SE1230023A1 - Omkopplare och förfarande för att ansluta minst en elektriskapparat till en energikälla - Google Patents

Abstract

Sammandrag En elektrisk omkopplare innefattande en forsta anslutningskontakt anordnad for anslutning till minst en (elektrisk) energikalla, en andra anslutningskontakt anordnad for anslutning till minst en elektrisk apparat, en stromstallare anordnad for att sluta eller bryta en koppling anordnad mellan namnda forsta och andra anslutningskontakt och en styranordning anordnad att styra namnda stromstallare mellan namnda forsta och andra anslutningskontakt. Uppfinningen är kannetecknad av minst en generator anordnad att avge minst en signal till namnda andra anslutningskontakt, minst en sensor anordnad att avkanna minst en signal fran namnda andra anslutningskontakt, namnda sensor anordnad att mata minst en spanning over, och minst en strom genom, minst ena till namnda andra anslutningskontakt ansluten elektrisk apparat och i beroende av resultatet av namnda matningar styra nananda stromstallare att bryta kopplingen frail namnda generator och namnda sensor och sluta kopplingen till nananda forsta anslutningskontakt, varvid uppnas att matningarna kan ske med ofarlig lagspanning och den andra anslutningskontakten halls fri fran en energikallas energi tills att energin behovs.

Description

Tekniskt omrade Uppfinningen avser en omkopplare for att bryta bort spanningen ut i ledningen till en apparat nar ingen energiforbrukning sker, samt att kunna gra anslutna ledningar och apparater spanningsforande nar dessa slas pa ute i flagon anslutnings punkt, enligt bestamda regler.

Bakgrund Det är i dag sa att ledningar ut till olika eldrivna anordningar som regel ligger med spanning pa darfor att om en ansluten apparat ska anvandas, sa maste det ligga spanning ut till strombrytaren som reglerar till och franslag. Om det inte finns nagon spanning i ledningen nar en apparat slas pa dvs. nar apparatens strombrytare slas ph, kommer apparaten inte att fungera. Av denna anledning är det sa att ledningar ut till olika forbrukare normalt alltid är spanningsforande, anda fram till en apparats strombrytare, aven om ingen spanning behovs och inga apparater är tillslagna. Detta är nagot som man tar for givet, sa är det och det är inte mycket att Ora at. Om man ska starta en maskin, eller tanda en lampa, maste det finnas spanning i ledningen ut till forbrukaren for att det ska fungera. Forevarande uppfinning avser att andra pa detta, sa att ledningar och apparater som är anslutna kan bli helt ofarliga och spanningslosa nar ingen ansluten apparat är aktiverad.

Nar det galler sakringar kan denna uppfinning ocksa anvandas for att underlatta aterstallning och for okad sakerhet. I dag är det sa, att om en sakring loser ut och bryter spanningen, maste man oftast manuellt aterstalla sakringen for att ater fa spanning. Sakringarna kan finnas langt bort och de kan vara svara att hitta i en elcentral som ocksakan vara svar att na. I dag finns ingen annan mojlighet an att ga till elcentralen for att ater fa spanning.

Forevarande uppfinning kan andra pa det, och Ora det mojligt att var som helst i anslutning till en sakrings spanningsforande ledning aterstalla sakringen for att ater fa spanning ut i ledningen, samtidigt som en ansluten ledning kan bli helt spanningslos om ingen last är aktiverad. Detta sker enligt speciella regler som narmare redogors for i den mer detaljerade beskrivningen.

Vidare galler for jordfelsbrytare i dag att dessa ska losa ut i handelse av overslag, lackstrommar eller fara, men jordfelsbrytare sitter oftast i anslutning till elcentraler eller elektriska uttag. Av den anledningen är fortfarande anslutna ledningar och anslutna maskiner spanningsforande. Detta kan orsaka skador speciellt i vata miljoer och utomhus. Forevarande uppfinning kan Oka sakerheten for jordfelsbrytare genom att da Ora alla ledningar ofarliga och spanningslosa nar ingen last är aktiverad.

