EP1829067A1 - Verfahren und vorrichtung zum sicheren betrieb eines schaltgerätes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum sicheren betrieb eines schaltgerätes

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EP1829067A1
EP1829067A1 EP05850482A EP05850482A EP1829067A1 EP 1829067 A1 EP1829067 A1 EP 1829067A1 EP 05850482 A EP05850482 A EP 05850482A EP 05850482 A EP05850482 A EP 05850482A EP 1829067 A1 EP1829067 A1 EP 1829067A1
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EP
European Patent Office
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switching
contact
switching device
triggering
armature
Prior art date
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EP05850482A
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English (en)
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Fritz Pohl
Peter Hartinger
Ludwig Niebler
Norbert Zimmermann
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Publication of EP1829067B1 publication Critical patent/EP1829067B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/001—Means for preventing or breaking contact-welding
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    • H01H1/0015—Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
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    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044—Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures

Definitions

  • the present invention relates to a method for the safe operation of a switching device according to the preamble of An ⁇ claim 1 and 3 and a corresponding device according to the preamble of claim 8 and 10.
  • switching devices in particular low-voltage switchgear, the current paths between an electrical supply device and consumers and thus their operating currents can be switched.
  • the connected consumers can be reliably switched on and off.
  • An electrical low-voltage switching device such as ⁇ example, a contactor, a circuit breaker or a Kompaktstar ter, has one or more so-called main contacts for switching the current paths, which can be controlled by one or more control magnets.
  • the main contacts consist of a movable contact bridge and fixed contact pieces, to which the consumer and the supply device are connected.
  • a corresponding on or off signal is given to the control magnets, whereupon they act with their armature so on the movable contact bridges that the contact bridges perform a relative movement with respect to the fixed contacts and either close the current paths to be switched or to open.
  • contact surfaces pre ⁇ are made of materials, such as silver alloys, which are used at these locations. probably on the contact bridge and the contacts are placed on ⁇ and have a certain thickness.
  • the materials of the contact surfaces are subject to wear in each of the switching operations. Factors that can influence this wear are:
  • the thickness of the materials applied to the contact surfaces will decrease.
  • the switching path between the Druckflä ⁇ surfaces of the contact bridge and the contact pieces longer, which ultimately reduces the contact force when closing.
  • the contacts will not close properly. Due to the resulting power interruptions or else by an increased switch-on bounce, it can then come to a contact heating and thus to an increasing melting of the contact material, which in turn can lead to a welding of the contact surfaces of the main contacts.
  • the switching device can no longer safely turn off the consumer. This is just what happens with a welded th contact despite the switch-off at least the current ⁇ ground with the welded main contact on current- or remain energized, and thus the consumer ⁇ cher not overall separates completely from the supply. Thus, since the consumer remains in a non-safe state, the switching device is a potential Feh ⁇ ler provoke.
  • European Patent Application EP 1 002 325 A1 discloses a relatively complicated method for detecting the residual electrical service life of contacts, in which contact welding is detected by switching off the switching device by existing or additional means. By issuing a message and / or by shutting down the Wegbe- operation, especially after short circuits, so the risk of serious electrical faults for consumers and electrical systems is eliminated.
  • the present invention allows ei ⁇ nen welded contact when switching on and off of the switching device to recognize and then break the welded contact with little effort.
  • the invention relates to a method and a device for safe operation of a switching device with at least one main contact, which can be switched on and off, which contact pieces and a movable contact bridge.
  • the switching device has at least one control magnet with a movable armature, wherein the armature when switching on and off acts on the contact bridge so that the corresponding main contact can be closed and opened.
  • a switch contact having an ON and OFF state corresponding to a closing and opening position of the armature.
  • an electrical drive signal for triggering a Kunststoffetzbrechschs when switching on and / or off of the control solenoid is generated, wherein the drive signal is output so that this is outside the ON state of the switch contact during proper operation of the switching device.
  • the Kon triggered ⁇ taktaufbrechsch when the switching contact at the switching on or off of the control magnet in the ON state comparable remains or has remained, in that the switching contact switches the on ⁇ control signal for triggering the Kunststoffetzbrechstoffs ⁇ .
  • an electrical drive pulse for the possible triggering of a contact breaker when switching on and / or off of the control magnet is generated, wherein the respective duration of the on ⁇ control pulse is such that it during normal operation of the switching device temporally within the OFF state of the switch contact.
  • the contact break-up means is triggered by the switching contact the drive pulse for triggering the contact ⁇ break-off means turns on when the switching contact when turning on or off of the control magnet remains in the ON state or remains.
  • the essence of the invention lies in the generation of suitable electrical signals which release the triggering of a contact break-up means.
  • the particular advantage of the invention is that the switching device can be checked for each switching operation in terms of the presence of at least one welded main contact. In case of failure of the Kunststoffaufbrechstoffs can be broken at least a welded main contact ⁇ by triggering. Additionally or alternatively, corresponding alarms can be generated that drove the non-secure Be ⁇ View of the switching device.
  • the safe operation of a multi-poli ⁇ gen switching device such as a contactor, a circuit breaker or a compact feeder and insbesonde- the safe operation of a re three-pole switching device ge ⁇ ensured.
  • the electrical drive pulse is delayed by a predetermined value when switching off the switching device. This delay can be generated, for example, by means of an OFF-delayed normally-closed contact.
  • the electrical drive pulse can also be generated by means of an electronic circuit.
  • at least one pulse generator such as hen may be a monostable multivibrator or a so-called one-shot, and a time delay element vorgese ⁇ for generating the time duration of the electrical drive pulse and possibly the time delay.
  • the further operation of the switching device can be interrupted if the contact breaker has been triggered.
  • FIG 1 shows a simplified flow diagram of the invention shown SEN method
  • FIG 2 shows a first embodiment of the device according to the invention
  • Switching device in the proper and in errand ⁇ th operation shows and 5 shows a timing diagram which shows the time profile of the generated drive pulse when switching off the switching device in the proper and in errand ⁇ th operation.
  • Step a) generating an electrical drive signal for
  • Step a) generating an electrical drive pulse for the possible triggering of a contact breaking means when switching on and / or off of the control magnet, wherein the respective duration of the drive pulse is dimensioned such that it is during the proper operation of the switching device in time within the OFF state of the switching contact, and
  • Step b) triggering the contact breaking means by the switching contact turns on the drive pulse, when the switch contact remains ON or OFF when the control solenoid is turned ON or OFF.
