EP4690270A1 - Verfahren zum überwachen der einschaltcharakteristik eines schaltgeräts - Google Patents

Verfahren zum überwachen der einschaltcharakteristik eines schaltgeräts

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EP4690270A1
EP4690270A1 EP24732403.1A EP24732403A EP4690270A1 EP 4690270 A1 EP4690270 A1 EP 4690270A1 EP 24732403 A EP24732403 A EP 24732403A EP 4690270 A1 EP4690270 A1 EP 4690270A1
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EP
European Patent Office
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voltage
switching device
switching
monitoring
switch
Prior art date
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Pending
Application number
EP24732403.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin BINDRICH
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 EP4690270A1 publication Critical patent/EP4690270A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/12—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by voltage falling below a predetermined value, e.g. for no-volt protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044—Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures

Definitions

  • the present invention relates to a method for monitoring the switching-on characteristics of an electrical switching device.
  • the present invention further relates to a computer program product for carrying out this method, a data processing device for carrying out such a method and an electrical switching device which has a control unit for carrying out this method.
  • the correct functioning of a switching device depends largely on the quality of the supply or switching voltage.
  • the supply or switching voltage can drop below the required minimum voltage due to the dynamic switching characteristics of the switching device that are usually associated with this if the voltage source is too weak. This can lead to malfunctions and faults.
  • any equipment failure during commissioning can be discovered during troubleshooting.
  • an oscilloscope can be used to determine the switch-on characteristics. If the error only occurs later in operation, long-term recordings of many switch-on processes would have to be made in order to detect this type of error.
  • the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. It is in particular the object of the present invention to provide a solution by means of which a safe and reliable monitoring of the switching characteristics of switching elements can be permitted.
  • the object is achieved according to the invention at least in part by a method having the features of claim 1.
  • the object is further achieved according to the invention at least in part by a computer program product having the features of claim 7, by a device for data processing having the features of claim 8 and by an electrical switching device having the features of claim 9.
  • Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims, in the description or in the figure, wherein further features described or shown in the subclaims or in the description or the figure can represent an object of the invention individually or in any combination, unless the context clearly indicates the opposite.
  • a method for monitoring the switch-on characteristic of an electrical switching device comprising at least the method steps: i) switching on the switching device; ii) monitoring the supply voltage during the switch-on process of the switching device; and iii) monitoring the switching voltage during the switch-on process of the switching device, wherein iv) the supply voltage and the switching voltage are monitored with regard to their voltage values and the voltage values are compared with predefinable target values or target ranges.
  • An electrical switching device can be understood to mean in particular a circuit breaker or preferably a power contactor.
  • the electrical switching device can be part of a medium-voltage switchgear or a high-voltage switchgear.
  • a switch-on characteristic is the behaviour of the switching device when it is switched on, i.e. when the contacts of the switching device are brought together.
  • the procedure comprises the following procedural steps, whereby the numbering does not necessarily indicate the order in which the procedural steps are carried out.
  • the switching device is switched on.
  • the contacts of the switching device are closed accordingly.
  • there is a fixed contact and a moving contact By axially displacing the moving contact onto the fixed contact, the contacts can be brought towards each other, which switches the switching device on.
  • the supply voltage is monitored during the switching on process of the switching device and Accordingly, according to process step iii), the switching voltage is monitored during the switching-on process of the switching device. This can be done in a conventional manner by measuring the voltage at the contactor.
  • the voltage measurement is preferably carried out using an analog-digital converter, which is either implemented as a discrete component in the control electronics or, if a microcontroller is used, is preferably present as an integrated component in the controller. This is known per se to the person skilled in the art.
  • monitoring can mean monitoring the temporal progression of the supply voltage and the switching voltage, whereby the voltage can be recorded over the temporal progression.
  • monitoring the temporal progression of the supply voltage and the switching voltage can be carried out in such a way that monitoring of these voltages starts before the switching device is switched on or immediately when the switching device is switched on and ends after high-current activities of the control device have ended, such as switching off the drive current.
  • the method described here can be used to determine whether, for example, a voltage drop occurs when switching on.
  • a voltage dip can may result in a malfunction during operation, which must be avoided.
  • step iv) it is monitored whether at least one of the supply voltage and the switching voltage falls below a predefinable minimum value.
