WO2009043766A1 - Steuerung der anzeigehintergrundbeleuchtung bei einem leistungsschalter - Google Patents

Steuerung der anzeigehintergrundbeleuchtung bei einem leistungsschalter Download PDF

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WO2009043766A1
WO2009043766A1 PCT/EP2008/062736 EP2008062736W WO2009043766A1 WO 2009043766 A1 WO2009043766 A1 WO 2009043766A1 EP 2008062736 W EP2008062736 W EP 2008062736W WO 2009043766 A1 WO2009043766 A1 WO 2009043766A1
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WO
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circuit breaker
switch
display device
electronic
power supply
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PCT/EP2008/062736
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French (fr)
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Jörg Braune
Edeltraud Musiol
Andreas Pancke
Manfred Schiller
Thomas Driehorn
Ilka Redmann
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/161—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" comprising light emitting elements

Definitions

  • the invention relates to electromechanical power switches with an overcurrent release, in particular low-voltage circuit breaker, which are equipped with a display for displaying the operating parameters, the codes and error messages, as defined in the preamble of claim 1.
  • the power grids consist of high-voltage networks and the low-voltage networks branching off from them, which range in the case of alternating current up to about 1000 V and with direct current up to 1500 V voltage level.
  • ACB Air Circuit Breaker
  • MCCB Molded Case Circuit Breaker
  • Low-voltage circuit breakers perform both a switching and a protective function in low-voltage switchgear.
  • the power grids for consumers can be protected against short-circuits and overloads.
  • the triggering of the power switch ⁇ for example, by an electromagnetic ⁇ rule or thermal release, which operates a number of current-carrying switch contacts.
  • the low-voltage circuit-breakers contain a disconnecting unit, which actuates an electromagnetic release that disconnects the live power contacts of the circuit-breaker in a detected accident.
  • this turn-off unit (engl .: electronic trip unit, ETU) is, inter alia, the turn-off of the power switch ⁇ game as set by an adjustable resistor in and above all, a fault on the basis of measured current and voltage parameters, such as their amount, but also detected in some applications at the phase angle between them and triggered the operation of the circuit breaker for disconnecting its current-carrying power contacts.
  • the electrical parameter values sensed in a variety of ways are often used to monitor the operation of a circuit breaker on a screen, such as an LCD monitor. It is important that the function of the overcurrent switch of a circuit breaker, even if there is a critical supply situation at too low a flowing operating current is not distorted by anything disturbing, that is, for example, that the power supply to any additional electronic devices such as an LCD display not may be taken from the signal to be measured.
  • a high short-circuit current suddenly occurs at a relatively low operating current, it detects the disconnecting unit of the circuit breaker and triggers a switch-off which immediately coincides with that in the
  • the object of the present invention is therefore, in view of the above-mentioned problems, to provide a voltage supply.
  • supply of a screen display for an overcurrent protection triggers a circuit breaker from the power grid to be monitored, without affecting the function of the circuit breaker, that is its overcurrent protection release and above all the disconnection unit in kriti ⁇ rule, low-energy situations.
  • a circuit breaker comprises an electronic overcurrent release that draws its power from the power grid monitored by the circuit breaker, and a current sensor, a rectifier, a storage capacitor and a short-circuit switch, a turn-off unit, a measuring device for measuring operating parameters of the monitored power supply network, to the measured values detected processing electronic circuit/2017in- least one controlled by the disconnection electro ⁇ magnetic actuator for actuating the current-carrying power contacts of the power switch, and an electrostatic ⁇ African display device for displaying the detected and / or processed measurement values, further developed such that the display device of the circuit breaker takes its Ener ⁇ giemakers from the monitored power supply through the power switch network and a e from the powered by the circuit breaker power supply network powered electronic device switching on and off the backlight of the electronic display device, which derives its power from the monitored by the circuit breaker power supply network, using an electronically controllable switch in dependence on those in a measuring device controls the measured values detected by the electronic device.
  • the display device By switching off only the backlight of the display device, the largest energy consumer of this additional display device before a critical Situation, the display device itself, however, remains in operation and may still display the important sensed parameter values, albeit without backlighting, because, for example, an LCD display may allow at least monochromatic display solely by the ambient light.
  • the power switch of the invention is such kau- forms that in the measuring device of the circuit breaker, the voltage level is detected at the storage capacitor, said at least comparing a detected measurement value in an electronic ⁇ rule circuit of the measuring device with at least one predetermined threshold value and is processed and a control signal for the electronically controllable switch is generated for its switching on or off.
  • the voltage level of the storage capacitor directly reflects the energy supply state of the storage capacitor of the circuit breaker and can therefore directly serve as a comparison value for comparison with a predetermined threshold.
  • Such a voltage level to be detected can be evaluated both directly analogously in a comparison circuit and also digitized beforehand by a D / A converter.
  • the circuit breaker according to the invention is further developed such that in the measuring device of the circuit breaker at least one of the two, the switching frequency and / or the switching duration of the short-circuit switch is detected, the detected measured values in an electronic circuit the measuring device with at least one predetermined threshold value are compared and processed and a control signal for the electronically controllable switch is generated for its switching on or off.
  • the switching behavior of the short-circuit transistor also reflects the energy supply state of the circuit breaker and can therefore also be used as a comparison value for the alternative Serve comparison with a predetermined threshold, but this requires a more intelligent electronic evaluation.
  • the short-circuiting switch remains open for a longer or longer period of time, it means that the current to be monitored in the current-carrying network has become lower and, accordingly, the state of charge of the storage capacitor is at a lower level. Achieving the critical energy storage state of the storage capacitor is thus calculable.
  • fertil the circuit breaker according to the invention is further developed such that the level of the predetermined thresholds ⁇ value for controlling the turning on and off the background ⁇ lighting of the display device to a minimum, but still adequate energy reserve supply of Speicherkonden- crystallizer of the Circuit breaker corresponds to the power supply network to be monitored by the power switch ⁇ .
  • this level value an energy reserve is protected in cases of energy shortage exclusively for the case of need when a fault occurs before consumption by the display lighting.
  • the circuit breaker according to the invention is developed in such a way that the electronic device controls the switching on and off of the entire display device including its image signal processing electronics as a function of the acquired measured values with the aid of the electronically controllable switch.
  • the electronic device controls the switching on and off of the entire display device including its image signal processing electronics as a function of the acquired measured values with the aid of the electronically controllable switch.
  • it is advantageous not only to turn off the backlight of the display device as before, but also the associated image processing electronics circuit as a power consumer, in order to add even more reserves of the power switch at low energy storage capacitor storage levels tap.
  • This shutdown can also be designed as an additional, to be executed in a second stage shutdown.