  • the method according to the invention is used in switching devices whose operational switching is accomplished by controllable drives, such as remotely operated switches, contactors or contactors.
  • a force storage device such as a switch lock
  • an electrically operated force element can be present in order to break up the contact fusion.
  • the switch lock can actuate a further contact opening mechanism which allows the switch contacts to be opened independently of one another. Since ⁇ by the non-welded contacts are opened by the switching mechanism and the current flow is interrupted.
  • the pulse delay and the drive pulse can be realized in known manner by mechanical, electromechanical or electronic means, and the required electrical energy can be provided by an electrical energy store, such as by a capacitor or a coil.
  • an electrical energy store such as by a capacitor or a coil.
  • the control voltage of the contactor can be used.
  • FIG. 2 shows, by way of example, a first embodiment of the device 1 according to the invention.
  • the device 1 is supplied electrically with a switching voltage Us via two terminals shown in the left-hand part of FIG.
  • the switching voltage Us is usually connected to a control magnet or to an electromagnetic drive of the switching device when the control unit is switched on.
  • an excitation coil of the control magnet is supplied with current, so that an armature of the control magnet can actuate the main contacts of the switching device for opening and closing.
  • Parallel to the switching voltage Us a capacitance 2 in the form of a capacitor for energy storage is shown. This energy is available in particular when switching off the switching device, ie after removal of the switching voltage Us, to trigger a Kunststoffetzbrechffens 6 available.
  • a trip unit 5 is shown, which is in a mechanical operative connection with a switching lock 6 as a contact breaking means for breaking a ver ⁇ welded main contact.
  • the triggering unit 5 requires to trigger the switching mechanism 6, an electric current iA, which must be applied to the trip unit 5 for a certain minimum time. In the example of FIG 2, this is only mög ⁇ exist if the two, in series with the trip unit 5 maral ⁇ ended switching contacts 3 and 4 are closed.
  • the electrical contact 3 is a normally closed contact; at the electrical contact 4 to a make contact.
  • the normally open contact 4 essentially corresponds in its ON and OFF state to the closing and opening position of the armature.
  • the normally closed contact 3 may be a off delayed relay contact, for example, wherein the coil of the relay contact before ⁇ is preferably connected to the buffered switching voltage Us.
  • the armature moves in the case of non-welded contacts after increasing the magnetic force on the value of the force difference from spring opening force of the armature and contact load of moving contacts
  • Closing direction After a few millimeters of closing, such as 4 mm, meet the mechanical actuators ⁇ coupled to the armature moving contacts on the fixed contacts of the switching device. With the further closing movement of the armature is built on the switching contacts necessary for safe contact force pressure.
  • the total armature travel from the start of the armature movement to the switch-on position can be, for example, 6 mm.
  • the main part of the closing time accounts for the way from the off ⁇ position of the moving contacts to their contact with the fixed contacts.
  • an electrical drive signal for triggering the contact break-up means 6 is now output. This is achieved in that with or shortly after the presence of the switch-on, ie with concerns the switching voltage Us, the electrical NC contact 3 is opened before the electrical contact normally 4 when reaching the Wennposi ⁇ tion of the armature in the contact point in the proper switching operation closes.
  • the normally closed contact 3 falls back with the predetermined delay time, such as 100 ms, after the normally open contact 4 has opened again in the proper switching operation. Due to the mutual OFF position of the switching contacts 3 and 4, no current flow iA to the tripping unit 5 for triggering the contact breaking means 6 is possible in the proper switching operation.
  • the contact opening means 6 is now triggered in the faulty operation of the Wegmit ⁇ means when the switching contact 4 remains on or off when switching on or off of the control magnet in the ON state.
  • This then turns on the drive signal to trigger the Kunststoffaufbrechschs 6 by the trip unit 5 with current iA ver ⁇ ensures.
  • the drive signal can be considered as a release signal, which at power-up and in case ei ⁇ nes already closed normally closed contact 3 in the form of the switching voltage Us and which when switching off and after "Staying" of the normally closed contact 3 in the form of the buffered switching voltage Us on the trip unit 5 is present.
  • it is reliably detected a contact welding when switching off the switch device and the switching mechanism 6 unlatched by the trip unit 5.
  • the make contact 4 switches the exciter circuit of the trip unit ⁇ on or off and can also be carried out electronically and sensor-controlled switchable.
  • the normally open contact 4 may be, for example, a reed relay, which is brought to close and open by a permanent magnet attached to the armature.
  • the normally open contact 4 can also be a positively driven mechanical switching element, which is actuated by the armature or by a mechanical component coupled thereto.
  • FIG. 3 shows an exemplary second embodiment of the inventive device 1.
  • the function of the switching contact 3 is now carried out by an electronic circuit or by a control electronics 8, which suitable drive pulses PL in a sum signal S at the output of Circuit 8 provides.
  • the sum signal S is generated in the example of FIG. 3 by means of an OR element 13, which combines the two individual signals P and V.
  • the signal P is generated by a monostable multivibrator 10 and a monostable multivibrator 10 as a pulse generator, either of which nal is responsive to a positive edge-triggered-Eingangssig ⁇ .
  • the input signal is the switching voltage Us.
  • the monoflop 10 when switching on the switching device, the monoflop 10 generates a square pulse with a predetermined time period TP, which is then applied as a drive pulse PL in the sum signal S.
  • the time period TP is such that the drive pulse PL is already "over" before clocking in the ordinary switching operation of Sch Strukturerkon- 4 closes.
  • the triggering mechanism can be designed, for example, electromagnetically, pyrotechnically or by motor means, for example, the duration TP is within a range of a few milliseconds.
  • the signal V is delayed by a time delay TV by a few milliseconds against a signal N by means of a time delay element 12.
  • the signal N is generated by means of a further monostable flip-flop 11 or a further monoflop 11, which responds to a negative-flan ⁇ kengetriggertes input signal.
  • the input signal is again the switching voltage Us. This means that the monoflop generated upon turning off the switching device or in case of failure of the switching voltage Us 11 a rectangular pulse having a predetermined time duration TN that abuts then as drive pulse PL, delayed by the time period TV, the Sum ⁇ mensignal S.
  • the time duration TN is dimensioned such that the drive pulse PL is long enough for the trip unit 5 to still be triggered and delayed by such a time duration TV, so that the normally open contact 4 has closed again in the proper switching operation.
