die Internetkamera jedoch nicht „online" also mit dem Internet verbunden.
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Vorteilhafterweise
ist die Leuchtdiode an der Kameraeinheit befestigt. Gemäß dieser
vorteilhaften Weiterentwicklung sind Kameraeinheit und Leuchtdiode
zu einem Modul zusammengefasst. Zweckmäßig ist hierbei ferner, dass
die Leuchtdiode starr mit der Internetkamera verbunden ist. Die
Ausrichtung von Kamera und Leuchtdiode wird daher gemeinsam durchgeführt. Darüber hinaus
ist für
beide Bauteile lediglich eine Befestigung vorzusehen, wodurch insbesondere
im Hinblick auf gasisolierte Schaltanlagen mit einem mit Gas befüllten gasdichten
und lichtundurchlässigen
Gehäuse
besondere Vorteile entstehen. Beispielsweise ist lediglich eine
Durchgangsöffnung
und ein Sichtfenster an dem Gehäuse
vorzusehen.
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Zweckmäßigerweise
weist die Kameraeinheit Anschlussmittel zum Verbinden mit einem
Rechner auf. Solche Anschlussmittel umfassen beispielsweise ein
Kabel, das an seinem freien Ende einen so genannten USB-Anschluss
aufweist. Der USB-Anschluss ist auf einfache Art und Weise an einen Rechner,
beispielsweise an einen so genannten Laptop anschließbar. Zwischen
den Anschlussmitteln und der oder den Internetkameras ist ein zweckmäßiges Bussystem
bereitgestellt.
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Vorteilhafterweise
ist das Gehäuse
gasdicht ausgestaltet und mit einem Isolier- und/oder Löschgas befüllt. Gemäß dieser
vorteilhaften Weiterentwicklung weist die Erfindung besondere Vorteile
auf, da wie bereits ausgeführt
wurde, lediglich eine Ausnehmung und/oder ein Sichtfenster an dem
Gehäuse vorzuse hen
ist. Eine Vielzahl aufwendiger Dichtungen für die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist auf diese Weise vermieden.
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Vorteilhafterweise
weist erfindungsgemäße Vorrichtung
mehrere Kontaktanordnungen auf, denen jeweils eine Kameraeinheit
und eine Leuchtdiode zugeordnet sind, wobei wenigstens eine der
Kontaktanordnungen zum leistungslosen Schalten und wenigstens eine
der Kontaktanordnungen zum Erden eingerichtet sind. Kontaktanordnungen
zum leistungslosen Schalten sind beispielsweise unter dem Begriff
Trennschalter bekannt. Trennschalter weisen üblicherweise eine sichtbare
Trennstrecke auf.
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Vorteilhaftweise
ist wenigstens einer der Kontaktanordnungen Teil eines Dreistellungsschalters
mit einem ortsfesten Einschaltfestkontakt und einem ortsfesten Erdungsfestkontakt
sowie einen zum wahlweisen Kontaktieren des Einschaltfestkontaktes und
des Erdungsfestkontaktes eingerichteten Bewegkontakt, wobei eine
Kameraeinheit und eine Leuchtdiode auf den Einschaltfestkontakt
und auf den Erdungsfestkontakt ausgerichtet sind. Mit anderen Worten
dient eine Kameraeinheit zum Überwachen
der Schaltstellung eines Dreistellungstrennschalters, der dem Fachmann
als solcher bekannt ist, so dass an dieser Stelle hierauf nicht
näher eingegangen
zu werden braucht.
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Im
Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, dass die Kontaktanordnung
Teil eines Leistungsschalters ist. Der Leistungsschalter weist beispielsweise
eine sichtbare Kontaktanordnung auf. Abweichend davon ist die Kontaktanordnung
des Leistungsschalters in einer Vakuumschaltröhre angeordnet, wobei die Internetkamera
die Stellung der Schaltstange der Vakuumschaltröhre beobacht, da die Kontakte
der Vakuumröhre
verborgen sind. Die Beobachtung der Schaltstellung der in die Vakuumröhre hineinragenden
Schaltstange kann beispielsweise durch Stellungsanzeiger in Form
von Markierungen vereinfacht werden, die an der Schaltstange angebracht
sind.
