WO2020007659A1 - Elektromechanisches niederspannungs-schutzschaltgerät und system - Google Patents

Elektromechanisches niederspannungs-schutzschaltgerät und system Download PDF

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WO2020007659A1
WO2020007659A1 PCT/EP2019/066864 EP2019066864W WO2020007659A1 WO 2020007659 A1 WO2020007659 A1 WO 2020007659A1 EP 2019066864 W EP2019066864 W EP 2019066864W WO 2020007659 A1 WO2020007659 A1 WO 2020007659A1
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WO
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switching device
openings
protective switching
insulating material
contact points
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PCT/EP2019/066864
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Alexander Hueber
Jean-Mary Martel
Bernhard Schmid
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/14—Protecting elements, switches, relays or circuit breakers

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical low-voltage protective switching device with an insulating material housing and with a printed circuit board assembly which is received and held at a predefined position in the insulating material housing. Furthermore, the invention relates to a system consisting of such a low-voltage protective switching device and egg NEM adapter device that can be coupled to the protective switching device.
  • Protective switchgear for example circuit breakers, miniature circuit breakers, residual current circuit breakers or arc or fire protection switches - are used in particular as switching and safety elements in electrical power supply networks for monitoring and protecting an electrical circuit and are known in principle.
  • Circuit breakers are specially designed for high currents.
  • a miniature circuit breaker (so-called miniature circuit breaker), which is also known as a "miniature circuit breaker” (MCB), represents a so-called overcurrent protection device in the electrical installation and is used in particular in the area of low-voltage networks.
  • Circuit breakers and miniature circuit breakers guarantee Safe shutdown in the event of a short circuit and protect consumers and systems against overload, protecting electrical lines from damage caused by excessive heating as a result of excessive electrical current, for example.
  • a residual current circuit breaker is a protective device to provide protection against a dangerous residual current in an electrical system.
  • a fault current which is also referred to as a differential current
  • Such a fault current occurs when a live line part has an electrical contact with earth.
  • the current flows as a fault current through the body of the person concerned against the ground.
  • the residual current circuit breaker must disconnect the electrical system quickly and safely from all poles when such a fault current occurs.
  • RCCB residual current circuit breaker
  • DI switch residual current circuit breaker
  • RCD Residual Current Protective Device
  • fire protection switch In electrical installation technology, the term "fire protection switch” is understood to mean a protective device for protection against a fault current caused by an arcing fault.
  • arcing fault protection devices are used in low-voltage networks to protect the electrical installation technology from damage by a fault current due to an arcing fault and against its thermal
  • An electric arc can occur, for example, at a defective point on an electrical line, such as a loose cable clamp or due to a cable break. If the electric arc occurs in series with an electrical consumer, the normal operating current becomes generally not exceeded, since it is limited by the consumer, which is why the arcing fault is prevented by a conventional overcurrent protection device, for example a fuse or a Le circuit breaker, not detected.
  • the voltage curve and the current measured over time and evaluated using digital signal processing.
  • the current profile in particular has characteristic, high-frequency components.
  • fire protection switches have relatively complex algorithms for monitoring the electrical installation and for detecting possible arcing faults.
  • the respective protective switching device is electrically conductively connected (for example via terminals) to an electrical line of the circuit to be monitored in order to interrupt the electrical current in the respective line if necessary.
  • the protective switching device has For this purpose, a switching contact with a stationary fixed contact and a movable contact movable relative thereto.
  • the moving contact can be actuated via a switching mechanism of the protective switching device, so that the switching contact can be opened and closed. In this way, when a predefined state occurs, for example a short circuit or an electrical overload, the switching mechanism is activated and the switching contact is thus opened to interrupt the electrical line and thus to separate the monitored circuit from the electrical line network.
  • these protective switching devices i.e. Both miniature circuit breakers and residual current circuit breakers, as well as combination devices such as FI / LS or AFDD / AFCI - also referred to as "DIN rail mounted devices".
  • This term stems from the fact that a large number of such DIN rail mounted devices are often arranged side by side "in a row" in an electrical distribution board.
  • Such modular devices are known in principle from the publications DE 602 09 126 T2 or EP 1 939 912 B1.
  • the protective switching devices such as short-circuit, overload or fault currents, are generally implemented purely mechanically, for example in the case of short-circuit tripping by means of a tripping coil and a tripping armature that is movably mounted for this purpose.
  • Other protection functions such as the detection of an arcing fault, are more complex to implement and require a certain amount of logic.
  • the protective switching devices in question generally additionally have a so-called flat module, which is also referred to as a printed circuit board or English as PCB (“printed circuit board”).
  • PCB printed circuit board
  • Protection switchgear be opened to gain access to the printed circuit board. From the device manufacturer's point of view, such software changes should only be possible by the manufacturer concerned or by persons authorized by him, in order to avoid errors and thus malfunctions of the protective switching device. Furthermore, special tools are generally required to open the housing in order to largely avoid damage to the housing. Through this, the effort associated with updating the software is so high that it is cheaper in most cases to replace the entire protective switching device.