En annan nackdel med dagens jordfelsbrytare är att de inte alltid loser ut. En nyligen gjord undersokning i Danmark har visat att ca. 7 % av installerade jordfelsbrytare inte loste ut nar de borde ha gjort det. Anledningen är oftast att den brytare/rela som ska bryta spanningen karvar, detta pa grund av att reldet inte anvants pa lange, eller inte blivit aktiverat i de intervall som foreskrivs av tillverkaren enligt instruktionen. Forevarande uppfinning loser detta problem genom att det rela som denna enhet anvander kan vara samma rela som normalt bryter spanningen ut till lasten. Darfor kommer jordfelsbrytarens brytare/rela att fà den rorelse ("motion") som behovs for att en jordfelsbrytare sakert ska fungera, nar en situation som en jordfelsbrytare ska skydda for intraffar. 1 Uppfinningens syfte Att genom en generell, och tills nu inte anvand mojlighet, att gra potentiellt farliga spanningsforande ledare och anslutna apparater spanningslosa och darmed ofarliga, samt att med denna mojlighet kunna integrera denna innovation, med t.ex. en jordfelsbrytare eller en automatsakring, for att pa detta sat Ora sakerhetsutrustning som är integrerad med uppfinningen mycket sakrare.

Denna innovation medfor att en jordfelsbrytare kan fungera sakrare, darfor att en jordfelsbrytare provas/testas regelbundet om samma omkopplare anvands for att losa ut jordfelsbrytaren. En jordfelsbrytare loser normalt ut ganska sallan och nar den ska losa ut intraffar det alltfor ofta att den inte loser ut darfor att de rorliga delarna i den brytande omkopplaren i jordfelsbrytaren karvar. Anledningen till detta är att jordfelsbrytare inte loser ut eller testas tillrackligt ofta.

Det omvanda hander ocksa att en jordfelsbrytare loser ut utan att det egentligen nagot fel i installationen. Detta kan bero pa att lite fukt kommit in i ledningen vilket da kan Ora sa att en jordfelsbrytare efter en langre tid av fukt i ledningen eller apparaten kan losa ut, en lackstrom har uppstatt. Detta kan av en anvandare uppfattas som frustrerande och det slutar da oftast med att man kopplar bort jordfelsbrytaren for att man upplever att jordfelsbrytaren är problemet.

Detta kan fà konsekvenser som är allvarliga. Att detta sker beror oftast pa att det under langre tid med spanning i en fuktig kabel, till slut ger en liten lackstrom som jordfelsbrytaren uppfattar som fara och darfor bryter spanningen ut i ledningen och apparaten stoppar.

Forevarande uppfinning gor att anslutande ledningar är spanningslosa da anslutna apparater inte är paslagna, darfor kommer dessa fel signaler inte att uppsta pa samma sat. De krypstrommar som orsakar dessa falska avbrott kan inte uppsta om det inte finns nagon spanning i ledningen, samtidigt som man kan anvanda de signaler som sands ut i ledningen till att analysera graden av lackstrom i ledningen, och om dessa är av sadan karaktar att jordfelsbrytaren behover bryta spanningen.

Forevarande uppfinning kan pa ett annat sat ocksà minska forekomsten av sklana av lackstrommar orsakade brytningar da de signaler som anvands for att detektera pa- och avslag av en last nu kan anvandas till att avgora graden av lackstrommar, vilket ska forklaras narmare i den mer detaljerade redogorelsen som foljer.

Pa liknande satt kan denna innovation anvandas integrerad med en automatsakring som da ocksa kan fungera sakrare tack vare de spanningslosa ledningarna da ingen last är i drift. Det blir da ocksa mojligt, att pa avstand, via en ansluten last aterstarta en utlost sakring, genom att helt enkelt sla av och sedan pa en last varvid den utlosta sakringen ater kan aktiveras. Sammankopplad med den ingaende mikrodatorn kan en mycket intelligent sakring fas som kan avgora graden av farlighet for att aterkoppla sakringen, som kan fas att aterstarta i mycket snabba testforsok.

En ytterligare fordel med uppfinningen är att den skyddar anslutna utrustningar/apparater mot transienter och overslag, t.ex. aska, genom att de inte konstant är anslutna till elnatet. 2 Uppfinningen avser ocksa att kunna spara energi, genom att ocksa kunna bryta bort onodiga tomgangsstrommar till apparater som anvander transformatorer och liknande energiomvandlare, t.ex. AC/DC-omvandlare. Transformatorer drar strom (energi) trots att ingen last är aktiverad och aven om apparaten är avstangd pga. jamforlusterna och andra omvandlare kan ha viss elektronik aktiv.

Forevarande uppfinning kan ocksa fjarrstyras via signal fran t.ex. telefon, dator eller liknande.

