WO2022022996A1 - Leistungsschalter und verfahren - Google Patents

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WO2022022996A1
WO2022022996A1 PCT/EP2021/069210 EP2021069210W WO2022022996A1 WO 2022022996 A1 WO2022022996 A1 WO 2022022996A1 EP 2021069210 W EP2021069210 W EP 2021069210W WO 2022022996 A1 WO2022022996 A1 WO 2022022996A1
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circuit breaker
computer
time
communication interface
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PCT/EP2021/069210
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Rainer Hüntemeier
Norbert PLÖTT
Christoph BÖRZSÖNYI
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/168—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" making use of an electromagnetic wave communication

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker according to the preamble of patent claim 1 or 3, a method for a circuit breaker according to the preamble of patent claim 13 or 14, a computer program product and a computer-readable storage medium.
  • Circuit breakers are protective devices that work in a similar way to a fuse. Circuit breakers monitor the current flowing through them by means of a conductor and interrupt the electric current or energy flow to an energy sink or load, which is referred to as tripping, when protection parameters, such as current limits or current-time limits, i.e. when a current value for a certain period of time is exceeded. The interruption occurs, for example, through contacts of the circuit breaker that are opened. In contrast to a fuse, these protective parameters or response values can be set in the case of a circuit breaker, for example by means of a control unit such as an electronic tripping unit.
  • a control unit such as an electronic tripping unit.
  • Circuit breakers in the context of the invention mean in particular switches such as are used in low-voltage systems for currents from 63 to 6300 amperes. More specifically, closed circuit breakers are used for currents from 63 to 1600 amperes, in particular from 125 to 630 or 1200 amperes. Air circuit breakers are used in particular for currents from 630 to 6300 amperes, more specifically from 1200 to 6300 amperes.
  • Air circuit breakers are also known as air circuit breakers, ACB for short, and closed circuit breakers as molded oases Circuit breaker or molded case circuit breaker, MCCB for short.
  • Low voltage means voltages up to 1000 volts AC or 1500 volts DC. Low voltage also means voltages that are greater than extra-low voltage with values of 50 volts AC or 120 volts DC.
  • Circuit breakers within the meaning of the invention are circuit breakers with an electronic trip unit serving as a control unit, also known as an electronic trip unit, or ETU for short.
  • the control unit monitors the level of the electrical current measured by sensors, such as a Rogowski transformer (Rogowski coil), or additionally, in an analogous manner, the voltage and/or other parameters of the electrical circuit and causes the electrical circuit to be interrupted if threshold values are exceeded .
  • sensors such as a Rogowski transformer (Rogowski coil)
  • circuit breakers in the context of the invention are meant in particular circuit breakers with an electromechanical interruption unit for interrupting the low-voltage circuit monitored by the circuit breaker.
  • Circuit breakers according to the prior art are known, for example, from the following patent applications: DE 10 2014 217 292 A1; DE 102014 217 332 A1; DE 102015 217 108 A1; DE 102014 218 831 A1; DE 102014 218 910 A1; DE 102016 201 651 A1; DE 102015 226 475 A1; DE 102015 216 981 A1; EN
  • circuit breakers During the commissioning and regular maintenance of circuit breakers, they are tripped on a trial basis. Measuring the tripping time is of interest in order to be able to assess the condition of the interrupter unit or the breaker mechanism. The problem is the detection of the time at which the circuit breaker opened the contacts. In many cases, the circuit breakers are not equipped with a feedback contact for the switch position, so that the opening time had to be recorded. Even if there is a feedback contact, latency times often occur on the communication path using internal data transmission, which does not allow measurements to be carried out with sufficient accuracy.
  • the object of the present invention is to enable the tripping times of a circuit breaker to be determined, in particular without a feedback contact.
  • circuit breaker having the features of patent claim 1 or 3, a method having the features of patent claim 13 or 14, a computer having the features of patent claim 15, a computer program product having the features of patent claim 16, a computer-readable storage medium the features of patent claim 17 or a data carrier signal with the features of patent claim 18.
  • a circuit breaker for a low-voltage circuit which has a mechanical isolating contact system for the low-voltage circuit and a first communication interface on the circuit breaker side, which is connected to a computer-side second communication interface of a computer, the computer having a display device, an input device and a microphone, is characterized according to the invention characterized in that the circuit breaker via the first communication interface can be switched to an open state by a trigger signal, in which a current flow through the isolating contact system low voltage circuit is broken.
  • the computer has a computer program product that is designed in such a way that the following steps can be carried out:
  • a test command initiates the delivery of a tripping signal from the second communication interface via the first communication interface to the circuit breaker, so that when a circuit breaker was previously in the closed state, it is switched to the open state, with the delivery of the tripping signal through the second communication interface by means of a first time stamp it is recorded,
  • acoustic noises can be recorded via the microphone, whereby after the triggering signal has been emitted: a) if an amplitude threshold value of a noise currently detected by the microphone is exceeded or b) if a (previously) recorded noise pattern (of the switching noise) is detected or c) if it is detected a stored noise pattern (the switching noise) a second time stamp is recorded,
  • the distance between the circuit breaker and the microphone or computer can be entered or set using the input device in order to improve the determination of the tripping time.
  • the isolating contact system has optical signaling on the circuit breaker, which indicates an open and a closed state of the isolating contact system
  • the circuit breaker can also be switched to the open state via the first communication interface by a trigger signal, in which by the isolating contact system, a current flow in the low-voltage circuit is interrupted.
  • the computer has a computer program product that is designed in such a way that the following steps can be carried out,
  • a test command for the circuit breaker can be initiated via the input device, - that a test command initiates the delivery of a tripping signal from the second communication interface via the first communication interface to the circuit breaker, so that when a circuit breaker was previously in the closed state, it is switched to the open state, with the delivery of the tripping signal being recorded by means of a first time stamp ,
  • the camera can be used to record visual changes over time, with the image of the stored or recorded open state of the circuit breaker being continuously compared with the image currently recorded by the camera after the tripping signal has been emitted, and upon detection of a displayed open state of the circuit breaker second time stamp is recorded,
  • optical detection enables the tripping time of a circuit breaker to be determined even if there is no or no feedback contact on the interruption unit, and in particular for circuit breakers installed or in use in the low-voltage circuit. So that no assessment of the switch status is made possible.
  • an image of the circuit breaker in the closed state in which a current flow in the low-voltage circuit is possible due to the isolating contact system, is stored or recorded with the camera, so that the image capture by the camera is based on the optical signaling on the circuit breaker , which indicates an open state, can be focused.
  • the detection of the second time stamp is time-limited after the trigger signal has been emitted.
  • a capture time limit This is in particular in the single-digit second range, for example at one, two, three, four, five, six, seven, eight or nine seconds.
  • non-detection information is displayed on the display device.
  • the time difference is compared with the time period, if the time difference lies within the time period, first information otherwise a second piece of information is displayed on the display device.