  • the electromechanical low-voltage protective switching device has an insulating material housing and a flat module, which is accommodated and held in a predefined position in the insulating material housing.
  • the printed circuit board in turn has at least two contact points which are designed to output and / or receive information.
  • the insulating material housing se at least two openings, which correlate with regard to their spatial location in such a way with the position of the at least two contact points of the printed circuit board, ie sammen penetrate to ⁇ that a contacting of the at least two con tact points through the openings from outside of the insulating material is possible.
  • the insulating housing has a front side, a fastening side opposite the front side, and the narrow and wide sides connecting the front side and the fastening side.
  • the openings are in egg ner of the two broad sides of the insulating housing.
  • the arrangement of the openings in one of the two broad sides of the insulating material housing has several advantages: on the one hand, easier access to the contact points is possible there, since the area of the narrow sides is mainly occupied by the connecting terminals; The arrangement of the board in the interior of the housing is significantly easier. On the other hand, if the protective switching devices are arranged next to one another in a row, the openings are covered by the adjacent protective switching device, so that unauthorized contacting of the contact points is made significantly more difficult here.
  • the openings are closed by means of a seal applied by the manufacturer.
  • seal or seal sticker has the advantage that the manufacturer can check whether the protective switching device has been tampered with in an unauthorized manner. As long as the seal is intact, it can be assumed that the device's internal software has not been changed by unauthorized third parties. This ensures that software updates are only carried out by the manufacturer himself or by a person authorized by him.
  • the printed circuit board assembly has further contact points which correlate with their openings in the insulating housing with regard to their spatial position.
  • the further openings correlate with respect to their position on the insulating material housing with the further contact points, so that contacting of the further contact points through the further openings is made possible from outside the insulating material housing.
  • further functions are possible: for example, readings or error memories can be read out.
  • the system according to the invention consists of an electromechanical low-voltage protective switching device of the type described above and an adapter device which can be coupled to the protective switching device.
  • the adapter device has at least two contact pins which, in terms of their spatial arrangement, match the spatial arrangement of the at least correlate at least two contact points.
  • the at least two contact pins serve to contact the at least two contact points of the protective switching device, the contact pins for contacting being able to be passed through the at least two openings formed in the insulating material housing.
  • FIG. 1 and 2 are perspective external views of the protective switching device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the protective switching device with a partially transparent housing
  • FIG 4 is a schematic detailed representation of the protective switching device shown in Figure 3.
  • the low-voltage protective switching device 1 according to the invention is shown schematically in an external perspective view.
  • the protective switching device 1 has an insulating housing 2, which has a front side 4, one of the front side 4 opposite fastening side 5 and the front and the fastening side 4, 5 ver binding narrow sides 6 and wide sides 7.
  • an actuating element 3 for manual actuation of the protective switching device 1 is arranged.
  • the insulating material housing 2 has a front housing half-shell 2-1 and a rear housing half-shell 2-2, which are interconnected by means of several rivets 9.
  • Narrow sides 6 are connecting terminals 14 (see FIG. 3), by means of which the protective switching device 1 can be electrically conductively connected to an electrical circuit to be protected.
  • the housing design shown here in Scha lenbauweise is only to be understood as exemplary and is in no way essential to the invention.
  • a plurality of openings 8 are formed and arranged in such a way that contact is made from outside the insulating material housing 2 by means of a suitable tool (not shown) - for example with the aid of suitable contact pins or contact pins through the openings 8 into the interior of the insulating housing 2 is possible.
  • nine openings 8 are formed in the broad side 7 of the insulating material housing 2, which are arranged in the form of a 3x3 matrix.
  • this embodiment is to be understood only as an example: it is necessary for the insulating housing 2 to have at least two openings 8 which are designed such that contact pins or contact pins can be introduced from outside through the openings 8 into the insulating housing 2.
  • the protective switching device 1 shown in FIG. 2 the area formed in the broadside 7 with the openings 8 is closed with the aid of a seal 20, which is glued to the area in question. In this way, a manufacturer's control is possible to the extent that unauthorized third parties cannot manipulate the protective switching device 1. This ensures that software updates are only carried out by the manufacturer himself or by a person authorized by him.
  • FIG. 3 shows a representation of the protective switching device 1 corresponding to Figures 1 and 2 with a partially transparent insulating material housing 2, i. the front housing half shell 2-1 is only indicated, so that a look into the interior of the insulating housing 2 is possible.
  • FIG. 4 shows a detailed representation of the protective switching device 1 shown in FIG. 3.
  • connection terminals 14 can be seen in the area of the narrow sides 6, via which the protective switching device 1 can be connected in an electrically conductive manner to the electrical circuit to be protected.
  • a short-circuit release device 15 and an arc-quenching chamber 16 are accommodated in the insulating housing 2.
  • switching mechanism 17 with a movable Wegkon clock, which can be opened if necessary to interrupt the flow of current in the electrical line to be monitored.
  • the protective switching device 1 has a printed circuit board assembly 10, which is received and held in the interior of the insulating material housing 2 in a predefined position.