Figur beskrivning Uppfinningen forklaras narmare i nedanstaende beskrivning med hanvisning till bifogade figurer dar: Figur 1 visar ett principschema Over uppfinningen Figur 2 visar ett 1-poligt utforande av uppfinningen Figur 3 visar uppfinningen med en jordfelsbrytare Figur 4 visar uppfinningen med en automatsakring Figur 5 visar en elektrisk apparat (last) med en strombrytare och en funktion for att kunna styra denna brytare I samband med beskrivningen och i figurerna anvands foljande forkortningar: 1= forsta anslutningskontakt 2= andra anslutningskontakt AC = vaxelstrom (Alternating Current) AS = AutomatSakring BL = Brytare i Last C= kondensator (Capacitor) CS = stromsensor (Current Sensor) D= sensor E= Energikalla FB = Funktion for att styra Brytare Fi= Fas nummer i (i=1,2,...) f(t) = funktion, tidsberoende G= Generator HV = farlig spanning (High Voltage) i(t) = strom, tidsberoende, proportionell mot strom i neutralledare iz(t) = strom genom last, tidsberoende = Inport (i mikrokontroller) L= Last MC = mikrokontroller N= Neutral/Nollledare (i elkraftdistributionssystem) NC = Normalt sluten (Closed) NO = Normalt oppen (Open) 0 = Omkopplare 3 R = Reid RCD = jordfelsbrytare (Residual Current Device) RD = RelaDrivare S= Sensor, i jordfelsbrytare T= Tillstand (elektriskt), for last u(t) = spanning, tidsberoende ug(t) = generatorspanning, varierad tid, fas och amplitud Z = impedans Detaljerad beskrivnint I beskrivningen refereras till figur 1-5 och ovanstaende forkortningar.

Uppfinningen avser en elektrisk omkopplare (0) mellan en forsta anslutningskontakt (1) som är anordnad for anslutning till en elektrisk energikalla (E) och en andra anslutningskontakt (2) som är anordnad for anslutning till en elektrisk apparat (L). En stromstallare (R) är anordnad for att sluta eller bryta en koppling mellan de forsta och andra anslutningskontakterna och en styranordning (MC). Medel for att driva stromstallaren (RD) är anordnat att styra stromstallaren (R) mellan de forsta (1) och andra anslutningskontaktema (2).

En generator (G) är anordnad att avge en (kand) lagspanningssignal som varieras i tiden, ug(t), till den andra anslutningskontakten (2) och en sensor (D) är anordnad att mata den resulterande signalspanningen, u(t), over den andra anslutningskontakten, och mata en signal, i(t), proportionell mot strommen genom de andra anslutningskontaktema (2) med hjalp av en stromsensor (CS).

Forhallandet mellan spanningen u(t) och strommen i(t), dvs. impedansen z(t) beraknas och med ledning av resultatet av matningarna och berakningarna kan det avgoras om en (eventuellt) ansluten elektrisk apparat (L) är pa, av eller befinner sig i ett annat/nytt (har bytt) tillstand (T) (elektriskt).

Uppfinningen bör kalibreras regelbundet for att kunna mata korrekta varden sâ att de beraknade impedanserna blir tillrackligt noggranna. Detta kan forslagsvis ske nar ingen last är ansluten, eller nar lastens impedans är mycket hog, dvs. sannolikt avbrott mellan anslutningskontakerna (2) till lasten. Pa detta sat erhalls information om generatorns (G) inre impedans och/eller kannedom om den genererade signalens tomgangskaraktaristik att anvandas vid berakningarna.

Impedansmatningarna kan ocksa ske enligt andra metoder, t.ex. bryggkopplingar, (auto-) balanserade bryggor, resosonansmetoden etc. forutom den har visade I-V-metoden (strom-/spanningmetoden).

Styrprogrammet kan utformas att utfora detta automatiskt. Sensorn (D) dr hogimpediv for att inte paverka matresultaten.

Beroende av tillstandet (T) styrs stromstallaren (R) att bryta kopplingen fran generatom (G) och sensor (D) och sluta kopplingen till den forsta anslutningskontakten (1), eller att vara oforandrat och fortsatta med matningarna och berakningarna. 4 Harigenom uppnas den stora fordelen att matningarna kan ske med ofarlig lagspanning och att den andra anslutningskontakten (2) halls fri frail energikallans (E) energi tills att energin behovs av en ansluten elektrisk apparat (L).

Nar en elektrisk apparat ansluts/kopplas till energikallan kan den forbrukade strommen matas med stromsensom (CS) (en mot strommen proportionell signal) och det gar att detektera nar apparaten (L) aterigen andrar tillstand (T) eller karaktaristika.

Impedansen kan ocksa beraknas om energikallans (E) specifikation är kand.

For att ytterligare avgora karaktaristiken pa en ansluten elektrisk apparat (L) sa kan den genererade signalen, ug(t), utgoras av minst tva olika frekvenser, dvs. ug(t) = ulg(t) + u2g(t).

Den genererade signalen, ug(t), kan ocksa utgoras av signaler av olika frekvens, form, fas, amplitud och modulation.

