DE69935650T2 - Energieverteilungssystem mit durch über Stromleitungen übertragene Signale ,Fernrückstellbaren Leistungsschaltern - Google Patents

Energieverteilungssystem mit durch über Stromleitungen übertragene Signale ,Fernrückstellbaren Leistungsschaltern Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf elektrische Leistungs- bzw. Energieverteilungssysteme, wie jene die zu finden sind bei Anwendungen in Wohnvierteln oder bei leichten kommerziellen Anwendungen, bei denen Leistungsschalter bzw. Trennschalter (circuit breakers) von einer entfernten Stelle unter Verwendung von Stromleitungskommunikationen wieder geschlossen werden können.
  • Hintergrundinformation
  • Trennschalter bzw. Überlastschalter werden im Allgemeinen genutzt zum Vorsehen sowohl von Haupt- als auch Abzweigkreisschutz in Häusern und bei leichten kommerziellen Anwendungen. Die Unterbrecher werden in Gehäusen montiert, die Lastzentralen genannt werden und die normalerweise an unaufdringlichen Orten wie zum Beispiel Kellern, Garagen und ähnlichem platziert werden, da sie für gewöhnlich keine Wartung oder Aufmerksamkeit erfordern. Ein Trennschalter ist eine automatische Einrichtung, die sofort auslösen oder öffnen wird, sollte ein Überstrom (Kurzschluss oder Überlast) in dem geschützten Kreis auftreten. Ein derartiger Zustand sollte und muss tatsächlich korrigiert werden bevor der Trennschalter zurückgesetzt werden kann zum Wiederherstellen des Kreises bzw. Stromkreises. Diese Trennschalter sprechen auch an auf Überlastzustände, die beispielsweise auftreten können wenn zu viele Lasten wie z.B. mehrere Geräte durch denselben Abzweigkreis bzw. Zweigstromkreis mit Energie versorgt werden. Derartige Überlasten können die Verdrahtung des Abzweigkreises bzw. die Abzweigleitung gefährlich überhitzen, falls die Überlast andauern darf, aber der Trennschalter spricht auf anhaltende Überlasten durch Auslösen bzw. Öffnen an. Der Überlastzustand kann korrigiert werden durch Reduzieren der Last auf dem geschützten Kreis und dann ist es sicher den Trennschalter erneut zu schließen.
  • Es gibt ein wachsendes Interesse zum Vorsehen von Schutz gegen Lichtbogenfehler die Auftreten können aufgrund von missbrauchten bzw. beschädigten Kabeln/Drähten/Leitungen. Beispielsweise, wenn eine Verlängerungsleitung abgeschnitten wird, oder abgenutzt wird und bei anderen Umständen bei denen blanke Leiter mit entgegengesetzter Polarität in temporären oder permanenten Kontakt miteinander kommen oder Brüche bei der Verdrahtung auftreten. Elektronische Schaltkreise sprechen auf derartige Fehler an und lösen den Trennschalter aus. Wiederum kann der Trennschalter zurückgesetzt werden, nachdem die fehlerhafte Leitung abgetrennt wurde oder der lichtbogenauslösende Zustand anderweitig terminiert worden ist. Elektronische Auslöseschaltungen sind auch verfügbar zum Auslösen des Trennschalters in den offenen Zustand ansprechend auf Erdungsfehler. Sobald dieser Zustand geklärt ist, ist es auch sicher den Trennschalter wieder zu schließen.
  • Aktuell ist es notwendig zu dem Lastzentrum bzw. der Lastzentrale zu gehen, um einen ausgelösten Trennschalter zurückzusetzen. Wie erwähnt kann das Lastzentrum in dem Keller oder an einer anderen isolierten Stelle innerhalb des Hauses oder Gebäudes sein. Es ist manchmal schwierig den ausgelösten Trennschalter unter den zahlreichen Trennschaltern, die Seite an Seite in dem Lastzentrum enthalten sind, zu identifizieren. Zusätzlich könnte die Beleuchtung beim Lastzentrum auf dem ausgelösten Schaltkreis sein und es dadurch noch schwieriger machen den richtigen Trennschalter zu lokalisieren.