  • such a fault can be detected in a particularly simple and reliable manner. This is because a possible device failure during commissioning can be detected in a simple manner by evaluating the voltage values determined in relation to the corresponding target values. This can be done in a particularly simple and reliable manner. A complex and extensive troubleshooting is not necessary for this.
  • a possible error can be detected in advance, particularly when the voltage values determined or their deviation from the target value are recorded. For example, in the case of a gradually increasing error, a gradual decrease in the voltage values can be determined even if no error has yet occurred, so that an error can not only be detected but possibly also avoided through any service work.
  • a warning is issued if at least one of the switching voltage and the supply voltage leaves a predeterminable distance from the setpoint values or setpoint ranges.
  • a fault can thus be taken into account particularly reliably. This is because in the event that the voltage values deviate from a setpoint value or setpoint range above a predeterminable range, a user can immediately be informed of the fault. so that appropriate countermeasures, such as switching off the switching device or configuring the voltage source, can be taken.
  • the corresponding countermeasures can, for example, be initiated manually by a user in response to the warning.
  • corresponding countermeasures can also be carried out automatically by a control unit of the switching device, whereby this is basically possible regardless of whether a warning has been issued or not.
  • method step iv) can be carried out by means of an analog-digital converter.
  • monitoring and, if necessary, recording and evaluation of the switching voltage and the supply voltage can be possible in a simple manner, in particular with a microcontroller.
  • a control unit can be equipped with appropriate software to carry out the described method.
  • an additional diagnostic device could be provided in the switching device, which can take on this functionality.
  • the converter When using an analog-digital converter or a microcontroller, it may be preferable for the converter to be initialized before the switching device is switched on. In other words, the switching device is only switched on when the converter or the microcontroller is initialized. In this embodiment, it is possible to react to the fact that, if the switching voltage and supply voltage are identical, the microprocessor and its AD converter require an initialization time immediately after the supply voltage is switched on, during which the system cannot measure the supply voltage. This phase cannot therefore be monitored. Since the switching process represents a particularly critical load for the voltage source to be monitored, the switching device can be configured in this manner. It can be set so that the switching command is always executed after the initialization phase. This configuration can be specifically selected for commissioning tests, for example.
  • the initialization phase it can be advantageous for the initialization phase to be as short as possible, for example by using the most efficient firmware possible.
  • the process is simplified. In this case, the switching device is switched on with little power. Immediately after the supply voltage is switched on, the microprocessor and its AD converter also require an initialization time during which the system cannot measure the supply voltage. However, no switching command will be executed during this initialization phase, which would represent a particular load for the voltage source to be monitored. This design may therefore be preferred.
  • Also described is a computer program product comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method as described above.
  • Such a computer program can, for example, be loaded onto a control unit of the switching device and comprise control commands which initialize the steps of the method described here.
  • the advantage of such a computer program product can be seen in the fact that, as is also the case with the method, an automatic detection of defects in the power supply of switching devices, in particular medium-voltage switching devices, is possible. This results in frequent and reliable detection of incorrect installations, configurations and device defects, in particular in the switching device and/or voltage source.
  • a previously described computer program product can be loaded onto the control system in order to carry out the described method.
  • Such a switching device can, for example, form a circuit breaker or preferably a power contactor and be part of a medium-voltage switchgear or a high-voltage switchgear.
  • a medium-voltage switchgear is understood to be a switchgear which can switch voltages from approximately 1 kV up to 60 kV.
  • a high-voltage switchgear can be understood to be a switchgear in which voltages of over 60 kV can be switched.
  • the switchgear can be, for example, a gas-insulated switchgear (GIS).
  • the switching device has a control unit. This is designed as a device for data processing as described above.
  • Figure 1 shows a diagram illustrating a method according to an embodiment of the present invention. Accordingly, Figure 1 shows a method for monitoring the switch-on characteristics of an electrical switching device. Such a method comprises at least the method steps: i) switching on the switching device, according to step 10; ii) monitoring the supply voltage during the switch-on process of the switching device, according to step 12; and iii) monitoring the switching voltage during the switch-on process of the switching device, according to step 14, wherein iv) according to step 16 the supply voltage and the switching voltage are monitored with regard to their voltage values and the voltage values are compared with predefinable target values or target ranges.