  • the circuit breaker according to the invention is so goge ⁇ forms that the electronically controllable switch is designed as an electronic, based on semiconductor technology switching ⁇ element.
  • the implementation of this switch as a semiconductor element makes it possible to easily control the switch in a elec ⁇ tronic circuit environment directly and thereby have no wearing mechanical parts.
  • the circuit breaker according to the invention is developed such that the circuit breaker is a low-voltage circuit breaker.
  • the features of the invention are of course applicable to other voltage ranges than the low voltage range, but certain accompanying technical conditions are such that, especially for low voltage applications, the advantages of the invention are particularly well come into their own.
  • the circuit breaker according to the invention is developed such that the display device is an LCD screen.
  • the display device is an LCD screen.
  • the use of a liquid crystal screen offers the substantial advantage that the display is still readable even with switched off power backlight, if sufficient ambient light is present, that is the example ⁇ example, that in the dark even the lights will suffice with a flashlight to the Read off the display.
  • the circuit breaker according to the invention is developed in such a way that the display device is an electronic scher screen of any design is. This is especially advantageous if, as already explained above, in an embodiment of the invention, the image processing electronic circuit is switched off in addition to the backlighting of the screen.
  • the power switch of the invention is such further formed such that in addition to thegesschal- with the switch Tenden backlight of a display apparatus further additional electrical consumers can be switched off is closed ⁇ are.
  • the invention makes it possible to connect other electrical loads to a circuit breaker and ensure from the monitored power system with energy comparable without jeopardizing the operation of the circuit breaker in a low-energy mode, as this off right ⁇ time together with the backlight of the circuit breaker become.
  • an inventive method for controlling the switching on and Ausschal ⁇ least the backlight of a display device of a circuit breaker presented so that in an electronic device at least one, taken to the monitored from the power grid Energy supply associated parameter characteristic recorded, compared with at least one predetermined threshold comparatively processed and an output signal is generated, with which an electronically controllable switch in response to the detected measurements and by him with him connected in series background ⁇ lighting of the display device on or off that if a too low energy reserve supply of the storage capacitor of the circuit breaker is determined as the comparison result, the off ⁇ background lighting of the display device is, and if on the other hand a sufficient Ener ⁇ giemakers of the circuit breaker is determined as the comparison result, the Backlight of the display device is turned on.
  • the step of detecting the at least one parameter value in the electronic device is a detection of the voltage level of the storage capacitor.
  • ⁇ th development of the method is the step of Erfas ⁇ solution of the at least one parameter value in the electronic ⁇ 's device a detection of at least one of both the switching frequency and / or the switching duration of the short-circuit switch.
  • a low-voltage circuit breaker can be realized, which does not require an external auxiliary power supply to provide power to a display device connected to its power supply, without the execution of a shutdown in a fault by energy removal for undergeord ⁇ in cases of low energy supply equipment would be at risk. This increases the reliability and cost- effectiveness of low-voltage power switches used.
  • Figure 1 is a schematic representation of a Niederspan- tion circuit breaker with a adosvorrich ⁇ tion according to the prior art
  • Figure 2 is a schematic representation of a fiction, ⁇ low-voltage circuit breaker with a detection of the voltage level of the storage capacitor
  • Figure 3 is a schematic representation of a fiction, ⁇ low-voltage circuit breaker with a Detecting the switching state of the short circuit ⁇ transistor.
  • Figure 1 is shown a schematic representation of a conven- tional low-voltage circuit-breaker 8 to a display device ⁇ 6, 6 'of the prior art.
  • a as a current sensor serving current converter 1 with its primary winding for example in the to be monitored de power grid (not shown) incorporated and, by preferably mediated with an iron core elec ⁇ tromagnetic coupling a reduced in amperage current in its secondary winding of the primary mains power is directly proportional.
  • the reduced secondary current in a rectifier unit 2 is converted into a proportional, rectified direct current and provided in this form to the other circuit parts of the circuit breaker 8 as their power supply and as a measurement signal at the same time.
  • An attached storage capacitor 3 receives a charge proportional to its capacitance and the applied voltage and maintains this charge as an energy supply.
  • the present embodiment of the circuit breaker has regulating elements that perform the role of a power supply and limit the flowing DC current. This is effected by an electronic circuit 7 which has a measuring device for measuring the operating parameters of the power supply network to be monitored. For example, 7 detects the measuring device the voltage applied to the storage capacitor 3 voltage, compares it to an internally given before ⁇ threshold value and switched on when the threshold is exceeded a switch 4 for the signal proportional calculated period short, over the then an OFF smooth overcurrent can flow.
  • the short-circuit switch 4 is in preferred embodiments as a switching transistor or short-circuit transistor called executed and discharged via it excess energy is converted, for example, via a resistor, not shown, into heat and dissipated.
  • an electronic ⁇ specific cutoff circuit 5 is connected in depending on the design of the circuit breaker takes place more or less Komple ⁇ xe evaluation of the incoming signal. For example, rising edges of the voltage and the phase angle between current and voltage can be measured, and conclusions can be drawn as to whether there is a fault due to a short circuit in the power grid to be monitored. If a fault is detected, then the shutdown circuit 5 triggers an immediate shutdown of the circuit breaker. At this moment, the energy supply is retrieved from the storage capacitor 3 and supplied to an electromagnetic release (not shown) of the circuit breaker, which must perform a relatively large mechanical work to bring his current-carrying power contacts (not shown) apart as quickly as possible.
  • the detection of the accident by the shutdown circuit 5 is so effective that the result is earlier, as the energy surge could recharge the storage capacitor 3 in the event of a malfunction by the large flowing short-circuit current, if it was not fully charged previously. Therefore, the energy storage of the storage capacitor is just then very precious when a relatively low operating current flows and suddenly a fault occurs. At a low operating current, the storage capacitor 3 despite a constantly open short-circuit switch 4 charged at a lower voltage level and therefore contains less stored energy.
  • any additional devices such as a too monitoring ⁇ purposes connected display device 6 only by an independent additional energy source such as a battery, a generator operated 6 '(not shown) and so on are kon ⁇ ventionally. Therefore, the display device with a screen 6 and an image processing electronic circuit 6 'is not connected to the power supply of the circuit breaker. This also means that the signal transmission between the shutdown circuit 5 and the image processing electronics circuit 6 'of the display device must be an electrically decoupling the two circuits interface. Overall, the disadvantages of the high costs and the maintenance costs for the additional independent Energyver ⁇ supply the display device 6, 6 '.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a Favor ⁇ th embodiment of a low voltage according to the invention the circuit breaker, which has largely type-like components such as the convention ionel ⁇ le embodiment of a circuit breaker described in figure 1, so in the following this case a repeated description of the function of these similar components is omitted in favor of the inventive features.
