EP4643425A1 - Schutzschaltgerät und verfahren - Google Patents

Schutzschaltgerät und verfahren

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Publication number
EP4643425A1
EP4643425A1 EP24702253.6A EP24702253A EP4643425A1 EP 4643425 A1 EP4643425 A1 EP 4643425A1 EP 24702253 A EP24702253 A EP 24702253A EP 4643425 A1 EP4643425 A1 EP 4643425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
low
unit
switching device
electronic interruption
interruption unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24702253.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marvin TANNHÄUSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP4643425A1 publication Critical patent/EP4643425A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/548—Electromechanical and static switch connected in series

Definitions

  • the invention relates to the technical field of a protective switching device for a low-voltage circuit with an electronic interruption unit and a method for a protective switching device for a low-voltage circuit with an electronic interruption unit.
  • Low voltage means voltages of up to 1000 volts AC or up to 1500 volts DC.
  • Low voltage means in particular voltages that are greater than the extra-low voltage, with values of 50 volts AC or 120 volts DC.
  • Low-voltage circuit or network or system means circuits with nominal currents or rated currents of up to 125 amps, more specifically up to 63 amps.
  • Low-voltage circuits are particularly circuits with nominal currents or rated currents of up to 50 amps, 40 amps, 32 amps, 25 amps, 16 amps or 10 amps.
  • the current values mentioned are particularly nominal, rated and/or breaking currents, ie the maximum current that is normally carried through the circuit or at which the electrical circuit is usually interrupted, for example by a protective device such as a protective switching device, circuit breaker or circuit breaker.
  • the nominal currents can be further staggered, from 0.5 A to 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 6 A, 7 A, 8 A, 9 A, 10 A, etc. up to 16 A.
  • Circuit breakers have long been known as overcurrent protection devices that are used in electrical installation technology in low-voltage circuits.
  • circuit breakers protect cables from damage caused by heating as a result of excessive current and/or short circuits.
  • a circuit breaker can protect the circuit in the event of overload and/or 202219605 2 Short circuits are automatically switched off.
  • a circuit breaker is a safety element that does not reset automatically.
  • circuit breakers are designed for currents greater than 125 A, sometimes even from 63 amps. Circuit breakers are therefore simpler and more delicately constructed.
  • Circuit breakers usually have a mounting option for mounting on a so-called top hat rail (mounting rail, DIN rail, TH35).
  • Circuit breakers are electromechanically constructed. In a housing, they have a mechanical switching contact or shunt release to interrupt (trip) the electrical current.
  • a bimetal protective element or bimetal element is usually used to trip (interrupt) in the event of a prolonged overcurrent (overcurrent protection) or thermal overload (overload protection).
  • An electromagnetic release with a coil is used for short-term triggering when an overcurrent limit is exceeded or in the event of a short circuit (short-circuit protection).
  • One or more arc extinguishing chambers or devices for arc extinguishing are provided.
  • connection elements for conductors of the electrical circuit to be protected are relatively new developments. These have a semiconductor-based electronic interruption unit. This means that the electrical current flow of the low-voltage circuit is guided via semiconductor components or semiconductor switches, which interrupt the electrical current flow or can be switched to conduct.
  • Protective switching devices with an electronic interruption unit also often have a mechanical isolating contact unit, 202219605 3 in particular with isolating properties in accordance with relevant standards for low-voltage circuits, wherein the contacts of the mechanical isolating contact unit are connected in series with the electronic interruption unit, ie the current of the low-voltage circuit to be protected is conducted via both the mechanical isolating contact unit and the electronic interruption unit.
  • the present invention can be used both for low-voltage direct current circuits and for low-voltage alternating current circuits.
  • the invention relates in particular to low-voltage alternating current circuits with an alternating voltage, usually with a time-dependent sinusoidal alternating voltage with the frequency f.
  • u(t) U * sin (2 ⁇ * f * t).
  • u(t) instantaneous voltage value at time t
  • U amplitude of the voltage
  • a harmonic alternating voltage can be represented by the rotation of a pointer whose length corresponds to the amplitude (U) of the voltage.
  • the instantaneous deflection is the projection of the pointer onto a coordinate system.
  • One oscillation period corresponds to a full rotation of the pointer and its full angle is 2 ⁇ (2Pi) or 360°.
  • the angular frequency is the rate of change of the phase angle of this rotating pointer.
  • the time-dependent value of the angular velocity ⁇ and the time t corresponds to the time-dependent angle ⁇ (t), which is also referred to as the phase angle ⁇ (t).
  • ⁇ (t) periodically passes through the range 0...2 ⁇ or 0°...360°.
  • the object of the present invention is to improve a protective switching device of the type mentioned at the beginning, in particular to achieve greater flexibility or a new feature for the protective switching device. This object is achieved by a protective switching device with the features of patent claim 1, as well as by a method according to patent claim 15.
  • a protective switching device for protecting an electrical low-voltage circuit in particular 202219605 5 Low-voltage alternating current circuit, proposed, comprising: - a housing with at least one mains-side connection and at least one load-side connection, both for the low-voltage circuit, - a mechanical isolating contact unit which is connected in series with an electronic interruption unit, wherein the series connection is connected on the one hand to the at least one mains-side connection and on the other hand to the at least one load-side connection, - that the mechanical isolating contact unit can be switched by opening at least one contact to prevent a current flow or closing the at least one contact for a current flow in the low-voltage circuit, - that the electronic interruption unit can be switched by semiconductor-based switching elements into a high-resistance state of the switching elements to prevent a current flow or a low-resistance state of the switching elements for current flow in the low-voltage circuit, - a current sensor unit for determining the level of the current of the
  • a control input is provided on the protective switching device. This is connected in particular to the control unit.
  • the protective switching device is designed in such a way that the electronic interruption unit can be switched to a high-resistance or low-resistance state by means of the control input.
  • This has the advantage that a control input is provided with which the electronic interruption unit can be switched explicitly.
  • the mechanical isolating contact unit is accessible via a control input on the protective switching device. 202219605 6 Handle switchable. External (control input) switchability of the electronic interruption unit is not usually provided. The invention makes this possible externally and provides an opportunity to expand the functions of the device. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims and in the exemplary embodiment.
  • the mechanical isolating contact unit is assigned to the load-side connection and the electronic interruption unit (EU) is assigned to the mains-side connection.
  • the mechanical isolating contact unit can be operated by a mechanical handle in order to switch an opening of the at least one contact or a closing of the at least one contact.
  • a structure is provided for a protective switching device in which the protective switching device can function even when the contacts of the mechanical isolating contact unit are open.
  • two mains-side connections and at least one load-side connection are provided.
  • a mains-side phase conductor connection, a mains-side neutral conductor connection and a load-side phase conductor connection are provided.
  • two mains-side connections and two load-side connections are provided.
  • a mains-side neutral conductor connection, a mains-side phase conductor connection, a load-side neutral conductor connection and a load-side phase conductor connection are provided. 202219605 7
  • This has the particular advantage that a structure for a two-pole protective switching device is provided, so that phase and neutral conductors can be connected directly and, for example, further neutral conductor rails can be omitted.
  • the control input has a, in particular safe, galvanic isolation.
  • a safe, galvanic isolation between the control input and the control unit. More specifically between the control input and the low-voltage circuit (voltage of the low-voltage circuit in the device).
  • Safe galvanic isolation can be implemented, for example, by means of an optocoupler or relay. Alternatively, by inductive or capacitive galvanic isolation. This has the particular advantage that the control input can be used universally in a potential-free manner and that safe galvanic isolation from the phase conductors (or from the control unit) is provided. Since the phase conductors (or the control unit) are at mains voltage (e.g.
  • this galvanic isolation enables safe use of the control input.
  • this enables protection against electric shock or so-called "voltage erosion" on a connected electrical line and the devices connected there.
  • voltage erosion an electrical potential is inadvertently transferred to an electrical line or another device.
  • the protective switching device can be used universally without potential and that a safe galvanic isolation from the phase conductors (or the control unit) is provided.
  • the electronic interruption unit can only be switched to a low-resistance state using the control input if an enable condition exists.
  • the basic function of the protective switching device - to provide protection - is not influenced by the control input and, for example, a defective protective switching device (no release condition) cannot be forcibly switched on by the control input, i.e. the low-voltage circuit cannot be supplied with energy without protection.
  • this high-impedance state cannot be changed by the control input, i.e. the low-impedance state can be forcibly switched on again (immediately). So that the protective device can only be switched to low-resistance again after the error has been acknowledged or after the error is no longer present.
  • the checking functions on the protective switching device which a) switch an electronic interruption unit in the high-resistance state to the low-resistance state for a first period of time or (and) b) switch an electronic interruption unit in the low-resistance state to the high-resistance state for a second period of time cannot be influenced by the control input (i.e. the checking functions are carried out independently of the (status of the) control input).
  • the checking functions of the protective switching device are not influenced by the control input and thus functional reliability is ensured, in particular 202219605 9 is ensured by checking functions (during operation) of the protective switching device.
  • the first time period is, for example, a short time period in the range of ⁇ s or ms up to one second, such as 100 ⁇ s ... 200 ⁇ s ... 300 ⁇ s ... 600 ⁇ s ... 700 ⁇ s ... 800 ⁇ s ... 1ms ... 10ms ... 20ms ... 40ms ... 50ms ... 100ms ... 200ms ... 500ms ... 1s (any intermediate value is possible).
  • the second time period is, for example, a short time period in the range of ⁇ s or ms up to one second, such as 100 ⁇ s ... 200 ⁇ s ... 300 ⁇ s ... 600 ⁇ s ... 700 ⁇ s ... 800 ⁇ s ... 1ms ... 10ms ... 20ms ...
  • the at least one contact of the mechanical isolating contact unit can be opened by means of the control input, in particular it is configurable whether by means of the control input a) the electronic interruption unit can be switched to a high-resistance or low-resistance state or b) the at least one contact of the mechanical isolating contact unit can be opened.
  • one or the other state can be initiated by a (particularly configurable) switching sequence; this can in particular be configurable. This has the particular advantage of providing further flexibility and functional expansion of the protective switching device.
  • control input is accessible from the housing.
  • control input has several connection terminals, in particular two or three connection terminals, the connection terminals being connected internally to in particular at least one optocoupler or relay contact (generally to a potential-isolating element, for example on an inductive or capacitive basis).
  • this control input provides a wired interface (in particular a two- or three-wire wired communication interface), so that a quasi delay-free signaling through the control input (largely latency-free) is provided.
  • quasi delay-free is meant direct signaling, i.e. without overhead-bound information processing, as occurs in principle with LAN/WLAN connections, for example, through communication protocols that use e.g.
  • MAC addresses TCP/IP communication or OSI communication.
  • a display unit connected to the control unit is provided, which has visible display means on the protective switching device for displaying the high-impedance or low-impedance state of the electronic interruption unit.
  • the protective switching device is designed in such a way that when the control input initiates a high-impedance state of the electronic interruption unit, this high-impedance state of the electronic interruption unit is created when the current passes zero.
  • a (first) voltage sensor unit connected to the control unit is provided for determining the level of the voltage of the low-voltage circuit, in particular so that instantaneous values of the level of the voltage are available.
  • the protective switching device is designed in such a way that, when the electronic interruption unit is in a low-resistance state initiated by the control input, this low-resistance state of the electronic interruption unit is established when the voltage passes zero.
  • this high-resistance state of the electronic interruption unit is established when the voltage passes zero.
  • the protective switching device is designed such that the control input: a) initiates the high-impedance state when a first voltage level is present or the low-impedance state when a second voltage level is present or b) by a third voltage level present for a first period of time.
  • the protective switching device is designed in such a way that an error-related high-impedance state of the electronic interruption unit is acknowledged by means of the control input, in particular that the error-related high-impedance state was initiated by exceeding current and/or current time limit values in the low-voltage circuit, so that the electronic interruption unit can be switched to the low-impedance state if there is no error afterwards or automatically changes to the low-impedance state, in particular that it is configurable whether by means of the control input a) the electronic interruption unit can be switched to a high-impedance or low-impedance state or b) an error-related high-impedance state is acknowledged.
  • This has the particular advantage that an additional functionality of the protective switching device is provided.
  • a corresponding method for a protective switching device for a low-voltage circuit with electronic (semiconductor-based) switching elements with the same and further advantages.
  • the method for a protective switching device for protecting an electrical low-voltage circuit with: - a housing with at least one mains-side connection and at least one load-side connection, 202219605 13 - a mechanical isolating contact unit which is connected in series with an electronic interruption unit, the series connection being connected on the one hand to the at least one mains-side connection and on the other hand to the at least one load-side connection, - that the mechanical isolating contact unit can be switched by opening at least one contact to prevent a current flow or closing the at least one contact for a current flow in the low-voltage circuit, - that the electronic interruption unit can be switched by semiconductor-based switching elements into a high-resistance state of the switching elements to prevent a current flow or a low-resistance state of the switching elements for current flow in the low-voltage
  • Figure 1 a first representation of a protective switching device
  • Figure 2 a second representation of a protective switching device
  • Figure 3 a representation of a control input
  • Figure 4 a representation of a functional grouping
  • Figure 5 a representation of a first configuration
  • Figure 6 a representation of a second configuration
  • Figure 7 a representation of a third configuration
  • Figure 8 a representation of a fourth configuration.