  • Such printed circuit boards are used, for example, in fire protection switches (arc protection, AFDD for "Are Fault Detection Device") to map a complex triggering logic to be able to.
  • the flat module 10 generally has a storage element 12 and a processing unit 13, for example a microcontroller, for example in order to record and process measurement data.
  • the flat module 10 can also have a communication unit (not shown) in order to be able to integrate the protective switching device 1 into a higher-level control and control system and thus to make it capable of communication.
  • the flat module 10 has a plurality of contact points 11, which are designed to output and / or receive information. These contact points 11, which are also referred to as contact pads, are used for contacting the printed circuit board 10 from the outside and correlate with respect to their spatial position in the insulating housing 2 in such a way with the position of the at least two in the broadside
  • openings 8 such that contacting the at least two contact points 11 with the aid of a suitable tool through the openings 8 is possible from outside the insulating material housing 2. If the contact pins are slim enough, they can be inserted from the outside through the openings 8 until their tips touch the contact points 11 assigned to these openings 8. If more than two contact points 11 are to be contacted and accordingly more than two contact pins are required, it is helpful to have these multiple contact pins in an adapter device that can be mechanically coupled to the protective switching device 1
  • the plurality of contact pins correlate in terms of their spatial arrangement with the spatial arrangement of the plurality of contact points 11, so that when the adapter device is connected to the protective switching device 1, the plurality of contact pins through the openings

Landscapes

  • Breakers (AREA)

Abstract

Das erfindungsgemäße elektromechanische Niederspannungs- Schutzschaltgerät (1) weist ein Isolierstoffgehäuse (2) sowie eine Flachbaugruppe (10) auf, welche an einer vordefinierten Position in dem Isolierstoffgehäuse (2) aufgenommen und gehaltert ist. Die Flachbaugruppe (10) weist ihrerseits zumindest zwei Kontaktpunkte (11) auf, welche dazu ausgebildet sind, Information auszugeben und/oder zu empfangen. Weiterhin weist das Isolierstoffgehäuse (2) zumindest zwei Öffnungen (8) auf, welche hinsichtlich ihrer räumlichen Position derart mit der Position der zumindest zwei Kontaktpunkte (11) der Flachbaugruppe (10) korrelieren, d.h. zusammenwirken, dass eine Kontaktierung der zumindest zwei Kontaktpunkte (11) durch die Öffnungen (8) hindurch von außerhalb des Isolierstoffgehäuses (2) möglich ist. Auf diese Weise wird eine Kontaktierung der Kontaktpunkte (11) der Flachbaugruppe (10) durch die Öffnungen (8) hindurch von außen ermöglicht, ohne dass hierzu das Isolierstoffgehäuse (2) geöffnet werden müsste. Beschädigungen, die durch das Öffnen des Isolierstoffgehäuses (2) entstehen können, werden somit vermieden. Ferner wird der zeitliche Aufwand für eine Aktualisierung einer geräteinternen Software dadurch deutlich reduziert, wodurch die damit verbundenen Wartungskosten ebenfalls deutlich reduziert werden können.

Description

Beschreibung
Elektromechanisches Niederspannungs-Schutzschaltgerät und System
Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Niederspan- nungs-Schutzschaltgerät mit einem Isolierstoffgehäuse sowie mit einer Flachbaugruppe, welche an einer vordefinierten Po sition in dem Isolierstoffgehäuse aufgenommen und gehaltert ist. Ferner betrifft die Erfindung ein System, bestehend aus einem derartigen Niederspannungs-Schutzschaltgerät sowie ei nem mit dem Schutzschaltgerät koppelbaren Adaptergerät.
Schutzschaltgeräte - beispielsweise Leistungsschalter, Lei- tungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter oder Lichtbo gen- bzw. Brandschutzschalter - werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energiever sorgungsnetzen zur Überwachung sowie der Absicherung eines elektrischen Stromkreises eingesetzt und sind prinzipiell vorbekannt. Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter ( sogenannter LS-Schal- ter) , welcher auch als „Miniature Circuit Breaker" (MCB) be zeichnet wird, stellt in der Elektroinstallation eine soge nannte Überstromschutzeinrichtung dar und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt. Leistungs schalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anla gen vor Überlast. Auf diese Weise werden beispielsweise elek trische Leitungen vor Beschädigung durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes geschützt.
Ein Fehlerstromschutzschalter ist eine Schutzeinrichtung zur Realisierung eines Schutzes gegen einen gefährlichen Fehler strom in einer elektrischen Anlage. Ein derartiger Fehler strom, welcher auch als Differenzstrom bezeichnet wird, tritt auf, wenn ein spannungsführendes Leitungsteil einen elektri schen Kontakt gegen Erde aufweist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Person ein spannungsführendes Teil einer elektrischen Anlage berührt: in diesem Fall fließt der Strom als Fehlerstrom durch den Körper der betreffenden Per son gegen die Erdung ab. Zum Schutz gegen derartige Körper ströme muss der Fehlerstromschutzschalter bei Auftreten eines derartigen Fehlerstroms die elektrische Anlage schnell und sicher allpolig vom Leitungsnetz trennen. Im allgemeinen technischen Sprachgebrauch werden anstelle des Begriffs „Feh- lerstromschutzschalter" auch die Begriffe FI-Schutzschalter (kurz: FI-Schalter) , Differenzstromschutzschalter (kurz: DI- Schalter) oder RCD (für „Residual Current Protective Device") gleichwertig verwendet.