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Einschaltcharakteristik eines elektrischen Schaltgeräts, wenigstens aufweisend die Verfahrensschritte: i) Einschalten des Schaltgeräts; ii) Überwachen der Versorgungsspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts; und iii) Überwachen der Schaltspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts, wobei iv) die Versorgungsspannung und die Schaltspannung hinsichtlich ihrer Spannungswerte überwacht und die Spannungswerte mit vorgebbaren Sollwerten oder Sollbereichen verglichen werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Überwachen der Einschaltcharakteristik eines Schaltgeräts
Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zum Überwachen der Einschaltcharakteristik eines elektrischen Schaltgeräts . Die vorliegende Erfindung betri f ft ferner ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen dieses Verfahrens , eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung zum Durchführen eines derartigen Verfahrens als auch ein elektrisches Schaltgerät , welches eine Steuereinheit zum Durchführen dieses Verfahrens aufweist .
Die ordnungsgemäße Funktion eines Schaltgeräts hängt wesentlich von der Qualität der Versorgungs- bzw . Schaltspannung ab . Insbesondere im Einschaltmoment kann durch die damit üblicherweise verbundene dynamische Einschaltcharakteristik des Schaltgeräts die Versorgungs- bzw . Schaltspannung unter die erforderliche Mindestspannung einbrechen, wenn die Spannungsquelle zu schwach dimensioniert ist . Dadurch kann es zu Funktionsaus fällen und Störungen kommen . Diese Probleme können zwar bei der Inbetriebsetzung durch den Anwender bemerkt werden . Oftmals bleiben derartige Ef fekte j edoch zunächst unbemerkt und machen sich erst im späteren Betrieb bemerkbar .
Ein eventueller Geräteaus fall bei der Inbetriebsetzung kann im Rahmen einer Fehlersuche entdeckt werden . Beispielsweise kann ein Os zilloskop verwendet werden, um die Einschaltcharakteristik zu ermitteln . Tritt der Fehler erst später im Betrieb auf , müssten Langzeitschriebe von vielen Einschaltvorgängen auf gezeichnet werden, um diese Art von Fehler zu entdecken .
Die Lösungen aus dem Stand der Technik weisen noch Verbesserungspotential auf . Insbesondere weisen derartige Lösungen Verbesserungspotential hinsichtlich einer sicheren und ver- lässlichen Überwachung der Einschaltcharakteristik von Schaltgeräten auf .
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden . Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung bereitzustellen, durch welche eine sichere und verlässliche Überwachung der Einschaltcharakteristik von Schaltelementen erlaubt werden kann .
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß zumindest zum Teil durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß ferner zumindest zum Teil durch ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruch 7 , durch eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch ein elektrisches Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 . Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder der Figur beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder der Figur beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt .
Beschrieben wird ein Verfahren zum Überwachen der Einschaltcharakteristik eines elektrischen Schaltgeräts , wenigstens aufweisend die Verfahrensschritte : i ) Einschalten des Schaltgeräts ; ii ) Überwachen der Versorgungsspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts ; und iii ) Überwachen der Schaltspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts , wobei iv) die Versorgungsspannung und die Schaltspannung hinsichtlich ihrer Spannungswerte überwacht und die Spannungswerte mit vorgebbaren Sollwerten oder Sollbereichen verglichen werden . Ein derartiges Verfahren erlaubt eine sichere und verlässliche Überwachung der Einschaltcharakteristik von Schaltelementen .
Das hier beschriebene Verfahren dient somit dazu, die Einschaltcharakteristik eines elektrischen Schaltgeräts zu überwachen . Unter einem elektrischen Schaltgerät kann dabei insbesondere ein Leistungsschalter oder bevorzugt ein Leistungsschütz verstanden werden . Beispielsweise kann das elektrische Schaltgerät Teil einer Mittelspannungsschaltanlage oder einer Hochspannungsschaltanlage sein .
Unter einer Einschaltcharakteristik ist das Verhalten des Schaltgeräts bei einem Einschalten, also bei einem Zusammenführen der Kontakte des Schaltgeräts , zu verstehen .