  • U.S. Patent Nr. 5,373,411 offenbart einen Trennschalter für Wohnviertel, der einen elektromagnetisch betriebenen Schalter in Reihe mit den Trennschalterkontakten aufweist. Der Schalter erlaubt es, dass der Abzweigkreis an dem Lastzentrum von einer entfernten Stelle mit Energie versorgt bzw. eingeschaltet und energiefrei bzw. ausgeschaltet wird. Der Schalter kann jedoch nur genutzt werden zum Öffnen und Schließen von normalen Strömen unterhalb des Nennstroms des Trennschalters. Der Trennschalter spricht noch auf Kurzschlüsse und Überlasten an zum Unterbrechen des Stromflusses durch Auslösen in den offenen Zustand. Der ausgelöste Trennschalter ist nicht fernrückstellbar. Er erfordert noch eine manuelle Operation an dem Lastzentrum.
  • Ferner ist eine zusätzliche Verdrahtung erforderlich zwischen dem Elektromagneten des Schalters und der entfernten Stelle.
  • Es gibt deshalb einen Bedarf für ein verbessertes elektrisches Energieverteilungssystem wie z.B. für Wohnbezirke bzw. Häuser und leichte kommerzielle Anwendungen bei denen ausgelöste Trennschalter fernrückstellbar sind.
  • Es gibt deshalb einen speziellen Bedarf für ein derartiges System das an aktuelle bzw. vorhandene Energieverteilungssysteme einfach und wirtschaftlich angepasst werden kann.
  • Im Speziellen gibt es einen Bedarf für ein derartiges Leistungs- bzw. Energiesystem welches keine zusätzliche Verdrahtung erfordert.
  • Aufmerksamkeit wird gelenkt auf die US-A-5 696 695, die ein Energiemanagement- und Gebäudeautomatisierungssystem beschreibt, das ein Lokalbereichsnetzwerk oder einen Hausautomatisierungsdaten-Bus wie z.B. den CE-Bus ausweist. Jede zu steuernde Last ist mit dem Bus über ein Steuermodul verbunden. Ein Steuermodul kann ein Relais oder einen Schalter aufweisen zum Trennen der Last von dem Netz nach einem Befehl oder nach dem Auftreten eines Leistungsausfalls oder in beiden Fällen. Aktuelle Überwachungssteuerungsmodule bestimmen ob verbundene Lasten Strom ziehen und Energie- bzw. Leistungsüberwachungsmodule überwachen die durch ausgewählte Lasten (von denen Energieverbrauch berechnet werden kann) verbrauchte Energie. Beide Arten von Überwachungen können Nachrichten auf den Bus platzieren um einen Laststatus oder Änderungen des Laststatus anzuzeigen. Ein erster Mikrocomputer ist vorzugsweise extern von dem Kundengelände, benachbart zu (oder sogar innerhalb des Gehäuses von) dem elektrischen Stromzähler angeordnet. Ein zweiter Mikrocomputer ist vorzugsweise innerhalb des Kundengeländes angeordnet. Die zwei Mikrocomputer kommunizieren miteinander und mit den verschiedenen Laststeuermodulen über das Netzwerk/den Datenbus.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese und andere Bedürfnisse werden durch die Erfindung befriedigt, die gerichtet ist auf ein elektrisches Energieverteilungssystem, das ein Netzwerk von Leitern aufweist, die eine Vielzahl von Abzweigkreisen bilden, die mit einem Hauptkreis verbunden sind und das wiederschließbare Trennschalter aufweist, die in wenigstens einigen der Abzweigkreise benachbart zu dem Hauptkreis verbunden sind, so wie z.B. in dem Lastzentrum. Die wiederschließbaren Trennschalter weisen trennbare Kontakte und Betriebsmittel auf, die Auslösemittel aufweisen, die die trennbaren Kontakte zum Öffnen auslösen und zwar ansprechend auf vorher bestimmte Stromzustände in dem Abzweigkreis und wobei die Betriebsmittel Wiederschließmittel aufweisen zum Wiederschliessen der trennbaren Kontakte ansprechend auf ein Wiederschließsignal. Die Wiederschließmittel sind stromaufwärts der trennbaren Kontakte des Trennschalters verbunden, so dass sie mit Energie versorgt werden können, wenn der Trennschalter ausgelöst ist. Dies ermöglicht es ihnen auch auf ein entfernt erzeugtes Wiederschließsignal anzusprechen welches über die Leistungsleiter gesendet bzw. übertragen wird.