Unter dem Begriff „Brandschutzschalter" wird in der Elektro installationstechnik eine Schutzeinrichtung zum Schutz vor einem durch einen Störlichtbögen hervorgerufenen Fehlerstrom verstanden. Derartige Störlichtbogen-Schutzeinrichtungen wer den in Niederspannungsnetzen eingesetzt, um die elektrische Installationstechnik vor Beschädigung durch einen Fehlerstrom aufgrund eines Störlichtbogens sowie vor dessen thermischen Folgen - beispielsweise Kabelbränden - zu schützen. Ein Stör lichtbogen kann beispielsweise an einer defekten Stelle einer elektrischen Leitung, z.B. einer lockeren Kabelklemme oder aufgrund eines Kabelbruchs, auftreten. Tritt der Störlichtbo gen elektrisch in Reihe zu einem elektrischen Verbraucher auf, so wird der normale Betriebsstrom im Regelfall nicht überschritten, da er durch den Verbraucher begrenzt wird. Aus diesem Grund wird der Störlichtbogen von einer herkömmlichen Überstromschutzeinrichtung, beispielsweise einer Schmelzsi cherung oder einem Leitungsschutzschalter, nicht erfasst.
Dies ist insbesondere bei hohen Betriebsströmen sowie bei über längere Zeit bestehenden Störlichtbögen problematisch, da in diesen Fällen aufgrund der mit dem Lichtbogen einherge henden hohen Temperaturen die Gefahr eines Brandes besteht.
Zur Ermittlung, ob ein Störlichtbogen vorliegt, werden durch den Brandschutzschalter der Spannungsverlauf sowie der Strom- verlauf über die Zeit gemessen und mittels digitaler Signal verarbeitung ausgewertet. Insbesondere der Stromverlauf weist bei einem Störlichtbogen charakteristische, hochfrequente An teile auf. Bei der Auswertung ist jedoch zu beachten, dass reguläre Schwankungen im Stromverlauf sowie im normalen Be trieb auftretende Oberschwingungen oder transiente Stromver läufe, wie sie bei einem Einschaltvorgang eines elektrischen Verbrauchers auftreten, nicht zu einer fehlerhaften Auslösung des Brandschutzschalters führen. Aus diesem Grund weisen Brandschutzschalter relativ komplexe Algorithmen zur Überwa chung der Elektroinstallation sowie zum Detektieren möglicher Störlichtbögen auf.
In der (englischsprachigen) Fachliteratur werden derartige Einrichtungen zur Erfassung von Störlichtbögen als „Are Fault Detection Device" (abgekürzt AFDD) bezeichnet. Im nordameri kanischen Raum, wo der sogenannte UL-Standard (Underwriters laboratories , Norm mit 110 V Netzspannung) vorherrscht, ist die Bezeichnung „Are Fault Circuit Interrupter" (abgekürzt AFCI) geläufig. Die in diesen Lichtbogenschutzschaltern ver wendeten Prinzipien sind beispielsweise in den US-Patent- schriften US 5,729,145 sowie US 6,031,699 beschrieben. In den meisten europäischen Ländern, welche den IEC-Standard (Inter national Electrotechnical Commission, Norm mit einer Netz spannung von 230 V) verbindlich vorschreiben, sind Lichtbo- genschutzschalter nicht zwingend vorgeschrieben. Stromkreise in IEC-Technik werden bis dato zumeist mit Hilfe von Fehler- schutzstromschaltern sowie Leitungsschutzschaltern abgesi chert. Ein Schutz vor Störlichtbögen ist mit den genannten Schutzschaltgeräten jedoch nicht realisierbar.
Grundsätzlich wird zur Überwachung bzw. Absicherung eines elektrischen Stromkreises das jeweilige Schutzschaltgerät mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden (beispielsweise über Anschluss klemmen) um bei Bedarf den elektrischen Strom in der jeweili gen Leitung zu unterbrechen. Das Schutzschaltgerät weist hierzu einen Schaltkontakt mit einem ortsfesten Festkontakt sowie einem relativ dazu beweglichen Bewegkontakt auf. Der Bewegkontakt ist dabei über eine Schaltmechanik des Schutz- schaltgerätes betätigbar, so dass der Schaltkontakt geöffnet und geschlossen werden kann. Auf diese Weise wird bei Auftre ten eines vordefinierten Zustandes, beispielsweise eines Kurzschlusses oder einer elektrischen Überlast, die Schaltme chanik aktiviert und somit der Schaltkontakt geöffnet, um die elektrische Leitung zu unterbrechen und damit den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen.