  • Figure 1 shows a representation of a protective switching device SG for protecting an electrical low-voltage circuit, in particular a low-voltage alternating current circuit, with a housing GEH, having: - a mains-side neutral conductor connection NG, a mains-side phase conductor connection LG, a load-side neutral conductor connection NL, a load-side phase conductor connection LL of the low-voltage circuit; an energy source is usually connected to the grid side Grid, a consumer is usually connected to the load side Load; - a (two-pole) mechanical isolating contact unit MK with load-side connection points APLL, APNL and mains-side connection points APLG, APNG, whereby for the neutral conductor a load-side connection point APNL, for the phase conductor a load-side connection point APLL, for the neutral conductor a mains-side connection point APNG, for the phase conductor a mains-side connection point 202219605 15 APLG is provided for.
  • the load-side connection points APNL, APLL are connected to the load-side neutral and phase conductor connections NL, LL, so that the contacts KKN, KKL can be opened to prevent current flow or the contacts can be closed to allow current flow in the low-voltage circuit.
  • the mechanical isolating contact unit can also be designed as a single-pole mechanical isolating contact unit, i.e. with one contact, with the contact KKL preferably being arranged in the phase conductor L; a neutral conductor N running through the protective switching device SG is then not provided.
  • an electronic interruption unit EU in particular a single-pole one (which in the case of a single-pole version is arranged in particular in the phase conductor L) with a mains-side connection point EUG which is electrically connected to the mains-side phase conductor connection LG, and a load-side connection point EUL which is electrically connected to the mains-side connection point APLG of the mechanical isolating contact unit MK.
  • the electronic interruption unit having a high-resistance state of the switching elements to prevent a current flow or a low-resistance state of the switching elements for current flow in the low-voltage circuit through semiconductor-based switching elements, - a current sensor unit SI, for determining the level of the current of the low-voltage circuit, which is arranged in particular in the phase conductor L, - a control unit SE, which is connected to the current sensor unit SI, the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU, wherein if current and/or current time limit values are exceeded, the avoidance of a current flow in the low-voltage circuit is initiated.
  • the protective switching device SG is designed in such a way that a control input CI is provided on the protective switching device SG.
  • the control input CI is connected in particular to the control unit SE.
  • the protective switching device is 202219605 16 designed in such a way that the electronic interruption unit EU can be switched to a high-resistance or low-resistance state by means of the control input CI.
  • a first voltage sensor unit SUA connected to the control unit SE can be provided, which determines the level of the voltage, in particular instantaneous values of the level of the voltage, of the low-voltage circuit, in particular at the mains-side connections LG, NG, specifically between the mains-side neutral conductor connection NG and the mains-side phase conductor connection LG.
  • the electronic interruption unit EU is advantageously switched to the low-resistance state, in particular via the control input, when the amount of the instantaneous value of the level of the voltage falls below a first voltage limit, which is in particular less than or equal to 50 volts (or 25 volts or 10 volts).
  • a first voltage limit which is in particular less than or equal to 50 volts (or 25 volts or 10 volts).
  • the switch-on signal is only sent from the control unit SE to the electronic interruption unit (EU) when the instantaneous value of the voltage level falls below the first voltage limit, which is in particular less than or equal to 50 volts.
  • the mechanical isolating contact unit MK and the electronic interruption unit EU form a series circuit.
  • the series circuit is connected to at least 202219605 17 a mains-side connection and on the other hand with at least one load-side connection.
  • the mechanical isolating contact unit MK can advantageously be assigned to the load-side connection and the electronic interruption unit EU to the mains-side connection, as shown in Figure 1.
  • the mechanical isolating contact unit MK can be operated by a mechanical handle HH in order to switch an opening of contacts or a closing of the contacts, as with a classic line switch or miniature circuit breaker (MCB).
  • the control unit SE can have a microcontroller MP (microcontroller unit) (as shown in Figure 2).
  • a second voltage sensor unit SUB connected to the control unit SE can also be provided, which determines the level of the voltage between the mains-side connection point EUG and the load-side connection point EUL of the electronic interruption unit EU.
  • a measuring impedance ZM can be connected between the mains-side connection points APLG, APNG of the mechanical isolating contact unit MK.
  • the measuring impedance ZM can be, for example, an electrical resistor and/or capacitor.
  • the measuring impedance can also be an inductance.
  • the measuring impedance can be a series connection or parallel connection of a resistor and/or capacitor and/or inductance.
  • the electronic interruption unit EU is designed as a single-pole connection, in the example in the phase conductor.
  • the mains-side connection point APNG for the neutral conductor of the mechanical isolating contact unit MK is connected to the mains-side neutral conductor connection NG of the housing GEH.
  • this connection can be omitted, as can the neutral conductor contact KKN of the mechanical isolating contact unit. 202219605 18
  • the protective switching device SG is advantageously designed in such a way that the contacts of the mechanical isolating contact unit MK can be opened but not closed by the control unit SE, which is indicated by an arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK. This means, for example, that in one embodiment the contacts of the mechanical isolating contact unit MK can be opened but not closed using the control input CI.
  • the mechanical isolating contact unit MK can be operated using a mechanical handle HH on the protective switching device SG in order to switch a manual opening or closing of the contacts KKL, KKN.
  • the mechanical handle HH indicates (specifically through a mechanical connection between contacts and handle) the switching state (open or closed) of the contacts of the mechanical isolating contact unit MK on the protective switching device.
  • the mechanical isolating contact unit MK is advantageously designed in such a way that (manual) closing of the contacts by the mechanical handle is only possible after an enable, in particular an enable signal. This is also indicated by the arrow from the control unit SE to the mechanical isolating contact unit MK.
  • This means that the contacts KKL, KKN of the mechanical isolating contact unit MK can only be closed by the handle HH when the enable or the enable signal is present (from the control unit). Without the enable or the enable signal, the handle HH can be operated, but the contacts cannot be closed (“permanent slip”).
  • the protective switching device SG has a power supply NT, for example a power pack.
  • the power supply NT is provided for the control unit SE, which is indicated by a connection between the power supply NT and the control unit SE in Figure 1.
  • the power supply NT is (on the other hand) connected to the mains-side neutral conductor connection NG and the mains-side phase conductor connection 202219605 19 LG connected.
  • a fuse SS in particular a safety fuse, and/or a switch can advantageously be provided in the connection to the mains-side neutral conductor connection NG (and/or phase conductor connection LG).
  • the energy is supplied by an external energy source / other connections.
  • High-resistance means a state in which only a current of negligible magnitude flows.
  • high-resistance means resistance values greater than 1 kiloohm, preferably greater than 10 kiloohms, 100 kiloohms, 1 megaohm, 10 megaohms, 100 megaohms, 1 gigaohm or greater.
  • Low-resistance means a state in which the current value specified on the protective switching device could flow.
  • low-resistance means resistance values that are less than 10 ohms, preferably less than 1 ohm, 100 milliohms, 10 milliohms, 1 milliohm or less.
  • the mechanical isolating contact unit MK can interrupt single-pole. This means that only one conductor (of the two/several conductors), in particular the active conductor or phase conductor, is interrupted, i.e. it has a mechanical contact. The neutral conductor is then contact-free, i.e. the neutral conductor is directly connected.
  • the neutral conductor also has mechanical contacts, as shown in Figure 1.
  • the mechanical isolating contact unit MK particularly means a (standard-compliant) isolating function, implemented by the isolating contact unit MK.
  • the isolating function includes the following points: -minimum air gap according to standard (minimum distance between the contacts), -(mechanical) contact position display of the contacts of the mechanical isolating contact unit, -free tripping, i.e. an actuation to interrupt the contacts of the mechanical isolating contact unit by the 202219605 20 handle or control unit is always possible, so that no (permanent) blocking of the contacts in the closed state is possible by the handle.
  • the standard-compliant isolating function can have the ability to lock the isolating contact unit or the handle when switched on or off. With regard to the minimum air gap between the contacts of the isolating contact unit, this is essentially voltage-dependent.
  • the isolating contact unit is advantageously characterized by a minimum clearance of the open isolating contacts in the OFF position (open position, open contacts) depending on the rated impulse voltage strength and the degree of contamination.
  • the minimum clearance is in particular between (at least) 0.01 mm and 14 mm.
  • the minimum clearance is advantageously between 0.01 mm at 0.33 kV and 14 mm at 12 kV, 202219605 21 particularly for pollution degree 1 and particularly for inhomogeneous fields.
  • the minimum clearance can advantageously have the following values:
  • the pollution degrees and field types correspond to those defined in the standards.
  • FIG. 2 shows an illustration according to Figure 1, with further or other units shown.
  • the power supply NT is part of the control unit SE.
  • a (particularly wireless) 202219605 22 communication unit COM is provided, which is connected to the control unit SE or is a part of it.
  • a display unit AE is also provided.
  • the display unit AE can be designed as a combined display and input unit.
  • the display unit AE (display and input unit) is connected to the control unit SE or is a part of it.
  • the display unit has visible display means on the protective switching device, in particular for displaying the high-resistance or low-resistance state of the electronic interruption unit EU.
  • the electronic interruption unit EU is part of the control unit SE according to Figure 2.
  • the control unit SE can have a microcontroller MP (microcontroller unit).
  • the microcontroller can have various functions or routines/procedures, such as a configuration function KF, a switching logic function SF and a protection function PF.
  • the protective switching device SG works in principle in such a way, for example, that when the contacts of the mechanical isolating contact unit and low-resistance interruption unit are closed and - when the current is determined to exceed a first current value, in particular when the first current value is exceeded for a first time limit, the electronic interruption unit EU becomes high-resistance and the mechanical isolating contact unit MK remains closed, or/and - (or/and) when the current is determined to exceed a higher second current value, in particular for a second time limit, the electronic interruption unit EU becomes high-resistance and the mechanical isolating contact unit MK is opened, or/and - when the current is determined to exceed an even higher third current value, the electronic interruption unit becomes high-resistance and the mechanical isolating contact unit MK is opened.
  • the invention is described in more detail below, partly in different words.
  • contacts of a mechanical isolating contact unit
  • an electronic switch/semiconductor-based switching elements of an electronic interruption unit.
  • the controllability of these switching elements by means of a (galvanically isolated) control input CI is a novel way of expanding the functions of the protective switching device.
  • the invention ensures that the controllability of the switching elements/the electronic interruption unit does not impair the safety-relevant protective functions of the protective switching device.
  • the control unit SE can switch the electronic interruption unit EU to a high-resistance or low-resistance state, i.e.
  • the protective switching device can carry out various protective functions PF, such as short-circuit protection, overload protection, residual current protection, fire protection, overvoltage protection, undervoltage protection, overtemperature protection.
  • Overload protection is, for example, the exceeding of first current and/or current time limit values.
  • Short-circuit protection is, for example, the exceeding of second (higher) current and/or current time limit values.
  • Differential current protection is, for example, the exceeding of residual current limit values (for example 30 mA).
  • Fire protection is, for example, the detection of serial arc faults in the low-voltage circuit. The same applies to overvoltage protection, undervoltage protection, overtemperature protection. 202219605 24
  • a control input CI in particular a galvanically isolated one, is added.
  • the switching state of the electronic interruption unit EU can be controlled via this control input CI. Since the electronic interruption unit EU is required in particular for carrying out protective functions PF, the control unit SE only passes a signal from the control input CI to the electronic interruption unit EU to make the electronic interruption unit EU low-impedance if none of the stored protective functions PF has detected an error, i.e. a release condition exists. In particular, if an error is detected, i.e.
  • a detected error in the protective switching device refers in particular to a device error, such as a defective current sensor unit, defective interruption unit, overtemperature.
  • the control input cannot influence the test functions on the circuit breaker side, which a) switch an electronic interruption unit EU in the high-resistance state to the low-resistance state for a first period of time or (and) b) switch an electronic interruption unit EU in the low-resistance state to the high-resistance state for a second period of time.
  • These short switching operations can be used, for example, to test the electronic interruption unit or to check the functionality of the current sensor unit.
  • These short switching operations are prioritized by the control unit SE or the switching logic function SF, so that an (external) control signal ESS at the control input CI cannot prevent these short switching operations.
  • the controllability of the electronic interruption unit EU (or its switching elements) is therefore only possible via the control input CI if the protective switching device is in a fault-free state and/or no fault has been detected on the load-side connection/connections (on the load output) (a release condition is present).
  • This task is performed by the switching logic function SF.