  • Wenn der durch einen ausgelösten Trennschalter geschützte Abzweigkreis energielos wird, müssen die entfernten Mittel zum Erzeugen des Rücksetzsignals in einem Abzweigkreis verbunden sein, in dem der Trennschalter nicht ausgelöst ist, damit das Rücksetzsignal an die Wiederschließmittel des ausgelösten Trennschalters gesendet werden kann. Vorzugsweise kann dieser entfernte Rücksetzsignalgenerator selektiv mit irgendeinem der Abzweigkreise verbunden sein. Dies wird am einfachsten erreicht durch Einstecken des entfernten Signalgenerators in eine Aufnahme in einem anderen Abzweigkreis. Jeder der wiederschließbaren Trennschalter kann eine zugewiesene Adresse besitzen, so dass ein Wiederschließsignal nur an einen speziellen Trennschalter gerichtet werden kann.
  • Vorzugsweise sprechen die Trennschalter auch auf eine globale Adresse an, so dass alle ausgelösten Trennschalter zurückgesetzt werden können oder so dass ein Trennschalter zurückgesetzt werden kann, wenn die Adresse nicht bekannt ist.
  • Vorzugsweise kann ein Starkstromleitungs- bzw. Netzkommunikationssystem wie ein X10 Kommunikationssystem oder ein CEBus Kommunikationssystem genutzt werden zum Senden des Rücksetzsignals über die Leistungsleiter.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Ein vollständiges Verständnis der Erfindung kann erlangt werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, wobei die Zeichnung ein schematisches Diagramm eines elektrischen Leistungsverteilungssystems ist, das die Erfindung aufweist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Bezugnehmend auf die Zeichnung, wird die Erfindung beschrieben als auf ein elektrisches Energie- bzw. Leistungsverteilungssystem 1 angewendet, welches ein Netzwerk mit Leistungsleitern 3 aufweist, und zwar einschließlich von Stromleitern 5 und Neutralleitern 7, die angeordnet sind zum Bilden einer Vielzahl von Abzweigkreisen 9, die alle mit einem Hauptkreis 11 verbunden sind. Jeder der Abzweigkreise 9a9n weist einen fernrücksetzbaren Miniaturtrennschalter 13a13n auf, der in den Zweigleitern 5a5n und 7a7n verbunden ist. Die Trennschalter 13a13n sind alle innerhalb eines Lastcenters bzw. einer Lastzentrale 15 montiert, die typischerweise an einer entfernten Stelle montiert ist, wie z.B. in dem Fall eines Wohngebäudes, in dem Keller oder der Garage.