In der Niederspannungs-Elektroinstallationstechnik werden diese Schutzschaltgeräte - d.h. sowohl Leitungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter, als auch Kombigeräte wie FI/LS oder AFDD/AFCI - auch als „Reiheneinbaugeräte" bezeichnet. Dieser Begriff rührt daher, dass in einem Elektroinstallati onsverteiler oftmals eine Vielzahl derartiger Reiheneinbauge räte nebeneinander „in einer Reihe" angeordnet ist. Derartige Reiheneinbaugeräte sind prinzipiell aus den Druckschriften DE 602 09 126 T2 oder EP 1 939 912 Bl vorbekannt.
Einige der mittels dieser Schutzschaltgeräte bereitgestellten Schutzfunktionen wie Kurzschluss, Überlast oder Fehlerströme sind in der Regel rein mechanisch realisiert, beispielsweise im Falle der Kurzschlussauslösung mittels Auslösespule und dazu beweglich gelagertem Auslöseanker . Andere Schutzfunktio nen, beispielsweise die Erfassung eines Störlichtbogens, sind komplexer zu realisieren und erfordern zwingend eine gewisse Logik. Hierfür weisen die betreffenden Schutzschaltgeräte in der Regel zusätzlich eine sogenannte Flachbaugruppe, welche auch als Leiterplatte oder Englisch als PCB („printed cirtuit board") bezeichnet wird, auf. Mit Hilfe der Flachbaugruppe, welche in der Regel zumindest eine Verarbeitungseinheit, bei spielsweise einen Micro-Controller, sowie ein Speicherelement aufweist, können Messdaten erfasst und aufbereitet werden.
Auf Basis dieser Messdaten kann dann eine Entscheidung ge troffen werden, ob ein Stör-Ereignis vorliegt, welches ein Öffnen des Schaltkontaktes , und damit ein Auslösen des
Schutzschaltgerätes, erfordert.
Sind Änderungen an der Software vorzunehmen, beispielsweise im Rahmen eines Updates, so muss hierzu das Gehäuse des
Schutzschaltgerätes geöffnet werden, um einen Zugang zur Flachbaugruppe zu erhalten. Derartige Software-Änderungen sollen aus Sicht des Geräteherstellers nur durch den betref fenden Hersteller selbst oder von ihm autorisierten Personen vorgenommen werden können, um Fehler und damit Fehlfunktionen des Schutzschaltgerätes zu vermeiden. Ferner wird zum Öffnen des Gehäuses in der Regel spezielles Werkzeug benötigt, um Beschädigungen am Gehäuse weitestgehend zu vermeiden. Hier durch wird der mit der Aktualisierung der Software verbundene Aufwand derartig hoch, dass es in den meisten Fällen günsti ger ist, das gesamte Schutzschaltgerät auszutauschen.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein elektromechanisches Niederspannungs-Schutzschaltgerät sowie ein System mit einem derartigen Schutzschaltgerät bereitzu stellen, welche sich durch einen geringeren Wartungsaufwand bei Software-Änderungen oder -Aktualisierungen auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das elektromechani sche Niederspannungs-Schutzschaltgerät sowie durch das System mit einem derartigen Schutzschaltgerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfin dungsgemäßen Schutzschaltgerätes sind Gegenstand der abhängi gen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße elektromechanische Niederspannungs- Schutzschaltgerät weist ein Isolierstoffgehäuse sowie eine Flachbaugruppe auf, welche an einer vordefinierten Position in dem Isolierstoffgehäuse aufgenommen und gehaltert ist. Die Flachbaugruppe weist ihrerseits zumindest zwei Kontaktpunkte auf, welche dazu ausgebildet sind, Information auszugeben und/oder zu empfangen. Weiterhin weist das Isolierstoffgehäu- se zumindest zwei Öffnungen auf, welche hinsichtlich ihrer räumlichen Position derart mit der Position der zumindest zwei Kontaktpunkte der Flachbaugruppe korrelieren, d.h. Zu¬ sammenwirken, dass eine Kontaktierung der zumindest zwei Kon taktpunkte durch die Öffnungen hindurch von außerhalb des Isolierstoffgehäuses möglich ist.
Durch die im Isolierstoffgehäuse ausgebildeten, d.h. angeord neten Öffnungen wird eine Kontaktierung der Kontaktpunkte der Flachbaugruppe - und damit eine Aktualisierung einer lokal im Schutzschaltgerät gespeicherten Software - durch die Öffnun gen hindurch von außen ermöglicht, ohne dass hierzu das Iso lierstoffgehäuse selbst geöffnet werden müsste. Beschädigun gen, wie sie durch das Öffnen des Isolierstoffgehäuses ent stehen können, werden somit vermieden. Ferner wird der zeit liche Aufwand für eine Aktualisierung der Software dadurch deutlich reduziert, wodurch die damit verbundenen Wartungs kosten ebenfalls deutlich reduziert werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs- Schutzschaltgerätes weist das Isolierstoffgehäuse eine Front seite, eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungssei te, sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten auf. Die Öffnungen sind dabei in ei ner der beiden Breitseiten des Isolierstoffgehäuses ausgebil det .