  • the duration TP is thus in the range of a few milliseconds.
  • a series connection of a diode 7 and a storage capacitor 2, which is parallel to the terminals, is shown in the left part of the monitoring device 1, a series connection of a diode 7 and a storage capacitor 2, which is parallel to the terminals, is shown.
  • the diode 7 serves to decouple the voltage applied to the capacitor 2 voltage from the switching voltage Us, so that even when removing the switching voltage Us, the electronic circuit 8 can provide power to generate the drive pulses PL.
  • FIG. 4 shows a time diagram which shows the time profile of the generated drive pulse PL when the power supply is switched on
  • Represents switching device. 5 shows the same timing diagram when switching off the switching device. In the respective left part of FIG 4 and FIG 5, the switching behavior of the switching device in the proper operation and in the right part of FIG 4 and FIG 5 in faulty operation, ie in particular at least one welded main contact ⁇ shown.
  • FIG. 4 shows the activation pulse PL with the pulse width TP generated in each case when the switching device is switched on essentially from the switching voltage Us without delay.
  • this drive pulse PL is in proper switching operation in time before the switching edge of the closing switch contact 4. This shows the time ⁇ Liche course of the armature control signal A, which acts on the switching contact 4.
  • the right part of FIG 4 shows the case of a weld in which the switching contact 4 has not opened. In this case, with the output of the drive pulse PL, a current flow iA for triggering the trip unit 5 is possible.
  • FIG. 5 shows the drive pulse PL having the pulse width TN generated by the buffered switching voltage Us when the switching device is switched off by a period TV.
  • this drive pulse PL is in the proper switching operation time after the switching edge of the opening switching contact 4. This shows the time course of the armature control signal A, which acts on the Wegkon ⁇ clock 4.
  • the right part of FIG 5 shows the Case of welding, in which the switching contact 4 has not opened. In this case, with output of the drive pulse PL a flow of current iA to trigger off ⁇ solvent unit 5 is possible.

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Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes gemäß dem Oberbegriff des An¬ spruchs 1 und 3 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 und 10.
Mit Schaltgeräten, insbesondere Niederspannungsschaltgeräten, lassen sich die Strombahnen zwischen einer elektrischen Versorgungseinrichtung und Verbrauchern und damit deren Betriebsströme schalten. Das heißt, indem vom Schaltgerät Strombahnen geöffnet und geschlossen werden, lassen sich die angeschlossenen Verbraucher sicher ein- und ausschalten.
Ein elektrisches Niederspannungsschaltgerät, wie beispiels¬ weise ein Schütz, ein Leistungsschalter oder ein Kompaktstar- ter, weist zum Schalten der Strombahnen einen oder mehrere so genannte Hauptkontakte auf, die von einem oder auch mehreren Steuermagneten gesteuert werden können. Prinzipiell bestehen die Hauptkontakte dabei aus einer beweglichen Kontaktbrücke und festen Kontaktstücken, an die der Verbraucher und die Versorgungseinrichtung angeschlossen sind. Zum Schließen und Öffnen der Hauptkontakte wird ein entsprechendes Ein- oder Ausschaltsignal an die Steuermagnete gegeben, woraufhin diese mit ihrem Anker so auf die beweglichen Kontaktbrücken einwirken, dass die Kontaktbrücken eine Relativbewegung in Bezug auf die festen Kontaktstücke vollziehen und entweder die zu schaltende Strombahnen schließen oder öffnen.
Zur besseren Kontaktierung zwischen den Kontaktstücken und den Kontaktbrücken sind an Stellen, an denen beide aufeinan- der treffen, entsprechend ausgebildete Kontaktflächen vorge¬ sehen. Diese Kontaktflächen bestehen aus Materialien, wie beispielsweise Silberlegierungen, die an diesen Stellen so- wohl auf die Kontaktbrücke als auch die Kontaktstücke aufge¬ bracht sind und eine bestimmte Dicke aufweisen.
Die Materialien der Kontaktflächen sind bei jedem der Schalt- Vorgänge einem Verschleiß unterworfen. Faktoren, die diesen Verschleiß beeinflussen können, sind:
■ zunehmender Kontaktabbrand oder Kontaktabrieb mit stei¬ gender Anzahl von Ein- und Ausschaltvorgängen,
■ zunehmende Verformungen,
■ zunehmende Kontaktkorrosion durch Lichtbogeneinwirkung oder
■ Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Dämpfe oder Schweb¬ stoffe usw.
Als Folge davon werden die Betriebsströme nicht mehr sicher geschaltet, was zu Stromunterbrechungen, Kontaktaufheizungen oder zu Kontaktverschweißungen führen kann.
So wird sich insbesondere mit zunehmendem Kontaktabbrand die Dicke der an den Kontaktflächen aufgebrachten Materialien verringern. Damit wird der Schaltweg zwischen den Kontaktflä¬ chen der Kontaktbrücke und der Kontaktstücke länger, was letztendlich die Kontaktkraft beim Schließen verringert. Als Folge davon werden mit zunehmender Anzahl von Schaltvorgängen die Kontakte nicht mehr richtig schließen. Durch die daraus resultierenden Stromunterbrechungen oder aber auch durch ein verstärktes Einschaltprellen kann es dann zu einer Kontaktaufheizung und damit zu einem zunehmenden Aufschmelzen des Kontaktmaterials kommen, was dann wiederum zu einem Verschweißen der Kontaktflächen der Hauptkontakte führen kann.
Ist ein Hauptkontakt des Schaltgerätes verschlissen oder so¬ gar verschweißt, kann das Schaltgerät den Verbraucher nicht mehr sicher ausschalten. So wird gerade bei einem verschweiß- ten Kontakt trotz des Ausschaltsignals zumindest die Strom¬ bahn mit dem verschweißten Hauptkontakt weiter ström- beziehungsweise spannungsführend bleiben, und damit der Verbrau¬ cher nicht vollständig von der Versorgungseinrichtung ge- trennt. Da somit der Verbraucher in einem nicht sicheren Zustand verbleibt, stellt das Schaltgerät eine potentielle Feh¬ lerquelle dar.
Dadurch kann beispielsweise bei Kompaktstartern nach der IEC 60 947-6-2, bei denen ein zusätzlicher Schutzmechanismus auf die selben Hauptkontakte wirkt wie der Steuermagnet beim betriebsmäßigen Schalten, die Schutzfunktion blockiert werden.