  • Jeder der Trennschalter 13 weist einen Satz mit trennbaren Kontakten 17 auf, die mit dem Stromleiter 5 verbunden sind. Ein Operator 19 für die trennbaren Kontakte 17 weist einen Mechanismus 21 auf, der einen Griff 23 besitzt, durch den die trennbaren Kontakte manuell am Trennschalter geöffnet und ge schlossen werden können. Der Trennschalter 13 weist auch eine Auslöseeinheit 25 auf, die den Mechanismus 21 automatisch betätigen kann zum Öffnen der trennbaren Kontakte 17 ansprechend auf bestimmte Stromzustände in dem Abzweigkreis 9. Diese Auslöseeinheit 25 weist eine herkömmliche termisch-magnetische Auslöseeinrichtung 27 auf. Wie wohl bekannt ist, weist die termisch-magnetische Auslöseeinrichtung 27 ein Bimetall 29 auf, das mit dem Stromleiter 5 verbunden ist. Das Bimetall 29 biegt sich ansprechend auf anhaltende Überstromzustände zum Betätigen des Mechanismus 21 und zum öffnen der Kontakte 17. Die termisch-magnetische Auslöseeinrichtung 27 weist auch eine Armatur 31 auf, die auf sehr große Überströme anspricht wie Überströme die z.B. verursacht werden durch Kurzschlüsse und zwar zum Vorsehen einer sofortigen Auslösefunktion durch die Betätigung des Mechanismus 21.
  • Vorzugsweise, aber nicht wesentlich, weisen die Trennschalter 13 auch eine elektronische Auslöseeinheit 33 auf. Die elektronische Auslöseeinheit 33 sieht vorzugsweise sowohl Erd- bzw. Masse-Fehlerschutz als auch Funken- bzw. Lichtbogenfehlerschutz vor. In der exemplarischen elektronischen Auslöseeinheit 33 wird der Massefehlerschutz vorgesehen durch den wohlbekannten Ruhe-Oszillator-Masse-Detektor (dormant oscillator ground fault detector) der ein Paar von Sensorspulen 35 und 37 nutzt, die induktiv mit den Leitern 5 und 7 des assoziierten Abzweigkreises 9 gekoppelt sind. Ein derartiger Massefehlerdetektor erzeugt ein Massefehlerauslösesignal ansprechend auf die Deketion eines Stromlecks gegenüber Masse von entweder dem Stromleiter 5 oder dem Neutralleiter 7.
  • Die elektronische Auslöseeinheit 33 weist alternativ oder vorzugsweise zusätzlich einen Lichtbogenfehlerdetektor auf. Verschiedene Arten von Lichtbogenfehlerdetektoren sind verfügbar und der exemplarische Lichtbogenfehlerdetektor ist von der Art, die im U.S. Patent Nr. 5,691,869 beschrieben ist, worin die Schrittänderung des Stroms detektiert wird, die verursacht wird durch das Schlagen eines Lichtbogens in dem Abzweigkreis und wobei ein Auslösesignal als eine Funktion der Amplitude und Frequenz des Auftretens der Lichtbögen erzeugt wird. Lichtbogenströme werden detektiert durch Überwachen des Spannungsabfalls über das Bimetall 29 durch die Leitungen 39.
  • Das durch die elektronische Auslöseeinheit 33 erzeugte Auslösesignal, ob ansprechend auf einen Massefehler oder einen Lichtbogenfehler schaltet einen Schalter ein, wie z.B. den siliziumgesteuerten Gleichrichter (silicon controlled rectifier, SCR) 41, zum Einschalten bzw. zum Versorgen mit Energie einer Auslösemagnetspule bzw. eines Auslöseelektromagneten 43, die zwischen dem Stromleiter 5 und dem Neutralleiter 7 des Abzweigkreises 9 verbunden ist. Ein Widerstand 45 begrenzt den Strom der durch die Auslösemagnetspule 43 gezogen wird. Die Versorgung mit Energie der Auslösemagnetspule 43 betätigt den Mechanismus 21 zum Öffnen der Kontakte 17.
  • Der Operator 19 weist auch einen Wiederschließer 47 auf, der über den Abzweigkreis 9 stromaufwärts von den trennbaren Kontakten 17 verbunden ist bzw. den trennbaren Kontakten 17 vorgelagert ist. Der Wiederschließer 47 weist einen Wiederschließbetätiger in der Form eines Schließelektromagneten 49 auf, der die trennbaren Kontakte 17 wieder schließt.