Die Anordnung der Öffnungen in einer der beiden Breitseiten des Isolierstoffgehäuses hat mehrere Vorteile: zum einen ist dort eine einfachere Zugänglichkeit zu den Kontaktpunkten möglich, da der Bereich der Schmalseiten überwiegend von den Anschlussklemmen beansprucht wird; Die Anordnung der Flach baugruppe im Inneren des Gehäuses wird dadurch deutlich er leichtert. Zum anderen sind, wenn die Schutzschaltgeräte im Reihenverbund nebeneinander angeordnet sind, die Öffnungen durch das benachbart angeordnete Schutzschaltgerät verdeckt, so dass ein unbefugtes Kontaktieren der Kontaktpunkte hier durch deutlich erschwert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspan- nungs-Schutzschaltgerätes sind die Öffnungen mittels eines herstellerseitig aufgebrachten Siegels verschlossen.
Durch die Verwendung eines Siegels oder Siegelaufklebers ergibt sich der Vorteil, dass herstellerseitig kontrolliert werden kann, ob in unbefugter Art und Weise eine Manipulation am Schutzschaltgerät stattgefunden hat. Solange das Siegel unversehrt ist kann davon ausgegangen werden, dass die gerä teinterne Software nicht von dazu unbefugten Dritten verän dert worden ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass Software- Updates ausschließlich durch den Hersteller selbst oder durch eine von ihm hierzu autorisierte Person durchgeführt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspan- nungs-Schutzschaltgerätes weist die Flachbaugruppe weitere Kontaktpunkte auf, welche mit weiteren im Isolierstoffgehäuse ausgebildeten Öffnungen hinsichtlich ihrer räumlichen Positi on korrelieren.
Die weiteren Öffnungen korrelieren hinsichtlich ihrer Positi on am Isolierstoffgehäuse mit den weiteren Kontaktpunkten, so dass eine Kontaktierung der weiteren Kontaktpunkte durch die weiteren Öffnungen hindurch von außerhalb des Isolierstoffge- häuses ermöglicht wird. Mit Hilfe der weiteren Kontaktpunkte sind weitere Funktionen möglich: beispielsweise können hierü ber Messwerte oder Fehlerspeicher ausgelesen werden.
Das erfindungsgemäße System besteht aus einem elektromechani schen Niederspannungs-Schutzschaltgerät der vorstehend be schriebenen Art sowie einem Adaptergerät, welches mit dem Schutzschaltgerät koppelbar ist. Das Adaptergerät weist zu mindest zwei Kontaktstifte auf, welche hinsichtlich ihrer räumlichen Anordnung mit der räumlichen Anordnung der zumin- dest zwei Kontaktpunkte korrelieren. Die zumindest zwei Kon taktstifte dienen dabei zur Kontaktierung der zumindest zwei Kontaktpunkte des Schutzschaltgerätes, wobei die Kontaktstif te zur Kontaktierung durch die zumindest zwei in dem Isolier stoffgehäuse ausgebildeten Öffnungen hindurchführbar sind.
Hinsichtlich der Vorteile des erfindungsgemäßen Systems, be stehend aus einem elektromechanischen Niederspannungs-Schutz schaltgerät sowie einem dazu passenden Adaptergerät, welches mit dem Schutzschaltgerät koppelbar ist, wird auf die vorste hend beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen elektrome chanischen Niederspannungs-Schutzschaltgerätes verwiesen. Insbesondere wenn mehr als zwei Kontaktpunkte kontaktiert werden sollen ergibt sich aus der Verwendung eines Adapterge rätes ein deutlicher Zeitvorteil.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä ßen elektromechanischen Niederspannungs-Schutzschaltgerätes unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
Figuren
1 und 2 perspektivische Außenansichten des erfindungsgemä ßen Schutzschaltgerätes;
Figur 3 eine schematische Darstellung des Schutzschaltgerä tes mit teilweise transparentem Gehäuse;
Figur 4 eine schematische Detaildarstellung des in Figur 3 dargestellten Schutzschaltgerätes .
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschrei bung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entspre chende Teil ebenfalls zu erkennen ist. In den Figuren 1 und 2 ist das erfindungsgemäße Niederspan- nungs-Schutzschaltgerät 1 in perspektivischer Außenansicht schematisch dargestellt. Das Schutzschaltgerät 1 verfügt über ein Isolierstoffgehäuse 2, welches eine Frontseite 4, eine der Frontseite 4 gegenüberliegend angeordnete Befestigungs seite 5 sowie die Front- und die Befestigungsseite 4, 5 ver bindende Schmalseiten 6 und Breitseiten 7 aufweist. An der Frontseite 4 ist ein Betätigungselement 3 zur manuellen Betä tigung des Schutzschaltgerätes 1 angeordnet. Das Isolier stoffgehäuse 2 weist eine vordere Gehäusehalbschale 2-1 sowie eine hintere Gehäusehalbschale 2-2 auf, welche mittels mehre rer Nieten 9 miteinander verbunden sind. Im Bereich der
Schmalseiten 6 sind Anschlussklemmen 14 (siehe Figur 3) ange ordnet, mittels derer das Schutzschaltgerät 1 mit einem zu schützenden elektrischen Stromkreis elektrisch leitend verbindbar ist. Die hier dargestellte Gehäusebauform in Scha lenbauweise ist jedoch lediglich als beispielhaft zu verste hen und keineswegs erfindungswesentlich.