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Das
Gehäuse
ist im Rahmen der Erfindung im Bereich der Kontaktanordnungen lichtundurchlässig ausgebildet.
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Vorteilhafterweise
weist die Internetkamera eine Bildwiederholfrequenz von weniger
als 20 Hertz auf. Die Höhe
der Bildwiederholfrequenz wirkt sich auf die Kosten der Internetkamera
aus. Je geringer die Bildwiederholfrequenz, desto geringer sind
in der Regel auch deren Kosten. Eine Bildwiederholfrequenz von weniger
als 20 Hz, also zwanzig Aufnahmen pro Sekunde, ist dabei durchaus
ausreichend, um im Bedarfsfall einem Bediener der Vorrichtung Aufschluss über die
Stellung der jeweils beobachteten Kontakte zu gewähren.
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Weitere
zweckmäßige Ausgestaltungen
und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen der
Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche
Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
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1 ein
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Seitenansicht und
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2 eine
Kameraeinheit einer Vorrichtung gemäß 1 in vergrößerter Seitenansicht
zeigen.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in
einer schematischen Seitenansicht. Die gezeigte Vorrichtung 1 weist
einen Niederspannungskasten 2 zur Aufnahme von Schutzgeräten und
sonstigen mit Niederspannung beaufschlagbaren Geräten auf.
Unterhalb des Niederspannungskastens 2 ist ein Antriebsgehäuse 3 vorgesehen,
in dem die zum Antrieb der Schalter notwendigen Antriebseinheiten
untergebracht sind. Hinter dem Niederspannungskasten 2 und
dem Antriebsgehäuse 3 sind
in einer Reihe hintereinander liegende Pole 4 erkennbar,
die jeweils ein eigenes Polgehäuse 5 aufweisen.
Jeder Pol 4 ist mit jeweils einer Phase eines Wechselspannungsnetzes
verbunden. Innerhalb des Polgehäuses 5 sind
im oberen Abschnitt zwei figürlich
nicht dargestellte Dreistellungsleistungsschalter und ein in Reihe
zu dem Dreistellungsleistungsschalter angeordneter Leistungsschalter
angeordnet. Im unteren Abschnitt des Polgehäuses 5 sind jeweils
ein weiterer Dreistellungsschalter und ferner ein Erdungsschalter
vorgesehen. Jedes der Polgehäuse 5 ist
von einem Rahmen 6 gehalten, der fest mit dem Antriebsgehäuse 3 verbunden ist.
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Zur Überwachung
der Schaltstellung der Kontaktanordnungen der Dreistellungstrennschalter ist
jeweils eine Kameraeinheit 7 vorgesehen. Die Kontaktanordnung
jedes Erdungsschalters ist mit jeweils einer der Kameraeinheiten 8 erfassbar.
Die Kameraeinheiten 7 und 8 sind gasdicht an dem
Polgehäuse 5 befestigt.
Jedes Polgehäuse 5 weist
somit insgesamt drei Kameraeinheiten 7 zur Überwachung der
sichtbaren Trennstrecke jeweils eines Dreistellungsschalters und
eine Kameraeinheit 8 zur Überwachung der Kontakte des
jeweiligen Erdungsschalters auf.
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Die
von den Kameraeinheiten 7 und 8 jeweils erzeugten
Bildsignale werden über
Verbindungskabel 9 zu Anschlüssen 10 geführt, die
an der Vorderseite des Antriebsgehäuses 3 von außen zugänglich angeordnet
sind. Die Anschlüsse 10 bilden
genormte so genannte USB-Anschlüsse
auf, so dass die Kameraeinheiten 7 oder 8 über ein
USB-Kabel mit einem Rechner, beispielsweise einem tragbaren Rechner
oder einem Laptop, verbindbar sind. Die Verbindungskabel 9 stellen
ein Bussystem bereit, wobei mehrere Kameraeinheiten 7, 8 über ein
gemeinsames Verbindungskabel 9 mit den Anschlüssen 10 verbunden
sein können.