Zum sicheren Betrieb von Schaltgeräten und damit zum Schutz des Verbrauchers und der elektrischen Anlage sind deshalb solche Fehlerquellen zu vermeiden.
Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 002 325 Al ist ein relativ aufwändiges Verfahren zur Erkennung der elektrischen Restlebensdauer von Kontakten bekannt, bei dem durch vorhandene oder zusätzliche Mittel eine Kontaktverschweißung beim Ausschalten des Schaltgerätes erkannt wird. Durch eine ausgegebene Meldung und/oder durch Stilllegen des Schaltbe- triebs, insbesondere nach Kurzschlussschaltungen, wird so die Gefahr schwerer elektrischer Fehler für Verbraucher und elektrische Anlagen beseitigt.
Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 832 496 Al ist ein Verfahren bekannt, bei welchem die Kontaktverschweißung am Schaltgerät durch Überwachung des Schaltgeräteantriebs er- fasst wird. Es wird ein in Reihe geschaltetes zweites Schalt¬ gerät zur Unterbrechung des Stromkreises betätigt, wenn der Schaltgeräteantrieb beim Ausschaltvorgang nicht in seine re- guläre Ausschaltposition gelangt ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche potentiel¬ len Fehlerquellen zu erkennen und entsprechend darauf zu rea¬ gieren.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkma¬ len des Anspruchs 1 und 3 sowie durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und 10. In den Ansprüchen 15 und 16 ist ein geeignetes Schaltgerät angegeben. In den Unteransprü¬ chen 2, 4 bis 7, 9, 11 bis 14 sowie 17 sind vorteilhafte Wei- terentwicklungen des Verfahrens bzw. der Vorrichtungen enthalten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit geringem Aufwand ei¬ nen verschweißten Kontakt beim Ein- und Ausschalten des Schaltgerätes zu erkennen und anschließend den verschweißten Kontakt aufzubrechen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zumindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, welcher Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist. Das Schaltgerät weist zumindest einen Steuermagneten mit einem beweglichen Anker auf, wobei der Anker beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt ge- schlössen und geöffnet werden kann. Es ist ein Schaltkontakt vorgesehen, der einen EIN- und AUS-Zustand entsprechend einer Schließ- und Öffnungsposition des Ankers aufweist.
Erfindungsgemäß wird in einem ersten Schritt ein elektrisches Ansteuersignal zur Auslösung eines Kontaktaufbrechmittels beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten erzeugt, wobei das Ansteuersignal so ausgegeben wird, dass dieses beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes außerhalb des EIN- Zustandes des Schaltkontakts liegt. In einem zweiten Schritt wird im fehlerhaften Fall, insbesondere im Fall zumindest ei¬ nes verschweißten Hauptkontakts des Schaltgerätes, das Kon¬ taktaufbrechmittel ausgelöst, wenn der Schaltkontakt beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand ver- bleibt bzw. verblieben ist, indem der Schaltkontakt das An¬ steuersignal zur Auslösung des Kontaktaufbrechmittels durch¬ schaltet .
Alternativ wird gemäß der Erfindung in einem ersten Schritt ein elektrischer Ansteuerimpuls zum möglichen Auslösen eines Kontaktaufbrechmittels beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten erzeugt, wobei die jeweilige Zeitdauer des An¬ steuerimpulses so bemessen ist, dass sich dieser beim ord- nungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes zeitlich innerhalb des AUS-Zustandes des Schaltkontakts befindet. In einem zweiten Schritt wird das Kontaktaufbrechmittel ausgelöst, indem der Schaltkontakt den Ansteuerimpuls zur Auslösung des Kontakt¬ aufbrechmittels durchschaltet, wenn der Schaltkontakt beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist.
Der Kern der Erfindung liegt in der Erzeugung geeigneter elektrischer Signale, welche die Auslösung eines Kontaktauf- brechmittels freigeben.
Der besondere Vorteil der Erfindung ist, dass das Schaltgerät bei jeder Schaltbetätigung hinsichtlich des Vorliegens zumindest eines verschweißten Hauptkontakts überprüft werden kann. Im Fehlerfall kann durch Auslösen eines Kontaktaktaufbrechmittels der zumindest einen verschweißten Hauptkontakt auf¬ gebrochen werden. Zusätzlich oder alternativ können entsprechende Warnsignale erzeugt werden, die den nicht sicheren Be¬ trieb des Schaltgerätes anzeigen.
Somit ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung der sichere Betrieb eines mehrpoli¬ gen Schaltgerätes, wie zum Beispiel eines Schützes, eines Leistungsschalters oder eines Kompaktabzweigs und insbesonde- re der sichere Betrieb eines dreipoligen Schaltgerätes ge¬ währleistet . Im Besonderen wird der elektrische Ansteuerimpuls beim Aus¬ schalten des Schaltgerätes um einen vorgegebenen Wert verzögert. Diese Verzögerung kann z.B. mittels eines rückfallverzögerten Öffnerkontakts erzeugt werden.
Alternativ kann der elektrische Ansteuerimpuls auch mittels eines elektronischen Schaltkreises erzeugt werden. Hierzu können zur Erzeugung der Zeitdauer des elektrischen Ansteuerimpulses und ggf. zur zeitlichen Verzögerung zumindest ein Impulserzeuger, wie z.B. eine monostabile Kippstufe bzw. ein sogenanntes Monoflop, und ein Zeitverzögerungsglied vorgese¬ hen sein.
Darüber hinaus kann der weitere Betrieb des Schaltgerätes un- terbrochen werden, wenn das Kontaktaufbrechmittel ausgelöst worden ist. Die Sperrung des betriebsmäßigen Schaltens kann durch ein Display, durch ein mechanisches Anzeige- und Rück¬ setzglied, durch einen Meldekontakt oder über einen Datenbus angezeigt und/oder weiterverarbeitet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungen und bevorzugte Weiterbil¬ dungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen derselben wer- den im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
FIG 1 ein vereinfachtes Flussdiagramm des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens, FIG 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
FIG 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
FIG 4 ein Zeitdiagramm, welches den zeitlichen Verlauf des erzeugten Ansteuerimpulses beim Einschalten des
Schaltgerätes im ordnungsgemäßen und im fehlerhaf¬ ten Betrieb zeigt und FIG 5 ein Zeitdiagramm, welches den zeitlichen Verlauf des erzeugten Ansteuerimpulses beim Ausschalten des Schaltgerätes im ordnungsgemäßen und im fehlerhaf¬ ten Betrieb zeigt.