Vidare kan den genererade signalen, ug(t), utgoras av frekvens- och amplitudsvep, och olika kombinationer av nananda signaler och metoder.

Generatom (G), sensom (D), drivaren for omkopplaren (RD) och eventuella andra in- och utorgan integreras lampligen med en mikrokontroller, aven kallad inbaddad mikrodator, och ett lampligt styrprogram.

Genom att den elektriska omkopplaren kan integreras tillsammans med en jordfelsbrytare (RCD) uppnas att stromstallaren regelbundet byter lagen sa att funktionen hindras att larva och att sakerheten for elskador kan okas.

Genom att den elektriska omkopplaren kan integreras tillsammans med en automatsakring (AS), aven kallad dvargbrytare, uppnas att omkopplaren kan fungera som en helautomatisk sakring fore den egentliga (automat-) sakring loser ut. Aven har okas sakerheten och handhavandet forenklas vasentligen.

Forevarande uppfinning kan aven genom att karma av en transformators impedans, och den anslutna apparatens impedans genom den transformerade (omsesidiga) impedansen avgora nar en last är pa respektive ay. Denna information kan anvandas sa att enheten kan bryta spanningen ut till lasten. Transformatom blir aven spanningslos och darmed sker ingen energiforbrukning.

Data kan analyseras genom att signalema som sands ut i ledningarna gor att impedansen av den anslutna apparaten kan beraknas och avgora graden av forandringar hos karaktaren av anslutna apparater.

Uppfinningen är inte begransad till de beskrivna utforingsformerna utan definieras av patentkraven. T.ex. kan flera faser for energitillforsel anvandas med flera poler i omkopplaren, flera energikallor, apparater (laster), omkopplare och kombinationer av dessa anvandas.

Uppfinningen lampar sig i alla sammanhang dar el finns med, som exempel belyser vi har elcentraler: med kablar pa 230 och 400 volt liggande pa golven eller hangande utefter vaggarna, till olika maskiner och forbrukare pa ett bygge. Med forevarande uppfinning blir en ansluten maskin och kabeln ut till maskinen spanningslos sa fort maskinen slas av eller sa fort kabelns handske kopplas bort fran maskinen, det är sedan helt riskfritt att hantera kabeln. En avslagen maskin betyder att kabeln ut till maskinen är utan spanning, fram till dess att maskinen slas pa.

Uppfinningen avser alltsa en omkopplare anordnad for anslutning till en stromkalla, dar omkopplaren kan fas att karma av om en ansluten elektrisk apparat utefter en ansluten matarledning kopplad till omkopplaren är pa eller avslagen, varvid omkopplaren är anordnad att bryta spanningen ut till matarledningen nar ingen ansluten elektrisk apparat är paslagen, samt att omkopplaren kan styras till att koppla pa spanning sa snart nagon ansluten elektrisk apparat aktiveras utefter denna matarledning varfor sagda omkopplare pa detta sat kommer att styras till att koppla av och pa spanningen ut i matarledningen av de elapparater som är anslutna till dessa matarledningar.

Uppfinningen beskriver en omkopplare (0) som styrs av ett system av signaler som skickas ut i den elektriska ledningen (Fi, ifortsattningen F) fram till en ansluten last (L) och genom en brytarfunktion (FB) som reglerar lasten (L) och dess pa och avslag. Nar lasten (L) är i vila är (BL) oppen och det finns ingen forbindelse till (F) dvs. avbrott. Nar rela (R) är i vila är kontakterna i lage NC (Normally Connected) vilket far lasten att bli ansluten till detektorn/sensorn (D) och mikrodatorn (MC) som da registrerar att de signaler som sands ut fran generatorn (G) till ledningen inte kommer tillbaks till detektorn (D) samtidigt som spanningen och kontakten i ledningarna (N) och (F) är brutna av rela (R).

Brytarfunktionen (FB) kan aktiveras manuellt eller med fjarraktivering via t.ex. telefonsignal. Nar (BL) sluts for att aktivera lasten (L) kommer detektorn (D) och mikrodatorn (MC) att motta de signaler som hela tiden sands ut i ledningen via rela (R). Reid (R) far da signal via reladrivaren (RD) att aktiveras sa att HV AC- linjen kopplas in till lasten (L) varvid detektorns signal ut i ledningen samtidigt kopplas bort.