  • Der Wiederschließer 47 wird nicht nur durch die Leistungsleiter 5 und 7 mit Energie versorgt, sondern wird auch durch Trägersignale gesteuert, die über die Netzwerkleistungsleiter 3 gesendet werden. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein X10 Kommunikationssystem 51 genutzt zum Erzeugen des Trägersignals entfernt von dem Trennschalter 13. Dieses X10 Kommunikationssystem 51 weist eine Fernhaupteinheit bzw. entfernte Mastereinheit (remote master) 53 auf. Diese Fernsteuerung bzw. Fernhaupteinheit 53 kann permanent mit einem Abzweigkreis verbunden sein; da sie das Trägersignal über die Leistungsleiter überträgt kann sie jedoch einen ausgelösten Trennschalter in dem Abzweigkreis mit dem sie verbunden sind, nicht zurücksetzen, da die geöffneten trennbaren Kontakte den Abzweigkreis von dem Wiederschließer trennen. Deshalb ist es vorzuziehen, dass die Ferneinheit 53 selektiv mit den Abzweigkreisen 9 verbindbar ist, so dass ein unbetroffener Abzweigkreis, z.B. 9n genutzt werden kann zum Senden des Träger signals an eine Folgeeinheit bzw. einen Folger (slave unit) 55 in dem Wiederschließer 47 zum Zurücksetzen des ausgelösten Trennschalters. Zweckmäßigerweise kann die Fernhaupteinheit 53 mit einem herkömmlichen elektrischen Stecker 57 versehen sein, der in eine Aufnahme 59 z.B. 59n in dem unbetroffenen Abzweigkreis z.B. 9n eingesteckt werden kann. Somit kann, wenn ein Trennschalter wie z.B. 13a in dem Lastzentrum 15 auslöst, die Haupteinheit 53 in eine Aufnahme wie z.B. 57n in einem Abzweigkreis 9n, der mit Energie versorgt bleibt eingesteckt werden und zwar an einer zweckdienlichen Stelle innerhalb der Residenz bzw. des Gebäudes entfernt von dem Lastzentrum 15 zum Erzeugen eines Wiederschließsignals welches über das Netzwerk der Leistungsleiter 3 zu dem Wiederschließer 47 des ausgelösten Trennschalters gesendet wird.
  • In dem beispielhaften X10 Kommunikationssystem 21 wird dem Wiederschließer 47 in jedem der Trennschalter 13 eine einmalige bzw. eindeutige Adresse zugewiesen. Die Haupteinheit 53 kann ein Wiederschließsignal nur an einen spezifizierten bzw. angegebenen Trennschalter 13 senden oder sie kann ein globales Rücksetzsignal senden auf das alle Wiederschließer 47 ansprechen werden. Das letztere ist nützlich, wenn die Adresse des ausgelösten Trennschalters nicht bekannt ist, oder wenn es wünschenswert ist die Leistung des betroffenen Zweigs schnell wiederherzustellen ohne sich die Zeit zum Bestimmen der Adresse zu nehmen. Die Haupteinheit 53 besitzt ein Adressierungsschema, das aus einem „house code" bzw. „Haus-Code" mit vier Bit und einem „Einrichtungs- bzw. Geräte-Code" mit vier Bit besteht, wobei beide 16 Zustände besitzen. Somit können die Trennschalter in Gruppen mit 16 organisiert werden, die durch einen gemeinsamen „Haus-Code" adressiert werden, wobei die individuellen Trennschalter in der Gruppe durch den „Geräte-Code" adressiert werden.
  • Andere Arten von Trägerleitungskommunikationssystemen wie z.B. das CE-Bus-System können genutzt werden zum Fernsteuern der Trennschalter 13 unter Verwendung der Leistungsleiter des Verteilungs- bzw. Versorgungssystems.
  • Während spezifische Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben worden sind, ist es einem Fachmann klar, dass verschiedene Modifikationen und Alternativen an jenen Details im Licht der gesamten Lehren der Offenbarung entwickelt werden könnten. Demgemäß sind die speziellen offenbarten Anordnungen nur als illustrativ gedacht und sollen den Umfang der Erfindung der durch die angehängten Ansprüche festgelegt ist, nicht beschränken.