Wie in FIG 1 dargestellt werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren im Wesentlichen die beiden folgenden Schritte durchgeführt :
Schritt a) Erzeugen eines elektrischen Ansteuersignals zur
Auslösung eines Kontaktaufbrechmittels beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten, wobei das Ansteuersignal so ausgegeben wird, dass die¬ ses beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerä- tes außerhalb des EIN-Zustandes des Schaltkon¬ takts liegt, und
Schritt b) Auslösen des Kontaktaufbrechmittels im fehlerhaf¬ ten Betrieb des Schaltmittels, wenn der Schalt- kontakt beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist, indem der Schaltkontakt das Ansteuersignal zur Auslösung des Kontaktaufbrechmittels durch¬ schaltet .
Bei dem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren werden im Wesentlichen die beiden folgenden Schritte durchgeführt:
Schritt a) Erzeugen eines elektrischen Ansteuerimpulses zum möglichen Auslösen eines Kontaktaufbrechmittels beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten, wobei die jeweilige Zeitdauer des Ansteuerimpulses so bemessen ist, dass sich dieser beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes zeitlich innerhalb des AUS-Zustandes des Schaltkontakts befindet, und
Schritt b) Auslösen des Kontaktaufbrechmittels, indem der Schaltkontakt den Ansteuerimpuls durchschaltet, wenn der Schaltkontakt beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist.
Dadurch wird sichergestellt, dass am Lebensdauerende des Schaltgerätes, das heißt dann, wenn die Kontaktmaterialien der Kontaktflächen insbesondere soweit abgetragen sind, dass zumindest ein Hauptkontakt verschweißt ist, dieser ver¬ schweißte Kontakt aufgebrochen werden kann, so dass ein si- cherer Betrieb des Schaltgerätes gewährleistet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt bei Schaltgeräten zur Anwendung, deren betriebsmäßiges Schalten durch ansteuerbare Antriebe bewerkstelligt wird, wie fernbetätigte Schalter, Schütze oder Schalterschütze.
Durch die Auslösung wird ein Kraftspeicher, wie z.B. ein Schaltschloss, entriegelt, wodurch die verschweißten Kontakte aufgebrochen werden. Des Weiteren kann ein elektrisch betrie- benes Kraftelement vorhanden sein, um die Kontaktverschwei- ßung aufzubrechen. Um im Fall einer massiven, vom Schaltschloss nicht aufbrechbaren Kontaktverschweißung den Strom- fluss zum Verbraucher abzuschalten, kann das Schaltschloss eine weitere Kontaktöffnungsmechanik betätigen, die ein von- einander unabhängiges Öffnen der Schaltkontakte erlaubt. Da¬ durch werden die nicht verschweißten Kontakte vom Schaltschloss geöffnet und der Stromfluss unterbrochen.
Die Impulsverzögerung und der Ansteuerimpuls können in be- kannter Weise mit mechanischen, elektromechanischen oder elektronischen Mitteln realisiert werden, und die benötigte elektrische Energie durch einen elektrischen Energiespeicher, wie z.B. durch einen Kondensator oder eine Spule, bereitgestellt werden. Zur elektrischen Aufladung des Energiespei- chers kann die Steuerspannung des Schalterschützes verwendet werden. Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung beispiel¬ haft anhand zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.
FIG 2 zeigt beispielhaft eine erste Ausführungsform der er¬ findungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 wird über zwei im linken Teil der FIG 2 dargestellte Klemmen elektrisch mit einer Schaltspannung Us versorgt. Die Schaltspannung Us wird üblicherweise bei einem Einschaltbefehl des Steuergerä- tes an einen Steuermagneten bzw. an einen elektromagnetischen Antrieb des Schaltgerätes geschaltet. Durch Anlegen der Schaltspannung wird eine Erregerspule des Steuermagneten mit Strom versorgt, so dass ein Anker des Steuermagneten die Hauptkontakte des Schaltgerätes zum Öffnen und Schließen be- tätigen kann. Parallel zur Schaltspannung Us ist eine Kapazität 2 in Form eines Kondensators zur Energiespeicherung eingezeichnet. Diese Energie steht insbesondere beim Ausschalten des Schaltgerätes, d.h. nach Wegnahme der Schaltspannung Us, zur Auslösung eines Kontaktaufbrechmittels 6 zur Verfügung.
Im Beispiel der FIG 2 ist eine Auslöseeinheit 5 dargestellt, welche in einer mechanischen Wirkverbindung mit einem Schalt- schloss 6 als Kontaktaufbrechmittel zum Aufbrechen eines ver¬ schweißten Hauptkontakts steht. Die Auslöseinheit 5 benötigt zum Auslösen des Schaltschlosses 6 einen elektrischen Strom iA, der für eine gewisse Mindestzeit an der Auslöseeinheit 5 anliegen muss. Im Beispiel der FIG 2 ist dies nur dann mög¬ lich, wenn die beiden, in Reihe zur Auslöseeinheit 5 geschal¬ teten Schaltkontakte 3 und 4 geschlossen sind. Bei dem elekt- rischen Kontakt 3 handelt es sich um einen Öffner-Kontakt; bei dem elektrischen Kontakt 4 um einen Schließer-Kontakt. Der Schließerkontakt 4 entspricht im Wesentlichen in seinem EIN- und AUS-Zustand der Schließ- und Öffnungsposition des Ankers. Der Öffnerkontakt 3 kann z.B. ein rückfallverzögerter Relaiskontakt sein, wobei die Spule des Relaiskontakts vor¬ zugsweise mit der gepufferten Schaltspannung Us verbunden ist . Beim Einschalten des elektromagnetischen Antriebs bzw. des Steuermagneten des Schaltgerätes bewegt sich der Anker im Falle von nichtverschweißten Kontakten nach Erhöhung der Magnetkraft über den Wert der Kraftdifferenz aus Federöffnungs- kraft des Ankers und Kontaktlast der Bewegkontakte in
Schließrichtung. Nach einigen Millimetern Schließweg, wie z.B. von 4 mm, treffen die über mechanische Betätigungsglie¬ der an den Anker gekoppelten Bewegkontakte auf die Festkontakte des Schaltgerätes. Mit der weiteren Schließbewegung des Ankers wird an den Schaltkontakten der zur sicheren Kontaktkraft notwendige Durchdruck aufgebaut. Der gesamte Ankerweg vom Ankerbewegungsbeginn bis zur EinschaltStellung kann z.B. 6 mm betragen. Bei der beschleunigten Schließbewegung des Ankers aus der Ausschaltstellung in die Einschaltstellung wird bei Schaltgeräten, wie z.B. bei Schützen, eine typische
Schließzeit von 10 bis 30 Millisekunden bei einer Schließge¬ schwindigkeit zwischen 0,5 und 2 m/s erreicht. Dabei entfällt der Hauptteil der Schließzeit auf den Weg von der Ausschalt¬ stellung der Bewegkontakte bis zu ihrer Kontaktberührung mit den Festkontakten. Mit der Bewegung des Ankers wird die Betätigung des elektrischen Kontakts 4 verknüpft, welcher in der Ankeröffnungsstellung geöffnet ist und während der Ankerschließbewegung bei einer bestimmten Ankerposition geschlossen wird. Diese Ankerposition ist so bestimmt, dass bei einer Kontaktverschweißung und ausgeschaltetem Steuermagneten dieser Kontakt 4 mit Sicherheit geschlossen ist.