In der dem Betrachter zugewandten Breitseite 7 der vorderen Gehäusehalbschale 2-1 sind mehrere Öffnungen 8 ausgebildet und so angeordnet, dass mittels eines geeigneten Werkzeugs (nicht dargestellt) - beispielsweise mit Hilfe geeigneter Kontaktstifte oder Kontakt-Pins - eine Kontaktierung von au ßerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 durch die Öffnungen 8 hin durch ins Innere des Isolierstoffgehäuses 2 möglich ist.
In der Darstellung der Figur 1 sind neun Öffnungen 8 in der Breitseite 7 des Isolierstoffgehäuses 2 ausgebildet, welche in Form einer 3x3-Matrix angeordnet sind. Diese Ausführung ist jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen: erforderlich ist, dass das Isolierstoffgehäuse 2 zumindest zwei Öffnungen 8 aufweist, welche derart ausgebildet sind, dass Kontaktstif te oder Kontakt-Pins von außerhalb durch die Öffnungen 8 in das Isolierstoffgehäuse 2 hineingeführt werden können. In dem in Figur 2 dargestellten Schutzschaltgerät 1 ist der in der Breitseite 7 ausgebildete Bereich mit den Öffnungen 8 mit Hilfe eines Siegels 20, welches auf den betreffenden Be reich aufgeklebt ist, verschlossen. Auf diese Weise ist eine herstellerseitige Kontrolle dahingehend möglich, dass unbe fugte Dritte keine Manipulationen am Schutzschaltgerät 1 vor nehmen können. Somit ist gewährleistet, dass Software-Updates ausschließlich durch den Hersteller selbst oder durch eine von ihm hierzu autorisierte Person durchgeführt werden.
Figur 3 zeigt eine zu den Figuren 1 und 2 korrespondierende Darstellung des Schutzschaltgerätes 1 mit teilweise transpa rentem Isolierstoffgehäuse 2, d.h. die vordere Gehäusehalb schale 2-1 ist lediglich angedeutet, so dass ein Blick ins Innere des Isolierstoffgehäuses 2 möglich ist. Figur 4 stellt eine Detaildarstellung des in Figur 3 dargestellten Schutz- schaltgerätes 1 dar.
Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 sind im Bereich der Schmalseiten 6 die Anschlussklemmen 14 zu erkennen, über die das Schutzschaltgerät 1 mit dem zu schützenden elektrischen Stromkreis elektrisch leitend verbunden werden kann. Neben der links dargestellten Anschlussklemme 14 sind eine Kurz- schlussauslöseeinrichtung 15 sowie eine Lichtbogen-Lösch kammer 16 in dem Isolierstoffgehäuse 2 aufgenommen. In der Gehäusemitte - unterhalb des Betätigungselements 3 - befindet sich eine Schaltmechanik 17 mit einem beweglichen Schaltkon takt, welcher bei Bedarf geöffnet werden kann, um den Strom fluss in der zu überwachenden elektrischen Leitung zu unter brechen .
Ferner weist das Schutzschaltgerät 1 eine Flachbaugruppe 10 auf, welche im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 in vordefi nierter Position aufgenommen und gehaltert ist. Derartige Flachbaugruppen werden beispielsweise bei Brandschutzschal tern (Lichtbogenschutz, engl. AFDD für „Are Fault Detection Device") verwendet, um eine komplexe Auslöse-Logik abbilden zu können. Die Flachbaugruppe 10 weist hierzu in der Regel ein Speicherelement 12 sowie eine Verarbeitungseinheit 13, beispielsweise einen Micro-Controller auf, beispielsweise um Messdaten zu erfassen und aufzubereiten. Ferner kann die Flachbaugruppe 10 auch eine Kommunikationseinheit (nicht dar gestellt) aufweisen, um das Schutzschaltgerät 1 in ein über geordnetes Kontroll- und Steuersystem einbinden zu können und damit kommunikationsfähig zu machen.