  • only the backlight 6 of the display device via a series-connected switch 9 is switched off connected to the power supply by the storage capacitor 3.
  • An additional electronic circuit 10 is connected in parallel to the storage capacitor 3 and detects the voltage level of the storage capacitor 3 with a measuring device implemented in it.
  • the voltage level of the storage capacitor 3 is a parameter variable which is directly proportional to its energy supply state, which makes it possible to compare this voltage level with a predetermined threshold is possible to set a minimum energy supply of the storage capacitor 3, which must be reserved solely the circuit breaker for triggering a shutdown in case of failure.
  • the electronic ⁇ African circuit 10 If the energy supply of the storage capacitor 3 falls below the predetermined threshold, the electronic ⁇ African circuit 10 generates a control signal for switching off the switch 9, whereby the connected to it at the power supply by the storage capacitor 3 background ⁇ lighting 6 of the display device is turned off.
  • the backlight consumes relatively much energy and is therefore the largest additional energy consumer, WO against the image processing electronic circuit 6 'relatively little energy is required and therefore must remain energized ver ⁇ provides.
  • this is even without backlight readable, as far as the light conditions of the environment allow.
  • the switch 9 is realized in a preferred embodiment as a semiconductor switch to make it particularly easy elec- To be able to control tronically and wear-free, but can of course also have a different design, such as a relay.
  • Storage capacitor 3 in the electronic circuit 10 may be implemented both in analog and in digital technology.
  • the electronic circuit 10 shuts off the energy-intensive backlight 6 of a connected display device supplied with energy from the power network to be monitored when the preset energy consumption of the storage capacitor 3 falls below a preset minimum energy supply state, so that thereafter the entire remaining energy supply of the storage capacitor 3 is available only in the event of a malfunction safely shutdown.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further preferred embodiment of a low-voltage circuit breaker according to the invention, which has components of the same construction as the conventional embodiment of a circuit breaker described in FIG. 1, for which reason a description of the function of these components in favor of the features according to the invention will be described below is waived.
  • the circuit 10 receives at its input the switching signal of the short-circuiting transistor 4, which in the electronic
  • Circuit 7 is generated. This signal carries the information on how often and for what period of time the overcurrent protection is switched on, that is, the more often and longer lasting the switch 4 is short-circuited, the higher is the excess energy from the monitored power grid via the current sensor 1 in the power switch 8 is fed. Based on an evaluation of the switching frequency and the switching time of the switch 4, optionally taking into account the knowledge of the characteristic of the existing circuit 7 and the short-circuit transistor 4 power supply, can be closed in the circuit 10 to the energy storage state of the storage capacitor ⁇ 3.
  • the energy reserve value determined is compared with a predetermined threshold and generates a for For ⁇ imaging control signal for controlling the switch 9 from the comparison. If the energy supply of the storage capacitor 3 at the predetermined threshold value from, 10 produces the electronic circuit a control signal for turning off the switch 9, whereby the display device is switched off with it to the voltage supply by the storage capacitor 3 in series connected background ⁇ lighting. 6
  • the electronic circuit 10 switches when falling below a preset minimum power supply state of the storage capacitor 3, the power-consuming backlight 6 a connected, powered from the power grid to be monitored with operating power display device, so that thereafter, the entire remaining energy supply of the storage capacitor ⁇ 3 alone is in the event of a malfunction reliably to be executed shutdown is available.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem elektronischen Überstromschutzauslöser, der seine Energieversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht, aufweisend einen Stromsensor, einen Gleichrichter, einen Speicherkondensator und einen Kurzschlussschalter, eine Abschalteinheit, eine Messvorrichtung zum Messen der Betriebsparameter des zu überwachenden Stromversorgungsnetzes, eine die erfassten Messwerte verarbeitende elektronische Schaltung, zumindest einen durch die Abschalteinheit gesteuerten elektromagnetischen Auslöser zum Auslösen der stromführenden Leistungskontakte des Leistungsschalters und eine elektronische Anzeigevorrichtung zum Darstellen der erfassten und/oder verarbeiteten Messwerte. Es ist vorgesehen, dass dass die Anzeigevorrichtung (6) des Leistungsschalters ihre Energieversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht und eine aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz mit Spannung versorgte elektronische Vorrichtung (10) das Ein- und Ausschalten der Hintergrundbeleuchtung (6) der elektronischen Anzeigevorrichtung (6), die ihre Spannungsversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht, mithilfe eines elektronisch ansteuerbaren Schalters (9) in Abhängigkeit von den in einer Messvorrichtung der elektronischen Vorrichtung (10) erfassten Messwerten steuert. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Hintergrundbeleuchtung einer Anzeigevorrichtung eines Leistungsschalters.

Description

Beschreibung
Steuerung der Anzeigehintergrundbeleuchtung bei einem LeistungsSchalter
Die Erfindung betrifft elektromechanische Leistungsschalter mit einem Überstromauslöser, insbesondere Niederspannungs- leistungsschalter, die mit einem Display zur Anzeige der Betriebsparameter, der Kennzahlen und Fehlermeldungen ausge- stattet sind, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert.
Die Stromnetze bestehen aus Hochspannungsnetzen und den davon abzweigenden Niederspannungsnetzen, die bei Wechselstrom bis etwa 1000 V und bei Gleichstrom bis 1500 V Spannungshöhe reichen. Es sind Niederspannungsleistungsschalter mit elektronischen Überstromschut zauslösern bekannt, die unter dem englischsprachigen Kürzel ACB (Air Circuit Breaker) als so genannte offene Leistungsschalter beschrieben sind. Ein anderes Analogon ist ein geschlossener Leistungsschalter oder ein Kompaktschalter, der unter dem englischsprachigen Kürzel MCCB (Molded Case Circuit Breaker) bekannt ist. Niederspannungs- leistungsschalter üben sowohl eine Schalt- als auch eine Schutzfunktion in Niederspannungsschaltanlagen aus. Mithilfe einer Elektronikschaltung wird der durch den Leistungsschal- ter fließende Strom gemessen und bewertet. Anhand dieser Wer¬ te können die Stromnetze für Verbraucher vor Kurzschlüssen und Überlasten geschützt werden. Das Auslösen des Leistungs¬ schalters erfolgt beispielsweise durch einen elektromagneti¬ schen oder thermischen Auslöser, der eine Anzahl von strom- führenden Schalterkontakten betätigt.