Der Rechner ist mit einer geeigneten Software versehen, um die von
den Kameraeinheiten 7 und 8 erzeugten Bildsignale
auf einem Bildschirm darzustellen, der beispielsweise in dem Laptop
integriert ist.
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2 zeigt
die Kameraeinheit 7 gemäß 1 in
einer vergrößerten Seitendarstellung,
wobei darauf hingewiesen wird, dass die Kameraeinheit 8 identisch
aufgebaut ist. Es ist erkennbar, dass das Polgehäuse 5 einen Kamerabefestigungsabschnitt 11 ausbildet,
an dem die Kameraeinheit 7 mittels einer Schraubverbindung
befestigbar ist. Der Kamerabefestigungsabschnitt 11 begrenzt
ferner eine Durchgangsöffnung 12,
die zur Aufnahme eines Kameraobjektives 13 und einer Leuchtdiode 14 der
Kameraeinheit eingerichtet ist, wobei die Leuchtdiode 14 direkt
unterhalb einer Kameralinse 15 des Kameraobjektives 13 angeordnet
ist. Somit ist die Leuchtdiode 14 von dem Kameraobjektiv 13 getragen.
Das Kameraobjektiv 13 und die Kameralinse 15 sind
Bestandteile einer so genannten Internetkamera 16, die
zum Teil verdeckt innerhalb eines Befestigungssockels 17 angeordnet
ist. Die Internetkamera 16 ist durch eine geringe Bildwiederholfrequenz
gekennzeichnet und wird üblicherweise
im Rahmen des so genannten Internets eingesetzt. Sie ist als Massenartikel
kostengünstig
beziehbar.
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Die
Internetkamera 16 ist beispielsweise durch Schrauben lösbar mit
dem Befestigungssockel 17 verbunden und über diesen
an dem Kamerabefestigungsabschnitt 11 gehalten.
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Bei
der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 handelt es
sich um eine gasisolierte Schaltanlage für den Bereich der Mittelspannung.
Die Kameraeinheit 7 ist daher gasdicht an dem Kame rabefestigungsabschnitt 11 abgebracht.
Hierzu ist eine Befestigungshülse 18 mit
Dichtringen 19 vorgesehen, die in Dichtungsnuten des Kamerabefestigungsabschnittes 11 verlaufen.
Dabei greift die Befestigungshülse 18 mit einer
Rastnase 20 in eine Verrastungsnut 21 des Kamerabefestigungsabschnittes 11 des
Polgehäuses 5 ein,
wodurch ein Herausgleiten der Befestigungshülse 18 aus dem Kamerabefestigungsabschnitt 11 vermieden
ist. Die Befestigungshülse 18 weist
einen Außendurchmesser
auf, der an den Innendurchmesser der hohlzylindrischen Durchgangsöffnung 12 angepasst
sind, so dass die Dichtringe 19 gasdicht gegen die innere
Seitenwandung der hohlzylindrischen Durchgangsöffnung 12 gepresst
ist. Ferner ist die Befestigungshülse 18 an ihrer von
der Rastnase 20 abgewandten Seite mit einem optischen Fenster 22 verbunden,
wobei das optische Fenster 22 selbstverständlich transparent
ausgebildet ist, um ein Beobachten der Schaltkontakte mittels der
Internetkamera 16 sowie ein Durchlass des von der Leuchtdiode 14 erzeugten
Beleuchtungslichtes in den Innenraum des Polgehäuses 5 zu ermöglichen.
Das optische Fenster 22 befindet sind mit der Befestigungshülse 18 im Presssitz.
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Das Übertragungskabel 9 ist über einen
Verbindungsstecker 23 mit einem Kameraanschluss 24 der
in der Internetkamera 16 verbunden.