Claims (12)

  1. Elektrisches Energieverteilungssystem (1), welches Folgendes aufweist: ein Netzwerk von Leistungsleitern (3), die eine Vielzahl von Zweigschaltungen (9a9n) verbunden mit einer Hauptschaltung (11) bilden; mindestens einen fernwiederschließbaren Schalter bzw. Schaltungsunterbrecher (13a), der Folgendes aufweist: einen Satz von trennbaren Kontakten (17) verbunden in Leistungsleitern (5a, 7a) von einer der Zweigschaltungen (9a) benachbart zu der Hauptschaltung (11); und Betätigungsmittel (19), die Auslösemittel (25) aufweisen, die die erwähnten trennbaren Kontakte öffnen, um eine Zweigschaltung (9a) stromabwärts gegenüber den trennbaren Kontakten (17) von der Hauptschaltung (11) zu trennen, und Wiederschließmittel (47) verbunden zur Erregung der Leistungsleiter (5a, 7a) stromaufwärts gegenüber den trennbaren Kontakten (17) und ansprechend auf ein Fernwiederschließsignal, um die trennbaren Kontakte (17) wieder zu schließen; und mindestens einen weiteren Schalter (13n), verbunden in mindestens einer weiteren Zweigschaltung (9n) und entfernt gelegene Mittel (53) verbunden mit dem erwähnten Netzwerk der Leistungsleiter (3) durch die mindestens eine weitere Zweigschaltung (9n) stromabwärts gegenüber dem mindestens einen weiteren Schalter (13a) zur Übertragung des erwähnten Fernwiederschließsignals zu den Wiederschließmitteln (47) über das erwähnte Netzwerk aus Leistungsleitern (3), wobei die mindestens eine weitere Zweigschaltung (9n) stromabwärts gegenüber dem erwähnten mindestens einen weiteren Schalter (13n) eine Buchse (59n) aufweist, in die die erwähnten entfernt gelegenen Mittel (53) eingesteckt sind.
  2. System (1) nach Anspruch 1, wobei die erwähnten entfernt gelegenen Mittel (53) X10-Kommunikationsmittel aufweisen.
  3. System (1) nach Anspruch 1, wobei die erwähnten entfernt gelegenen Mittel (53) CEBus-Kommunikationsmittel aufweisen.
  4. System (1) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine weitere Schalter fernwiederschließbare Schalter (13a13n) aufweist, und zwar in einer Anzahl der Vielzahl der Zweigschaltungen (9a9n) benachbart zu der Hauptschaltung (11) und wobei die entfernt gelegenen Mittel (53) mit einer ausgewählten Zweigschaltung (9n) stromabwärts gegenüber dem fernwiederschließbaren Schaltungsunterbrecher (13n) in der ausgewählten Zweigschaltung (9n) verbunden sind.
  5. System (1) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine weitere Schalter fernwiederschließbare Schalter (13a13n) aufweist, und zwar in einer Anzahl der Vielzahl der Zweigschaltungen (9a9n) benachbart zur Hauptschaltung (11) und wobei die entfernt gelegenen Mittel (53) selektiv mit irgendeiner der erwähnten Vielzahl von Zweigschaltungen verbindbar sind.
  6. System (1) nach Anspruch 5, wobei die Vielzahl der Zweigschaltungen (9a9n) Buchsen (59a59n) aufweisen, und zwar stromabwärts gegenüber den fernwiederschließbaren Schaltern (13a13n) und wobei die entfernt gelegenen Mittel (53) einen Stecker (57) aufweisen, der in irgendeine der Buchsen einsetzbar ist.