  • the control input CI cannot therefore directly access the electronic interruption unit (or its switching elements) for control purposes, but can only send an ESSI signal to the switching logic function SF to switch the electronic interruption unit on or off.
  • the switching logic function SF ensures that the protective functions PF can always have priority on the electronic interruption unit.
  • Figure 3 shows the basic structure of a galvanically isolated control input CI in connection with an external control unit ESE.
  • Figure 3 shows a control input CI that is accessible from the housing side. It has several connection terminals, in the example two connection terminals AK1, AK2, whereby the two connection terminals AK1, AK2 are connected internally to at least one optocoupler OPK.
  • the optocoupler OPK is connected on the one hand to a resistor R1, whereby the resistor R1 is also connected to a voltage of 3.3V (iB plus connection to an internal voltage of 3.3 volts).
  • the connection between resistor R1 and optocoupler OPK is accessible ⁇ 0V; 3.3V ⁇ ⁇ 0.1 ⁇ and in the example supplies an internal control signal ESSI that is equivalent to the external control signal ESS (and galvanically isolated) for further processing in the protective switching device.
  • the other connection of the optocoupler OPK is connected to the other connection of the voltage 0V (iB ground connection).
  • the two connection terminals AK1, AK2 are connected on the outside of the housing to a two-wire line, having a first conductor LT1 and a second conductor LT2.
  • the two-wire line is also connected to an external control unit ESE.
  • the external control unit ESE optionally provides a 24V voltage signal, which is used to control the optocoupler via the control input CI to make the electronic interruption unit (as desired) high or low impedance. This means that an optocoupler OPK with appropriate galvanic isolation is provided.
  • An external (remote) control unit ESE sends a voltage to transmit a control signal ESS.
  • a relay or other element for galvanic isolation can be provided or used.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention, a function grouping for the microcontroller MP.
  • the microcontroller MP has a connection to the control input CI, to which a signal is fed from the control input SCI. This is fed to a control signal configuration unit CSC.
  • a control signal configuration unit CSC it can be configured here, for example, that the mechanical isolating contact unit MK is opened by the control input using an opening signal TRIP (open contact/contacts). The signal from the control input is then fed to the switching logic function SF.
  • the switching logic function is further connected to protective functions PF, in the example with an internal protective function IPF, for the internal checking and reporting of the fault-free nature of the protective switching device, and an external protective function CPF, which monitors the low-voltage circuit and reports an overcurrent event, short circuit, etc. in the low-voltage circuit.
  • protective functions PF in the example with an internal protective function IPF, for the internal checking and reporting of the fault-free nature of the protective switching device, and an external protective function CPF, which monitors the low-voltage circuit and reports an overcurrent event, short circuit, etc. in the low-voltage circuit.
  • both messages are sent to the switching logic function SF, an enable condition exists and the electronic interruption unit can be switched to a low-resistance or high-resistance state via the control input (connection of the switching logic function SF with the electronic interruption unit EU (arrow there).
  • the switching logic function SF ensures in the protective switching device that the protective functions PF, IPF, CPF, which depend on the controllability of the electronic interruption unit EU, can always switch it safely when required. If a protective function is active, the electronic interruption unit cannot be controlled by the control input.
  • controllability is released again for the electronic interruption unit via the control input. 202219605 28
  • the same principle applies to internal device functions / internal protection functions IPF. These internal protection functions IPF also access the electronic interruption unit. This can, for example, be just a short switching operation for a device diagnostic function. If this function is executed, control via the control input is not possible for this moment.
  • the control signal configuration unit CSC can be used to configure what is / should be done with the (digital) control signal.
  • the electronic interruption unit EU can be controlled, or the mechanical isolating contact unit, or both. This can be done using different levels of the external control signal ESS, time offsets or sequences. Examples of parameterization and configuration are given below.
  • the electronic interruption unit has a low impedance when the external control signal ESS is 1 and a high impedance when the external control signal ESS is 0. 2.) Simple on/off switching (inverted) The electronic interruption unit has a high impedance when the external control signal ESS is 1 and a low impedance when the external control signal ESS is 0. [1 or 2 - general: when a first voltage level is present, the high impedance state is initiated, or when a second voltage level is present, the low impedance state is initiated; both voltage levels can be identical] 3.) Impulse switching The electronic interruption unit changes state when there is a rising (or falling signal edge) at the control input.
  • A1 mechanical isolating contact unit contact(s) opened
  • electronic interruption unit high-resistance S1 mechanical isolating contact unit contact(s) closed
  • electronic interruption unit high-resistance E1 mechanical isolating contact unit contact(s) closed
  • the protective switching device is configured in such a way that at least one contact of the 202219605 30 mechanical isolating contact unit MK is opened. Ie the external / internal control signal ESS / ESSI causes the state A1.
  • Figure 6 shows a representation according to Figure 5, with the difference that the external / internal control signal ESS / ESSI uses the switching logic function SF to simply switch the electronic interruption unit on / off, i.e.
  • a high-impedance state occurs when a "positive", logical one control signal ESS / ESSI is present, which is indicated by state 1 in Figure 6, and when the control signal ESS / ESSI is not present, i.e. logical zero, a low-impedance state is to be initiated, which is indicated by state 0 in Figure 6.
  • Figure 7 shows a representation according to Figure 6, with the difference that it is indicated that the protective switching device is designed or configured in such a way that the electronic interruption unit EU can be switched between high-resistance / low-resistance states by the control signal ESS / ESSI, for example by a logical zero or one state, alternatively by a first sequence, i.e. a sequence of zero / one states.
  • the contact / contacts of the mechanical isolating contact unit can also be opened, for example by a second sequence SEQB.
  • the switching of the mechanical isolating contact unit is detected by the control signal configuration unit CSC.
  • FIG. 8 shows a representation according to Figures 5 to 7, with the difference that it is indicated that the 202219605 31
  • the protective switching device is designed in such a way that an error state is acknowledged by the control signal ESS/ESSI. This means that if the protective switching device is in state S1 due to the current and/or current time limit values being exceeded, this state can be acknowledged and reset via the control input CI.
  • the protective switching device can thus be switched from state S1 to state E1 after an error (when the error has disappeared again). This can be done remotely; the device does not have to be switched to state E1 on site.
  • the protective switching device SG can be designed in such a way that an error-related high-resistance state of the electronic interruption unit is acknowledged by means of the control input CI, in particular that the error-related high-resistance state was initiated by exceeding current and/or current-time limit values in the low-voltage circuit, so that the electronic interruption unit can be switched to the low-resistance state if there is no error afterwards or automatically changes to the low-resistance state, in particular that it is configurable whether by means of the control input a) the electronic interruption unit (EU) can be switched to a high-resistance or low-resistance state or b) an error-related high-resistance state is acknowledged.
  • EU electronic interruption unit
  • the protective switching device can be designed in such a way that the control input CI: a) initiates the high-impedance state when a first voltage level is present or the low-impedance state when a second voltage level is present or b) changes state when a third voltage level is present for a short time (e.g. less than 1 second). More specifically, changes to the low-impedance state when a third voltage level is present for a short time (e.g. less than 1 second). 202219605 32 and changes back to the high-resistance state through a subsequent third voltage level.
  • a short time e.g. less than 1 second
  • the display unit has visible display means on the protective switching device for displaying (representing) the high-resistance or low-resistance state of the electronic interruption unit EU, for example through an LED display.
  • the display of the contact position of the mechanical isolating contact unit is realized by the handle; this display by the handle does not show the switching state of the electronic interruption unit.
  • the display of the switching state of the electronic interruption unit should take place when the switching state has been changed via the control input CI / is switched on or off.

Landscapes

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  • Electronic Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises mit: - einem Gehäuse (GEH) mit mindestens einem netzseitigen Anschluss und mindestens einem lastseitigen Anschluss, - einer mechanischen Trennkontakteinheit (MK), die in Serie mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) geschaltet ist, wobei die Serienschaltung einerseits mit dem mindestens einem netzseitigen und andererseits mit dem mindestens einem lastseitigen Anschluss verbunden ist, - dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch ein Öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet werden kann, - dass die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) durch halbleiterbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet werden kann, - dass die Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird, - dass mittels eines Steuereinganges (CI) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand geschaltet werden kann.

Description