  • the first or the second information is maintenance information. This has the particular advantage that an evaluated maintenance notice is displayed.
  • the circuit breaker is a molded case circuit breaker or an air circuit breaker.
  • the invention can advantageously be used particularly well for circuit breakers of this type, since these have a significant and loud switching noise/tripping noise or have a visual display.
  • the communication interface is a wired or wireless communication interface.
  • the wired communication interface is advantageously a USB interface that is standardized and widely used.
  • the wireless communication interface is advantageously a Bluetooth interface or WLAN interface, which are standardized and widely used.
  • the computer is a mobile computer, in particular a laptop or a smartphone.
  • a parallel method is also claimed.
  • the method according to the invention for a circuit breaker with a mechanical isolating contact system for a low-voltage circuit is characterized in that the circuit breaker can be switched via a first communication interface from a closed to an open state, in which the current flow in the low-voltage circuit is interrupted.
  • the closed circuit breaker is switched to the open state by a trigger signal via the first communication interface, the delivery of the trigger signal being recorded by a first time stamp.
  • An acoustic noise of the isolating contact system is recorded via a microphone, a second time stamp being recorded after the release of the triggering signal a) when an amplitude threshold value of the recorded noise is exceeded or b) when a stored noise pattern is recognized.
  • the stored noise pattern of a circuit breaker switching from closed to open state can be pre-recorded with the microphone.
  • a time difference between the first and second time stamp is determined.
  • the difference in time is displayed as the tripping time of the circuit breaker.
  • an alternative parallel method is also claimed.
  • the alternative method according to the invention for a circuit breaker with a mechanical isolating contact system for a low-voltage circuit, the isolating contact system having optical signaling on the circuit breaker that indicates an open and a closed state of the isolating contact system is characterized in that the circuit breaker has a first communication interface can be switched from a closed to an open state, in which the current flow in the low-voltage circuit is interrupted.
  • the closed circuit breaker is switched to the open state by a trigger signal via the first communication interface, the delivery of the trigger signal being recorded by a first time stamp.
  • the optical signaling on the circuit breaker is recorded by a camera and a second time stamp is recorded after the release of the trip signal when an open state is detected.
  • a time difference between the first and second time stamp is determined.
  • the difference in time is displayed as the tripping time of the circuit breaker.
  • a computer, computer program product, computer-readable storage medium and data carrier signal is also claimed.
  • Figure 1 is a schematic representation with a circuit breaker.
  • FIG. 1 shows a schematic representation with a circuit breaker LS and a computer PC.
  • a circuit breaker LS for a low-voltage circuit which has a non-illustrated mechanical isolating contact system for the low-voltage circuit and a first communication interface COM1 on the circuit breaker side, is connected to a second communication interface COM2 on the computer PC.
  • the computer is, for example, a mobile computer such as a laptop or a smartphone.
  • FIG. 1 shows a smartphone as a computer PC.
  • the computer PC has a display device AE, an input device EE and a microphone MC.
  • the display device AE and the input device EE can be designed as a combined device.
  • the circuit breaker LS can be switched via the first communication interface COM1 by a trigger signal AS into an open state, in which a current flow in the low-voltage circuit is interrupted by the isolating contact system.
  • the computer PC has a computer program product that is designed in such a way that the following steps can be carried out. 1.) That a test command for the circuit breaker can be initiated via the input device EE.
  • That a test command initiates the delivery of a trip signal AS from the second communication interface COM2 via the first communication interface COM1 to the circuit breaker LS, so that if the circuit breaker LS was previously in the closed state, it is switched to the open state, with the delivery of the Trigger signal AS is detected by the second communication interface COM2 by means of a first time stamp (in the computer program product/com puter).
  • That acoustic noises can be detected via the microphone MC, whereby after the trigger signal AS has been emitted: a) if an amplitude threshold value of a detected noise is exceeded or b) if a previously recorded noise pattern is recognized or c) if a stored noise pattern is recognized ( of the switching noise ) a second time stamp is recorded.
  • Variants a), b) or c) can be implemented individually, in any combination or together (e.g. as alternatives) in the computer program product.
  • a noise pattern of a circuit breaker switching from the closed to the open state can be recorded (in advance) with the microphone MC, which is then used in step 3b) for comparison.
  • a recording made before the determination of the release time, ie before the input of a test command, can be meant by advance.
  • a noise pattern recorded elsewhere examples of which were determined or recorded in the course of manufacturing the circuit breaker, can be stored in the computer program product. This would then be used for comparison in step 3 c).
  • the distance between circuit breaker LS and microphone MC or computer PC can be entered or set using the input device EE, in order to improve the determination of the tripping time by taking into account the propagation time of the sound.
  • the computer PC has a display device AE, an input device EE and a camera.
  • the isolating contact system has optical signaling on the circuit breaker LS, for example by a switching lever SH, according to FIG. 1 on the front of the circuit breaker LS, which (synchronously) indicates an open and a closed state of the isolating contact system.
  • the circuit breaker LS can be switched to the open state via the first communication interface COM1 by a trigger signal AS, in which case a current flow in the low-voltage circuit is interrupted by the isolating contact system.
  • the computer has a computer program product that is designed in such a way that the following steps can be carried out.
  • That a test command for the circuit breaker LS can be initiated via the input device.
  • the test command is the delivery of a tripping signal AS from the second communication interface COM2 via the first communication interface COM1 to the circuit breaker LS initiated, so that when a circuit breaker LS was previously in the closed state, it is switched to the open state, with the delivery of the tripping signal AS being detected by means of a first time stamp.
  • the camera can be used to record visual changes over time, with the image of the stored or recorded open state of the circuit breaker being continuously compared with the image currently recorded by the camera after the trigger signal AS has been emitted, and upon detection of a displayed open state of the Circuit breaker a second time stamp is recorded.
  • That a time difference between the first and second time stamp is determined.
  • That the time difference is displayed on the display device AE of the computer PC in order to obtain a circuit breaker tripping time.
  • the camera of the computer PC must be aligned/focused on the circuit breaker LS or the shift lever SH.
  • an image of the circuit breaker in the closed state in which a current flow is possible in the low-voltage circuit due to the isolating contact system, can be stored or recorded with the camera, so that the image capture by the camera is based on the optical signaling on the circuit breaker (e.g. the Shift lever SH), which indicates an open state, can be focused.
  • the optical signaling on the circuit breaker e.g. the Shift lever SH
  • the detection of the second time stamp can be limited in time, in particular by a detection time limit. After the detection time limit has expired, non-detection information or non-triggering information can be displayed on the display device AE. Instead of displaying the time difference or additionally, a time limit determined by a first and a second time period can be provided. The time difference is compared to the time span. If there is a time difference within the period of time, first information such as "switching device OK", otherwise second information such as "switching device defective” or "check switching device/circuit breaker” is displayed on the display device AE.
  • the first and second communication interfaces can be a wired or wireless communication interface.