Die Niederspannungsleistungsschalter enthalten eine Abschalteinheit, die einen elektromagnetischen Auslöser betätigen, der die stromführenden Leistungskontakte des Leistungsschal- ters in einem festgestellten Störfall trennt. In dieser Abschalteinheit (engl.: electronic trip unit, ETU) wird unter anderem das Abschaltverhalten des Leistungsschalters bei¬ spielsweise durch einen einstellbaren Widerstand eingestellt und vor allem ein Störfall anhand gemessener Strom- und Spannungsparameter, wie deren Betrag, aber auch in manchen Anwendungen an dem Phasenwinkel zwischen ihnen erkannt und die Betätigung des Leistungsschalters zum Trennen seiner stromführenden Leistungskontakte ausgelöst.
Die auf vielfältige Art und Weise erfassten elektrischen Parameterwerte werden häufig zur Überwachung der Funktion eines Leistungsschalters auf einem Bildschirm, beispielsweise einem LCD-Monitor, dargestellt. Hierbei ist es wichtig, dass die Funktion des Überstromschalters eines Leistungsschalters gerade dann, wenn es eine kritische Versorgungssituation bei einem zu niedrigen fließenden Betriebsstrom gibt, durch nichts Störendes verfälscht ist, das heißt beispielsweise, dass die Energieversorgung jeglicher zusätzlicher Elektronikgeräte wie einer LCD-Anzeige nicht aus dem zu messenden Signal entnommen sein darf. Wenn bei einem relativ niedrigen Betriebsstrom plötzlich ein hoher Kurzschlussstrom auftritt, erkennt es die Abschalteinheit des Leistungsschalters und löst einen Abschaltvorgang aus, der sofort mit der in dem
Speicherkondensator verfügbaren Energie betätigt werden muss, noch bevor der hohe Kurzschlussstrom den Speicherkondensator auf einen höheren Energiewert aufladen kann, was zu lange dauern würde, wenn man darauf warten würde. Deswegen bieten konventionelle Lösungen eine Spannungsversorgung einer LCD- Anzeige samt ihrer zugehörigen Elektronikschaltung zur Signalaufbereitung nur durch eine externe Hilfsspannungs- quelle an. Hierdurch entsteht jedoch ein zusätzlicher Aufwand, eine geeignete, unabhängige Spannungsquelle am Ort der Unterbringung eines Leistungsschalters bereitzustellen, der zusätzliche Kosten für Investitionen und Wartung nach sich zieht und zusätzliche technische Ausfallquellen bedeutet. Es müssen hierzu Batterien oder Generatoren, zusätzliche Elektronikschaltungen, Signalschnittstellen etc. bereitgestellt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, angesichts der oben vorgetragenen Probleme eine Spannungsversor- gung einer Bildschirmanzeige für einen Überstromschutzaus- löser eines Leistungsschalters aus dem zu überwachenden Stromnetz versorgen zu können, ohne dass hierdurch die Funktion des Leistungsschalters, das heißt seines Überstrom- schutzauslösers und vor allem der Abschalteinheit in kriti¬ schen, energiearmen Situationen beeinflusst ist.
Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht.
In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Leistungsschalter einen elektronischen Überstrom- schutzauslöser, der seine Energieversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht, und einen Stromsensor, einen Gleichrichter, einen Speicherkondensator und einen Kurzschlussschalter, eine Abschalteinheit, eine Messvorrichtung zum Messen der Betriebsparameter des zu überwachenden Stromversorgungsnetzes, eine die erfass- ten Messwerte verarbeitende elektronische Schaltung, zumin- dest einen durch die Abschalteinheit gesteuerten elektro¬ magnetischen Auslöser zum Auslösen der stromführenden Leistungskontakte des Leistungsschalters und eine elektro¬ nische Anzeigevorrichtung zum Darstellen der erfassten und/oder verarbeiteten Messwerte, derart weitergebildet, dass die Anzeigevorrichtung des Leistungsschalters ihre Ener¬ gieversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht und eine aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz mit Spannung versorgte elektronische Vorrichtung das Ein- und Aus- schalten der Hintergrundbeleuchtung der elektronischen Anzeigevorrichtung, die ihre Spannungsversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht, mithilfe eines elektronisch ansteuerbaren Schalters in Abhängigkeit von den in einer Messvorrichtung der elektroni- sehen Vorrichtung erfassten Messwerten steuert. Durch das Abschalten lediglich der Hintergrundbeleuchtung der Anzeigevorrichtung wird der größte Energieverbraucher dieser zusätzlichen Anzeigevorrichtung vor Eintritt einer kritischen Situation abgeschaltet, die Anzeigevorrichtung selbst jedoch bleibt in Betrieb und kann unter Umständen immer noch die wichtigen erfassten Parameterwerte anzeigen, wenn auch ohne eine Hintergrundbeleuchtung, weil beispielsweise eine LCD- Anzeige eine zumindest monochromatische Anzeige allein durch das Umgebungslicht ermöglichen kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weiterge- bildet, dass in der Messvorrichtung des Leistungsschalters der Spannungspegel an dem Speicherkondensator erfasst ist, dieser zumindest eine erfasste Messwert in einer elektroni¬ schen Schaltung der Messvorrichtung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und verarbeitet ist und ein Steuersignal für den elektronisch ansteuerbaren Schalter zu seinem Ein- oder Ausschalten generiert ist. Der Spannungspegel des Speicherkondensators spiegelt direkt proportional den Energievorratsversorgungszustand des Speicherkondensators des Leistungsschalters wieder und kann daher direkt als ein Vergleichswert zum Vergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert dienen. Ein solcher zu erfassender Spannungspegel kann sowohl direkt analog in einer Vergleichsschaltung ausgewertet als auch durch einen D/A-Umsetzer zuvor digitalisiert sein.
In einer weiteren, alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weiter ausgebildet, dass in der Messvorrichtung des Leistungsschalters zumindest eines von beiden, die Schalt- frequenz und/oder die Schaltdauer des Kurzschlussschalters, erfasst ist, die erfassten Messwerte in einer elektronischen Schaltung der Messvorrichtung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und verarbeitet sind und ein Steuersignal für den elektronisch ansteuerbaren Schalter zu seinem Ein- oder Ausschalten generiert ist. Das Schaltverhalten des Kurzschlusstransistors spiegelt ebenso den Ener- gievorratsversorgungszustand des Leistungsschalters wieder und kann daher alternativ auch als ein Vergleichswert zum Vergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert dienen, wobei jedoch hierzu eine intelligentere elektronische Auswertung benötigt wird. Je häufiger und/oder je länger der Kurzschlussschalter auf Kurzschluss geschaltet wird, um so höher ist der zu überwachende Strom und dadurch ist der Speicherkondensator um so voller vorgeladen. Bleibt der Kurzschlussschalter länger oder andauernd offen, bedeutet es, dass der zu überwachende Strom im stromführenden Netz geringer geworden ist und dementsprechend ist der Ladezustand des Speicher- kondensators auf einem geringeren Niveau. Das Erreichen des kritischen Energievorratszustands des Speicherkondensators ist somit berechenbar.
In noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfin- düng ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weitergebildet, dass der Pegel des vorgegebenen Schwellen¬ wertes zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Hintergrund¬ beleuchtung der Anzeigevorrichtung einer minimalen, aber noch ausreichenden Energievorratsversorgung des Speicherkonden- sators des Leistungsschalters durch das durch den Leistungs¬ schalter zu überwachende Stromversorgungsnetz entspricht. Durch die Vorgabe dieses Pegelwertes wird ein Energievorrat in Fällen der Energieverknappung ausschließlich für den Bedarfsfall beim Eintritt einer Störung vor dem Verbrauch durch die Anzeigebeleuchtung geschützt.
In noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weitergebildet, dass die elektronische Vorrichtung mithilfe des elektronisch ansteuerbaren Schalters das Ein- und Ausschalten der gesamten Anzeigevorrichtung einschließlich ihrer Bildsignalverarbeitungselektronik in Abhängigkeit von den er- fassten Messwerten steuert. In einigen Anwendungen ist es von Vorteil, nicht nur, wie zuvor die Hintergrundbeleuchtung der Anzeigevorrichtung, sondern auch die zugehörige Bildverarbei- tungselektronikschaltung als einen Energieverbraucher abzuschalten, um noch weitere Reserven des Leistungsschalters bei niedrigen Energievorratswerten des Speicherkondensators zu erschließen. Diese Abschaltung kann auch als eine zusätzliche, in einer zweiten Stufe auszuführende Abschaltung ausgeführt sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weiterge¬ bildet, dass der elektronisch ansteuerbare Schalter als ein elektronisches, auf Halbleitertechnologie basiertes Schalt¬ element ausgeführt ist. Die Ausführung dieses Schalters als Halbleiterelement ermöglicht es, den Schalter in einer elek¬ tronischen Schaltungsumgebung einfach direkt ansteuern zu können und dabei keine verschleißenden mechanischen Teile zu haben .
In noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weitergebildet, dass der Leistungsschalter ein Niederspan- nungsleistungsschalter ist. Die Merkmale der Erfindung sind selbstverständlich auch in anderen Spannungsbereichen als dem Niederspannungsbereich anwendbar, dennoch sind bestimmte begleitende technische Gegebenheiten so, dass insbesondere für die Anwendung im Niederspannungsbereich die Vorteile der Erfindung besonders gut zur Geltung kommen.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weitergebildet, dass die Anzeigevorrichtung ein LCD-Bildschirm ist. Die Verwendung eines Flüssigkristallbildschirms bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass die Anzeige auch mit ab- geschalteter Hintergrundbeleuchtung noch ablesbar ist, sofern genügend Umgebungslicht vorhanden ist, das heißt beispiels¬ weise, dass bei Dunkelheit selbst das Leuchten mit einer Taschenlampe ausreichen wird, um die Anzeige ablesen zu können .
Bei noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weitergebildet, dass die Anzeigevorrichtung ein elektroni- scher Bildschirm beliebiger Bauart ist. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn ohnehin wie oben ausgeführt in einer Ausgestaltung der Erfindung neben der Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms auch die bildverarbeitende Elektronikschal- tung abgeschaltet wird.
Bei noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der erfindungsgemäße Leistungsschalter derart weiterausgebildet, dass neben der mit dem Schalter abzuschal- tenden Hintergrundbeleuchtung einer Anzeigevorrichtung weitere zusätzliche elektrische Verbraucher abschaltbar ange¬ schlossen sind. Die Erfindung macht es möglich, weitere elektrische Verbraucher an einen Leistungsschalter anzuschließen und aus dem zu überwachenden Stromnetz mit Energie zu ver- sorgen, ohne den Betrieb des Leistungsschalters bei einem energiearmen Betriebszustand zu gefährden, da diese zusammen mit der Hintergrundbeleuchtung des Leistungsschalters recht¬ zeitig abgeschaltet werden.
Mit den vorgenannten erfindungsgemäßen Merkmalen ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern des Ein- und Ausschal¬ tens der Hintergrundbeleuchtung einer Anzeigevorrichtung eines Leistungsschalters nach einem der vorhergehenden Aus¬ führungsbeispiele vorgelegt, so dass in einer elektronischen Vorrichtung zumindest ein, zu der aus dem zu überwachenden Stromnetz entnommenen Energieversorgung zugehöriger Parameterkennwert erfasst, mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichend verarbeitet und ein Ausgangssignal generiert wird, mit welchem ein elektronisch ansteuerbarer Schalter in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten und durch ihn die mit ihm in Reihe geschaltete Hintergrund¬ beleuchtung der Anzeigevorrichtung derart ein- oder ausgeschaltet wird, dass wenn als Vergleichsergebnis eine zu niedrige Energievorratsversorgung des Speicherkondensators des Leistungsschalters festgestellt wird, die Hintergrund¬ beleuchtung der Anzeigevorrichtung ausgeschaltet wird, und wenn dagegen als Vergleichsergebnis eine ausreichende Ener¬ gieversorgung des Leistungsschalters festgestellt wird, die Hintergrundbeleuchtung der Anzeigevorrichtung eingeschaltet wird. In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist der Schritt der Erfassung des zumindest einen Parameterwertes in der elektronischen Vorrichtung eine Erfassung des Span- nungspegels des Speicherkondensators. In noch einer bevorzug¬ ten Weiterbildung des Verfahrens ist der Schritt der Erfas¬ sung des zumindest einen Parameterwertes in der elektroni¬ schen Vorrichtung eine Erfassung von zumindest einem von beiden, der Schaltfrequenz und/oder die Schaltdauer des Kurz- Schlussschalters.
Mit den verwirklichten Merkmalen der vorliegenden Erfindung ist ein Niederspannungsleistungsschalter realisierbar, der ohne eine externe Hilfsspannungsversorgung auskommt, um eine an seine Energieversorgung angeschlossene Anzeigevorrichtung mit Energie zu versorgen, ohne dass in Fällen der niedrigen Energievorratsversorgung die Ausführung eines Abschaltvorgangs in einem Störfall durch Energieentnahme für untergeord¬ nete Geräte gefährdet wäre. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und die Wirtschaftlichkeit eingesetzter Niederspannungs¬ leistungsSchalter .