Nar sedan lasten (L) stangs av, dvs. (BL) bryts kommer en ingdende stromsensor (CS) att detektera detta, vilket medfor att signal utgar till reladrivaren (RD) att bryta spanningen i ledningarna (N) och (F) ut till lasten (L) varvid signalen frail (G) ker kan ga ut i ledningen (F) och (N) samtidigt som signalen nu inte langre kommer runt for att avlasas i detektorn (D) och mikrodatorn (MC) vilket betyder att lasten är avslagen och att spanning ut till lasten (L) skall forbli bruten.

En sakring loser normalt ut pa grund av overbelastning, dvs. ett for Mgt strom(energi-)uttag. Om exempelvis bade brodrost, kaffebryggare och mikrovagsugn i samma sakring startas samtidigt kan sakringen bli overbelastad och bryta strommen, men man forstar oftast varfor det sker, man marker direkt vad som hänt. Mikron tystnar, liksom vattenkokaren, och brodrosten. Man stanger da av nagon apparat eller alla anslutna apparater. Sedan gar man ner till elcentralen letar rat pa sakringen som har lost ut och byter eller aktiverar automatsakringen. Strorm-nen kommer d tillbaks och man kan fortsatta att anvanda apparatema, men nu ansluter man inte alla apparater pa en gang.

Om man i stallet hade haft en sakring med forevarande uppfinning ansluten, hade det rackt med att sla av alla apparater, for att darefter sla pa nagon av apparaterna igen. Den inbyggda 6 mikrodatom styr da reldet som da provar att pa nytt ge strom ut till ledningen. Om inga fel finns i ledningen annat an den tillfalliga overbelastningen, kommer strongmen att darefter vara pa utan att man behovt ga ner till el centralen.

Om sakringen i stallet lost ut darfor att det varit en kortslutning, i ledningen, kommer det inte att ga att aterstalla sakringen, sa lange denna kortslutning eller anslutna last inte atgardas. Om sakringen loser ut nar ingen är hemma, kommer ingen aterstallning att ske, darfor att enhetens mikrokontroller kommer att registrera att brytningen skett pa grund av overbelastning kortslutning eller liknande och att det nu fordras att man manuellt eller pa annat sat kopplar bort alla laster som är anslutna till den aktuella sakringsgruppen for att ater fa spanning ut i ledningen, om nu felet inte ligger ute i ledningen, da maste forst detta fel atgardas innan omkopplaren ater kan ge spanning ut i natet.

I de fall uppfinningen ska appliceras integrerad med en automatsakring (AS), ska det vara mojligt att aterstalla sakringen genom att aktivera en last (L), efter det att alla laster forst brutits, sa att detektorsignalen som utgar i ledningen N och F efter det att rela R brutit inte kan komma runt till detektom D eller mikrodatorn MC. Om flagon av de anslutna lasterna har lysdioder/lampor for att t.ex. visa att spanning är pa, kan signalen komma runt till detektom D via dessa lampor Genom att mata och registrera sadana motstand kan mikrodatom och detektorn D, bortse fran sadana standiga motstand och d programmeras att bortse fran detta som varande icke vasentligt for att hindra aft rela R skall aktiveras, har visat genom att brytare (FB) sluts av (BL). Elektroniken i sakringen som d utlost rela (R) behover d inte aterstallas for hand som normalt sker i en sakring. Om rela (R) nu ater loser ut registreras detta i mikrodatorn (MC) som en brytning samt hur snabb denna varit, samtidigt som en matning av den kortslutna kretsen sker.

Om nu installda varden overskrids, kan antalet mojliga aterstarter begransas for att minska risken for att skada ska uppsta pa grund av overbelastning, kortslutning eller annat fel. Mojlighet finns ocksa att Ora mycket korta tidsbegransade prov via (MC) som da kan koppla in (R) under en mycket kort period for att pa detta salt testa om det fortfarande finns nagot fel i inkopplingen. Hur dessa forlopp skall vara kan programmeras i (MC).

For att undvika att man omedelbart ska kunna aktivera (R) igen finns i (MC) tidsfordrojning som aktiveras efter att sakringsfunktionen utlost som medfor att man maste vanta en viss tid innan man pa nytt kan aktivera (R).

I enheten finns en avkanning for att detektera storleken pa den impedans som behovs for att aktivera (R). De signaler som skickas ut for att detektera om Lasten (L) aktiveras, fordrar en viss minsta storlek pa impedansen Over kontakten (BL) for att riktigt kunna detekteras av (D), detta for att forhindra att tex. en manniska ska kunna ta i ledningen (N) och (F) och darvid av mis stag kanske Ora sa att rela (R) ger spanning ut till lasten (L).