  • the wired communication interface can be a USB interface.
  • the wireless communication interface can be a Bluetooth interface or WLAN interface. It is essential that the first and second communication interfaces can communicate with one another, i.e. that a tripping signal AS can be transmitted from the computer PC to the circuit breaker LS.
  • the tripping signal AS or the commands can be transmitted or given via a connection with a front interface of the circuit breaker (USB cable or Bluetooth - wireless transmission).
  • circuit breaker LS can be switched from a closed to an open state via a first communication interface COM1, in which the current flow in the low-voltage circuit is interrupted,
  • the isolating contact system has an optical signaling on the circuit breaker LS, which indicates an open and a closed state of the isolating contact system
  • the circuit breaker LS can be switched from a closed to an open state via a first communication interface COM1, in which the current flow in the low-voltage circuit is interrupted,
  • the closed circuit breaker LS is switched to the open state via the first communication interface COM1 by a trigger signal AS, the delivery of the trigger signal AS being recorded by means of a first time stamp,
  • the method or the (method) steps can advantageously be implemented in a computer program product, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the steps or partial steps mentioned.
  • the computer program product he is inventively on a computer PC that has the Communication interfaces COM1, COM2 is connected to the circuit breaker LS executed.
  • the computer program product can advantageously be stored on a computer-readable storage medium, such as a USB stick, a CD, a DVD, etc.
  • the computer program product can advantageously be transmitted by a data carrier signal, for example from a central server to the computer PC, for example via a communications network such as a telecommunications network or the Internet.
  • a data carrier signal for example from a central server to the computer PC, for example via a communications network such as a telecommunications network or the Internet.
  • a communications network such as a telecommunications network or the Internet.
  • one or more noise patterns of a circuit breaker can be transmitted from the server to the computer PC in order to enable the tripping time to be determined.
  • the invention is particularly well suited for molded case circuit breakers or air circuit breakers of the type mentioned at the outset, since these have significant switching noises. Furthermore, these usually have visual signaling in the form of a shift lever SH.
  • a test command/trigger command is issued by a computer PC, such as a notebook or smartphone, with a computer program product, such as test software.
  • the computer program product accesses the microphone MC, which is usually already installed in the computer or can be plugged in anyway.
  • a bang is detected, ie a corresponding set amplitude threshold value is exceeded.
  • the bang or switching noise or tripping noise is caused by the tripping of the switch.
  • the switching process of a circuit breaker LS, in particular molded case circuit breakers or air circuit breakers, is so loud that it can generally be clearly distinguished from other ambient noise.
  • the acoustic switching noise has a very dedicated characteristic that is relatively easy to spot / distinguish from other sources of noise.
  • This internal switch propagation time can be determined by measurements in the system test, for example an average value.
  • triggering typically lasts about 60 ms (milliseconds). A measurement accuracy of approx. 5 ms would already provide sufficient results for estimating the status of, for example, the drive of a circuit breaker.
  • the solution according to the invention does not require any expensive additional hardware. It essentially uses components that are already available.
  • the bang generated by the circuit is detected. According to relevant standards, release tests must be carried out regularly.
  • the quantitative detection of the tripping times as a series of measurements according to the invention allows conclusions to be drawn for the maintenance of the circuit breaker. Through the invention, predictive maintenance can be planned. According to the invention, a combination of software (calculated elimination of the latency times, detection of the popping noise) with existing hardware (microphones) and circuit breakers is proposed.
  • the installation or the provision of a feedback contact is advantageously avoided.

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  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter (LS) mit einem mechanischen Trennkontaktsystem für einen Niederspannungsstromkreis. Der Leistungsschalter (LS) ist über eine erste Kommunikationsschnittstelle (COM1) von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist, schaltbar. Der geschlossene Leistungsschalter (LS) wird über die erste Kommunikationsschnittstelle (COM1) durch ein Auslösesignal (AS) in den geöffneten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals (AS) mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird. Über ein Mikrofon (MC) wird ein akustisches Geräusch des Trennkontaktsystems erfasst, wobei nach Abgabe des Auslösesignals bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes des Geräusches oder bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters des Schaltgeräusches ein zweiter Zeitstempel erfasst wird. Eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel wird ermittelt. Die zeitliche Differenz wird als Auslösezeit des Leistungsschalters (LS) angezeigt.

Description

Beschreibung
Leistungsschalter und Verfahren
Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter nach dem Ober begriff von Patentanspruch 1 oder 3, ein Verfahren für einen Leistungsschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 13 oder 14, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium.
Leistungsschalter sind Schutzgeräte, die ähnlich wie eine Si cherung funktionieren. Leistungsschalter überwachen den durch sie mittels eines Leiters hindurchfließenden Strom und unter brechen den elektrischen Strom bzw. Energiefluss zu einer Energiesenke bzw. einem Verbraucher, was als Auslösung be zeichnet wird, wenn Schutzparameter, wie Stromgrenzwerte oder Strom-Zeitspannengrenzwerte, d.h. wenn ein Stromwert für eine gewisse Zeitspanne vorliegt, überschritten werden. Die Unter brechung erfolgt beispielsweise durch Kontakte des Leistungs schalters, die geöffnet werden. Im Unterschied zu einer Si cherung sind diese Schutzparameter bzw. Ansprechwerte bei ei nem Leistungsschalter einstellbar, beispielsweise mittels ei ner Steuereinheit, wie einer elektronischen Auslöseeinheit.
Insbesondere für Niederspannungsstromkreise bzw. -netze gibt es abhängig von der Höhe des vorgesehenen elektrischen Stro mes im elektrischen Stromkreis verschiedene Typen von Leis tungsschaltern. Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Schalter gemeint, wie sie in Niederspan nungsanlagen für Ströme von 63 bis 6300 Ampere eingesetzt werden. Spezieller werden geschlossene Leistungsschalter für Ströme von 63 bis 1600 Ampere, insbesondere von 125 bis 630 oder 1200 Ampere eingesetzt. Offene Leistungsschalter werden insbesondere für Ströme von 630 bis 6300 Ampere, spezieller von 1200 bis 6300 Ampere verwendet.
Offene Leistungsschalter werden auch als Air Circuit Breaker, kurz ACB, und geschlossene Leistungsschalter als Moulded Oase Circuit Breaker oder Kompaktleistungsschalter, kurz MCCB, be zeichnet .
Mit Niederspannung sind Spannungen bis 1000 Volt Wechselspan nung oder 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspan nung sind ferner Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung mit Werten von 50 Volt Wechselspannung oder 120 Volt Gleichspannung sind.
Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind Leistungs schalter mit einer als Steuereinheit dienenden elektronischen Auslöseeinheit, auch als Electronic Trip Unit, kurz ETU, be zeichnet, gemeint. Die Steuereinheit überwacht die Höhe des durch Sensoren, wie einem Rogowski-Transformator (Ro gowskispule), gemessenen elektrischen Stromes bzw. zusätzlich in analoger Weise der Spannung oder/und anderer Parameter des elektrischen Stromkreises und bewirkt eine Unterbrechung des elektrischen Stromkreises, wenn Schwellwerte überschritten werden.
Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind insbeson dere Leistungsschalter mit einer elektromechanischen Unter brechungseinheit, zur Unterbrechung des durch den Leistungs schalter überwachten Niederspannungsstromkreises, gemeint.
Leistungsschalter gemäß dem Stand der Technik sind beispiels weise aus den nachfolgenden Patentanmeldungen bekannt: DE 10 2014 217 292 Al; DE 102014 217 332 Al; DE 102015 217 108 Al; DE 102014 218 831 Al; DE 102014 218 910 Al; DE 102016 201 651 Al; DE 102015 226 475 Al; DE 102015 216 981 Al; DE
10 2016 202 827 Al; DE 102016 201 659 Al; DE 102015 210 479
Al; DE 102014 224 173 Al; DE 102015 216 023 Al; DE 102016 217 425 Al; DE 102016 205 196 Al; DE 102016 221 093 Al; DE
10 2017 211 900 Al; DE 102017 201 239 Al; DE 102017 205 003
Al; DE 102017 205 004 Al; DE 102017 212 477 Al; DE 102017 214 903 Al; DE 102017 214 907 Al; DE 102017 215 820 Al. Bei der Inbetriebnahme und der regelmäßigen Wartung von Leis tungsschaltern werden diese probeweise ausgelöst. Die Messung der Auslösezeit ist von Interesse, um den Zustand der Unter brechungseinheit bzw. des Schalterantriebs beurteilen zu kön nen. Problematisch ist die Erfassung des Zeitpunktes, zu dem der Leistungsschalter die Kontakte geöffnet hat. In vielen Fällen sind die Leistungsschalter nicht mit einem Rückmelde kontakt für die Schalterstellung ausgestattet, so dass auf eine Erfassung der Öffnungszeit verzichtet werden musste. Selbst wenn ein Rückmeldekontakt vorhanden ist, entstehen auf dem Kommunikationsweg mittels der internen Datenübertragung häufig Latenzzeiten, die eine Messung mit ausreichender Ge nauigkeit nicht erlauben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Ermittlung von Auslösezeiten eines Leistungsschalters, insbesondere ohne Rückmeldekontakt, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch einen Leistungsschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 3, ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 oder 14, einen Computer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15, ein Computerprogramm produkt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16, ein compu terlesbares Speichermedium mit den Merkmalen des Patentan spruchs 17 oder ein Datenträgersignal mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst.
Ein Leistungsschalter für einen Niederspannungsstromkreis, der ein mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspan nungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kom munikationsschnittstelle aufweist, die mit einer computersei tigen zweiten Kommunikationsschnittstelle eines Computers verbunden ist, wobei der Computer eine Anzeigeeinrichtung, eine Eingabeeinrichtung und ein Mikrofon aufweist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Leis tungsschalter über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in einen geöffneten Zustand schaltbar ist, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbrochen ist.
Der Computer weist ein Computerprogrammprodukt auf, das der art ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführ bar sind:
(-dass ein Geräuschmuster eines vom geschlossenen in den ge öffneten Zustand schaltendenden Leistungsschalters gespei chert oder mit dem Mikrofon (vorab) aufgenommen wird,)
- dass über die Eingabeeinrichtung ein Testbefehl für den Leistungsschalter initiierbar ist,
- dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals von der zweiten Kommunikationsschnittstelle über die erste Kommunika tionsschnittstelle an den Leistungsschalter initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals durch die zweite Kommuni kationsschnittstelle mittels eines ersten Zeitstempels er fasst wird,
- dass über das Mikrofon akustische Geräusche aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals: a) bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes eines ak tuell durch das Mikrofon erfassten Geräusches oder b) bei Erkennung eines (vorab) aufgenommenen Geräuschmusters (des Schaltgeräusches) oder c) bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters (des Schaltgeräusches ) ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung des Computers angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungs schalters zu erhalten.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Ermittlung der Auslösezeit eines Leistungsschalter auch bei nicht vorhande nem bzw. fehlendem Rückmeldekontakt der Unterbrechungsein heit, sowie insbesondere bei im Niederspannungsstromkreis verbauten bzw. im Einsatz befindlichen Leistungsschaltern, ermöglicht wird. Dies erfolgt vorteilhaft auf einfache Weise, durch eine akustische Messung. Damit keine eine Beurteilung des Schalterzustandes ermöglicht werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen an gegeben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Entfernung zwischen Leistungsschalter und Mikrofon oder Com puter mittels der Eingabeeinrichtung eingebbar oder einstell bar, um die Ermittlung der Auslösezeit zu verbessern.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine genauere Ermitt lung der Auslösezeit ermöglicht wird.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, mit einem Leistungsschalter für einen Niederspannungsstromkreis, der ein mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspan nungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kom munikationsschnittstelle aufweist, die mit einer computersei tigen zweiten Kommunikationsschnittstelle eines Computers verbunden ist, wobei der Computer eine Anzeigeeinrichtung, eine Eingabeein richtung und eine Kamera aufweist, das Trennkontaktsystem eine optische Signalisierung am Leis tungsschalter aufweist, die einen geöffneten und einen ge schlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt, ist erfindungsgemäß ebenfalls der Leistungsschalter über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in den geöffneten Zustand schaltbar ist, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstrom kreis unterbrochen ist.
Der Computer weist ein Computerprogrammprodukt auf, das der art ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführ bar sind,
- dass ein Bild eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters gespeichert oder mit der Kamera aufgenom men wird,
- dass über die Eingabeeinrichtung ein Testbefehl für den Leistungsschalter initiierbar ist, - dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals von der zweiten Kommunikationsschnittstelle über die erste Kommunika tionsschnittstelle an den Leistungsschalter initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- dass mittels der Kamera visuelle Veränderungen zeitlich aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals das Bild des gespeicherten oder aufgenommenen geöffneten Zustan des des Leistungsschalters fortlaufend mit dem aktuell durch die Kamera aufgenommenen Bildes verglichen wird und bei Er kennung eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungs schalters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung des Computers angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungs schalters zu erhalten.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Ermittlung der Auslösezeit eines Leistungsschalter auch bei nicht vorhande nem bzw. fehlendem Rückmeldekontakt der Unterbrechungsein heit, sowie insbesondere bei im Niederspannungsstromkreis verbauten bzw. im Einsatz befindlichen Leistungsschaltern, durch eine optische Erfassung ermöglicht wird. Damit keine eine Beurteilung des Schalterzustandes ermöglicht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird auch ein Bild des im geschlossen Zustand, bei dem durch das Trenn kontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis möglich ist, befindlichen Leistungsschalters gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen, so dass die Bilderfassung durch die Kamera auf die optische Signalisierung am Leistungsschalter, die einen geöffneten Zu stand anzeigt, fokussiert werden kann.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine verbesserte und sichere Erfassung der Auslösezeit gegeben ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist nach Abgabe des Auslösesignals die Erfassung des zweiten Zeitstem- pels zeitlich begrenzt.