Im Weiteren ist die vorliegende Erfindung anhand zweier be¬ vorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die bei- gefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Niederspan- nungsleistungsschalters mit einer Anzeigevorrich¬ tung nach dem Stand der Technik;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungs¬ gemäßen Niederspannungsleistungsschalters mit einer Erfassung des Spannungspegels des Speicherkondensators und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines erfindungs¬ gemäßen Niederspannungsleistungsschalters mit einer Erfassung des Schaltzustands des Kurzschluss¬ transistors .
In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines konventio- nellen Niederspannungsleistungsschalters 8 mit einer Anzeige¬ vorrichtung 6, 6' nach dem Stand der Technik zu sehen.
Ein als ein Stromsensor dienender Stromwandler 1 ist mit seiner primären Wicklung beispielsweise in das zu überwachen- de Stromnetz (nicht dargestellt) eingebunden und liefert durch die vorzugsweise mit einem Eisenkern vermittelte elek¬ tromagnetische Kopplung einen in Stromstärke herabgesetzten Strom in seiner sekundären Wicklung, der dem primären Netzstrom direkt proportional ist. Im Weiteren wird der betrags- mäßig herabgesetzte Sekundärstrom in einer Gleichrichtereinheit 2 in einen proportionalen, gleichgerichteten Gleichstrom umgesetzt und in dieser Form den weiteren Schaltungsteilen des Leistungsschalters 8 als deren Energieversorgung und als Messsignal zugleich zur Verfügung gestellt. Ein angeschlosse- ner Speicherkondensator 3 nimmt eine seiner Kapazität und der angelegten Spannung proportionale Ladung auf und hält diese Ladung als einen Energievorrat aufrecht. Da der Strom in dem zu überwachenden Stromnetz sehr großen Schwankungen unterliegt, würde auch der gleichgerichtete Sekundärstrom und mit ihm die an den Verbrauchern des Leistungsschalters angelegte Spannung proportional großen Schwankungen unterliegen, was jedoch die Funktion der elektronischen Bauteile beeinträchtigen würde. Deswegen besitzt die vorliegende Ausführung des Leistungsschalters regelnde Elemente, welche die Rolle eines Netzteils ausführen und den fließenden Gleichstrom begrenzen. Das wird durch eine elektronische Schaltung 7 bewirkt, die eine Messvorrichtung zum Messen der Betriebsparameter des zu überwachenden Stromversorgungsnetzes aufweist. Beispielsweise erfasst die Messvorrichtung 7 die an dem Speicherkondensator 3 anliegende Spannung, vergleicht diese mit einem intern vor¬ gegebenen Schwellenwert und schaltet beim Überschreiten des Schwellenwertes einen Schalter 4 für eine dem Signal proportional berechnete Zeitdauer kurz, über den dann ein aus- leichender Überstrom abfließen kann. Je mehr Energie in Form von fließendem Gleichstrom aus dem zu überwachenden Stromnetz über den Stromwandler 1 am Speicherkondensator 3 ankommt, um so öfter und für um so längere Schaltzeiten schaltet die elektronische Schaltung 7 den Kurzschlussschalter 4 auf Kurz- schluss und regelt somit den Spannungspegel des Speicherkon¬ densators auf einem (schwankenden) maximalen Niveau. Der Kurzschlussschalter 4 ist in bevorzugten Ausführungen als ein Schalttransistor oder Kurzschlusstransistor genannt ausge- führt und die über ihn abgeführte überflüssige Energie wird beispielsweise über einen nicht dargestellten Widerstand in Wärme umgesetzt und abgeführt.
An die auf diese Art schwankend, aber auf einen maximalen Wert begrenzend geregelte Energiequelle 3 ist eine elektroni¬ sche Abschaltschaltung 5 angeschlossen, in der je nach Ausführung des Leistungsschalters eine mehr oder weniger komple¬ xe Auswertung des ankommenden Signals stattfindet. Zum Beispiel können Anstiegsflanken der Spannung und der Phasen- winkel zwischen Strom und Spannung gemessen sein und daraus Schlüsse darauf gezogen werden, ob ein Störfall durch einen Kurzschluss in dem zu überwachenden Stromnetz vorliegt. Wird ein Störfall festgestellt, dann löst die Abschaltschaltung 5 einen sofortigen Ausschaltvorgang des Leistungsschalters aus. In diesem Augenblick wird der Energievorrat aus dem Speicherkondensator 3 abgerufen und einem elektromagnetischen Auslöser (nicht dargestellt) des Leistungsschalters zugeführt, der eine relativ große mechanische Arbeit ausführen muss, um seine stromführenden Leistungskontakte (nicht dargestellt) schnellstens auseinander zu bringen. Die Erkennung des Störfalls durch die Abschaltschaltung 5 ist derart effektiv, dass das Ergebnis früher vorliegt, als der Energieschub durch den großen fließenden Kurzschlussstrom im Störfall den Speicherkondensator 3 aufladen könnte, wenn er zuvor nicht ganz voll- geladen war. Deswegen ist der Energievorrat des Speicherkondensators genau dann sehr kostbar, wenn ein relativ niedriger Betriebsstrom fließt und plötzlich ein Störfall auftritt. Bei einem niedrigen Betriebsstrom wird der Speicherkondensator 3 trotz eines ständig geöffneten Kurzschlussschalters 4 auf einem niedrigeren Spannungsniveau aufgeladen und enthält daher weniger gespeicherte Energie. Diese verknappte ge¬ speicherte Energie muss aber im Störfall ausreichen, die Ab- schaltschaltung 5 zu versorgen und dem elektromagnetischen Auslöser des Leistungsschalters über einen ausreichenden Zeitraum genügend Energie zuführen zu können, damit dieser Auslöser zuverlässig seine wichtige Schutzleistung ausführen kann und das zu überwachende Stromnetz durch das Öffnen seiner Leistungskontakte schnell und vollständig unterbricht.
Aus diesem Grund und für solche Art des Störfalls werden kon¬ ventionell alle zusätzlichen Geräte wie eine zu Überwachungs¬ zwecken angeschlossene Anzeigevorrichtung 6, 6' nur durch eine unabhängige zusätzliche Energiequelle wie eine Batterie, ein Generator (nicht dargestellt) und so weiter betrieben. Deswegen ist die Anzeigevorrichtung mit einem Bildschirm 6 und einer Bildverarbeitungselektronikschaltung 6' nicht an der Spannungsversorgung des Leistungsschalters angeschlossen. Das bedeutet außerdem, dass auch die Signalübertragung zwischen der Abschaltschaltung 5 und der Bildverarbeitungs- elektronikschaltung 6' der Anzeigevorrichtung eine die beiden Stromkreise elektrisch entkoppelnde Schnittstelle sein muss. Insgesamt ergeben sich die Nachteile der hohen Kosten und des Wartungsaufwands für die zusätzliche unabhängige Energiever¬ sorgung der Anzeigevorrichtung 6, 6' .
In Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer bevorzug¬ ten Ausführung eines erfindungsgemäßen Niederspannungs- leistungsschalters dargestellt, die weitgehend bauartgleiche Bestandteile wie die unter Figur 1 beschriebene konventionel¬ le Ausführung eines Leistungsschalters aufweist, weshalb im Folgenden hierbei auf eine erneute Beschreibung der Funktion dieser gleichartigen Bestandteile zugunsten der erfindungs- gemäßen Merkmale verzichtet wird.
Erfindungsgemäß ist die Anzeigevorrichtung 6, 6' an der Energiequelle des Leistungsschalters 8, das heißt an dem Speicherkondensator 3 zu den anderen elektrischen Verbrauchern des Leistungsschalters parallel angeschlossen, wobei die Bildverarbeitungselektronikschaltung 6' in der Figur 2 nicht abgebildet ist, aber als permanent zu dem Speicher- kondensator 3 parallel angeschlossen zu verstehen ist.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist lediglich die Hintergrundbeleuchtung 6 der Anzeigevorrichtung über einen mit ihr in Reihe geschalteten Schalter 9 abschaltbar an die Spannungsversorgung durch den Speicherkondensator 3 angeschlossen. Eine zusätzliche elektronische Schaltung 10 ist parallel an dem Speicherkondensator 3 angeschlossen und erfasst mit einer in ihr implementierten Messvorrichtung den Spannungspegel des Speicherkon- densators 3. Der Spannungspegel des Speicherkondensators 3 ist eine seinem Energievorratszustand direkt proportionale Parametergröße, wodurch es durch das Vergleichen dieses Spannungspegels mit einem vorgegebenen Schwellenwert möglich ist, einen minimalen Energievorrat des Speicherkondensators 3 festzulegen, der allein dem Leistungsschalter zum Auslösen eines Ausschaltvorgangs in einem Störfall vorbehalten bleiben muss. Fällt der Energievorrat des Speicherkondensators 3 unter den vorgegebenen Schwellenwert ab, erzeugt die elektro¬ nische Schaltung 10 ein Steuersignal zum Ausschalten des Schalters 9, wodurch die mit ihm an der Spannungsversorgung durch den Speicherkondensator 3 angeschlossene Hintergrund¬ beleuchtung 6 der Anzeigevorrichtung abgeschaltet wird. Die Hintergrundbeleuchtung verbraucht relativ viel Energie und ist deshalb der größte zusätzliche Energieverbraucher, wo- gegen die Bildverarbeitungselektronikschaltung 6' relativ wenig Energie benötigt und deswegen weiter mit Energie ver¬ sorgt bleiben darf. Beim bevorzugten Verwenden einer LCD- Anzeige als Anzeigevorrichtung ist diese sogar ohne Hintergrundbeleuchtung noch ablesbar, sofern es die Lichtverhält- nisse der Umgebung zulassen.
Der Schalter 9 ist in einer bevorzugten Ausführung als ein Halbleiterschalter realisiert, um ihn besonders einfach elek- tronisch steuern zu können und verschleißfrei zu sein, kann aber selbstverständlich auch eine andere Bauform aufweisen, wie etwa ein Relais.
Die Erfassung und Verarbeitung des Spannungspegels des
Speicherkondensators 3 in der elektronischen Schaltung 10 kann sowohl in analoger als auch in digitaler Technik ausgeführt sein.
Auf die beschriebene Art und Weise schaltet die elektronische Schaltung 10 bei Unterschreiten eines voreingestellten minimalen Energievorratszustandes des Speicherkondensators 3 die energieversorgungsintensive Hintergrundbeleuchtung 6 einer angeschlossenen, aus dem zu überwachenden Stromnetz mit Ener- gie versorgten Anzeigevorrichtung ab, so dass danach der gesamte verbleibende Energievorrat des Speicherkondensators 3 allein dem in einem Störfall sicher auszuführenden Abschaltvorgang zur Verfügung steht .
In Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Niederspan- nungsleistungsschalters dargestellt, die weitestgehend bauartgleiche Bestandteile wie die unter Figur 1 beschriebene konventionelle Ausführung eines Leistungsschalters aufweist, weshalb im Folgenden hierbei auf eine erneute Beschreibung der Funktion dieser Bestandteile zugunsten der erfindungsgemäßen Merkmale verzichtet wird.
Diese weitere bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfin- düng weist ebenso wie die zuvor unter Figur 2 beschriebene
Ausführung eine elektronische Schaltung 10, die einen Schal¬ ter 9 steuert, und mit ihm in Reihe geschaltete Hintergrund¬ beleuchtung 6 einer Anzeigevorrichtung auf, die auch aus dem zu überwachenden Stromnetz mit Betriebsenergie versorgt sind.
Der Unterschied zur Ausführung in Figur 2 besteht lediglich darin, wie das Steuersignal zum Ein- und Ausschalten der Hintergrundbeleuchtung 6 der Anzeigevorrichtung in der elektronischen Schaltung 10 gewonnen wird.
Die Schaltung 10 erhält an ihrem Eingang das Schaltsignal des Kurzschlusstransistors 4, welches in der elektronischen
Schaltung 7 erzeugt wird. Dieses Signal führt die Information darüber, wie oft und für welche Zeitdauer der Überstromschutz eingeschaltet wird, das heißt, je öfter und länger anhaltend der Schalter 4 kurzgeschlossen wird, um so höher ist der Energieüberschuss, der aus dem zu überwachenden Stromnetz über den Stromsensor 1 in den Leistungsschalter 8 eingespeist wird. Anhand einer Auswertung der Schaltfrequenz und der Schaltdauer des Schalters 4, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Kenntnis der Kennlinie des aus der Schaltung 7 und dem Kurzschlusstransistor 4 bestehenden Netzteils, kann in der Schaltung 10 auf den Energievorratszustand des Speicher¬ kondensators 3 geschlossen werden. Liegt der so ermittelte Energievorrat als Vergleichwert vor, geschieht alles Weitere wie in der unter Figur 2 beschriebenen Ausführung, das heißt, der ermittelte Energievorratswert wird mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und aus dem Vergleich ein auszu¬ gebendes Steuersignal zur Steuerung des Schalters 9 erzeugt. Fällt der Energievorrat des Speicherkondensators 3 unter den vorgegebenen Schwellenwert ab, erzeugt die elektronische Schaltung 10 ein Steuersignal zum Ausschalten des Schalters 9, wodurch die mit ihm an der Spannungsversorgung durch den Speicherkondensator 3 in Reihe angeschlossene Hintergrund¬ beleuchtung 6 der Anzeigevorrichtung abgeschaltet wird.