Diesbezüglich ist es bekannt , dass bei einem Einschalten des Schaltgeräts die Versorgungs- bzw . Schaltspannung unter die erforderliche Mindestspannung einbrechen kann . Dies etwa, wenn die Spannungsquelle zu schwach dimensioniert oder falsch konfiguriert ist . Dadurch können Fehl funktionen ausgelöst werden, was erfindungsgemäß j edoch verhindert oder die Gefahr hierfür zumindest deutlich reduziert werden kann .
Hierfür umfasst das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte , wobei die Nummerierung nicht zwingend die Reihenfolge der Durchführung der Verfahrensschritte anzeigen soll .
Gemäß Verfahrensschritt i ) findet ein Einschalten des Schaltgeräts statt . Entsprechend werden die Kontakte des Schaltgeräts geschlossen . Diesbezüglich ist es an sich bekannt , dass etwa ein Festkontakt und ein Bewegkontakt vorliegen . Durch ein axiales Verlagern des Bewegkontaktes auf den Festkontakt können die Kontakte zueinander geführt werden, was das Schaltgerät einschaltet .
Gemäß Verfahrensschritt ii ) wird die Versorgungsspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts überwacht und entspre- chend wird gemäß Verfahrensschritt iii ) die Schaltspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts überwacht . Dies kann in an sich bekannter Weise durch Spannungsmessungen am Schütz erfolgen .
Dabei wird die Spannungsmessung vorzugsweise mit einem Analog-Digitalwandler durchgeführt , der entweder als diskretes Bauelement in der Steuerelektronik implementiert wird, oder, falls ein Mikrocontroller verwendet wird, vorzugsweise als integrierte Komponente im Controller vorliegt . Dies ist dem Fachmann an sich bekannt .
Insbesondere kann eine Überwachung hierbei die Überwachung des zeitlichen Verlaufs der Versorgungsspannung und der Schaltspannung bedeuten, wobei die Spannung über den zeitlichen Verlauf auf gezeichnet werden kann . Beispielsweise kann eine Überwachung des zeitlichen Verlaufs der Versorgungsspannung und der Schaltspannung derart erfolgen, dass eine Überwachung dieser Spannungen vor einem Einschalten des Schaltgeräts oder unmittelbar mit dem Einschalten des Schaltgeräts startet und nach Beenden von stromstarken Aktivitäten des Steuergeräts endet , wie dem Abschalten des Antriebsstroms .
Hinsichtlich der Überwachung der Schaltspannung und der Versorgungsspannung ist es gemäß Verfahrensschritt iv) weiterhin vorgesehen, dass diese hinsichtlich ihrer Spannungswerte überwacht und die Spannungswerte mit vorgebbaren Sollwerten oder Sollbereichen verglichen werden . In anderen Worten soll geprüft werden, ob und inwieweit die Schaltspannung und die Versorgungsspannung bei dem Einschaltvorgang in einem vorgebbaren Spannungsniveau, also Spannungsbereich oder konkretem Spannungswert , liegen, oder ob eine Abweichung vorliegt , die größer ist als ein vorgebbarer Grenzwert .
Entsprechend kann bei dem hier beschriebenen Verfahren ermittelt werden, ob beispielsweise ein Spannungsabfall bei einem Einschalten vorliegt . Insbesondere ein Spannungseinbruch kann dazu führen, dass eine Fehl funktion beim Betrieb auftritt , was es zu verhindern gilt .
Entsprechend kann es bei dem hier beschriebenen Verfahren von Vorteil sein, dass in Verfahrensschritt iv) überwacht wird, ob wenigstens eine der Versorgungsspannung und der Schaltspannung unter einen vorgebbaren Mindestwert fallen .
Dabei kann ein derartiger Fehlerfall erfindungsgemäß auf besonders einfache und verlässliche Weise detektierbar sein . Denn ein eventueller Geräteaus fall bei der Inbetriebsetzung kann auf einfache Weise durch Auswertung der ermittelten Spannungswerte im Hinblick auf die entsprechenden Sollwerte erfasst werden . Dies auf besonders einfache und verlässliche Weise . Eine aufwändige und umfangreiche Fehlersuche ist hierfür nicht notwendig .
Darüber hinaus kann insbesondere bei Auf zeichnung der ermittelten Spannungswerte beziehungsweide deren Sollwertabweichung auch ein möglicher Fehler im Vorfeld entdeckt werden . So kann beispielsweise bei einem schleichend sich vergrößernden Fehler eine sukzessive Abnahme der Spannungswerte auch dann ermittelt werden, wenn noch kein Fehler vorliegt , so dass durch etwaige Servicearbeiten ein Fehler nicht nur erkannt , sondern eventuell auch vermieden werden kann .