202219605 1 Beschreibung Schutzschaltgerät und Verfahren Die Erfindung betrifft das technische Gebiet eines Schutz- schaltgerätes für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit und ein Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit. Mit Niederspannung sind Spannungen von bis zu 1000 Volt Wech- selspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen gemeint, die grö- ßer als die Kleinspannung, mit Werten von 50 Volt Wechsel- spannung bzw. 120 Volt Gleichspannung, sind. Mit Niederspannungsstromkreis bzw. -netz oder –anlage sind Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere, spezifischer bis zu 63 Ampere gemeint. Mit Nie- derspannungsstromkreis sind insbesondere Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 50 Ampere, 40 Ampere, 32 Ampere, 25 Ampere, 16 Ampere oder 10 Ampere ge- meint. Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn-, Bemessungs- oder/und Abschaltströme gemeint, d.h. der Strom der im Normalfall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw. bei denen der elektrische Stromkreis üblicherweise un- terbrochen wird, beispielsweise durch eine Schutzeinrichtung, wie ein Schutzschaltgerät, Leitungsschutzschalter oder Leis- tungsschalter. Die Nennströme können sich weiter staffeln, von 0,5 A über 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 5 A, 6 A, 7 A, 8 A, 9 A, 10 A, usw. bis 16 A. Leitungsschutzschalter sind seit langem bekannte Überstrom- schutzeinrichtungen, die in der Elektroinstallationstechnik in Niederspannungsstromkreisen eingesetzt werden. Diese schützen Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stromes und/oder Kurzschluss. Ein Leitungsschutz- schalter kann den Stromkreis bei Überlast und/oder 202219605 2 Kurzschluss selbsttätig abschalten. Ein Leitungsschutzschal- ter ist ein nicht selbsttätig zurückstellendes Sicherungsele- ment. Leistungsschalter sind, im Gegensatz zu Leitungsschutzschal- tern, für Ströme größer als 125 A vorgesehen, teilweise auch schon ab 63 Ampere. Leitungsschutzschalter sind deshalb ein- facher und filigraner aufgebaut. Leitungsschutzschalter wei- sen üblicherweise eine Befestigungsmöglichkeit zur Befesti- gung auf einer so genannten Hutschiene (Tragschiene, DIN- Schiene, TH35) auf. Leitungsschutzschalter sind elektromechanisch aufgebaut. In einem Gehäuse weisen sie einen mechanischen Schaltkontakt bzw. Arbeitsstromauslöser zur Unterbrechung (Auslösung) des elektrischen Stromes auf. Üblicherweise wird ein Bimetall- Schutzelement bzw. Bimetall-Element zur Auslösung (Unterbre- chung) bei länger anhaltenden Überstrom (Überstromschutz) respektive bei thermischer Überlast (Überlastschutz) einge- setzt. Ein elektromagnetischer Auslöser mit einer Spule wird zur kurzzeitigen Auslösung bei Überschreiten eines Überstrom- grenzwerts bzw. im Falle eines Kurzschlusses (Kurzschluss- schutz) eingesetzt. Eine oder mehrere Lichtbogenlöschkam- mer(n) bzw. Einrichtungen zur Lichtbogenlöschung sind vorge- sehen. Ferner Anschlusselemente für Leiter des zu schützenden elektrischen Stromkreises. Schutzschaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungs- einheit sind relativ neuartige Entwicklungen. Diese weisen eine halbleiterbasierte elektronische Unterbrechungseinheit auf. D.h. der elektrische Stromfluss des Niederspannungs- stromkreises wird über Halbleiterbauelemente respektive Halb- leiterschalter geführt, die den elektrischen Stromfluss un- terbrechen bzw. leitfähig geschaltet werden können. Schutz- schaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit weisen ferner häufig eine mechanische Trennkontakteinheit auf, 202219605 3 insbesondere mit Trennereigenschaften gemäß einschlägigem Normen für Niederspannungsstromkreise, wobei die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit in Serie zur elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet sind, d.h. der Strom des zu schützenden Niederspannungsstromkreises wird sowohl über die mechanische Trennkontakteinheit als auch über die elektroni- sche Unterbrechungseinheit geführt. Die vorliegende Erfindung ist sowohl für Niederspannungs- gleichstromkreise als auch für Niederspannungswechselspan- nungsstromkreise einsetzbar. Die Erfindung bezieht sich ins- besondere auf Niederspannungswechselstromkreise, mit einer Wechselspannung, üblicherweise mit einer zeitabhängigen si- nusförmigen Wechselspannung mit der Frequenz f. Die zeitliche Abhängigkeit des momentanen Spannungswertes u(t) der Wechsel- spannung ist durch die Gleichung: u(t) = U * sin (2π * f * t) beschrieben. Wobei: u(t) = momentaner Spannungswert zu der Zeit t U = Amplitude der Spannung Eine harmonische Wechselspannung lässt sich durch die Rota- tion eines Zeigers darstellen, dessen Länge der Amplitude (U) der Spannung entspricht. Die Momentanauslenkung ist dabei die Projektion des Zeigers auf ein Koordinatensystem. Eine Schwingungsperiode entspricht einer vollen Umdrehung des Zei- gers und dessen Vollwinkel beträgt 2π (2Pi) bzw. 360°. Die Kreisfrequenz ist die Änderungsrate des Phasenwinkels dieses rotierenden Zeigers. Die Kreisfrequenz einer harmonischen Schwingung beträgt immer das 2π-fache ihrer Frequenz, d.h.: ω = 2π*f = 2π/T = Kreisfrequenz der Wechselspannung (T = Periodendauer der Schwingung) 202219605 4 Häufig wird die Angabe der Kreisfrequenz (ω) gegenüber der Frequenz (f) bevorzugt, da sich viele Formeln der Schwin- gungslehre aufgrund des Auftretens trigonometrischer Funktio- nen, deren Periode per Definition 2π ist, mit Hilfe der Kreisfrequenz kompakter darstellen lassen: u(t) = U * sin(ωt) Im Falle zeitlich nicht konstanter Kreisfrequenzen wird auch der Begriff momentane Kreisfrequenz verwendet. Bei einer sinusförmigen, insbesondere zeitlich konstanten, Wechselspannung entspricht der zeitabhängige Wert aus der Winkelgeschwindigkeit ω und der Zeit t dem zeitabhängigen Winkel φ(t), der auch als Phasenwinkel φ(t) bezeichnet wird. D.h. der Phasenwinkel φ(t) durchläuft periodisch den Bereich 0…2π bzw. 0°…360°. D.h. der Phasenwinkel nimmt periodisch ei- nen Wert zwischen 0 und 2π bzw. 0° und 360° an (φ = n*(0…2π) bzw. φ = n*(0°…360°), wegen Periodizität; verkürzt: φ = 0…2π bzw. φ = 0°…360°). Mit momentanem Spannungswert u(t) ist folglich der momentane Wert der Spannung zum Zeitpunkt t, d.h. bei einer sinusförmi- gen (periodischen) Wechselspannung der Wert der Spannung zum Phasenwinkel φ gemeint (φ = 0…2π bzw. φ = 0°…360°, der jewei- ligen Periode). Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schutzschalt- gerät eingangs genannter Art zu verbessern, insbesondere eine höhere Flexibilität bzw. ein neues Merkmal für das Schutz- schaltgerät zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch ein Schutzschaltgeräte mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1, sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises, insbesondere 202219605 5 Niederspannungswechselstromkreises, vorgeschlagen, aufwei- send: - ein Gehäuse mit mindestens einem netzseitigen Anschluss und mindestens einem lastseitigen Anschluss, beide für den Nie- derspannungsstromkreis, - eine mechanische Trennkontakteinheit, die in Serie mit ei- ner elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet ist, wo- bei die Serienschaltung einerseits mit dem mindestens einem netzseitigen und andererseits mit dem mindestens einem last- seitigen Anschluss verbunden ist, - dass die mechanische Trennkontakteinheit durch ein Öffnen mindestens eines Kontaktes zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen des mindestens einen Kontaktes für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schaltbar ist, - dass die elektronische Unterbrechungseinheit durch halblei- terbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schaltbar ist, - einer Stromsensoreinheit, zur Ermittlung der Höhe des Stro- mes des Niederspannungsstromkreises, - einer Steuerungseinheit, die mit der Stromsensoreinheit, der mechanischen Trennkontakteinheit und der elektronischen Unterbrechungseinheit verbunden ist, wobei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung ei- nes Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird, insbesondere durch einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit. Erfindungsgemäß ist am Schutzschaltgerät ein Steuereingang vorgesehen. Dieser ist insbesondere mit der Steuerungseinheit verbunden. Das Schutzschaltgerät ist derart ausgestaltet, dass mittels des Steuereingangs die elektronische Unterbre- chungseinheit in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Steuereingang vorgesehen ist, mit dem explizit die elektronische Unterbrechungseinheit schaltbar ist. Üblicherweise ist nur die mechanische Trenn- kontakteinheit durch eine am Schutzschaltgerät zugängliche 202219605 6 Handhabe schaltbar. Eine externe (Steuereingang) Schaltbar- keit der elektronischen Unterbrechungseinheit ist üblicher- weise nicht vorgesehen. Durch die Erfindung wird dies extern ermöglicht und eine Möglichkeit gegeben, die Funktionen des Gerätes zu erweitern. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und im Ausführungsbeispiel angegeben. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die mechanische Trennkontakteinheit dem lastseitigen Anschluss und die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) dem netzsei- tigen Anschluss zugeordnet ist. Insbesondere ist die mechani- sche Trennkontakteinheit durch eine mechanische Handhabe be- dienbar, um ein Öffnen des mindestens einen Kontaktes oder ein Schließen des mindestens einen Kontaktes zu schalten. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Struktur für ein Schutzschaltgerät gegeben ist, bei der eine Funktionsfähig- keit des Schutzschaltgerätes auch bei geöffneten Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit gegeben ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwei netzseitige Anschlüsse und mindestens ein lastseitiger An- schluss vorgesehen. Insbesondere sind ein netzseitiger Pha- senleiteranschluss, ein netzseitiger Neutralleiteranschluss und ein lastseitiger Phasenleiteranschluss vorgesehen. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Struktur für ein Schutzschaltgerät gegeben ist, bei der einerseits eine Ener- gieversorgung des Schutzschaltgerätes gegeben ist und ande- rerseits ein platzsparender Aufbau durch nur einen geschalte- ten Pol ermöglicht wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwei netzseitige Anschlüsse und zwei lastseitige Anschlüsse vorge- sehen. Insbesondere sind ein netzseitiger Neutralleiteran- schluss, ein netzseitiger Phasenleiteranschluss, ein lastsei- tiger Neutralleiteranschluss und ein lastseitiger Phasenlei- teranschluss vorgesehen. 202219605 7 Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Struktur für ein zweipoliges Schutzschaltgerät gegeben ist, so dass Phasen- und Neutralleiter direkt angeschlossen werden können und bei- spielsweise weitere Neutralleiterschienen entfallen können. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Steuereingang eine, insbesondere sichere, galvanische Tren- nung auf. Insbesondere eine sichere, galvanische Trennung zwischen dem Steuereingang und der Steuerungseinheit. Spezi- eller zwischen Steuereingang und Niederspannungsstromkreis (im Gerät liegender Spannung des Niederspannungsstromkrei- ses). Eine sichere galvanische Trennung kann beispielsweise mittels eines Optokopplers oder Relais realisiert werden. Alternativ durch eine induktive oder kapazitive galvanische Trennung. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der Steuereingang po- tentialfrei universell genutzt werden kann bzw. eine sichere galvanische Trennung zu den Phasenleitern (bzw. zur Steue- rungseinheit) gegeben ist. Da die Phasenleiter (bzw. die Steuerungseinheit) im Betrieb auf Netzspannung (z.B. 230 V(AC)) liegen, ermöglicht diese galvanische Trennung eine si- chere Verwendung des Steuereingangs. Insbesondere ermöglicht dies den Schutz vor einem elektrischen Schlag oder einer so- genannten „Spannungsverschleppung“ auf eine angeschlossene elektrische Leitung und die dort angeschlossenen Geräte. Bei einer Spannungsverschleppung wird ungewollt ein elektrisches Potential auf eine elektrische Leitung oder ein anderes Gerät übertragen. Dies hat den besonderen Vorteil, dass das Schutzschaltgerät potentialfrei universell genutzt werden kann bzw. eine si- chere galvanische Trennung zu den Phasenleitern (bzw. zur Steuerungseinheit) gegeben ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mit- tels des Steuereingangs die elektronische Unterbrechungsein- heit nur dann in einen niederohmigen Zustand schaltbar, wenn eine Freigabebedingung vorliegt. Insbesondere ist bei einem durch eine Schutzfunktion des Schutzschaltgerätes bedingten 202219605 8 hochohmigen Zustand der elektronische Unterbrechungseinheit diese durch den Steuereingang nicht in den niederohmigen Zu- stand schaltbar (insbesondere zumindest nicht innerhalb einer ersten Zeitdauer nach dem hochohmig werden). Die erste Zeitdauer kann im Bereich 10 Sekunden liegen oder größer sein. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Grundfunktion des Schutzschaltgerätes – Schutz zu gewähren – durch den Steuer- eingang nicht beeinflusst wird und beispielsweise ein defek- tes Schutzschaltgerät (keine Freigabebedingung) durch den Steuereingang nicht zwangsweise eingeschaltet werden kann, d.h. den Niederspannungsstromkreis ungeschützt mit Energie versorgt. Ferner dass insbesondere bei einem durch eine Schutzfunktion des Schutzschaltgerätes bedingten hochohmigen Zustand der elektronische Unterbrechungseinheit (beispielweise bei/nach Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten) dieser hochohmige Zustand durch den Steuereingang nicht ver- ändert werden kann, d.h. zwangsweise (sofort) wieder der nie- derohmige Zustand eingeschaltet werden kann. So dass das Schutzgerät erst nach einer Quittierung des Fehlers oder nachdem der Fehler nicht mehr vorhanden ist, wieder niederoh- mig schaltbar ist bzw. geschaltet werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind schutzschaltgeräteseitige Überprüfungsfunktionen, die a) eine im hochohmigen Zustand befindliche elektronische Un- terbrechungseinheit für eine erste Zeitspanne in den niede- rohmigen Zustand schalten oder (und) b) eine im niederohmigen Zustand befindliche elektronische Unterbrechungseinheit für eine zweite Zeitspanne in den hochohmigen Zustand schalten, durch den Steuereingang nicht beeinflussbar (d.h. die Über- prüfungsfunktionen werden unabhängig vom (Status des) Steuer- eingang durchgeführt). Dies hat den besonderen Vorteil, dass Überprüfungsfunktionen des Schutzschaltgerätes durch den Steuereingang nicht beein- flusst werden und so eine Funktionssicherheit insbesondere 202219605 9 durch Überprüfungsfunktionen (während des Betriebes) des Schutzschaltgerätes sichergestellt wird. Die erste Zeitspanne ist beispielsweise eine kurze Zeitspanne im Bereich von µs oder ms bis zu einer Sekunde, wie z.B. 100µs … 200µs … 300µs … 600µs … 700µs … 800µs … 1ms … 10ms … 20ms … 40ms … 50ms … 100ms … 200ms … 500ms … 1s (jeder Zwi- schenwert möglich). Die zweite Zeitspanne ist beispielsweise eine kurze Zeit- spanne im Bereich von µs oder ms bis zu einer Sekunde, wie z.B. 100µs … 200µs … 300µs … 600µs … 700µs … 800µs … 1ms … 10ms … 20ms … 40ms … 50ms … 100ms … 200ms … 500ms … 1s (jeder Zwischenwert möglich). In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann mit- tels des Steuereingangs der mindestens eine Kontakt der me- chanischen Trennkontakteinheit geöffnet werden, insbesondere das konfigurierbar ist, ob mittels des Steuer- eingangs a) die elektronische Unterbrechungseinheit in einen hochohmi- gen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist oder b) der mindestens eine Kontakte der mechanischen Trennkon- takteinheit öffenbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise weiter durch eine (insbesondere konfigurierbare) Schaltsequenz sowohl der eine oder andere Zustand initiiert werden; dies kann insbe- sondere konfigurierbar sein. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine weitere Flexibili- tät und Funktionserweiterung des Schutzschaltgerätes gegeben ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuereingang gehäuseseitig zugänglich. Insbesondere weist der Steuereingang mehrere Anschlussklemmen auf, insbesondere zwei oder drei Anschlussklemmen, wobei die Anschlussklemmen schutzschaltgeräteintern mit insbesondere mindestens einem Optokoppler oder Relaiskontakt (allgemein mit einem potenti- altrennenden Element, beispielsweise auf induktiver oder ka- pazitiver Basis) verbunden sind. 202219605 10 Des Weiteren stellt dieser Steuereingang eine leitungsgebun- dene Schnittstelle (insbesondere eine zwei- oder drei-adrige leitungsgebundene Kommunikationsschnittstelle) bereit, so dass eine quasi verzögerungsfreie Signalisierung durch den Steuereingang (weitestgehend latenzfrei) gegeben ist. Mit quasi verzögerungsfrei ist eine direkte Signalisierung ge- meint, d.h. ohne overheadgebundene Informationsverarbeitung, wie sie beispielsweise bei LAN/WLAN Verbindungen prinzipge- bunden auftritt, durch Kommunikationsprotokolle, die z.B. MAC-Adressen, TCP/IP Kommunikation oder OSI-Kommunikation verwenden. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache Möglich- keit für einen Anschluss des Steuereinganges gegeben ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene Anzeigeeinheit vorgese- hen, die am Schutzschaltgerät sichtbare Anzeigemittel auf- weist, zur Anzeige des hochohmigen oder niederohmigen Zustan- des der elektronischen Unterbrechungseinheit. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Visualisierung des Zustandes der elektronischen Unterbrechungseinheit gegeben ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass bei einem durch den Steuereingang initiierten hochohmi- gen Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit dieser hochohmige Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit beim Stromnulldurchgang hergestellt wird. Beim Stromnulldurchgang bedeutet direkt beim Stromnulldurch- gang oder in dessen Nähe, d.h. beispielsweise bei einem Mo- mentanwert des Stromes, der kleiner als eine erste Strom- grenze ist, beispielsweise die kleiner als 5 Ampere … 1 Am- pere ist (jeder Zwischenwert möglich; die erste Stromgrenze ist abhängig vom Nennstrom des Niederspannungsstromkreises bzw. Schutzschaltgerätes, beispielsweise 20% … 15% … 10% … 5% … 1% oder weniger vom Nennstrom). 202219605 11 Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein quasi leistungslo- ses Schalten unterstützt wird und so die Belastung der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit, insbesondere deren halblei- terbasierter Schaltelemente, reduziert wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene (erste) Spannungs- sensoreinheit vorgesehen, zur Ermittlung der Höhe der Span- nung des Niederspannungsstromkreises, insbesondere dass Mo- mentanwerte der Höhe der Spannung vorliegen. Das Schutz- schaltgerät ist derart ausgestaltet, dass bei einem durch den Steuereingang initiierten niederohmigen Zustand der elektro- nischen Unterbrechungseinheit dieser niederohmige Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit beim Spannungsnulldurch- gang hergestellt wird. Alternativ oder zusätzlich, dass bei einem durch den Steuereingang initiierten hochohmigen Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit dieser hochohmige Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit beim Span- nungsnulldurchgang hergestellt wird. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein weiteres quasi leistungsloses Schalten unterstützt wird und so die Belastung der elektronischen Unterbrechungseinheit, insbesondere deren halbleiterbasierter Schaltelemente, reduziert wird. Beim Spannungsnulldurchgang bedeutet direkt beim Spannungs- nulldurchgang oder in dessen Nähe, d.h. beispielsweise bei einem Momentanwert der Spannung, der kleiner als eine erste Spannungsgrenze ist, beispielsweise der kleiner als 10 Volt, 25 Volt oder 50 Volt ist (jeder Zwischenwert oder kleinere Wert ist möglich). In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass der Steuerein- gang: a) bei einem anliegenden ersten Spannungspegel den hochohmi- gen oder bei einem anliegenden zweiten Spannungspegel den niederohmigen Zustand initiiert oder b) durch einen für eine erste Zeitdauer anliegenden dritten 202219605 12 Spannungspegel den Zustandswechsel der elektronischen Unter- brechungseinheit initiiert oder c) durch einen für eine zweite Zeitdauer anliegenden dritten Spannungspegel in den niederohmigen Zustand wechselt und nach einer, insbesondere einstellbaren, dritten Zeitdauer in den hochohmigen Zustand wechselt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass verschiedene Schaltop- tionen vorliegen, die vorteilhaft beispielsweise konfigurier- bar sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet, dass mittels des Steu- ereingangs eine Quittierung eines fehlerbedingten hochohmigen Zustandes der elektronischen Unterbrechungseinheit, insbeson- dere dass der fehlerbedingte hochohmige Zustand durch die Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten im Niederspannungsstromkreises initiiert wurde, erfolgt, so dass die elektronische Unterbrechungseinheit bei nachfol- gender Fehlerfreiheit in den niederohmigen Zustand schaltbar ist oder automatisch in den niederohmigen Zustand wechselt, insbesondere das konfigurierbar ist, ob mittels des Steuer- eingangs a) die elektronische Unterbrechungseinheit in einen hochohmi- gen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist oder b) eine Quittierung eines fehlerbedingten hochohmigen Zustan- des erfolgt. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine weitere Funktiona- lität des Schutzschaltgerätes gegeben ist. Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis mit elektronischen (halbleiterbasierten) Schaltelementen mit den gleichen und weiteren Vorteilen beansprucht. Das Verfahren für ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis mit: - einem Gehäuse mit mindestens einem netzseitigen Anschluss und mindestens einem lastseitigen Anschluss, 202219605 13 - einer mechanischen Trennkontakteinheit, die in Serie mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet ist, wobei die Serienschaltung einerseits mit dem mindestens einem netzseitigen und andererseits mit dem mindestens einem last- seitigen Anschluss verbunden ist, - dass die mechanische Trennkontakteinheit durch ein Öffnen von mindestens eines Kontaktes zur Vermeidung eines Strom- flusses oder ein Schließen des mindestens einen Kontaktes für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet wer- den kann, - dass die elektronische Unterbrechungseinheit durch halblei- terbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet werden kann, - dass die Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird, - dass mittels eines Steuereinganges die elektronische Unter- brechungseinheit in einen hochohmigen oder niederohmigen Zu- stand geschaltet werden kann. Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1 bzw. 15, als auch rückbezogen ledig- lich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Pa- tentansprüchen, insbesondere auch ein Rückbezug der abhängi- gen Anordnungsansprüche auf den unabhängigen Verfahrensan- spruch (und vice versa), bewirken eine Verbesserung eines Schutzschaltgerätes, insbesondere eine Verbesserung der Funk- tionalität und stellen ein neues Konzept für ein Schutz- schaltgerät bereit. Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. 202219605 14 Dabei zeigt die Zeichnung: Figur 1 eine erste Darstellung eines Schutzschaltgerätes, Figur 2 eine zweite Darstellung eines Schutzschaltgerätes, Figur 3 eine Darstellung eines Steuereinganges, Figur 4 eine Darstellung einer Funktionsgruppierung, Figur 5 eine Darstellung einer ersten Konfiguration, Figur 6 eine Darstellung einer zweiten Konfiguration, Figur 7 eine Darstellung einer dritten Konfiguration, Figur 8 eine Darstellung einer vierten Konfiguration. Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Schutzschaltgerätes SG zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises, insbesondere Niederspannungswechselstromkreis, mit einem Ge- häuse GEH, aufweisend: - einen netzseitigen Neutralleiteranschluss NG, einem netz- seitigen Phasenleiteranschluss LG, einem lastseitigen Neutralleiteranschluss NL, einem lastseitigen Phasenleiteran- schluss LL des Niederspannungsstromkreises; an der Netzseite Grid ist üblicherweise eine Energiequelle angeschlossen, an der Lastseite Load ist üblicherweise ein Verbraucher ange- schlossen; - eine (zweipolige) mechanische Trennkontakteinheit MK mit lastseitigen Anschlusspunkten APLL, APNL und netzseitigen An- schlusspunkten APLG, APNG, wobei für den Neutralleiter ein lastseitiger Anschlusspunkt APNL, für den Phasenleiter ein lastseitiger Anschlusspunkt APLL, für den Neutralleiter ein netzseitiger Anschlusspunkt APNG, für den Phasenleiter ein netzseitiger Anschlusspunkt 202219605 15 APLG vorgesehen ist. Die lastseitigen Anschlusspunkte APNL, APLL sind mit den lastseitigen Neutral- und Phasenleiteran- schlüssen NL, LL verbunden, so dass ein Öffnen von Kontakten KKN, KKL zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstrom- kreis schaltbar ist, die mechanische Trennkontakteinheit kann auch als einpolige mechanische Trennkontakteinheit ausgeführt sein, d.h. mit ei- nem Kontakt, wobei der Kontakt KKL bevorzugt im Phasenleiter L angeordnet ist, ein durch das Schutzschaltgerät SG durchge- hender Neutralleiter N ist dann nicht vorgesehen, - eine, insbesondere einpolige, elektronische Unterbrechungs- einheit EU, (die bei einpoliger Ausführung insbesondere im Phasenleiter L angeordnet ist,) mit einem netzseitigen Verbindungspunkt EUG, der mit dem netzseitigen Phasenleiteranschluss LG in elektrischer Verbin- dung steht, und einem lastseitigen Verbindungspunkt EUL, der mit dem netzsei- tigen Anschlusspunkt APLG der mechanischen Trennkontaktein- heit MK in elektrischer Verbindung steht bzw. verbunden ist, wobei die elektronische Unterbrechungseinheit durch halblei- terbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist, - eine Stromsensoreinheit SI, zur Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises, die insbesondere im Phasenleiter L angeordnet ist, - einer Steuerungseinheit SE, die mit der Stromsensoreinheit SI, der mechanischen Trennkontakteinheit MK und der elektro- nischen Unterbrechungseinheit EU verbunden ist, wobei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird. Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät SG derart ausge- staltet, dass am Schutzschaltgerät SG ein Steuereingang CI vorgesehen ist. Der Steuereingang CI ist insbesondere mit der Steuerungseinheit SE verbunden. Das Schutzschaltgerät ist 202219605 16 derart ausgestaltet, dass mittels des Steuereingangs CI die elektronische Unterbrechungseinheit EU in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist. Ferner kann eine mit der Steuerungseinheit SE verbundene erste Spannungssensoreinheit SUA vorgesehen sein, die die Höhe der Spannung, insbesondere Momentanwerte der Höhe der Spannung, des Niederspannungsstromkreises, insbesondere an den netzseitigen Anschlüssen LG, NG, speziell zwischen netz- seitigen Neutralleiteranschluss NG und netzseitigen Phasen- leiteranschluss LG, ermittelt. Vorteilhaft erfolgt die Schal- tung der elektronischen Unterbrechungseinheit EU in den nie- derohmigen Zustand, insbesondere durch den Steuereingang, dann, wenn der Betrag des Momentwertes der Höhe der Spannung eine erste Spannungsgrenze, die insbesondere kleiner oder gleich 50 Volt (oder 25 Volt oder 10 Volt) ist, unterschrei- tet. Z.B. Wenn (in dem Moment) über den Steuereingang CI die elektronische Unterbrechungseinheit EU in den niederohmigen Zustand (eingeschaltet) geschaltet werden soll, wird das Ein- schaltsignal von der Steuerungseinheit SE zur elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) erst dann gesendet, wenn der Mo- mentanwert der Höhe der Spannung die erste Spannungsgrenze, die insbesondere kleiner oder gleich 50 Volt ist, unter- schreitet. Es entsteht somit ein zeitlicher Versatz zwischen dem Moment des externen Steuersignal ESS (Einschaltsignal)(am Steuereingang CI) und dem niederohmigen Zustand der elektro- nischen Unterbrechungseinheit EU von bis zu ca. 10 ms (bei 50 Hz Netzfrequenz). Analoges gilt für das vom Steuereingang CI initiierte hochohmig Schalten der elektronischen Unterbre- chungseinheit EU. Beim durch den Steuereingang initiierten hochohmig Schalten der elektronischen Unterbrechungseinheit kann an Stelle der ersten Spannungsgrenze alternativ die erste Stromgrenze verwendet werden. Allgemein bilden die mechanische Trennkontakteinheit MK und die elektronische Unterbrechungseinheit EU eine Serienschal- tung. Die Serienschaltung ist einerseits mit dem mindestens 202219605 17 einem netzseitigen und andererseits mit dem mindestens einem lastseitigen Anschluss verbunden. Die mechanische Trennkon- takteinheit MK kann vorteilhaft dem lastseitigen Anschluss und die elektronische Unterbrechungseinheit EU dem netzseiti- gen Anschluss zugeordnet sein, wie in Figur 1 dargestellt. Die mechanische Trennkontakteinheit MK kann durch eine mecha- nische Handhabe HH bedienbar sein, um ein Öffnen von Kontak- ten oder ein Schließen der Kontakte zu schalten, wie bei ei- nem klassischen Leitungsschalter respektive Miniatur Circuit Breaker (MCB). Die Steuerungseinheit SE kann einen Mikrocontroller MP (Mik- rocontrollerunit) aufweisen (wie in Figur 2 eingezeichnet). Es kann ferner eine mit der Steuerungseinheit SE verbundene zweite Spannungssensoreinheit SUB vorgesehen sein, die die Höhe der Spannung zwischen netzseitigen Verbindungspunkt EUG und lastseitigen Verbindungspunkt EUL der elektronischen Un- terbrechungseinheit EU ermittelt. Zwischen den netzseitigen Anschlusspunkten APLG, APNG der me- chanischen Trennkontakteinheit MK kann eine Messimpedanz ZM geschaltet sein. Die Messimpedanz ZM kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand oder/und Kondensator sein. Die Mes- simpedanz kann ferner eine Induktivität sein. Insbesondere kann die Messimpedanz eine Serienschaltung oder Parallel- schaltung eines Widerstandes oder/und Kondensator oder/und Induktivität sein. Im Beispiel gemäß Figur 1 ist die elektronische Unterbre- chungseinheit EU einpolig ausgeführt, im Beispiel im Phasen- leiter. Hierbei ist der netzseitige Anschlusspunkt APNG für den Neutralleiter der mechanischen Trennkontakteinheit MK mit den netzseitigen Neutralleiteranschluss NG des Gehäuses GEH verbunden. Bei einer einpoligen Variante kann diese Verbin- dung entfallen, als auch der Neutralleiterkontakt KKN, der mechanischen Trennkontakteinheit. 202219605 18 Das Schutzschaltgerät SG ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK durch die Steuerungseinheit SE geöffnet, aber nicht geschlos- sen werden können, was durch einen Pfeil von der Steuerungs- einheit SE zur mechanischen Trennkontakte Einheit MK angedeu- tet ist. D.h. z.B. können die Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK in einer Ausgestaltung mittels des Steuereingangs CI geöffnet, aber nicht geschlossen werden. Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist durch eine mecha- nische Handhabe HH am Schutzschaltgerät SG bedienbar, um ein manuelles (händisches) Öffnen oder ein Schließen der Kontakte KKL, KKN zu schalten. Die mechanische Handhabe HH zeigt (spe- ziell durch eine mechanische Verbindung zwischen Kontakten und Handhabe) den Schaltzustand (Offen oder Geschlossen) der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK am Schutz- schaltgerät an. Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass ein (manuelles) Schließen der Kontakte durch die mechanische Handhabe erst nach einer Freigabe (Enable), insbesondere einem Freigabesignal, möglich ist. Dies ist ebenfalls durch den Pfeil von der Steuerungseinheit SE zur mechanischen Trennkontakte Einheit MK angedeutet. D. h., die Kontakte KKL, KKN der mechanischen Trennkontaktein- heit MK können durch die Handhabe HH erst bei Vorliegen der Freigabe bzw. des Freigabesignals (von der Steuerungseinheit) geschlossen werden. Ohne die Freigabe bzw. das Freigabesignal kann die Handhabe HH zwar betätigt, die Kontakte aber nicht geschlossen werden („Dauerrutscher“). Das Schutzschaltgerät SG weist eine Energieversorgung NT, beispielsweise ein Netzteil, auf. Insbesondere ist die Ener- gieversorgung NT für die Steuerungseinheit SE vorgesehen, was durch eine Verbindung zwischen Energieversorgung NT und Steu- erungseinheit SE in Figur 1 angedeutet ist. Die Energiever- sorgung NT ist (andererseits) mit dem netzseitigen Neutral- leiteranschluss NG und dem netzseitigen Phasenleiteranschluss 202219605 19 LG verbunden. In die Verbindung zum netzseitigen Neutrallei- teranschluss NG (oder/und Phasenleiteranschluss LG) kann vor- teilhaft eine Sicherung SS, insbesondere Schmelzsicherung, oder/und Schalter vorgesehen sein. Im Falle eines rein einpoligen Schutzschaltgerätes erfolgt die Energieversorgung durch eine externe Energiequelle / wei- tere Anschlüsse. Mit hochohmig ist ein Zustand gemeint, bei dem nur noch ein Strom vernachlässigbarer Größe fließt. Insbesondere sind mit hochohmig Widerstandswerte von größer als 1 Kiloohm, besser größer als 10 Kiloohm, 100 Kiloohm, 1 Megaohm, 10 Megaohm, 100 Megaohm, 1 Gigaohm oder größer gemeint. Mit niederohmig ist ein Zustand gemeint, bei dem der auf dem Schutzschaltgerät angegebene Stromwert fließen könnte. Insbesondere sind mit niederohmig Widerstandswerte gemeint, die kleiner als 10 Ohm, besser kleiner als 1 Ohm, 100 Milli- ohm, 10 Milliohm, 1 Milliohm oder kleiner sind. Die mechanische Trennkontakteinheit MK kann in einer ersten Variante einpolig unterbrechen. D.h. es wird nur ein Leiter (der beiden/mehrere Leiter), insbesondere der aktive Leiter respektive Phasenleiter unterbrochen, d.h. weist einen mecha- nischen Kontakt auf. Der Neutralleiter ist dann kontaktfrei, d.h. der Neutralleiter ist direkt verbunden. In einer zweiten Variante der mechanischen Trennkontaktein- heit MK weist der Neutralleiter ebenfalls mechanische Kon- takte auf, wie in Figur 1 eingezeichnet. Mit mechanischer Trennkontakteinheit MK ist insbesondere eine (normgerechte) Trennfunktion gemeint, realisiert durch die Trennkontakteinheit MK. Mit Trennfunktion sind die Punkte: -Mindestluftstrecke nach Norm (Mindestabstand der Kontakte), -(mechanische) Kontaktstellungsanzeige der Kontakte der me- chanischen Trennkontakteinheit, -Freiauslösung, d.h. eine Betätigung zur Unterbrechung der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit durch die 202219605 20 Handhabe oder Steuerungseinheit ist immer möglich, so dass keine (dauerhafte) Blockierung der Kontakte in den geschlos- senen Zustand durch die Handhabe möglich ist, gemeint. Ferner kann die normgerechte Trennfunktion eine Abschließbar- keit der Trennkontakteinheit bzw. der Handhabe im ein- oder ausgeschalteten Zustand aufweisen. Hinsichtlich der Mindestluftstrecke zwischen den Kontakten der Trennkontakteinheit ist diese im Wesentlichen spannungs- abhängig. Weitere Parameter sind der Verschmutzungsgrad, die Art des Feldes (homogen, inhomogen), und der Luftdruck bzw. die Höhe über Normalnull. Für diese Mindestluftstrecken bzw. Kriechstrecken gibt es entsprechende Vorschriften bzw. Normen. Diese Vorschriften geben beispielsweise bei Luft für eine Stoßspannungsfestig- keit die Mindestluftstrecke für ein inhomogenes und ein homo- genes (ideales) elektrisches Feld in Abhängigkeit vom Ver- schmutzungsgrad an. Die Stoßspannungsfestigkeit ist die Fes- tigkeit beim Anlegen einer entsprechenden Stoßspannung. Nur bei Vorliegen dieser Mindestlänge (Mindeststrecke) weist die Trennkontakteinheit bzw. Schutzschaltgerät eine Trennfunktion (Trennereigenschaft) auf. Im Sinne der Erfindung sind hierbei für die Trennerfunktion und deren Eigenschaften der Normenreihe DIN EN 60947 bzw. IEC 60947 einschlägig, auf die hier durch Referenz Bezug genommen wird. Die Trennkontakteinheit ist vorteilhafterweise durch eine Mindestluftstrecke der geöffneten Trennkontakte in der AUS- Stellung (Geöffnet Stellung, geöffnete Kontakte) in Abhängig- keit von der Bemessungsstoßspannungsfestigkeit und dem Ver- schmutzungsgrad gekennzeichnet. Die Mindestluftstrecke be- trägt insbesondere zwischen (im Minimum) 0,01 mm und 14 mm. Insbesondere beträgt vorteilhafterweise die Mindestluftstre- cke zwischen 0,01 mm bei 0,33 kV und 14 mm bei 12 kV, 202219605 21 insbesondere für Verschmutzungsgrad 1 sowie insbesondere für inhomogene Felder. Vorteilhafterweise kann die Mindestluftstrecke die folgenden Werte aufweisen: Die Verschmutzungsgrade und Feldarten entsprechen den in den Normen definierten. Dadurch lässt vorteilhafterweise ein ent- sprechend der Bemessungsstoßspannungsfestigkeit dimensionier- tes normgerechtes Schutzschaltgerät erzielen. Mit mechanischer Trennkontakteinheit ist insbesondere kein Relaiskontakt gemeint. Figur 2 zeigt eine Abbildung gemäß Figur 1, wobei weitere bzw. andere Einheiten dargestellt sind. In Figur 2 ist die Energieversorgung NT ein Teil der Steue- rungseinheit SE. Ferner ist eine (insbesondere drahtlose) 202219605 22 Kommunikationseinheit COM vorgesehen, die mit der Steuerungs- einheit SE verbunden ist bzw. ein Teil dieser ist. Weiterhin ist eine Anzeigeeinheit AE vorgesehen. Die Anzeige- einheit AE kann als kombinierte Anzeige- und Eingabeeinheit ausgestaltet sein. Die Anzeigeeinheit AE (Anzeige- und Einga- beeinheit) ist mit der Steuerungseinheit SE verbunden bzw. ein Teil dieser. Die Anzeigeeinheit weist am Schutzschaltge- rät sichtbare Anzeigemittel auf, insbesondere zur Anzeige des hochohmigen oder niederohmigen Zustandes der elektronischen Unterbrechungseinheit EU. Die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist gemäß Figur 2 ein Teil der Steuerungseinheit SE. Gemäß Figur 2 kann die Steuerungseinheit SE einen Mikrocon- troller MP (Mikrocontrollerunit) aufweisen. Der Mikrocontrol- ler kann verschiedene Funktionen bzw. Routinen/Verfahren auf- weisen, wie beispielsweise eine Konfigurationsfunktion KF, eine Schaltlogikfunktion SF und eine Schutzfunktion PF. Das Schutzschaltgerät SG arbeitet beispielsweise prinzipiell derart, dass bei geschlossenen Kontakten der mechanischen Trennkontakteinheit und niederohmiger Unterbrechungseinheit und - bei einem ermittelten Strom, der einen ersten Stromwert überschreitet, insbesondere dass der erste Stromwert für eine erste Zeitgrenze überschritten wird, die elektronische Unter- brechungseinheit EU hochohmig wird und die mechanische Trenn- kontakteinheit MK geschlossen bleibt, oder/und - (oder/und) bei einem ermittelten Strom, der einen höheren zweiten Stromwert, insbesondere für eine zweite Zeitgrenze, überschreitet, die elektronische Unterbrechungseinheit EU hochohmig wird und die mechanische Trennkontakteinheit MK ge- öffnet wird, oder/und - bei einem ermittelten Strom, der einen noch höheren dritten Stromwert überschreitet, die elektronische Unterbrechungsein- heit hochohmig wird und die mechanische Trennkontakteinheit MK geöffnet wird. 202219605 23 Im Folgenden wird die Erfindung mit teilweise anderen Worten näher beschrieben. In neuartigen elektronischen Schutzschaltgeräten werden Kon- takte (einer mechanischen Trennkontakteinheit) in Kombination mit einem elektronischen Schalter / halbleiterbasierte Schaltelemente (einer elektronischen Unterbrechungseinheit) eingesetzt. Die Steuerbarkeit dieser Schaltelemente durch ei- nen (galvanisch getrennten) Steuereingang CI ist eine neuar- tige Möglichkeit die Funktionen des Schutzschaltgerätes zu erweitern. Gleichzeitig wird erfindungsgemäß sichergestellt, dass die Steuerbarkeit der Schaltelemente / der elektroni- schen Unterbrechungseinheit die sicherheitsrelevanten Schutz- funktionen des Schutzschaltgerätes nicht beeinträchtigt. Die Steuerungseinheit SE kann die elektronischen Unterbre- chungseinheit EU in einen hochohmigen oder niederohmigen Zu- stand schalten, d.h. ein- und ausschalten, sowie die Kontakte (den Kontakt) der mechanischen Trennkontakteinheit öffnen. Des Weiteren ist eine Handhabe (zum Öffnen und Schließen der Trennkontakteinheit), eine Strommessung, vorteilhaft eine Spannungsmessung und eine Energieversorgung vorhanden. Das Schutzschaltgerät kann verschiedene Schutzfunktionen PF aus- führen, wie Kurzschluss-Schutz, Überlast-Schutz, Differenz- Fehlerstrom-Schutz, Brandschutz, Überspannungsschutz, Unter- spannungsschutz, Übertemperaturschutz. Überlast-Schutz ist beispielsweise die Überschreitung von ersten Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten. Kurzschluss- schutz ist beispielsweise die Überschreitung von zweiten (hö- heren) Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten. Differenz-Feh- lerstrom-Schutz ist beispielsweise die Überschreitung von Differenzstrom-Grenzwerten (beispielsweise 30 mA). Brand- schutz ist beispielsweise die Erkennung von seriellen Fehler- lichtbögen im Niederspannungsstromkreis. Analoges gilt für Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz, Übertemperatur- schutz. 