  7. System (1) nach Anspruch 5, wobei die Wiederschließmittel (47) der entfernt wieder schließbaren Schalter (13a13n) einen Wiederschließbetätiger (49) aufweisen und adressierbare Kommunikationsmittel (55) mit einer zugewiesenen Adresse und ansprechend auf ein Fernwiederschließsignal, welches die zugewiesene Adresse enthält, um den erwähnten Wiederschließbetätiger (49) zu betätigen, wobei die entfernt gelegenen Mittel bzw. Fernmittel (53) das Wiederschließsignal mit der zugewiesenen Adresse eines ausgewählten fernwiederschließbaren Schalters (13a13n) übertragen.
  8. System (1) nach Anspruch 7, wobei die adressierbaren Kommunikationsmittel (55) auch auf ein Wiederschließsignal mit einer globalen Adresse ansprechen und wobei die erwähnten entfernt gelegenen Mittel (53) selektiv das Wiederschließsignal mit der globalen Adresse übertragen.
  9. System (1) nach Anspruch 8, wobei die erwähnten Zweigschaltungen (9a9n) Buchsen (59a59n) aufweisen, wobei die entfernt gelegenen Mittel (53) einen Stecker (57) aufweisen, einsetzbar in eine Buchse (59a59n) in einer ausgewählten Zweigschaltung (9a9n).
  10. System (1) nach Anspruch 9, wobei sämtliche fernwiederschließbare Schalter (13a13n) in einem Lastzentrum (15) untergebracht sind und wobei die Buchsen (59a59n) in der Vielzahl von Zweigschaltungen (9a9n) fern von dem Lastzentrum (15) angeordnet sind.
  11. System (1) nach Anspruch 4, wobei die Auslösemittel (25) der fernwiederschließbaren Schalter (13a13n) thermomagnetische Auslösemittel (27) und elektronische Auslösemittel (33) umfassen.
  12. System (1) nach Anspruch 11, wobei die elektronischen Auslösemittel (33) mindestens ein Bogenfehlerdetektor und/oder einen Erdungsfehlerdetektor aufweisen.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6480510B1 (en) 1998-07-28 2002-11-12 Serconet Ltd. Local area network of serial intelligent cells
US6356426B1 (en) * 1999-07-19 2002-03-12 General Electric Company Residential circuit breaker with selectable current setting, load control and power line carrier signaling
US6842459B1 (en) 2000-04-19 2005-01-11 Serconet Ltd. Network combining wired and non-wired segments
IT1316196B1 (it) * 2000-06-13 2003-04-03 Bticino Spa Sistema di chiusura automatica di un interruttore.
DE10066242B4 (de) * 2000-06-30 2009-06-10 Moeller Gmbh Kommunikationsfähiger Leistungsschalter
US6731482B2 (en) 2001-01-09 2004-05-04 Gary Szerman Ground fault circuit interrupter
US6704181B2 (en) 2001-01-26 2004-03-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adaptive power circuit protection apparatus and method
US6671148B2 (en) * 2001-06-29 2003-12-30 General Electric Company Electronic communicating residential circuit breaker
GB0120748D0 (en) 2001-08-25 2001-10-17 Lucas Aerospace Power Equip Generator
US6759946B2 (en) 2001-12-06 2004-07-06 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Home appliances network
US6737869B2 (en) * 2002-01-04 2004-05-18 General Electric Company Fault locator and selectivity sensor
US6892115B2 (en) 2002-02-25 2005-05-10 General Electric Company Method and apparatus for optimized centralized critical control architecture for switchgear and power equipment
US7747356B2 (en) 2002-02-25 2010-06-29 General Electric Company Integrated protection, monitoring, and control system
IL154921A (en) 2003-03-13 2011-02-28 Mosaid Technologies Inc A telephone system that includes many separate sources and accessories for it
EP1678587A4 (de) * 2003-10-24 2009-10-28 Square D Co Intelligentes energiemanagement-steuersystem
US7129822B2 (en) * 2004-03-02 2006-10-31 Powerware Corporation Devices for detecting the presence of a source of power
ITRM20040609A1 (it) * 2004-12-16 2005-03-16 Angelo Occhiuzzi Apparato per il riarmo da remoto di un contatore.