Entsprechend kann es von besonderem Vorteil sein, dass bei Verfahrensschritt iv) der zeitliche Verlauf der Versorgungsund Schaltspannung auf gezeichnet wird .
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass ein Warnhinweis ausgegeben wird, wenn wenigstens eine der Schaltspannung und der Versorgungsspannung einen vorgebbaren Abstand zu den Sollwerten oder Sollwertbereichen verlassen . In dieser Ausgestaltung kann somit ein Fehlerfall besonders sicher berücksichtigt werden . Denn für den Fall , dass die Spannungswerte über einem vorgebbaren Bereich von einem Sollwert oder Sollwertbereich abweichen, kann unmittelbar ein Benutzer auf den Fehlerfall hingewiesen werden, so dass entsprechende Gegenmaßnahmen, etwa ein Ausschalten des Schaltgeräts oder eine Konfiguration der Spannungsquelle , ermöglicht werden .
Die entsprechenden Gegenmaßnahmen können dabei beispielsweise in Antwort auf den Warnhinweis manuell durch einen Benutzer eingeleitet werden .
Grundsätzlich können entsprechende Gegenmaßnahmen auch automatisiert durch eine Steuereinheit des Schaltgeräts ausgeführt werden, wobei dies grundsätzlich unabhängig davon möglich ist , ob ein Warnhinweis ausgegeben wurde oder nicht .
Besonders bevorzugt kann Verfahrensschritt iv) mittels eines Analog-Digital-Wandlers erfolgen . In dieser Ausgestaltung kann auf einfache Weise insbesondere mit einem Microcontroller eine Überwachung und gegebenenfalls Auf zeichnung und Auswertung der Schaltspannung und der Versorgungsspannung möglich sein . Insbesondere kann eine Steuereinheit durch eine entsprechende Software dazu ausgerüstet werden, dass beschriebene Verfahren aus zuführen . Alternativ könnte ein zusätzlichen Diagnosegerät im Schaltgerät vorgesehen werden, welches diese Funktionalität übernehmen kann .
Bei Verwendung eines Analog-Digitalwandlers beziehungsweise eines Microcontrollers , kann es bevorzugt sein, dass vor dem Einschalten des Schaltgeräts eine Initialisierung des Wandlers erfolgt . In anderen Worten erfolgt ein Einschalten des Schaltgeräts erst dann, wenn der Wandler beziehungsweise der Microcontroller initialisiert ist . In dieser Ausgestaltung kann darauf reagiert werden, dass bei identischer Schaltspannung und Versorgungsspannung direkt nach Einschalten der Versorgungsspannung der Mikroprozessor und sein AD-Wandler eine Initialisierungs zeit benötigen, in der das System die Versorgungsspannung nicht messen kann . Diese Phase kann daher nicht überwacht werden . Da der Schaltvorgang die für die zu überwachende Spannungsquelle eine besonders kritische Last darstellt , kann in dieser Ausgestaltung das Schaltgerät derart eingestellt werden, dass der Schaltbefehl grundsätzlich nach der Initialisierungsphase ausgeführt wird . Diese Ausgestaltung kann beispielsweise gezielt für Inbetriebset zungstests gewählt werden .
Grundsätzlich kann es dabei vorteilhaft sein, dass die Initialisierungsphase , etwa durch eine möglichst ef fi ziente Firmware , möglichst kurz ist .
Für den Fall , dass die Versorgungsspannung und die Schaltspannung getrennt sind, ergibt sich eine vereinfachte Verfahrens führung . In diesem Fall findet der Einschaltvorgang des Schaltgeräts weitgehend leistungsarm statt . Direkt nach Einschalten der Versorgungsspannung benötigt der Mikroprozessor und sein AD-Wandler zwar ebenfalls eine Initialisierungszeit , in der das System die Versorgungsspannung nicht messen kann . In dieser Initialisierungsphase wird allerdings kein Schaltbefehl ausgeführt werden, der eine besondere Last für die zu überwachende Spannungsquelle darstellt . Daher kann diese Ausgestaltung bevorzugt sein .