Diese alternative Ausführungsform der Ermittlung des Energie- vorratszustandes des Speicherkondensators 3 ist für manche Anwendungen der Niederspannungsleistungsschalter gegenüber der einfacheren Variante nach Figur 2 von Vorteil.
Auf die beschriebene Art und Weise schaltet die elektronische Schaltung 10 bei Unterschreiten eines voreingestellten minimalen Energievorratszustandes des Speicherkondensators 3 die energieversorgungsintensive Hintergrundbeleuchtung 6 einer angeschlossenen, aus dem zu überwachenden Stromnetz mit Betriebsenergie versorgten Anzeigevorrichtung ab, so dass danach der gesamte verbleibende Energievorrat des Speicher¬ kondensators 3 allein dem in einem Störfall sicher auszufüh- renden Abschaltvorgang zur Verfügung steht.
Die Genauigkeit der Darstellung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung soll nicht als einschränkend interpretiert werden und es sind Modifikationen und Varianten vorliegender Erfindung durch einen durchschnittlichen Fachmann möglich, ohne dass er hierfür den in den anhängigen Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung verlassen müsste.

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter mit einem elektronischen Überstrom- schut zauslöser, der seine Energieversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht, aufweisend einen Stromsensor, einen Gleichrichter, einen Speicherkondensator und einen Kurzschlussschalter, eine Abschalteinheit, eine Messvorrichtung zum Messen der Betriebs¬ parameter des zu überwachenden Stromversorgungsnetzes, eine die erfassten Messwerte verarbeitende elektronische Schal¬ tung, zumindest einen durch die Abschalteinheit gesteuerten elektromagnetischen Auslöser zum Auslösen der stromführenden Leistungskontakte des Leistungsschalters und eine elektroni¬ sche Anzeigevorrichtung zum Darstellen der erfassten und/oder verarbeiteten Messwerte, dadurch gekennzeichnet , dass die Anzeigevorrichtung (6) des Leistungsschalters ihre Energieversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz bezieht und eine aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversorgungsnetz mit Spannung versorgte elektronische Vorrichtung (10) das Ein- und Ausschalten der Hintergrundbeleuchtung (6) der elektronischen Anzeigevorrichtung (6), die ihre Spannungsversorgung aus dem durch den Leistungsschalter überwachten Stromversor- gungsnetz bezieht, mithilfe eines elektronisch ansteuerbaren Schalters (9) in Abhängigkeit von den in einer Messvorrichtung der elektronischen Vorrichtung (10) erfassten Messwerten steuert .
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der Messvorrichtung (10) des Leistungsschalters der Spannungspegel an dem Speicherkondensator (3) erfasst ist, dieser zumindest eine erfasste Messwert in einer elektronischen Schaltung (10) der Messvorrichtung mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und verarbeitet ist und ein Steuersignal für den elektronisch an- steuerbaren Schalter (9) zu seinem Ein- oder Ausschalten generiert ist.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der Messvorrichtung (10) des Leistungsschalters zumindest eines von beiden, die Schaltfrequenz und/oder die Schaltdauer des Kurzschlussschalters (4), erfasst ist, die erfassten Messwerte in einer elektronischen Schaltung (10) der Messvorrichtung mit zumindest einem vorgegebenen
Schwellenwert verglichen und verarbeitet sind und ein Steuersignal für den elektronisch ansteuerbaren Schalter (9) zu seinem Ein- oder Ausschalten generiert ist.
4 . Lei stungs schalter nach Anspruch 2 oder 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s der Pegel des vorgegebenen Schwellenwertes zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Hintergrundbeleuchtung der Anzeigevorrichtung (6) einer minimalen, aber noch ausreichenden Energievorratsversorgung des Speicherkondensators des Leistungsschalters durch das durch den Leistungs¬ schalter zu überwachende Stromversorgungsnetz entspricht.
5. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die elektronische Vorrichtung (10) mithilfe des elektronisch ansteuerbaren Schalters (9) das Ein- und Ausschalten der gesamten Anzeigevorrichtung einschließlich ihrer Bildsignalverarbeitungselektronik in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten steuert.
6. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der elektronisch ansteuerbare Schalter (9) als ein elektronisches, auf Halbleitertechnologie basiertes Schaltelement ausgeführt ist.
7. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Leistungsschalter ein Niederspannungsleistungsschalter ist .
8. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Anzeigevorrichtung (6) ein LCD-Bildschirm ist.
9 . Lei stungs schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s die Anzeigevorrichtung (6) ein elektronischer Bildschirm beliebiger Bauart ist.
10. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass neben der mit dem Schalter (9) abzuschaltenden
Hintergrundbeleuchtung (6) einer Anzeigevorrichtung zumindest ein weiterer zusätzlicher elektrischer Verbraucher abschaltbar angeschlossen ist.
11. Verfahren zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Hintergrundbeleuchtung einer Anzeigevorrichtung eines Leistungsschalters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass in einer elektronischen Vorrichtung (10) zumindest ein, zu der aus dem zu überwachenden Stromnetz entnommenen Energieversorgung zugehöriger Parameterkennwert erfasst, mit zumindest einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichend verarbeitet und ein Ausgangssignal generiert wird, mit welchem ein elektronisch ansteuerbarer Schalter (9) in Abhängigkeit von den erfassten Messwerten und durch ihn die mit ihm in Reihe geschaltete Hintergrundbeleuchtung (6) einer Anzeigevorrichtung derart ein- oder ausgeschaltet wird, dass, wenn als Vergleichsergebnis eine zu niedrige Energievorrats¬ versorgung des Speicherkondensators (3) des Leistungs¬ schalters festgestellt wird, die Hintergrundbeleuchtung (6) der Anzeigevorrichtung ausgeschaltet wird, und wenn als Vergleichsergebnis eine ausreichende Energievorratsversorgung des Speicherkondensators (3) des Leistungsschalters festgestellt wird, die Hintergrundbeleuchtung (6) der Anzeigevorrichtung eingeschaltet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Schritt der Erfassung des zumindest einen Parameterwertes in der elektronischen Vorrichtung (10) eine Erfassung des Spannungspegels des Speicherkondensators ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Schritt der Erfassung des zumindest einen Parameterwertes in der elektronischen Vorrichtung (10) eine Erfassung von zumindest einem von beiden, der Schaltfrequenz und/oder die Schaltdauer des Kurzschlussschalters (4) ist.
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