Gemäß der Erfindung wird nun ein elektrisches Ansteuersignal zur Auslösung des Kontaktaufbrechmittels 6 ausgegeben. Dies wird dadurch erreicht, dass mit oder kurz nach dem Vorliegen des Einschaltkommandos, d.h. mit Anliegen der Schaltspannung Us, der elektrische Öffnerkontakt 3 geöffnet wird, bevor der elektrische Schließerkontakt 4 bei Erreichen der Schaltposi¬ tion des Ankers im Bereich des Kontaktberührungspunktes sich im ordnungsgemäßen Schaltbetrieb schließt.
Beim Ausschalten des Steuermagneten erfolgt vor Beginn der Ankeröffnungsbewegung zuerst ein Abbau des magnetischen FeI- des, bis die magnetische Ankerschließkraft schwächer ist als die Ankeröffnungskraft. Nach wenigen Millimetern Öffnungsweg trifft der Anker bzw. die mit ihm kraftschlüssig verbundenen Kontaktschieber im Falle von nichtverschweißten Hauptkontak- ten auf die Bewegkontakte des Schaltgerätes und öffnet diese. Der mit der Ankerbewegung betätigte Schließerkontakt 4 öffnet seinen Kontakt an der vorgegebenen Position des Ankers und bleibt bei der weiteren Ankeröffnungsbewegung im Ausschaltzustand. Die Zeitdauer vom Ausschaltkommando des Schaltergerä- tes bis zum sicheren Ausschalten des Schließerkontaktes 4 be¬ stimmt die Mindestdauer für die vorgegebene Verzögerungszeit des Ansteuersignals zur Ansteuerung der Auslöseeinheit 5. Bei fehlerfreiem Schaltbetrieb wird also vor oder zum Ende der Verzögerungszeit das Ansteuersignal beim Ausschalten durch den Schließerkontakt 4 deaktiviert und bis zum nächsten Ein¬ schaltkommando aufrechterhalten. Beim Ausschalten des Schaltgerätes, d.h. bei Wegnahme der Schaltspannung Us, fällt der Öffnerkontakt 3 mit der vorgegebenen Verzögerungszeit, wie z.B. von 100 ms, zurück, nachdem sich der Schließerkontakt 4 im ordnungsgemäßen Schaltbetrieb bereits wieder geöffnet hat. Durch die wechselseitige AUS-Position der Schaltkontakte 3 und 4 ist im ordnungsgemäßen Schaltbetrieb kein Stromfluss iA zur Auslöseeinheit 5 zum Auslösen des Kontaktaufbrechmittels 6 möglich.
Erfindungsgemäß wird im fehlerhaften Betrieb des Schaltmit¬ tels nun das Kontaktaufbrechmittel 6 ausgelöst, wenn der Schaltkontakt 4 beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist. Dieser schaltet dann das Ansteuersignal zur Auslösung des Kontaktaufbrechmittels 6 durch, indem die Auslöseeinheit 5 mit Strom iA ver¬ sorgt wird. Das Ansteuersignal kann dabei als Freigabesignal betrachtet werden, welches beim Einschalten und im Falle ei¬ nes bereits schon geschlossenen Öffnerkontakt 3 in Form der Schaltspannung Us und welches beim Ausschalten und nach dem „Geschlossenbleiben" des Öffnerkontakts 3 in Form der gepufferten Schaltspannung Us an der Auslöseeinheit 5 anliegt. Es wird also eine Kontaktverschweißung beim Ausschalten des Schaltergerätes sicher erkannt und das Schaltschloss 6 durch die Auslöseeinheit 5 entklinkt. Mit dem Aufbrechen der Kon¬ taktverschweißung wird der Stromkreis zum Verbraucher ge- trennt und es wird das Schaltgerät gegen weiteres betriebsmä¬ ßiges Schalten gesperrt.
Eine Wiederinbetriebnahme des Schaltergerätes ist nur nach Aufbrechen der Kontaktverschweißung oder nach Einbau neuer Kontakte möglich. Ein Stromfluss über die Schaltkontakte kommt daher nicht mehr zustande. Mit einigen derartigen Einschaltversuchen wird vom Schaltschloss eine gleiche Zahl zu¬ sätzlicher Aufbrechversuche am verschweißten Kontakt ausge¬ führt, durch die im Regelfall Kontaktverschweißungen mittle- rer Stärke beseitigt werden können.
Der Schließerkontakt 4 schaltet den Erregerkreis der Auslöse¬ einheit ein oder aus und kann auch elektronisch ausgeführt und sensorgesteuert schaltbar sein. Der Schließerkontakt 4 kann z.B. ein Reed-Relais sein, welches von einem am Anker angebrachten Dauermagneten zum Schließen und Öffnen gebracht wird. Der Schließerkontakt 4 kann auch als zwangsgeführtes mechanisches Schaltelement sein, welches vom Anker oder von einer an diesem angekoppelten mechanischen Komponente betä- tigt wird. Mit einer mechanischen, einer elektromechanischen oder einer elektronischen Schaltung wird für die Auslöseeinheit 5 ein zeitlich verzögertes Ansteuersignal aus dem Aus¬ schaltbefehl des Steuermagneten abgeleitet, welches durch den elektrischen Energiespeicher gespeist ist und das im Fall ei- ner Kontaktverschweißung die Auslöseinheit 5 betätigt und das Schaltschloss 6 des Schaltergerätes entklinkt. Dies ist in der nachfolgenden FIG 3 im Detail beschrieben.