Insbesondere durch einen Erfassungszeitgrenzwert. Dieser liegt insbesondere im einstelligen Sekundenbereich, bei spielsweise bei ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder neun Sekunden.
Nach Ablauf des Erfassungszeitgrenzwertes wird eine Nichter fassungsinformation auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Begrenzung der Meßzeit bzw. Erfassungszeit gegeben ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an Stelle der Anzeige der zeitlichen Differenz oder zusätzlich eine durch einen ersten und einen zweiten Zeitgrenzwert be stimmte Zeitspanne vorgesehen, die zeitliche Differenz wird mit der Zeitspanne verglichen, bei innerhalb der Zeitspanne liegender zeitlicher Differenz wird eine erste Information, andernfalls eine zweite Information auf der Anzeigeeinrich tung dargestellt.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass bereits eine einfache Bewertung der Auslösezeit vorgenommen wird. Eine Information „In Ordnung" / „Nicht in Ordnung" bzw. „Wartung erforderlich" kann vorteilhaft angezeigt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste oder die zweite Information eine Wartungsinformation. Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein bewerteter War tungshinweis angezeigt wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Leistungsschalter ein Kompaktleistungsschalter oder ein Luft leistungsschalter .
Die Erfindung ist vorteilhaft besonders gut für derartige Leistungsschalter einsetzbar, da diese ein signifikantes und lautes Schaltgeräusch / Auslösegeräusch aufweisen bzw. eine optische Anzeige aufweisen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kommunikationsschnittstelle eine drahtgebundene oder draht lose Kommunikationsschnittstelle.
Die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle ist vorteil haft eine USB-Schnittstelle, die standardisiert und weit ver breitet ist.
Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle ist vorteilhaft eine Bluetooth-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle, die standardisiert und weit verbreitet sind.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass auf standardisierte und vorhandene Komponenten zurückgegriffen werden kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Computer ein mobiler Computer, insbesondere ein Laptop oder ein Smartphone.
Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Messung in einer installierten Anlage ohne größeren Aufwand, insbesondere bei einem Smartphone, ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird ferner ein paralleles Verfahren bean sprucht. Das erfindungsgemäße Verfahren für einen Leistungs schalter mit einem mechanischen Trennkontaktsystem für einen Niederspannungsstromkreis ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter über eine erste Kommunikationsschnitt stelle von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unterbro chen ist, schaltbar ist. Der geschlossene Leistungsschalter wird über die erste Kommunikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in den geöffneten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird. Über ein Mikrofon wird ein akustisches Geräusch des Trennkontaktsystems erfasst, wobei nach Abgabe des Auslö sesignals a) bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes des er fassten Geräusches oder b) bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird. Das gespeicherte Geräuschmuster eines vom geschlossenen in den geöffneten Zustand schaltendenden Leistungsschalters kann vorab mit dem Mikrofon aufgenommen werden.
Eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeit stempel wird ermittelt. Die zeitliche Differenz wird als Aus- lösezeit des Leistungsschalters angezeigt.
Erfindungsgemäß wird ferner ein alternatives paralleles Ver fahren beansprucht. Das alternative erfindungsgemäße Verfah ren für einen Leistungsschalter mit einem mechanischen Trenn kontaktsystem für einen Niederspannungsstromkreis, wobei das Trennkontaktsystem eine optische Signalisierung am Leistungs schalter aufweist, die einen geöffneten und einen geschlosse nen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt, ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Leistungsschalter über eine erste Kom munikationsschnittstelle von einem geschlossenen in einen ge öffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungs stromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist.
Der geschlossene Leistungsschalter wird über die erste Kommu nikationsschnittstelle durch ein Auslösesignal in den geöff neten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird. Über eine Ka mera wird die optische Signalisierung am Leistungsschalter erfasst und nach Abgabe des Auslösesignals bei Erkennung ei nes geöffneten Zustandes ein zweiter Zeitstempel erfasst.
Eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeit stempel wird ermittelt. Die zeitliche Differenz wird als Aus- lösezeit des Leistungsschalters angezeigt.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Computer, Computerprogramm produkt, computerlesbares Speichermedium und Datenträgersig nal beansprucht.
Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1 oder 3, als auch rückbezogen ledig lich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Pa tentansprüchen, bewirken eine Verbesserung der Ermittlung von Auslösezeiten eines (Niederspannungs-)Leistungsschalters. Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden.
Dabei zeigt die Zeichnung:
Figur 1 eine schematische Darstellung mit einem Leistungs schalter.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung mit einem Leis tungsschalter LS und einem Computer PC. Ein Leistungsschalter LS für einen Niederspannungsstromkreis, der ein nicht darge stelltes mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspan nungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kom munikationsschnittstelle COM1 aufweist, ist mit einer compu terseitigen zweiten Kommunikationsschnittstelle COM2 eines Computers PC verbunden. Der Computer ist beispielsweise ein mobiler Computer, wie ein Laptop oder ein Smartphone. In Fi gur 1 ist ein Smartphone als Computer PC dargestellt.
Der Computer PC weist eine Anzeigeeinrichtung AE, eine Einga beeinrichtung EE und ein Mikrofon MC auf. Die Anzeigeeinrich tung AE und die Eingabeeinrichtung EE können als kombinierte Einrichtung ausgeführt sein.
Der Leistungsschalter LS ist erfindungsgemäß über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in einen geöffneten Zustand schaltbar, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstrom kreis unterbrochen ist.
Der Computer PC weist ein Computerprogrammprodukt auf, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durch führbar sind. 1.) Dass über die Eingabeeinrichtung EE ein Testbefehl für den Leistungsschalter initiierbar ist.
2.) Dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals AS von der zweiten Kommunikationsschnittstelle COM2 über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 an den Leistungsschal ter LS initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter LS in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS durch die zweite Kommunikationsschnittstelle COM2 mittels eines ersten Zeitstempels (im Computerprogrammprodukt / Com puter) erfasst wird.
3.) Dass über das Mikrofon MC akustische Geräusche erfassbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals AS: a) bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes eines er fassten Geräusches oder b) bei Erkennung eines vorab aufgenommenen Geräuschmusters o- der c) bei Erkennung eines gespeicherten Geräuschmusters (des Schaltgeräusches ) ein zweiter Zeitstempel erfasst wird.
Die Varianten a), b) oder c) können einzeln, in beliebigen Kombinationen oder gemeinsam (z.B. als Alternativen) im Com puterprogrammprodukt implementiert sein.
4.) Dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird.
5.) Dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung AE des Computers PC angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters LS zu erhalten.