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens wird hiermit auf die Beschreibung des Computerprogrammprodukts , die Vorrichtung zur Datenverarbeitung, das elektrische Schaltgerät , die Figur und die Beschreibung der Figur verwiesen .
Beschrieben wird ferner ein Computerprogrammprodukt , umfassend Befehle , die bei der Aus führung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren wie vorstehend beschrieben aus zuführen .
Ein derartiges Computerprogramm kann beispielsweise auf einer Steuereinheit des Schaltgeräts geladen sein und Steuerbefehle umfassen, welche die Schritte des hier beschriebenen Verfahrens initialisieren . Der Vorteil eines derartigen Computerprogrammprodukts kann darin gesehen werden, dass , wie auch bei dem Verfahren einschlägig, eine automatische Entdeckung von Defekten bei der Stromversorgung von Schaltgeräten insbesondere Mittelspannungsschaltgeräten, möglich ist . Daraus ergibt sich eine häufige und sichere Erkennung von Fehlinstallationen, Proj ektierungen und Gerätedefekten insbesondere an Schaltgerät und/oder Spannungsquelle .
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Computerprogrammprodukts wird hiermit auf die Beschreibung des Verfahrens , die Vorrichtung zur Datenverarbeitung, das elektrische Schaltgerät , die Figur und die Beschreibung der Figur verwiesen .
Beschrieben wird ferner eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend einen Prozessor, der so konfiguriert ist , dass er das Verfahren wie vorstehend beschrieben aus führt .
Beispielsweise kann die Vorrichtung ein Steuergerät des Schaltgeräts sein . Falls das Schaltgerät , wie etwa das Mittelspannungsschaltgerät , ohnehin über eine entsprechende Elektronik zur Steuerung des Schaltgerätes verfügt , kann die beschriebene Funktionalität leicht durch eine entsprechende Firmware kostenef fi zient realisiert werden . Falls dies nicht der Fall ist , kann diese Funktion in Form eines zusätzlichen Diagnosegeräts im Schaltgerät realisiert werden .
Insbesondere kann ein vorbeschriebenes Computerprogrammprodukt auf das Steuersystem geladen werden, um das beschriebene Verfahren aus zuführen .
Der Vorteil einer derartigen Vorrichtung kann zusammenfassend wiederum darin gesehen werden, dass eine automatische Entdeckung von Defekten bei der Stromversorgung von Schaltgeräten insbesondere Mittelspannungsschaltgeräten, möglich ist . Daraus ergibt sich eine häufige und sichere Erkennung von Fehl- Installationen, Proj ektierungen und Gerätedefekten insbesondere an Schaltgerät und/oder Spannungsquelle .
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale der Vorrichtung zur Datenverarbeitung wird hiermit auf die Beschreibung des Verfahrens , des Computerprogrammprodukts , des elektrische Schaltgeräts , die Figur und die Beschreibung der Figur verwiesen .
Beschrieben wird ferner ein elektrisches Schaltgerät , aufweisend eine Steuereinheit , wobei die Steuereinheit eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung aufweist , wie vorstehend beschrieben .
Ein derartiges Schaltgerät kann beispielsweise einen Leistungsschalter oder bevorzugt ein Leistungsschütz ausbilden und Teil einer Mittelspannungsschaltanlage oder einer Hochspannungsschaltanlage sein . Unter einer Mittelspannungsschaltanlage soll dabei eine Schaltanlage verstanden werden, welche Spannungen von etwa ab 1 kV bis zu 60 kV schalten kann . Ferner kann unter einer Hochspannungsschaltanlage eine derartige Schaltanlage verstanden werden, bei der Spannungen von über 60 kV schaltbar sind . Ferner kann die Schaltanlage beispielsweise eine gasisolierte Schaltanlage ( GIS ) sein .
Beispielsweise zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens weist das Schaltgerät eine Steuereinheit auf . Dieses ist als Vorrichtung zur Datenverarbeitung ausgestaltet wie vorstehend beschrieben .