FIG 3 zeigt eine beispielhafte zweite Ausführungsform der er- findungsgemäßen Vorrichtung 1. Die Funktion des Schaltkontakts 3 wird nun durch eine elektronische Schaltung bzw. durch eine Steuerelektronik 8 ausgeführt, welche geeignete Ansteuerimpulse PL in einem Summensignal S am Ausgang der Schaltung 8 bereitstellt. Das Summensignal S wird im Beispiel der FIG 3 mittels eines ODER-Elements 13 generiert, welches die beiden einzelnen Signale P und V zusammenführt.
Das Signal P wird mittels einer monostabilen Kippstufe 10 bzw. eines Monoflops 10 als Impulserzeuger erzeugt, welche bzw. welches auf ein positiv-flankengetriggertes Eingangssig¬ nal reagiert. Im vorliegenden Fall ist das Eingangssignal die Schaltspannung Us. Dies bedeutet, dass beim Einschalten des Schaltgeräts das Monoflop 10 einen Rechteckimpuls mit einer vorgegebenen Zeitdauer TP erzeugt, der dann als Ansteuerimpuls PL im Summensignal S anliegt. Die Zeitdauer TP ist so bemessen, dass der Ansteuerimpuls PL bereits „vorbei" ist, bevor sich im ordnungsgemäßen Schaltbetrieb der Schließerkon- takt 4 schließt. Andererseits muss der Ansteuerimpuls TP für eine Mindestzeit anliegen, so dass die nachgeschaltete Auslö¬ seeinheit 5 noch auslösen kann. Der Auslösemechanismus kann z.B. elektromagnetisch, pyrotechnisch oder motorisch ausgebildet sein. Die Zeitdauer TP liegt z.B. in einem Bereich von wenigen Millisekunden.
Das Signal V wird mittels eines Zeitverzögerungsglieds 12 um eine Zeitdauer TV von wenigen Millisekunden gegenüber einem Signal N verzögert. Das Signal N wird dabei mittels einer weiteren monostabilen Kippstufe 11 bzw. eines weiteren Monoflops 11 erzeugt, welche bzw. welches auf ein negativ-flan¬ kengetriggertes Eingangssignal reagiert. Im vorliegenden Fall ist das Eingangssignal wiederum die Schaltspannung Us. Dies bedeutet, dass beim Ausschalten des Schaltgerätes bzw. bei Wegfall der Schaltspannung Us das Monoflop 11 einen Rechteckimpuls mit einer vorgegebenen Zeitdauer TN erzeugt, der dann als Ansteuerimpuls PL, verzögert um die Zeitdauer TV, im Sum¬ mensignal S anliegt. Die Zeitdauer TN ist so bemessen, dass der Ansteuerimpuls PL lang genug ist, um die Auslöseinheit 5 noch zum Auslösen zu bringen und um eine solche Zeitdauer TV verzögert ist, so dass sich im ordnungsgemäßen Schaltbetrieb der Schließerkontakt 4 wieder geschlossen hat. Die Zeitdauer TP liegt somit in einem Bereich von wenigen Millisekunden. Im linken Teil der Überwachungsvorrichtung 1 ist eine parallel zu den Klemmen liegende Reihenschaltung aus einer Diode 7 und einem Speicherkondensator 2 dargestellt. Die Diode 7 dient der Entkopplung der am Kondensator 2 anliegenden Span- nung von der Schaltspannung Us, so dass auch bei Wegnahme der Schaltspannung Us die elektronische Schaltung 8 mit Strom zur Erzeugung der Ansteuerimpulse PL versorgen kann.
Die FIG 4 zeigt ein Zeitdiagramm, welches den zeitlichen Ver- lauf des erzeugten Ansteuerimpulses PL beim Einschalten des
Schaltgerätes darstellt. FIG 5 zeigt das gleiche Zeitdiagramm beim Ausschalten des Schaltgerätes. Im jeweils linken Teil der FIG 4 und FIG 5 ist das Schaltverhalten des Schaltgerätes im ordnungsgemäßen Betrieb und im rechten Teil der FIG 4 und FIG 5 im fehlerhaften Betrieb, d.h. insbesondere bei zumin¬ dest einem verschweißten Hauptkontakt, dargestellt.
FIG 4 zeigt den jeweils beim Einschalten des Schaltgerätes den im Wesentlichen aus der Schaltspannung Us ohne Verzöge- rung erzeugten Ansteuerimpuls PL mit der Pulsweite TP. Wie die FIG 4 weiterhin zeigt, liegt dieser Ansteuerimpuls PL im ordnungsgemäßen Schaltbetrieb zeitlich vor der Schaltflanke des sich schließenden Schaltkontakts 4. Dies zeigt der zeit¬ liche Verlauf des Ankersteuersignals A, welches auf den Schaltkontakt 4 wirkt. Dagegen zeigt der rechte Teil der FIG 4 den Fall einer Verschweißung, bei dem der Schaltkontakt 4 sich nicht mehr geöffnet hat. In diesem Fall ist mit Ausgabe des Ansteuerimpulses PL ein Stromfluss iA zur Auslösung der Auslöseeinheit 5 möglich.
FIG 5 zeigt den jeweils beim Ausschalten des Schaltgerätes um eine Zeitdauer TV aus der gepufferten Schaltspannung Us erzeugten Ansteuerimpuls PL mit der Impulsbreite TN. Wie die FIG 5 weiterhin zeigt, liegt dieser Ansteuerimpuls PL im ord- nungsgemäßen Schaltbetrieb zeitlich nach der Schaltflanke des sich öffnenden Schaltkontakts 4. Dies zeigt der zeitliche Verlauf des Ankersteuersignals A, welches auf den Schaltkon¬ takt 4 wirkt. Dagegen zeigt der rechte Teil der FIG 5 den Fall einer Verschweißung, bei dem der Schaltkontakt 4 sich nicht mehr geöffnet hat. In diesem Fall ist mit Ausgabe des Ansteuerimpulses PL ein Stromfluss iA zur Auslösung der Aus¬ löseeinheit 5 möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zu¬ mindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, welcher Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, und mit zumindest einem Steuermagneten mit einem beweglichen An¬ ker, welcher beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrü¬ cke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt geschlossen und geöffnet wird, und wobei ein Schaltkontakt (4) vorgesehen ist, der einen EIN- und AUS-Zustand entsprechend einer Schließ- und Öffnungsposition des Ankers aufweist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Schritte: a) Erzeugen eines elektrischen Ansteuersignals zur Auslösung eines Kontaktaufbrechmittels (6) beim Ein- und/oder Aus- schalten des Steuermagneten, wobei das Ansteuersignal so ausgegeben wird, dass dieses beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes außerhalb des EIN-Zustandes des Schalt¬ kontakts (4) liegt, und b) Auslösen des Kontaktaufbrechmittels (6) im fehlerhaften Betrieb des Schaltmittels, wenn der Schaltkontakt (4) beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist, indem der Schaltkontakt (4) das Ansteuersignal zur Auslösung des Kontaktaufbrechmit¬ tels (6) durchschaltet.