202219605 24 Erfindungsgemäß kommt ein, insbesondere galvanisch getrenn- ter, Steuereingang CI hinzu. Über diesen Steuereingang CI kann der Schaltzustand der elektronischen Unterbrechungsein- heit EU gesteuert werden. Da die elektronische Unterbre- chungseinheit EU insbesondere für das Ausführen von Schutz- funktionen PF benötigt wird, gibt die Steuereinheit SE ein Signal vom Steuereingang CI zum niederohmig werden der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit EU nur dann an die elektroni- sche Unterbrechungseinheit EU weiter, wenn von den hinterleg- ten Schutzfunktionen PF keine einen Fehler detektiert hat, d.h. eine Freigabebedingung vorliegt. Insbesondere kann bei einem festgestellten Fehler, d.h. wenn die elektronischen Un- terbrechungseinheit EU im hochohmigen Zustand ist, der Steu- ereingang diesen Zustand nicht ändern (d.h. nicht niederohmig schalten). D.h. mittels des Steuereingangs CI ist die elektronische Un- terbrechungseinheit EU nur dann in den niederohmigen Zustand schaltbar, wenn eine Freigabebedingung vorliegt. Insbesondere, dass bei einem durch eine Schutzfunktion PF des Schutzschaltgerätes bedingten hochohmigen Zustand der elekt- ronische Unterbrechungseinheit EU diese durch den Steuerein- gang nicht in den niederohmigen Zustand schaltbar ist. Mit festgestelltem Fehler im Schutzschaltgerät ist insbeson- dere ein Gerätefehler gemeint, wie beispielsweise eine de- fekte Stromsensoreinheit, defekte Unterbrechungseinheit, Übertemperatur. Ferner kann dies auch bei externen Fehlern, wie Überspannung oder Unterspannung (Effektivwert der Span- nung für eine gewisse Zeit unterschritten) der Fall sein. Weiterhin kann dies die normalen Schutzfunktionen PF betref- fen, so dass nach der Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten und einer Vermeidung des Stromflusses des Niederspannungsstromkreises eine sofortiges „zwangsge- steuertes“ niederohmig werden durch den Steuereingang CI nicht bzw. nicht sofort möglich ist. Ebensolches gilt für weitere interne Gerätefunktionen / schutzschaltgeräteseitige Überprüfungsfunktionen, z.B. zur Geräte-Diagnose oder Inrush-Handling. D.h. 202219605 25 schutzschaltgeräteseitige Überprüfungsfunktionen, die a) eine im hochohmigen Zustand befindliche elektronische Un- terbrechungseinheit EU für eine erste Zeitspanne in den nie- derohmigen Zustand schalten oder (und) b) eine im niederohmigen Zustand befindliche elektronische Unterbrechungseinheit EU für eine zweite Zeitspanne in den hochohmigen Zustand schalten, sind durch den Steuereingang nicht beeinflussbar. Durch diese kurzen Schalthandlungen kann beispielsweise die elektronische Unterbrechungseinheit getestet werden oder die Funktionsfähigkeit der Stromsensoreinheit überprüft werden. Diese kurzen Schalthandlungen werden von der Steuerungsein- heit SE bzw. der Schaltlogikfunktion SF priorisiert, sodass ein (externes) Steuersignal ESS am Steuereingang CI diese kurze Schalthandlungen nicht verhindern kann. Die Steuerbarkeit der elektronischen Unterbrechungseinheit EU (bzw. deren Schaltelemente) ist somit über den Steuereingang CI nur möglich, wenn das Schutzschaltgerät im fehlerfreien Zustand ist oder/und kein Fehler an den lastseitigen An- schluss/Anschlüssen (am Lastabgang) erkannt wurde (eine Frei- gabebedingung liegt vor). Diese Aufgabe wird durch die Schaltlogikfunktion SF übernommen. Der Steuereingang CI kann somit nicht direkt auf die elektronische Unterbrechungsein- heit (bzw. dessen Schaltelemente) steuernd zugreifen, sondern nur an die Schaltlogikfunktion SF ein Signal ESSI zum Ein- oder Ausschalten der elektronischen Unterbrechungseinheit senden. Die Schaltlogikfunktion SF stellt derart sicher, dass die Schutzfunktionen PF immer vorrangig auf die elektronische Unterbrechungseinheit wirken können. Dies gilt nicht nur für die Schutzfunktionen PF des Schutz- schaltgerätes, sondern auch für die Überprüfungsfunktionen des Schutzschaltgerätes, die insbesondere die Schaltbarkeit der elektronischen Unterbrechungseinheit überprüfen, indem diese z.B. für die (kurze) erste oder zweite Zeitspanne ein- oder aus-geschaltet werden. 202219605 26 Figur 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines galvanisch ge- trennten Steuereingangs CI in Verbindung mit einer externen Steuereinheit ESE. Figur 3 zeigt einen Steuereingang CI, der gehäuseseitig zu- gänglich ist. Er weist mehrere Anschlussklemmen auf, im Bei- spiel zwei Anschlussklemmen AK1, AK2, wobei die beiden An- schlussklemmen AK1, AK2 schutzschaltgeräteintern mit mindes- tens einem Optokoppler OPK verbunden sind. Der Optokoppler OPK ist andererseits im Beispiel einerseits mit einem Wider- stand R1 verbunden, wobei der Widerstand R1 andererseits mit einer Spannung 3,3V (i.B. Plusanschluss an einer internen Spannung von 3,3 Volt) verbunden ist. Die Verbindung zwischen Widerstand R1 und Optokoppler OPK ist zugänglich {0V; 3,3V} {0,1} und liefert im Beispiel ein dem externen Steuersignal ESS äquivalentes (und galvanisch getrenntes) internes Steuer- signal ESSI für die weitere Verarbeitung im Schutzschaltge- rät. Der anderseitige Anschluss des Optokopplers OPK ist mit dem anderen Anschluss der Spannung 0V (i.B. Masseanschluss) verbunden. Die zwei Anschlussklemmen AK1, AK2 gehäuseaußenseitig mit ei- ner Zweidrahtleitung, aufweisend einer ersten Leiters LT1 und einen zweiten Leiter LT2, verbunden. Die Zweidrahtleitung ist andererseits mit einer externen Steuereinheit ESE verbunden. Die externe Steuereinheit ESE stehlt wahlweise ein Spannungs- signal 24V zur Verfügung, mit dem über den Steuereingang CI der Optokoppler angesteuert wird, zum (gewünschten) hoch- bzw. niederohmig werden lassen der elektronischen Unterbre- chungseinheit. D.h. es ist ein Optokoppler OPK mit einer entsprechenden gal- vanischen Trennung vorgesehen. Eine externe (abgesetzte) Steuereinheit ESE sendet eine Spannung, um ein Steuer-Signal ESS zu übertragen. Anstelle des Optokopplers kann auch ein Relais oder anderes Element zur galvanischen Trennung vorgesehen sein bzw. ver- wendet werden. Wie beispielsweise Elemente, die auf einer ka- pazitiven oder induktiven galvanischen Trennung beruhen. 202219605 27 Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, eine Funktionsgruppierung für den Mikrocontroller MP. Dem Mikro- controller MP weist eine Verbindung zum Steuereingang CI auf, dem ein Signal vom Steuereingang SCI zugeführt wird. Dieses wird einer Steuersignalkonfigurationseinheit CSC zugeführt. Wahlweise kann hier beispielsweise konfiguriert werden, dass durch den Steuereingang die mechanische Trennkontakteinheit MK durch ein Öffnungssignal TRIP geöffnet wird (geöffneter Kontakt / Kontakte). Das Signal vom Steuereingang wird weiter der Schaltlogikfunktion SF zugeführt. Die Schaltlogikfunktion ist weiter mit Schutzfunktionen PF verbunden, im Beispiel mit einer internen Schutzfunkton IPF, für die interne Überprüfung und Meldung der Fehlerfreiheit des Schutzschaltgerätes, und einer externen Schutzfunktion CPF, die den Niederspannungs- stromkreis überwacht und ein Überstromereignis, Kurzschluss, usw. im Niederspannungsstromkreis meldet. Wenn das Schutzschaltgerät keinen internen Fehler aufweist, was durch die interne Schutzfunktion IPF gemeldet wird und kein externer Fehler im zu schützenden Niederspannungsstrom- kreis vorliegt, was durch die externe Schutzfunkton CPF ge- meldet wird, beide Meldungen erfolgen an die Schaltlogikfunk- ton SF, liegt eine Freigabebedingung vor und die elektroni- sche Unterbrechungseinheit kann über den Steuereingang in ei- nen niederohmigen oder hochohmigen Zustand geschaltet werden (Verbindung der Schaltlogikfunktion SF mit der elektronische Unterbrechungseinheit EU (Pfeil dorthin). Durch die Schaltlogikfunktion SF wird im Schutzschaltgerät sichergestellt, dass die Schutzfunktionen PF, IPF, CPF, die auf die Steuerbarkeit der elektronische Unterbrechungseinheit EU durch sie angewiesen sind, diese bei Bedarf immer sicher schalten können. Wird eine Schutzfunktion aktiv, kann die elektronische Unterbrechungseinheit nicht durch den Steuer- eingang gesteuert werden. Ist kein Schutzzustand aktiv (Frei- gabebedingung), wird die Steuerbarkeit über den Steuereingang wieder für die elektronische Unterbrechungseinheit freigege- ben. 202219605 28 Das gleiche Prinzip gilt für interne Gerätefunktionen / in- ternen Schutzfunktion IPF. Diese internen Schutzfunktionen IPF greifen ebenfalls auf die elektronische Unterbrechungs- einheit zu. Dies kann z.B. auch nur eine kurze Schalthandlung für z.B. eine Geräte-Diagnose Funktion sein. Wird diese Funk- tion ausgeführt, ist für diesen Moment die Steuerbarkeit über den Steuereingang nicht möglich. Mit der Steuersignalkonfigurationseinheit CSC kann konfigu- riert werden, was mit dem (digitalen) Steuersignal gemacht wird / werden soll. Beispielsweise kann die elektronische Unterbrechungseinheit EU angesteuert werden, oder die mechanische Trennkontaktein- heit oder beides. Dies kann durch unterschiedliche Pegel des externen Steuer- signal ESS, Zeitversätze oder Sequenzen erfolgen. Im Folgenden werden Beispiele für die Parametrierung und Kon- figuration aufgeführt. 1.) Einfaches Ein-/Aus-Schalten Elektronische Unterbrechungseinheit ist niederohmig beim an- liegenden externen Steuersignal ESS von 1 und hochohmig beim anliegenden externen Steuersignal ESS von 0. 2.) Einfaches Ein-/Aus-Schalten (invertiert) Elektronische Unterbrechungseinheit ist hochohmig beim anlie- genden externen Steuersignal ESS von 1 und niederohmig beim anliegenden externen Steuersignal ESS von 0. [1 bzw. 2 - allgemein: bei einem anliegenden ersten Span- nungspegel wird der hochohmige oder bei einem anliegenden zweiten Spannungspegel wird der niederohmigen Zustand initi- iert, beide Spannungspegel können identisch sein] 3.) Stromstoßschalten Elektronische Unterbrechungseinheit wechselt den Zustand bei einer steigenden (oder fallenden Signalflanke) am Steuerein- gang. D.h. durch einen für eine erste Zeitdauer anliegenden dritten Spannungspegel wird der Zustandswechsel der elektro- nischen Unterbrechungseinheit initiiert. 202219605 29 4.) Stromstoßschalten mit Zeitablauf/Timer Elektronische Unterbrechungseinheit wechselt in den Ein-Zu- stand bei einer steigenden (oder fallenden Signalflanke) am Steuereingang. Die elektronische Unterbrechungseinheit wech- selt nach einer (einstellbaren) Zeit automatisch in den hochohmigen Zustand. D.h. durch einen für eine zweite Zeit- dauer anliegenden dritten Spannungspegel wechselt die elekt- ronische Unterbrechungseinheit in den niederohmigen Zustand und nach einer, insbesondere einstellbaren, dritten Zeitdauer wechselt die elektronische Unterbrechungseinheit in den hochohmigen Zustand. 5.) Zeitverzögertes Ein Elektronische Unterbrechungseinheit schaltet wie in Punkt 1 oder 2, aber mit einer einstellbaren Einschaltverzögerung. 6.) Zeitverzögertes Aus Elektronische Unterbrechungseinheit schaltet wie in Punkt 1 oder 2, aber mit einer einstellbaren Ausschaltverzögerung. Weitere Parametriermöglichkeiten sind: 7.) Nur Öffnung der Kontakte der mechanischen Trennkontakt- einheit. Der Trennkontakt wird z.B. bei einem Flankenwechsel des Steuersignals (oder einer Signal-Sequenz) geöffnet. Dies ist schematisch in Figur 5 angedeutet. Figur 5 zeigt eine Parametrierung Konfiguration, bei der die externe Schutzfunktion 3 Zustände ansteuern kann. A1 = mechanische Trennkontakteinheit Kontakt(e) geöffnet, elektronische Unterbrechungseinheit hochohmig S1 = mechanische Trennkontakteinheit Kontkat(e) geschlossen, elektronische Unterbrechungseinheit hochohmig E1 = mechanische Trennkontakteinheit Kontkat(e) geschlossen, elektronische Unterbrechungseinheit niederohmig Das Schutzschaltgerät ist derart konfiguriert, dass mittels des Steuereingangs CI der mindestens eine Kontakt der 202219605 30 mechanischen Trennkontakteinheit MK geöffnet wird. D.h. das externe / interne Steuersignal ESS/ESSI bewirkt den Zustand A1. Figur 6 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 5, mit dem Unter- schied, dass das das externe / interne Steuersignal ESS/ESSI mittels der Schaltlogikfunktion SF ein einfaches Ein-/Aus- Schalten, d.h. niederohmigen/hochohmigen Zustand der elektro- nische Unterbrechungseinheit bewirkt, wobei ein hochohmiger Zustand bei einem anliegen „positiven“, logisch Eins Steuer- signal ESS/ESSI erfolgt, was durch den Zustand 1 in Figur 6 gekennzeichnet ist, und bei nicht anliegenden Steuersignal ESS/ESSI, d.h. logisch Null, ein niederohmiger Zustand initi- iert werden soll, was durch den Zustand 0 in Figur 6 gekenn- zeichnet ist. Figur 7 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 6, mit dem Unter- schied, dass angedeutet ist, dass das Schutzschaltgerät der- art ausgestaltet bzw. konfiguriert ist, dass sowohl die elektronische Unterbrechungseinheit EU durch das Steuersignal ESS/ESSI zwischen hochohmigen / niederohmigen Zustand umge- schaltet werden kann, beispielsweise durch einen logischen Null bzw. Eins Zustand, alternativ durch eine erste Sequenz, d.h. Abfolge von Null/Eins-Zuständen. Andererseits aber