US7554796B2 (en) 2006-01-20 2009-06-30 Adc Telecommunications, Inc. Modular power distribution system and methods
US7813842B2 (en) * 2006-03-09 2010-10-12 Sony Corporation Systems and methods for use in providing local power line communication
ES2322977B1 (es) * 2006-07-20 2010-04-21 Endesa Distribucion Electrica, S.L. Modulo de reposicion.
CN101493678B (zh) * 2008-12-16 2011-08-24 天津市百利电气有限公司 万能式断路器的智能化控制器及其控制方法
DE102009058877A1 (de) 2009-12-18 2011-06-22 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Verfahren zum Prüfen von elektrischen Komponenten in einem Stromnetz, insbesondere in einem Gebäudestromnetz
US8248058B2 (en) * 2010-01-15 2012-08-21 Briggs & Stratton Corporation Signal testing apparatus for load control system
DE102010009090B4 (de) * 2010-02-24 2014-01-23 Chemin Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Einbindung von elektrischen Geräten in ein System im Rahmen des Demand Side Managements
EP2458611A1 (de) * 2010-11-29 2012-05-30 Eaton Industries GmbH Schalteinrichtung und externe Steuerbaugruppe
US8519843B2 (en) 2011-01-27 2013-08-27 International Business Machines Corporation Power distribution device communications platform
US10989977B2 (en) 2011-03-16 2021-04-27 View, Inc. Onboard controller for multistate windows
US9736911B2 (en) 2012-01-17 2017-08-15 Lutron Electronics Co. Inc. Digital load control system providing power and communication via existing power wiring
US9392675B2 (en) 2013-03-14 2016-07-12 Lutron Electronics Co., Inc. Digital load control system providing power and communication via existing power wiring
US10365532B2 (en) * 2015-09-18 2019-07-30 View, Inc. Power distribution networks for electrochromic devices
US10859887B2 (en) 2015-09-18 2020-12-08 View, Inc. Power distribution networks for electrochromic devices
US11384596B2 (en) 2015-09-18 2022-07-12 View, Inc. Trunk line window controllers
EP3350651B1 (de) 2015-09-18 2023-07-26 View, Inc. Energieverteilungsnetze für elektrochrome vorrichtungen
WO2018152249A1 (en) 2017-02-16 2018-08-23 View, Inc. Solar power dynamic glass for heating and cooling buildings
TW202206925A (zh) 2020-03-26 2022-02-16 美商視野公司 多用戶端網路中之存取及傳訊
US11631493B2 (en) 2020-05-27 2023-04-18 View Operating Corporation Systems and methods for managing building wellness

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60223287A (ja) * 1984-04-18 1985-11-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd リモ−トコントロ−ル装置
US5323307A (en) * 1990-11-29 1994-06-21 Square D Company Power management and automation system
US5315499A (en) * 1991-06-28 1994-05-24 Square D Company Computer-controlled circuit breaker energy management arrangement having reliable memory and clock
US5373411A (en) * 1991-09-30 1994-12-13 Eaton Corporation Remote control circuit breaker system
US5459630A (en) * 1993-09-15 1995-10-17 Eaton Corporation Self testing circuit breaker ground fault and sputtering arc trip unit
US5572438A (en) * 1995-01-05 1996-11-05 Teco Energy Management Services Engery management and building automation system
US5691869A (en) * 1995-06-06 1997-11-25 Eaton Corporation Low cost apparatus for detecting arcing faults and circuit breaker incorporating same
US5633776A (en) * 1995-07-24 1997-05-27 Babcock, Inc. Circuit breaker

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Publication number Publication date
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US6084758A (en) 2000-07-04
AU749563B2 (en) 2002-06-27
CA2287448A1 (en) 2000-04-26
JP2000134828A (ja) 2000-05-12
EP1005133A3 (de) 2003-07-09
AU5600899A (en) 2000-05-04

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