Teknisk forklaring av vad som sker: Nar rela R bryter, i detta fall darfor att sakringen lost ut, startar samtidigt signalerna fran enheten att ga ut i ledningen N och F for att undersoka om flagon last ar aktiverad. Om sa ar fallet ska signalen ga runt till D och MC for att lasas ay. Men nar brytningsorder nu kommer till reladrivaren RD darfor att sakringen lost ut, fordrar MC nu, att det for att aterstalla reldet, i lase NC = (spanning ut till lasten) nu fordras att denna signal forst bryts, under viss tid innan man pa nytt kan aktivera lasten och pa sa sat fa spanning ut till lasten. Detta detekteras av D och MC pa samma sat som om alla laster yore brutna, vilket da skulle resultera i att signalen inte skulle kunna ga runt och na D och MC vilket tolkas av MC som 7 att ingen last är aktiverad och darfor ska heller ingen spanning kopplas in i ledningen N och F. Forst efter att ledningen helt brutits, kan darfor aterstallning ske genom att flagon form av last aktiveras kopplat till denna sdkringsgrupp.

Vid en aterstart kommer rela R att styras att starta via MC efter viss fordrojning och efter ett visst mycket snabbt monster, som gor det mojligt att mycket sakert avgora om det finns nagra problem med att ater stromsatta ledningen. Skulle sadana problem finnas kvar t.ex. genom att stromsensorn CS kanner av ovanligt stor strom eller att MC noterar felkallor, eller att for manga startforsok gjorts kommer MC inte att tillata att rela R stromsatter ledningen med mindre an att detta da sker genom att R pa mekanisk vag aktiveras, via t.ex. en aterstallningsknapp.

For en jordfelsbrytare ansluten till denna uppfinning galler i stort sett samma funktions sat. Om jordfelsbrytare loser ut är det troligen for att det skett ett overslag, orsakat av nagot fel. Om detta sker samtidigt som man exempelvis klipper grasmattan med den eldrivna gras klipparen sa marker man att denna stannar. Normalt sa stanger man da av klipparen i detta lage varefter man gar till jordfelsbrytaren och konstaterar att den lost ut. Kanske att man sedan ser efter om det finns ett synligt fel pa sladd eller klippare. Om man inte hittar nagot fel, trycker man formodligen in knappen pa jordfelsbrytaren fa att ater fa spanning till klipparen, for att sedan ga till klipparen och d pa nytt forsoka starta denna. Om det gar bra fortsatter man att klippa men om jordfelsbrytaren loser ut igen letar man formodligen pa nytt efter ett fel, eller man kanske forsoker ansluta en annan sladd eller en annan apparat for att hitta felet.

For att aterstalla en jordfelsbrytare som lost ut kan samma villkor som galler for sakringar enligt ovan tilldmpas, dvs. jordfelsbrytaren kan aterstallas genom att ansluten last stdngs av for att sedan ater aktiveras om inget overslag langre foreligger kommer da spanningen ater ut till lasten efter det att lasten kopplats bort och sedan ater aktiverats.

Paslag av relaet och prov av mikrokontrollern kan da ske pa samma sat som i exemplet med automatsdkringen ovan.

Om forevarande uppfinning ar ansluten till jordfelsbrytare kan man Ora pa samma sat, men med den skillnaden att man nu kan prova att ater fà strom genom att stanga av grasklipparen for att sedan ater satta pa denna. Om inget fel finns är det nu bara att fortsatta att klippa gras. Skulle det nu vara sh att det är en skada pa sjalva sladden, kommer detektorsignalen som ska ga ut i kabeln att komma tillbaks hela tiden, vilket i sa fall resulterar i att det nodvandiga avbrott som fordras for att aterstarta omkopplaren uteblir, av den anledningen kommer heller inte omkopplaren att kunna aterstartas for att ge strom ut till ledningen. Detektorn och mikrokontrollern kan genom att analysera denna signal avgora i programmeringen vad som ska ske vid olika typer av signalstorning, fran det normala.

Om sladdens ena ledare skulle vara av kan detektorsignalen inte komma runt till detektorn och mikrokontrollern varfor reladrivaren inte kommer att aktivera omkopplaren vilket resulterar i att sladden ut till lasten forblir spanningslos och darmed ofarlig, detta sker da aven om inte jordfelsbrytare skulle reagera for ett sadant avbrott, vilket ytterligare starker sakerheten hos en jordfelsbrytare integrerad med uppfinningen.

I de fall uppfinningen integreras med en jordfelsbrytare (RCD) är funktionen hopbyggd med samma reld (R), men om (R) lost ut darfor att jordfelsbrytare funktionen lost ut av ett jordfel 8 kan inte (R) aterstartas efter visst antal fors& (ge strom ut till last och ledning) med mindre an att t.ex. en knapp (ej visad) for aterstallning trycks in pa (0).