auch der/die Kontakt/Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit geöffnet werden können, beispielsweise durch eine zweite Se- quenz SEQB. Die Erkennung der Schaltung der mechanischen Trennkontakteinheit erfolgt im Beispiel durch die Steuersig- nalkonfigurationseinheit CSC. D.h. über den Steuereingang CI kann die elektronische Unterbrechungseinheit EU zwischen hochohmigen / niederohmigen umgeschaltet werden. Gleichzeitig kann über eine im Schutzschaltgerät hinterlegte (Schalt-)Se- quenz der Kontakt / die Kontakte der mechanischen Trennkon- takteinheit geöffnet werden. Figur 8 zeigt eine Darstellung gemäß der Figuren 5 bis 7, mit dem Unterschied, dass angedeutet ist, dass das 202219605 31 Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass eine Quittie- rung eines Fehlerzustandes durch das Steuersiganl ESS/ESSI erfolgt. D.h. ist das Schutzschaltgerät auf Grund der Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten in Zustand S1, kann über den Steuereingang CI dieser Zustand quittiert und zu- rückgesetzt werden. Das Schutzschaltgerät kann so nach einem Fehler (wenn der Fehler wieder weg ist) aus dem Zustand S1 in den Zustand E1 geschaltet werden. Dies kann aus der Ferne er- folgen, es muss nicht vor Ort das Gerät in den Zustand E1 ge- schaltet werden. D.h. das Schutzschaltgerät SG kann derart ausgestaltet sein, dass mittels des Steuereingangs CI eine Quittierung eines fehlerbedingten hochohmigen Zustandes der elektronischen Un- terbrechungseinheit, insbesondere dass der fehlerbedingte hochohmige Zustand durch die Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten im Niederspannungsstromkreises initiiert wurde, erfolgt, so dass die elektronische Unterbrechungseinheit bei nachfol- gender Fehlerfreiheit in den niederohmigen Zustand schaltbar ist oder automatisch in den niederohmigen Zustand wechselt, insbesondere das konfigurierbar ist, ob mittels des Steuer- eingangs a) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist oder b) eine Quittierung eines fehlerbedingten hochohmigen Zustan- des erfolgt. Weiter kann das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet sein, dass der Steuereingang CI: a) bei einem anliegenden ersten Spannungspegel den hochohmi- gen oder bei einem anliegenden zweiten Spannungspegel den niederohmigen Zustand initiiert oder b) durch einen kurzzeitig (z.B. kleiner 1 Sekunde) anliegen- den dritten Spannungspegel den Zustand wechselt. Spezieller durch einen kurzzeitig (z.B. kleiner 1 Sekunde) anliegenden dritten Spannungspegel in den niederohmigen Zustand wechselt 202219605 32 und durch einen darauffolgenden dritten Spannungspegel wieder in den hochohmigen Zustand wechselt. Die Anzeigeeinheit weist am Schutzschaltgerät sichtbare An- zeigemittel auf, zur Anzeige (Darstellung) des hochohmigen oder niederohmigen Zustandes der elektronischen Unterbre- chungseinheit EU, beispielsweise durch eine LED-Anzeige. Die Anzeige der Kontaktstellung der mechanischen Trennkon- takteinheit wird durch die Handhabe realisiert, diese Anzeige durch die Handhabe zeigt nicht den Schaltzustand der elektro- nischen Unterbrechungseinheit an. Insbesondere soll die Anzeige des Schaltzustandes der elekt- ronischen Unterbrechungseinheit dann erfolgen, wenn der Schaltzustand über den Steuereingang CI verändert wurde / ein- oder ausgeschaltet wird. Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und an- dere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet wer- den, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

202219605 33 Patentansprüche 1. Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Nie- derspannungsstromkreises aufweisend: - ein Gehäuse (GEH) mit mindestens einem netzseitigen An- schluss und mindestens einem lastseitigen Anschluss, - eine mechanische Trennkontakteinheit (MK), die in Serie mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) geschaltet ist, wobei die Serienschaltung einerseits mit dem mindestens einem netzseitigen und andererseits mit dem mindestens einem lastseitigen Anschluss verbunden ist, - dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch ein Öffnen von mindestens einem Kontakt zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen des mindestens einen Kontak- tes für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schalt- bar ist, - dass die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) durch halbleiterbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zu- stand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis schaltbar ist, - einer Stromsensoreinheit (SI), zur Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises, - einer Steuerungseinheit (SE), die mit der Stromsensorein- heit (SI), der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) verbunden ist, wo- bei bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenz- werten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspan- nungsstromkreises initiiert wird, - dass am Schutzschaltgerät (SG) ein Steuereingang (CI) vor- gesehen ist, - dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass mittels des Steuereingangs (CI) die elektronische Unter- brechungseinheit (EU) in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist. 2. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 202219605 34 dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) dem lastseiti- gen Anschluss und die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) dem netzseitigen Anschluss zugeordnet ist, insbesondere, dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch eine mechanische Handhabe bedienbar ist, um ein Öffnen von Kontakten oder ein Schließen der Kontakte zu schalten. 3. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei netzseitige Anschlüsse und mindestens ein lastsei- tiger Anschluss vorgesehen sind. 4. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei netzseitige Anschlüsse und zwei lastseitige An- schlüsse vorgesehen sind. 5. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang (CI) eine, insbesondere sichere, gal- vanische Trennung aufweist. 6. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Steuereingangs die elektronische Unterbre- chungseinheit (EU) nur dann in einen niederohmigen Zustand schaltbar ist, wenn eine Freigabebedingung vorliegt, insbesondere, dass bei einem durch eine Schutzfunktion des Schutzschaltgerätes bedingten hochohmigen Zustand der elekt- ronische Unterbrechungseinheit (EU) diese durch den Steuer- eingang nicht in den niederohmigen Zustand schaltbar ist. 7. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass schutzschaltgeräteseitige Überprüfungsfunktionen, die 202219605 35 a) eine im hochohmigen Zustand befindliche elektronische Un- terbrechungseinheit (EU) für eine erste Zeitspanne in den niederohmigen Zustand schalten oder b) eine im niederohmigen Zustand befindliche elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine zweite Zeitspanne in den hochohmigen Zustand schalten, durch den Steuereingang nicht beeinflussbar sind. 8. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Steuereingangs der mindestens eine Kontakt der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) geöffnet werden kann, insbesondere das konfigurierbar ist, ob mittels des Steuer- eingangs a) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist oder b) der mindestens eine Kontakt der mechanischen Trennkontakt- einheit (MK) öffenbar ist. 9. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereingang gehäuseseitig zugänglich ist, insbe- sondere mehrere Anschlussklemmen aufweist, insbesondere zwei oder drei Anschlussklemmen, wobei die Anschlussklemmen schutzschaltgeräteintern mit mindestens einem Optokoppler verbunden sind. 10. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Steuerungseinheit (SE) verbundene Anzeige- einheit vorgesehen ist, die am Schutzschaltgerät sichtbare Anzeigemittel aufweist, zur Anzeige des hochohmigen oder nie- derohmigen Zustandes der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU). 202219605 36 11. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei einem durch den Steuereingang (CI) initiierten hochohmigen Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit dieser hochohmige Zustand der elektronischen Unterbrechungs- einheit beim Stromnulldurchgang hergestellt wird. 12. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Steuerungseinheit (SE) verbundene erste Spannungssensoreinheit (SUA) vorgesehen ist, zur Ermittlung der Höhe der Spannung des Niederspannungsstromkreises, insbe- sondere dass Momentanwerte der Höhe der Spannung vorliegen, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass bei einem durch den Steuereingang (CI) initiierten nie- derohmigen Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit dieser niederohmige Zustand der elektronischen Unterbre- chungseinheit beim Spannungsnulldurchgang hergestellt wird oder/und dass bei einem durch den Steuereingang (CI) initiierten hochohmigen Zustand der elektronischen Unterbrechungseinheit dieser hochohmige Zustand der elektronischen Unterbrechungs- einheit beim Spannungsnulldurchgang hergestellt wird. 13. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät derart ausgestaltet ist, dass der Steuereingang (CI): a) bei einem anliegenden ersten Spannungspegel den hochohmi- gen oder bei einem anliegenden zweiten Spannungspegel den niederohmigen Zustand initiiert oder b) durch einen für eine erste Zeitdauer anliegenden dritten 202219605 37 Spannungspegel den Zustandswechsel der elektronischen Unter- brechungseinheit initiiert oder c) durch einen für eine zweite Zeitdauer anliegenden dritten Spannungspegel einen Wechsel der elektronische Unterbre- chungseinheit in den niederohmigen Zustand initiiert und nach einer, insbesondere einstellbaren, dritten Zeitdauer die elektronische Unterbrechungseinheit in den hochohmigen Zu- stand wechselt. 14. Schutzschaltgerät (SG) nach einem der vorhergehenden Pa- tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät (SG) derart ausgestaltet ist, dass mittels des Steuereingangs (CI) eine Quittierung eines feh- lerbedingten hochohmigen Zustandes der elektronischen Unter- brechungseinheit, insbesondere dass der fehlerbedingte hochohmige Zustand durch die Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten im Niederspannungsstromkreises initiiert wurde, erfolgt, so dass die elektronische Unterbrechungseinheit bei nachfol- gender Fehlerfreiheit in den niederohmigen Zustand schaltbar ist oder automatisch in den niederohmigen Zustand wechselt, insbesondere das konfigurierbar ist, ob mittels des Steuer- eingangs a) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in einen hochohmigen oder niederohmigen Zustand schaltbar ist oder b) eine Quittierung eines fehlerbedingten hochohmigen Zustan- des erfolgt. 15. Verfahren für ein Schutzschaltgerät (SG) zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises mit: - einem Gehäuse (GEH) mit mindestens einem netzseitigen An- schluss und mindestens einem lastseitigen Anschluss, - einer mechanischen Trennkontakteinheit (MK), die in Serie mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) geschal- tet ist, wobei die Serienschaltung einerseits mit dem mindes- tens einem netzseitigen und andererseits mit dem mindestens einem lastseitigen Anschluss verbunden ist, 202219605 38 - dass die mechanische Trennkontakteinheit (MK) durch ein Öffnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Nieder- spannungsstromkreis geschaltet werden kann, - dass die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) durch halbleiterbasierte Schaltelemente in einen hochohmigen Zu- stand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis geschaltet werden kann, - dass die Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von Strom- oder/und Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird, - dass mittels eines Steuereinganges (CI) die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) in einen hochohmigen oder niede- rohmigen Zustand geschaltet werden kann. 16. Verfahren für ein Schutzschaltgerät (SG) nach Patentan- spruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Steuereingangs die elektronische Unterbre- chungseinheit (EU) nur dann in einen niederohmigen Zustand geschaltet wird, wenn eine Freigabebedingung vorliegt, insbesondere, dass bei einem durch eine Schutzfunktion des Schutzschaltgerätes bedingten hochohmigen Zustand der elekt- ronische Unterbrechungseinheit (EU) diese durch den Steuer- eingang nicht in den niederohmigen Zustand geschaltet werden kann. 17. Schutzschaltgerät (SG) nach Patentanspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass schutzschaltgeräteseitige Überprüfungsfunktionen, die a) eine im hochohmigen Zustand befindliche elektronische Un- terbrechungseinheit (EU) für eine erste Zeitspanne in den niederohmigen Zustand schalten oder b) eine im niederohmigen Zustand befindliche elektronische Unterbrechungseinheit (EU) für eine zweite Zeitspanne in den 202219605 39 hochohmigen Zustand schalten, durch den Steuereingang nicht beeinflusst werden.
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