In einem dem ersten Schritt 1.) vorgelagerten Schritt kann ein Geräuschmuster eines vom geschlossenen in den geöffneten Zustand schaltendenden Leistungsschalters (vorab) mit dem Mikrofon MC aufgenommen werden, dass dann im Schritt 3 b) zum Vergleich herangezogen wird. Mit vorab kann hier eine vor der Ermittlung der Auslosezeit, d.h. vor der Eingabe eines Test befehls, durchgeführte Aufnahme gemeint sein. Alternativ kann ein anderweitig aufgenommenes Geräuschmuster, welches Beispiele im Zuge der Fertigung des Leistungsschalter ermittelt bzw. aufgenommen wurde, im Computerprogrammprodukt gespeichert sein. Dieses würde dann im Schritt 3 c) zum Ver gleich herangezogen.
In einer Alternative kann die Entfernung zwischen Leistungs schalter LS und Mikrofon MC oder Computer PC mittels der Ein gabeeinrichtung EE eingebbar oder einstellbar sein, um die Ermittlung der Auslösezeit durch eine Berücksichtigung der Laufzeit des Schalls zu verbessern.
In einer alternativen Variante weist der Computer PC eine An zeigeeinrichtung AE, eine Eingabeeinrichtung EE und eine Ka mera auf. Das Trennkontaktsystem weist eine optische Signali sierung am Leistungsschalter LS auf, beispielsweise durch ei nen Schalthebel SH, gemäß Figur 1 an der Vorderseite des Leistungsschalters LS, der (synchron) einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt.
Auch hier ist erfindungsgemäß der Leistungsschalter LS über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslöse- signal AS in den geöffneten Zustand schaltbar, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungs stromkreis unterbrochen ist.
Der Computer weist ein Computerprogrammprodukt auf, das der art ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführ bar sind.
1.) Das ein Bild eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters LS gespeichert oder mit der Kamera aufge nommen wird.
2.) Das über die Eingabeeinrichtung ein Testbefehl für den Leistungsschalter LS initiierbar ist.
3.) Das ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals AS von der zweiten Kommunikationsschnittstelle COM2 über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 an den Leistungsschalter LS initiiert, so dass bei einem vorab im geschlossenen Zustand befindlichen Leistungsschalter LS in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS mit tels eines ersten Zeitstempels erfasst wird.
4.) Das mittels der Kamera visuelle Veränderungen zeitlich aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals AS das Bild des gespeicherten oder aufgenommenen geöffneten Zustan des des Leistungsschalters fortlaufend mit dem aktuell durch die Kamera aufgenommenen Bildes verglichen wird und bei Er kennung eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungs schalters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird.
5. Das eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird.
6. Das die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung AE des Computers PC angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters zu erhalten.
Es versteht sich von selbst, dass während der erfindungsgemä ßen Ermittlung der Auslösezeit die Kamera des Computers PC auf den Leistungsschalter LS bzw. den Schalthebel SH ausge richtet / fokussiert sein muss.
Alternativ kann auch ein Bild des im geschlossen Zustand, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Nieder spannungsstromkreis möglich ist, befindlichen Leistungsschal ters gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen sein, so dass die Bilderfassung durch die Kamera auf die optische Signalisierung am Leistungsschalter (i.B. den Schalthebel SH), die einen geöffneten Zustand anzeigt, fokussiert werden kann.
Nach Abgabe des Auslösesignals AS kann die Erfassung des zweiten Zeitstempels zeitlich begrenzt werden, insbesondere durch einen Erfassungszeitgrenzwert. Nach Ablauf des Erfas sungszeitgrenzwertes kann eine Nichterfassungsinformation o- der Nichtauslöseinformation auf der Anzeigeeinrichtung AE an gezeigt werden. An Stelle der Anzeige der zeitlichen Differenz oder zusätz lich, kann eine durch einen ersten und einen zweiten Zeit grenzwert bestimmte Zeitspanne vorgesehen sein. Die zeitliche Differenz wird mit der Zeitspanne verglichen. Bei innerhalb der Zeitspanne liegender zeitlicher Differenz wird eine erste Information, wie beispielsweise „Schalteinrichtung in Ord nung", andernfalls eine zweite Information, wie beispiels weise „Schalteinrichtung defekt" oder „Schalteinrichtung / Leistungsschalter überprüfen" auf der Anzeigeeinrichtung AE dargestellt werden.
Die erste und zweite Kommunikationsschnittstelle kann eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle sein. Die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle kann eine USB-Schnittstelle sein. Die drahtlose Kommunikations schnittstelle kann eine Bluetooth-Schnittstelle oder WLAN- Schnittstelle sein. Wesentlich ist, dass erste und zweite Kommunikationsschnittstelle miteinander kommunizieren können, d.h. dass ein Auslösesignal AS vom Computer PC zum Leistungs schalter LS übertragen werden kann.
Das Auslösesignal AS bzw. die Befehle können über eine Ver bindung mit einer Frontschnittstelle des Leistungsschalters (USB-Kabel oder Bluetooth - drahtlose Übertragung) übertragen bzw. gegeben werden.
Allgemein ist das Verfahren durch die folgenden Schritte ge kennzeichnet :
- dass der Leistungsschalter LS über eine erste Kommunikati onsschnittstelle COM1 von einem geschlossenen in einen geöff neten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungs stromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist,
- dass der geschlossene Leistungsschalter LS über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS mittels eines ersten Zeitstempels er fasst wird,
- dass über ein Mikrofon MC ein akustisches Geräusch des Trennkontaktsystems erfasst wird, wobei nach Abgabe des Auslösesignals bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwer tes des Geräusches oder bei Erkennung eines gespeicherten Ge räuschmusters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz als Auslösezeit des Leistungs schalters angezeigt wird.
Das alternative Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet :
- das Trennkontaktsystem weist eine optische Signalisierung am Leistungsschalter LS auf, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt,
- der Leistungsschalter LS ist über eine erste Kommunikati onsschnittstelle COM1 von einem geschlossenen in einen geöff neten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungs stromkreis unterbrochen ist, schaltbar,
- der geschlossene Leistungsschalter LS wird über die erste Kommunikationsschnittstelle COM1 durch ein Auslösesignal AS in den geöffneten Zustand geschaltet, wobei die Abgabe des Auslösesignals AS mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- dass über eine Kamera die optische Signalisierung am Leis tungsschalter LS erfasst wird und nach Abgabe des Auslösesig nals bei Erkennung eines geöffneten Zustandes ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz als Auslösezeit des Leistungs schalters angezeigt wird.
Das Verfahren bzw. die (Verfahrens-)Schritte können vorteil haft in einem Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die genannten Schritte bzw. Teilschritte auszu führen, realisiert sein. Das Computerprogrammprodukt wird er findungsgemäß auf einem Computer PC, der über die Kommunikationsschnittstellen COM1, COM2 mit dem Leistungs schalter LS verbunden ist, ausgeführt.