Om lasten (L) da fortfarande dr inkopplad via (RCD), kommer rela (R) att ge strom ut till ledningen forst efter det att lasten (L) kopplas bort for att sedan ater kopplas till, darefter kan lasten ater fa spanning ut i ansluten ledning.

Om ledningen ut till lasten gar av eller skadas sa att spanningen inte kan ga fram kommer stromsensorn (CS) att detektera detta som att lasten (BL) brutits vilket medfor att rela (R) bryter spanningen ut i ledningen som da blir helt ofarlig. Detta skulle en jordfelsbrytare troligen inte reagera for trotts att detta är en farlig och mojlig handelse.

En jordfelsbrytare kan losa ut pa grund av mycket sma och ofarliga lackstrommar vilket ofta resulterar i att jordfelsbrytare tas bort helt darfor att man inte hittar vad som är fel. Av den anledningen kan forevarande uppfinning hjalpa att detektera storleken pa ett sadant fel. Nar en last (L) inte är paslagen kommer signaler fran enheten att ga ut i ledningen via (N) och (F) Normalt kommer dessa signaler inte tillbaks till detektom (D). Men i de fall det forekommer fukt och darmed lackstrommar kan dessa signaler komma tillbaks till detektorn (D) trots att brytaren (BL) inte är sluten. Karaktaren pa dessa strommar och spanningar kan nu analyseras i (MC) som da kan programmeras till att ignorera dessa som just ofarliga lackstrommar, sa lange installda varden understigs jordfelsbrytare kan d fungera sakrare, samtidigt som dessa lackstrommar i mindre grad kommer att utlosa jordfelsbrytare darfor att ledningama oftare kommer att vara spanningslosa ofarliga och inte fuktkansliga och exponerade som de är nar det hela tiden ligger spanning ut i ledningar och till maskiner och andra laster.

Aterstarten av rela R som styrs av MC kan goras pa samma satt som beskrivits for sakringen. Reid R aktiveras i mycket korta fors& samt att dessa forsok lagras i MC, dar startforsoken raknas och analyseras, for att sedan helt avbrytas om upprepade fors& bara leder till att jordfelsbrytare pa nytt loser ut. Jordfelsbrytaren maste da aterstallas manuellt med t.ex. en aterstallningsknapp, for att MC pa nytt skall nollstallas och kunna brukas.

For att minska risken for att en jordfelsbrytare ska losa ut av misstag pa grund av fukt, kan MC programmeras till att sla pa och av strommen i snabba intervall, detta for att minska risken for att jordfelsbrytare felaktigt ska uppfatta ett motstand (krypstrom) i en ledning som att det overskrider gransvardet som dr satt mycket lagt for en jordfelsbrytare. Pa detta salt kan vissa typer av onodiga brytningar av jordfelsbrytare undvikas, vilket i manga fall kan fa avgorande konsekvenser, da acceptansen for en jordfelsbrytare da kan Oka och att man da pa utsatta stallen kan anvanda jordfelsbrytare som man annars kanske struntar i att koppla in.

Genom att i MC analysera hur jordfelsbrytare bryter kan en anvandare genom att koppla in till en port i MC, t.ex. en USB-port, folja forlopp av brytningar och ocksa graden av overslag och storlek pa lackstrommar etc.

Detta kan sedan anvandas for att soka svar pa vad som orsakat att en jordfelsbrytare lost ut, och nar den gjort det. Pa detta salt kan man t.ex. styra en ansluten lanspump till att sla pa i kortare intervaller, om det dr sa att jordfelsbrytare loser ut efter det att pumpen varit i drift en langre tid, samtidigt ar det d ocksa mojligt att via en timer ansluten till MC programmera denna att styra R att sla pa och av, i detta fall pumpen, i onskade intervall. 9 Mojlighet finns ocksa att fjarrstyra forevarande uppfinning genom att fjdrrstyra en brytare som styr signal pulserna ut i ledningen N och F for att pa detta sdit t.ex.via en dator eller telefon styra ett forlopp efter derma enhet, att starta, eller stanna, efter behov.