Der Vorteil eines derartigen Schaltgeräts kann zusammenfassend wiederum darin gesehen werden, dass eine automatische Entdeckung von Defekten bei der Stromversorgung von Schaltgeräten, insbesondere Mittelspannungsschaltgeräten, möglich ist . Daraus ergibt sich eine häufige und sichere Erkennung von Fehlinstallationen, Pro ektierungen und Gerätedefekten insbesondere an Schaltgerät und/oder Spannungsquelle . Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des elektrischen Schaltgeräts , wird hiermit auf die Beschreibung des Verfahrens , des Computerprogrammprodukts , der Vorrichtung zur Datenverarbeitung, die Figur und die Beschreibung der Figur verwiesen .
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der Figur . In der Figur zeigt :
Fig . 1 ein Diagramm darstellend ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
Figur 1 zeigt ein Diagramm darstellend ein Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung . Entsprechend stellt Figur 1 ein Verfahren zum Überwachen der Einschaltcharakteristik eines elektrischen Schaltgeräts dar . Ein derartiges Verfahren umfasst wenigstens die Verfahrensschritte : i ) Einschalten des Schaltgeräts , gemäß Schritt 10 ; ii ) Überwachen der Versorgungsspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts , gemäß Schritt 12 ; und iii ) Überwachen der Schaltspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts , gemäß Schritt 14 , wobei iv) gemäß Schritt 16 die Versorgungsspannung und die Schaltspannung hinsichtlich ihrer Spannungswerte überwacht und die Spannungswerte mit vorgebbaren Sollwerten oder Sollbereichen verglichen werden .
Insbesondere durch Verwendung eines Mikroprozessors mit Analog-Digitalwandlung wird der zeitliche Verlauf der Versor- gungs- und Schaltspannung auf gezeichnet . Wenn dabei Unterschreitungen der Mindestspannung entdeckt werden, kann dem Anwender über Anzeigeelemente , wie etwa über LEDs oder über eine evtl , vorhandene Kommunikationsschnittstelle , beispielsweise USB oder RS485 , die Fehlersituation mitgeteilt werden . Insbesondere eine grafische Ausgabe des zeitlichen Verlaufs der Spannung während des Einschaltzeitraums kann dem Anwender das Konfigurationsproblem einer zu schwach ausgelegten Spannungsquelle veranschaulichen .
Falls das Schaltgerät ohnehin über eine entsprechende Elektronik zur Steuerung des Schaltgeräts verfügt , kann die beschriebene Funktionalität leicht durch eine entsprechende Firmware kostenef fi zient realisiert werden . Falls nicht , kann diese Funktion in Form eines zusätzlichen Diagnosegeräts im Schaltgerät realisiert werden .
Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begri f fes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst .
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Aus führungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
Bezugs zeichenliste 10 Schritt
12 Schritt
14 Schritt
16 Schritt

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Überwachen der Einschaltcharakteristik eines elektrischen Schaltgeräts , wenigstens aufweisend die Verfahrensschritte : i ) Einschalten des Schaltgeräts ; ii ) Überwachen der Versorgungsspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts ; und iii ) Überwachen der Schaltspannung bei dem Einschaltvorgang des Schaltgeräts , wobei iv) die Versorgungsspannung und die Schaltspannung hinsichtlich ihrer Spannungswerte überwacht und die Spannungswerte mit vorgebbaren Sollwerten oder Sollbereichen verglichen werden .
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass in Verfahrensschritt iv) überwacht wird, ob wenigstens eine der Versorgungsspannung und der Schaltspannung unter einen vorgebbaren Mindestwert fällt .
3 . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass bei Verfahrensschritt iv) der zeitliche Verlauf der Versorgungs- und Schaltspannung auf gezeichnet wird .
4 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass Verfahrensschritt iv) mittels eines Analog-Digital-Wandlers erfolgt .
5 . Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass vor dem Einschalten des Schaltgeräts eine Initialisierung des Wandlers erfolgt .
6 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass ein Warnhinweis ausgegeben wird, wenn wenigstens eine der Schaltspannung und der Versorgungsspannung einen vorgebbaren Abstand zu den Sollwerten oder Sollwertbereichen nicht einhält .
7. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
8. Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
9. Elektrisches Schaltgerät, aufweisend eine Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung nach Anspruch 8 aufweist.
10. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Schaltgerät ein
Leistungsschütz ist.
EP24732403.1A 2023-06-02 2024-05-24 Verfahren zum überwachen der einschaltcharakteristik eines schaltgeräts Pending EP4690270A1 (de)

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