Das Computerprogrammprodukt kann erfindungsgemäß vorteilhaft auf einem computerlesbaren Speichermedium, wie einem USB- Stick, einer CD, einer DVD, etc., gespeichert sein.
Das Computerprogrammprodukt kann erfindungsgemäß vorteilhaft durch ein Datenträgersignal übertragen werden, beispielsweise von einem zentralen Server zum Computer PC, beispielsweise über ein Kommunikationsnetz, wie ein Telekommunikationsnetz bzw. das Internet. Beispielsweise kann ein oder mehrere Ge räuschmuster eines Leistungsschalters vom Sever zum Computer PC übertragen werden, um eine Ermittlung der Auslösezeit zu ermöglichen.
Die Erfindung eignet sich besonders gut für Kompaktleistungs- schalter oder Luftleistungsschalter eingangs genannter Art, da diese signifikante Schaltgeräusche aufweisen. Ferner wei sen diese meist eine optische Signalisierung in Form eines Schalthebels SH auf.
Im Folgenden wird die Erfindung noch einmal mit anderen Wor ten erläutert.
Ein Testbefehl / Auslösebefehl wird von einem Computer PC, wie einem Notebook oder Smartphone, mit einem Computerpro grammprodukt, wie einer Testsoftware abgegeben.
Das Computerprogrammprodukt greift auf das meist ohnehin vor handene im Computer eingebaute oder ansteckbare Mikrofon MC zu. Es erfolgt eine Detektion hinsichtlich eines Knalls, d.h. ein entsprechender eingestellter Amplitudenschwellwert wird überschritten. Der Knall bzw. das Schaltgeräusch bzw. Auslö- segeräusch wird durch das Auslösen des Schalters verursacht. Der Schaltvorgang eines Leistungsschalters LS, insbesondere Kompaktleistungsschalter oder Luftleistungsschalter, ist so laut, dass er von anderen Umgebungsgeräuschen im Allgemeinen klar zu unterscheiden ist. Darüber hinaus hat das akustische Schaltgeräusch eine sehr dedizierte Charakteristik, die relativ leicht zu erkennen / von anderen Geräuschquellen zu unterscheiden ist.
Bei der akustischen Erfassung der Auslösung spielen eine Reihe von Latenzzeiten eine Rolle:
- Absenden des Befehls auf dem Computer PC, Übertragung auf z.B. drahtgebundene USB-Schnittstelle. Die Latenzzeit könnte mit Laborversuchen / Geschwindigkeitsmessungen direkt auf dem Computer PC ermittelt werden.
- Entgegennehmen des Befehls im Leistungsschalter, Betätigung der Unterbrechungseinheit, z.B. eines Auslösemagneten. Diese interne Schalterlaufzeit kann durch Messungen im Systemtest ermittelt werden, beispielsweise ein Mittelwert.
- Mechanische Zeit bis zum Öffnen des Schalters, die eigent lich gemessen werden soll.
- Laufzeit des Schalls vom Leistungsschalter LS bis zum Mik rofon MC des Computers PC. Häufig bedingt durch die typische Länge des z.B. USB-Kabels, z.B. ca. Im, das entspricht i.B. einer Laufzeit von 3ms. Die Entfernung vom Schalter kann eine Benutzereingabe sein.
- Erkennung des Knalls auf dem Computer PC. Im wesentlichen Computerprogrammprodukt / Software-bedingt. Diese könnte mit Laborversuchen und Geschwindigkeitsmessungen mit Computer PC ermittelt werden.
Insgesamt dauert eine Auslösung typischerweise ca. 60 ms (Millisekunden). Eine Messgenauigkeit von ca. 5 ms würde be reits ausreichende Ergebnisse für die Einschätzung des Zu standes des z.B. Antriebs eines Leistungsschalters erlauben.
Die erfindungsgemäße Lösung benötigt keine aufwendige zusätz liche Hardware. Sie nutzt im wesentlichen Komponenten, die ohnehin vorhanden sind.
Es wird der durch die Schaltung erzeugte Knall erfasst. Nach einschlägigen Normen müssen Auslösetests regelmäßig vorgenom men werden. Durch die erfindungsgemäße quantitative Erfassung der Auslösezeiten als Messreihe können Schlüsse für die Wartung des Leistungsschalters gezogen werden. Durch die Er findung kann eine vorausschauende Wartung geplant werden. Er- findungsgemäß wird eine Kombination von Software (rechneri sche Eliminierung der Latenzzeiten, Erkennen des Knallgeräu- sches) mit vorhandener Hardware (Mikrophone) und Leistungs schalter vorgeschlagen.
Erfindungsgemäß wird der Einbau bzw. das Vorsehen eines Rück meldekontakt vorteilhaft vermieden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und an dere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet wer- den, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter (LS) für einen Niederspannungsstrom- kreis, der ein mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspan nungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kom munikationsschnittstelle (COM1) aufweist, die mit einer com puterseitigen zweiten Kommunikationsschnittstelle (COM2) ei nes Computers (PC) verbunden ist, wobei der Computer (PC) eine Anzeigeeinrichtung (AE), eine Eingabeeinrichtung (EE) und ein Mikrofon (MC) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (LS) über die erste Kommunikati onsschnittstelle (COM1) durch ein Auslösesignal (AS) in einen geöffneten Zustand schaltbar ist, bei dem durch das Trennkon taktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unter brochen ist, dass der Computer (PC) ein Computerprogrammprodukt aufweist, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durchführbar sind,
- dass über die Eingabeeinrichtung (EE) ein Testbefehl für den Leistungsschalter (LS) initiierbar ist,
- dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals (AS) von der zweiten Kommunikationsschnittstelle (COM2) über die erste Kommunikationsschnittstelle (COM1) an den Leistungs schalter (LS) initiiert, so dass bei einem vorab im geschlos senen Zustand befindlichen Leistungsschalter (LS) in den ge öffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslö sesignals (AS) durch die zweite Kommunikationsschnittstelle (COM2) mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- dass über das Mikrofon (MC) akustische Geräusche aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals (AS) bei Über schreitung eines Amplitudenschwellwertes eines aufgenommenen Geräusches oder bei Erkennung eines gespeicherten oder vorab aufgenommenen Geräuschmusters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird, - dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung (AE) des Computers (PC) angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters (LS) zu erhalten.
2. Leistungsschalter (LS) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung zwischen Leistungsschalter (LS) und Mik rofon (MC) oder Computer (PC) mittels der Eingabeeinrichtung (EE) eingebbar oder einstellbar ist, um die Ermittlung der Auslösezeit zu verbessern.