Det kan gdlla fldktar motorer osv. Om lastens strombrytare alltid star i paslaget ldge kommer normalt signalerna som skickas ut i ledningen N och F inte ut i ledningen vilket av D och MC uppfattas som att lasten är paslagen och alltsa ska ha spanning ut i ledningarna N och F varfor t.ex. en ansluten fldkt gar. Om man nu onskar std.nga av derma Mkt via en forsta telebrytare kan derma kopplas mellan stromsensor CS och MC sa att signalen frail CS bryts vilket D och MC uppfattar som att lasten (flakten) är avslagen, varfor signal gar till relddrivaren RD att sdtta reld R i lagen NO sa att ingen spanning gar ut i ledningen varvid 115.kten stannar. En till den forsta telebrytaren ytterligare ansluten andra telebrytare bryter samtidigt for signalerna att na ut till ledningarna N och F. Nu kommer inga signaler tillbaka till D och MC, vilket tolkas som att fldkten är avslagen, vilket stammer. Ndr man sedan ater vill starta 115kten sluts den andra telebrytaren och den forsta telebrytaren pa kommando fran t.ex. en fjdrrstyrd mottagare. Signalerna gar da runt till detektorn D och MC vilket resulterar i att reld R slar over i NO och fldkten startar. Bade den forsta telebrytaren och den andra telebrytaren ar normalt slutna. Ndr fldkten (lasten) ska startas ger den fjdrrstyrda givaren, eller timern eller annat styrorgan order till den forsta telebrytaren och den andra telebrytaren att sluta varvid signalen 5.ter kan komma ut i ledningen och detekteras av D och MC som via relddrivaren RD sdtter reld. R i lage NO som da ger spanning ut till ledningarna N och F varvid flakten (lasten/lasterna) aterstartar.

Claims (10)

Patentkrav

1. En elektrisk omkopplare innefattande; en forsta anslutningskontakt anordnad for anslutning till minst en (elektrisk) energikalla; en andra anslutningskontakt anordnad for anslutning till minst en elektrisk apparat; en stromstallare anordnad for att sluta eller bryta en koppling anordnad mellan namnda forsta och andra anslutningskontakt; och en styranordning anordnad att styra namnda stromstallare mellan namnda forsta och andra anslutningskontakt; kannetecknad av minst en generator anordnad att avge minst en signal till namnda andra anslutningskontakt; minst en sensor anordnad att avkanna minst en signal fran namnda andra anslutningskontakt; namnda sensor anordnad att mata minst en spanning over, och minst en strom genom, minst ena till namnda andra anslutningskontakt ansluten elektrisk apparat; och i beroende av resultatet av namnda matningar styra namnda stromstallare; att bryta kopplingen frail namnda generator och namnda sensor; och sluta kopplingen till namnda forsta anslutningskontakt; varvid uppnas att matningarna kan ske med ofarlig lagspanning och den andra anslutningskontakten halls fri fran en energikallas energi tills att energin behovs.

2. Den elektriska omkopplaren enligt foregaende krav, vidare anordnad att minst ett forhallande mellan namnda spanning och strom, dvs. impedansen, beraknas; och namnda stromstallare styrs i beroende av namnda forhallande.

3. Den elektriska omkopplaren enligt nagot av foregaende krav, vidare anordnad tillsammans med en jordfelsbrytare varvid uppnas att stromstallaren regelbundet byter lagen sa att funktionen hindras att karva och att sakerheten for elskador kan okas.

4. Den elektriska omkopplaren enligt nagot av foregaende hay, vidare anordnad tillsammans med en automatsakring, aven kallad dvargbrytare. varvid uppnas att omkopplaren kan fungera som en helautomatisk sakring fore en egentlig (automat-) sakring loser ut.

5. Den elektriska omkopplaren enligt nagot av foregaende hay, vidare anordnad att namnda generator och sensor integreras med en mikrokontroller. 1

6. Ett forfarande for att styra en elektrisk omkopplare anordnad att ansluta minst en elektrisk apparat till minst en energikalla; kannetecknat av minst en signal avges till namnda minst ena elektriska apparat; minst en strom genom, och minst en spanning over, namnda minst ena elektriska apparat avkanns; och i beroende av minst ett resultat av namnda spanning och strom tillhor en i forvag bestamd delmangd en styrsignal genereras till namnda omkopplare att ansluta namnda minst ena apparat till namnda minst ena energikalla; varvid uppnas att matningarna kan ske med ofarlig lagspanning och den elektriska apparaten halls bortkopplad fran en energikalla tills att energin behovs.

7. Forfarandet enligt foregaende krav, vidare anordnat att minst ett forhallande mellan namnda spanning och strom (impedans) beraknas.

8. Forfarandet enligt nagot av kraven 6-7, vidare anordnat att namnda genererade signal varieras i tiden.

9. Forfarandet enligt nagot av kraven 6-8, vidare anordnat att namnda genererade signal minst utgors av tva olika frekvenser.

10. Forfarandet enligt nagot av haven 6-9, vidare anordnat att strom avkanns da energikallan anslutits varvid en aktiv automatsakring kan realiseras. 2