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrische Ansteuersignal mit¬ tels eines rückfallverzögerten Öffnerkontakts ( 3 ) erzeugt wird .
3. Verfahren zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zu¬ mindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, welcher Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, und mit zumindest einem Steuermagneten mit einem beweglichen An- ker, welcher beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt geschlossen und geöffnet wird, und wobei ein Schaltkontakt (4) vorgesehen ist, der einen EIN- und AUS-Zustand entsprechend einer Schließ- und Öffnungsposition des Ankers aufweist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Schritte: a) Erzeugen eines elektrischen Ansteuerimpulses (PL) zum mög¬ lichen Auslösen eines Kontaktaufbrechmittels (6) beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten, wobei die jewei¬ lige Zeitdauer (TP, TN) des Ansteuerimpulses (PL) so bemes¬ sen ist, dass sich dieser beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes zeitlich innerhalb des AUS-Zustandes des Schaltkontakts (4) befindet, und b) Auslösen des Kontaktaufbrechmittels (6), indem der Schalt¬ kontakt (4) den Ansteuerimpuls (PL) durchschaltet, wenn der Schaltkontakt (4) beim Ein- oder Ausschalten des Steu¬ ermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , dass der elektrische Ansteuerimpuls (PL) beim Ausschalten des Schaltgerätes um einen vorgegebenen Wert (TV) verzögert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektri¬ sche Ansteuersignal bzw. der elektrische Ansteuerimpuls (PL) mittels eines elektronischen Schaltkreises (8) erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , dass hierzu im elektronischen Schaltkreis (8) zumindest eine monostabile Kippstufe (10, 11) und ein Zeitverzögerungsglied (12) vorgesehen sind.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der weitere Betrieb des Schaltgerätes unterbrochen wird, wenn das Kon¬ taktaufbrechmittel (6) ausgelöst worden ist.
8. Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zumindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, welcher Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, mit zumindest einem Steuermagneten, der einen beweglichen Anker aufweist, wobei der Anker beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt schließ- und offenbar ist, und mit einem Schaltkontakt (4), der einen EIN- und AUS-Zustand entsprechend einer Schließ- und Öffnungsposition des Ankers aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , a) dass Mittel zum Erzeugen eines elektrischen Ansteuersig¬ nals zur Auslösung eines Kontaktaufbrechmittels (6) beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten vorgesehen sind, wobei das Ansteuersignal so ausgegeben wird, dass dieses beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes au¬ ßerhalb des EIN-Zustandes des Schaltkontakts (4) liegt, und b) das Mittel zum Auslösen des Kontaktaufbrechmittels (6) im fehlerhaften Betrieb des Schaltmittels vorgesehen sind, wenn der Schaltkontakt (4) beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist, indem der Schaltkontakt (4) das Ansteuersignal zur Auslösung des Kontaktaufbrechmittels (6) durchschaltet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrische Ansteuersignal mit¬ tels eines rückfallverzögerten Öffnerkontakts (3) erzeugbar ist .
10. Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zumindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, welcher Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, mit zumindest einem Steuermagneten, der einen beweglichen Anker aufweist, wobei der Anker beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt schließ- und offenbar ist, und mit einem Schaltkontakt (4), der einen EIN- und AUS-Zustand entsprechend einer Schließ- und Öffnungsposition des Ankers aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , a) dass Mittel zum Erzeugen eines elektrischen Ansteuerimpul¬ ses (PL) zum möglichen Auslösen eines Kontaktaufbrechmit¬ tels (6) beim Ein- und/oder Ausschalten des Steuermagneten vorgesehen sind, wobei die jeweilige Zeitdauer (TP, TN) des Ansteuerimpulses (PL) so bemessen ist, dass sich die¬ ser beim ordnungsgemäßen Betrieb des Schaltgerätes noch zeitlich innerhalb des AUS-Zustandes des Schaltkontakts (4) befindet, und b) dass Mittel zum Auslösen des Kontaktaufbrechmittels (6) vorgesehen sind, indem der Schaltkontakt (4) den Ansteuer¬ impuls (PL) durchschaltet, wenn der Schaltkontakt (4) beim Ein- oder Ausschalten des Steuermagneten im EIN-Zustand verbleibt bzw. verblieben ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass der elektrische Ansteuerim¬ puls (PL) beim Ausschalten des Schaltgerätes um einen vorge- gebenen Wert (TV) verzögerbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektri¬ sche Ansteuersignal bzw. der elektrische Ansteuerimpuls (PL) mittels eines elektronischen Schaltkreises (8) erzeugbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass hierzu im elektronischen Schaltkreis (8) zumindest eine monostabile Kippstufe (10, 11) und ein Zeitverzögerungsglied (12) vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der weitere Betrieb des Schaltgerätes unterbrechbar ist, wenn das Kon- taktaufbrechmittel (6) ausgelöst worden ist.
15. Schaltgerät, welches zum sicheren Schalten von Verbrau¬ chern das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durch¬ führt, wobei das Schaltgerät ein Schütz oder ein Leistungs- Schalter oder ein Kompaktabzweig ist.
16. Schaltgerät zum sicheren Schalten von Verbrauchern mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei das Schaltgerät ein Schütz oder ein Leistungsschalter oder ein Kompaktabzweig ist.
17. Schaltgerät nach Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schaltgerät ein dreipoliges Schaltgerät mit drei Hauptkontakten zum Ein- und Ausschalten von drei Strombahnen mit einem Steuermagneten ist .
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