3. Leistungsschalter (LS) für einen Niederspannungsstrom kreis, der ein mechanisches Trennkontaktsystem für den Niederspan nungsstromkreis und eine leistungsschalterseitige erste Kom munikationsschnittstelle (COM1) aufweist, die mit einer com puterseitigen zweiten Kommunikationsschnittstelle (COM2) ei nes Computers (PC) verbunden ist, wobei der Computer (PC) eine Anzeigeeinrichtung (AE), eine Eingabeeinrichtung (EE) und eine Kamera aufweist, dass das Trennkontaktsystem eine optische Signalisierung (SH) am Leistungsschalter aufweist, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (LS) über die erste Kommunikati onsschnittstelle (COM1) durch ein Auslösesignal (AS) in den geöffneten Zustand schaltbar ist, bei dem durch das Trennkon taktsystem ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis unter brochen ist, dass der Computer ein Computerprogrammprodukt aufweist, das derart ausgestaltet ist, dass die folgenden Schritte durch führbar sind,
- dass ein Bild eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leistungsschalters (LS) gespeichert oder mit der Kamera auf genommen wird,
- dass über die Eingabeeinrichtung (EE) ein Testbefehl für den Leistungsschalter (LS) initiierbar ist,
- dass ein Testbefehl die Abgabe eines Auslösesignals (AS) von der zweiten Kommunikationsschnittstelle (COM2) über die erste Kommunikationsschnittstelle (COM1) an den Leistungs schalter (LS) initiiert, so dass bei einem vorab im geschlos senen Zustand befindlichen Leistungsschalter (LS) in den ge öffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Abgabe des Auslö- sesignals (AS) mittels eines ersten Zeitstempels erfasst wird,
- dass mittels der Kamera visuelle Veränderungen zeitlich aufnehmbar sind, wobei nach Abgabe des Auslösesignals (AS) das Bild des gespeicherten oder aufgenommenen geöffneten Zu standes des Leistungsschalters fortlaufend mit dem aktuell durch die Kamera aufgenommenen Bildes verglichen wird und bei Erkennung eines angezeigten geöffneten Zustandes des Leis tungsschalters (LS) ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz auf der Anzeigeeinrichtung (AE) des Computers (PC) angezeigt wird, um eine Auslösezeit des Leistungsschalters (LS) zu erhalten.
4. Leistungsschalter (LS) nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein Bild des im geschlossen Zustand, bei dem durch das Trennkontaktsystem ein Stromfluss im Niederspannungs stromkreis möglich ist, befindlichen Leistungsschalters (LS) gespeichert oder mit der Kamera aufgenommen wird, so dass die Bilderfassung durch die Kamera auf die optische Signalisierung am Leistungsschalter (LS), die einen geöffne ten Zustand anzeigt, fokussiert werden kann.
5. Leistungsschalter (LS) nach einem der vorhergehenden Pa tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abgabe des Auslösesignals die Erfassung des zweiten Zeitstempels zeitlich begrenzt ist, insbesondere durch einen Erfassungszeitgrenzwert, der spezieller im einstelligen Se kundenbereich ist, dass nach Ablauf des Erfassungszeitgrenzwertes eine Nichterfassungsinformation auf der Anzeigeeinrichtung (AE) angezeigt wird.
6. Leistungsschalter (LS) nach einem der vorhergehenden Pa tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle der Anzeige der zeitlichen Differenz oder zu sätzlich eine durch einen ersten und einen zweiten Zeitgrenz wert bestimmte Zeitspanne vorgesehen ist, die zeitliche Dif ferenz mit der Zeitspanne verglichen wird, bei innerhalb der Zeitspanne liegender zeitlicher Differenz eine erste Informa tion, andernfalls eine zweite Information auf der Anzeigeein richtung (AE) dargestellt wird.
7. Leistungsschalter (LS) nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Information eine Wartungsin formation ist.
8. Leistungsschalter (LS) nach einem der vorhergehenden Pa tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (LS) ein Kompaktleistungsschalter (MCCB) oder ein Luftleistungsschalter (ACB) ist.
9. Leistungsschalter (LS) nach einem der vorhergehenden Pa tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (COM1, COM2) eine draht gebundene oder drahtlose Kommunikationsschnittstelle ist.
10. Leistungsschalter (LS) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle eine USB- Schnittstelle ist.
11. Leistungsschalter (LS) nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Kommunikationsschnittstelle eine Blue- tooth-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle ist.
12. Leistungsschalter (LS) nach einem der vorhergehenden Pa tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer (PC) ein mobiler Computer, insbesondere ein Laptop oder ein Smartphone ist.
13. Verfahren für einen Leistungsschalter (LS) mit einem me chanischen Trennkontaktsystem für einen Niederspannungsstrom kreis, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (LS) über eine erste Kommunikati onsschnittstelle (COM1) von einem geschlossenen in einen ge öffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungs stromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist,
- dass der geschlossene Leistungsschalter (LS) über die erste Kommunikationsschnittstelle (COM1) durch ein Auslösesignal (AS) in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Ab gabe des Auslösesignals (AS) mittels eines ersten Zeitstem pels erfasst wird,
- dass über ein Mikrofon (MC) ein akustisches Geräusch des Trennkontaktsystems erfasst wird, wobei nach Abgabe des Aus lösesignals bei Überschreitung eines Amplitudenschwellwertes des Geräusches oder bei Erkennung eines gespeicherten Ge räuschmusters ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz als Auslösezeit des Leistungs schalters (LS) angezeigt wird.
14. Verfahren für einen Leistungsschalter (LS) mit einem me chanischen Trennkontaktsystem für einen Niederspannungsstrom kreis, wobei das Trennkontaktsystem eine optische Signalisierung (SH) am Leistungsschalter (LS) aufweist, die einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand des Trennkontaktsystems anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (LS) über eine erste Kommunikati onsschnittstelle (COM1) von einem geschlossenen in einen ge öffneten Zustand, bei dem der Stromfluss im Niederspannungs stromkreis unterbrochen ist, schaltbar ist,
- dass der geschlossene Leistungsschalter (LS) über die erste Kommunikationsschnittstelle (COM1) durch ein Auslösesignal (AS) in den geöffneten Zustand geschaltet wird, wobei die Ab gabe des Auslösesignals (AS) mittels eines ersten Zeitstem pels erfasst wird,
- dass über eine Kamera die optische Signalisierung (SH) am Leistungsschalter (LS) erfasst wird und nach Abgabe des Aus lösesignals (AS) bei Erkennung eines geöffneten Zustandes ein zweiter Zeitstempel erfasst wird,
- dass eine zeitliche Differenz zwischen ersten und zweiten Zeitstempel ermittelt wird,
- dass die zeitliche Differenz als Auslösezeit des Leistungs schalters (LS) angezeigt wird.
15. Computer mit einem Computerprogrammprodukt nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 12.
16. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veran lassen, die Schritte nach einem der Patentansprüche 1 bis 14 auszuführen .
17. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerpro grammprodukt nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 12 oder 16 gespeichert ist.
18. Datenträgersignal, das das Computerprogrammprodukt nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 12 oder 16 überträgt .
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