Erfindungsgemäß weist die Flachbaugruppe 10 mehrere Kontakt punkte 11 auf, welche dazu ausgebildet sind, Information aus zugeben und/oder zu empfangen. Diese Kontaktpunkte 11, welche auch als Kontakt-Pads bezeichnet werden, dienen der Kontak tierung der Flachbaugruppe 10 von außen und korrelieren hin sichtlich ihrer räumlichen Position im Isolierstoffgehäuse 2 derart mit der Position der zumindest zwei in der Breitseite
7 des Isolierstoffgehäuses 2 ausgebildeten Öffnungen 8, dass eine Kontaktierung der zumindest zwei Kontaktpunkte 11 mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs durch die Öffnungen 8 hin durch von außerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 möglich ist. Sind die Kontaktstifte schlank genug, so können sie von außen durch die Öffnungen 8 gesteckt werden, bis ihre Spitzen die diesen Öffnungen 8 zugeordneten Kontaktpunkte 11 berühren. Sind mehr als zwei Kontaktpunkte 11 zu kontaktieren und dem entsprechend mehr als zwei Kontaktstifte erforderlich, so ist es hilfreich, diese mehreren Kontaktstifte in einem mit dem Schutzschaltgerät 1 mechanisch koppelbaren Adaptergerät
(nicht dargestellt) anzuordnen, wobei die mehreren Kontakt stifte hinsichtlich ihrer räumlichen Anordnung mit der räum lichen Anordnung der mehreren Kontaktpunkte 11 korrelieren, so dass bei einer Kopplung des Adaptergerätes an das Schutz schaltgerät 1 die mehreren Kontaktstifte durch die Öffnungen
8 hindurchgeführt werden und die ihnen jeweils unmittelbar und eindeutig zugeordneten Kontaktpunkte 11 der Flachbaugrup pe 10 kontaktieren. Auf diese Weise können auf der Flachbau gruppe 10 gespeicherte Daten ohne großen Aufwand ausgelesen oder neue Daten auf die Flachbaugruppe 10 aufgespielt werden, ohne dass hierzu das Schutzschaltgerät 1 geöffnet werden muss. Dementsprechend entfallen auch die mechanischen Prüfun gen, welche nach dem Öffnen und wieder Verschießen des Iso lierstoffgehäuses 2 erforderlich wären. Ferner ist es mög- lieh, dass Daten von einer übergeordneten Stelle - beispiels weise eine Leitwarte - drahtgebunden oder drahtlos an das Adaptergerät übermittelt werden.
Bezugszeichenliste
1 Schutzschaltgerät
2 Isolierstoffgehäuse
2-1 vordere Gehäusehalbschale
2-2 hintere Gehäusehalbschale
3 Betätigungselement
4 Frontseite
5 Befestigungsseite
6 Schmalseite
7 Breitseite
8 Öffnung
9 Niet
10 Flachbaugruppe
11 Kontaktpunkt
12 Speicherelement
13 Verarbeitungseinheit
14 Anschlussklemme 20 Siegel

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanisches Niederspannungs-Schutzschaltgerät
( 1 ) , mit
- einem Isolierstoffgehäuse (2),
- einer Flachbaugruppe (10), welche an einer vordefinier ten Position in dem Isolierstoffgehäuse (2) aufgenommen und gehaltert ist,
d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass die Flachbaugruppe (10) zumindest zwei Kontakt punkte (11) aufweist, welche dazu ausgebildet sind, In formation auszugeben und/oder zu empfangen, und
- dass das Isolierstoffgehäuse (2) zumindest zwei Öffnun gen (8) aufweist, welche hinsichtlich ihrer räumlichen Position derart mit der Position der zumindest zwei Kontaktpunkte (11) der Flachbaugruppe (10) korrelieren, dass eine Kontaktierung der zumindest zwei Kontaktpunk te (11) durch die Öffnungen (8) hindurch von außerhalb des Isolierstoffgehäuses (2) möglich ist.
2. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Isolierstoffgehäuse (2) eine Frontseite (4), ei ne der Frontseite (4) gegenüberliegende Befestigungsseite (5), sowie die Front- und die Befestigungsseite (4, 5) verbindende Schmal- und Breitseiten (6, 7) aufweist, wo bei die Öffnungen (8) in einer der beiden Breitseiten (7) des Isolierstoffgehäuses (2) ausgebildet sind.
3. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach einem der vor herigen Ansprüche,
d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Öffnungen (8) mittels eines herstellerseitig aufgebrachten Siegels (20) verschlossen sind.
4. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach einem der vor herigen Ansprüche, dadu r ch ge ke nn z e i chne t ,
dass die Flachbaugruppe (10) weitere Kontaktpunkte (11) aufweist, welche mit weiteren im Isolierstoffgehäuse (2) ausgebildeten Öffnungen (8) hinsichtlich ihrer räumlichen Position korrelieren.
5. System bestehend aus einem Niederspannungs-Schutzschalt- gerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sowie einem Adaptergerät,
dadu r ch ge ke nn z e i chne t ,
dass das Adaptergerät mit dem Schutzschaltgerät (1) kop pelbar ist und zumindest zwei Kontaktstifte aufweist, welche hinsichtlich ihrer räumlichen Anordnung mit der räumlichen Anordnung der zumindest zwei Kontaktpunkte (11) korrelieren und zur Kontaktierung der zumindest zwei
Kontaktpunkte (11) des Schutzschaltgerätes (1) durch die zumindest zwei in dem Isolierstoffgehäuse (2) ausgebilde ten Öffnungen (8) hindurchführbar sind.
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