Schutzschaltgerät und Verfahren

Die Erfindung betri f ft das technische Gebiet eines Schutz- schaltgerätes für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit nach dem Oberbegri f f von Patentanspruch 1 und ein Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit nach dem Oberbegri f f von Patentanspruch 16 .

Mit Niederspannung sind Spannungen von bis zu 1000 Volt Wech- selspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint . Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen gemeint , die grö- ßer als die Kleinspannung, mit Werten von 50 Volt Wechsel- spannung bzw . 120 Volt Gleichspannung, sind .

Mit Niederspannungsstromkreis bzw . -netz oder -anlage sind Stromkreise mit Nennströmen bzw . Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere , spezi fischer bis zu 63 Ampere gemeint . Mit Nie- derspannungsstromkreis sind insbesondere Stromkreise mit Nennströmen bzw . Bemessungsströmen von bis zu 50 Ampere , 40 Ampere , 32 Ampere , 25 Ampere , 16 Ampere oder 10 Ampere ge- meint . Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn- , Bemessungs- oder/und Abschaltströme gemeint , d . h . der Strom der im Normal fall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw . bei denen der elektrische Stromkreis üblicherweise un- terbrochen wird, beispielsweise durch eine Schutzeinrichtung, wie ein Schutzschaltgerät , Leitungsschutzschalter oder Leis- tungs schal ter .

Leitungsschutzschalter sind seit langem bekannte Uberstrom- schut zeinrichtungen, die in der Elektroinstallationstechnik in Niederspannungsstromkreisen eingesetzt werden . Diese schützen Leitungen vor Beschädigung durch Erwärmung infolge zu hohen Stromes und/oder Kurzschluss . Ein Leitungsschutz- schalter kann den Stromkreis bei Überlast und/oder Kurz- Schluss selbsttätig abschalten . Ein Leitungsschutzschalter ist ein nicht selbsttätig zurückstellendes Sicherungselement .

Leistungsschalter sind, im Gegensatz zu Leitungsschutzschal- tern, für Ströme größer als 125 A vorgesehen, teilweise auch schon ab 63 Ampere . Leitungsschutzschalter sind deshalb ein- facher und filigraner auf gebaut . Leitungsschutzschalter wei- sen üblicherweise eine Befestigungsmöglichkeit zur Befesti- gung auf einer so genannten Hutschiene ( Tragschiene , DIN- Schiene , TH35 ) auf .

Leitungsschutzschalter sind elektromechanisch auf gebaut . In einem Gehäuse weisen sie einen mechanischen Schaltkontakt bzw . Arbeitsstromauslöser zur Unterbrechung (Auslösung) des elektrischen Stromes auf . Üblicherweise wird ein Bimetall- Schutzelement bzw . Bimetall-Element zur Auslösung (Unterbre- chung) bei länger anhaltenden Überström (Überstromschutz ) respektive bei thermischer Überlast (Überlastschut z ) einge- setzt . Ein elektromagnetischer Auslöser mit einer Spule wird zur kurz zeitigen Auslösung bei Überschreiten eines Uberstrom- grenzwerts bzw . im Falle eines Kurzschlusses (Kurzschluss- schutz ) eingesetzt . Eine oder mehrere Lichtbogenlöschkam- mer (n) bzw . Einrichtungen zur Lichtbogenlöschung sind vorge- sehen . Ferner Anschlusselemente für Leiter des zu schützenden elektrischen Stromkreises .

Schutzschaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungs- einheit sind relativ neuartige Entwicklungen . Diese weisen eine halbleiterbasierte elektronische Unterbrechungseinheit auf . D . h . der elektrische Stromfluss des Niederspannungs- stromkreises wird über Halbleiterbauelemente respektive Halb- leiterschalter geführt , die den elektrischen Stromfluss un- terbrechen bzw . leitfähig geschaltet werden können . Schutz- schaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit weisen ferner häufig ein mechanisches Trennkontaktsystem auf , insbesondere mit Trennereigenschaften gemäß einschlägigem Normen für Niederspannungsstromkreise , wobei die Kontakte des mechanischen Trennkontaktsystems in Serie zur elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet sind, d . h . der Strom des zu schützenden Niederspannungsstromkreises wird sowohl über das mechanische Trennkontaktsystem als auch über die elektroni- sche Unterbrechungseinheit geführt .

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Nie- derspannungswechselstromkreise , mit einer Wechselspannung, üblicherweise mit einer zeitabhängigen sinus förmigen Wechsel- spannung mit der Frequenz f .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , ein Schutzschalt- gerät eingangs genannter Art zu verbessern, insbesondere die Funktionalität eines derartigen Schutzschaltgerätes zu ver- bessern bzw . ein neuartiges Konzept für ein derartiges Schutzschaltgerät auf zuzeigen .

Diese Aufgabe wird durch ein Schutzschaltgeräte mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1 , sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 16 gelöst .

Erfindungsgemäß ist ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises , insbesondere Nie- derspannungswechselstromkreises , vorgesehen, aufweisend :

- ein Gehäuse mit netzseitigen und lastseitigen Anschlüssen für Leiter des Niederspannungsstromkreises ,

- eine Stromsensoreinheit , zur Ermittlung der Höhe des Stro- mes des Niederspannungsstromkreises ,

- eine mechanische Trennkontakteinheit , die einen geöf fneten Zustand von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis oder einen geschlossenen Zustand der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstrom- kreis aufweist , damit ist ( insbesondere ) eine galvanische Trennung im Nieder- spannungsstromkreis schaltbar, bei einer mechanischen Trennkontakteinheit wird ein Öf fnen der Kontakte auch als Freischalten und ein Schließen der Kon- takte als Zuschalten bezeichnet ; die mechanische Trennkontakteinheit weist insbesondere eine mechanische Handhabe auf , mit der die mechanische Trennkon- takteinheit bedienbar ist , so dass ein Öf fnen oder ein Schließen der Kontakte möglich ist ;

- eine elektronische Unterbrechungseinheit , die stromkreis- seitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit geschal- tet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltele- mente für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis auf- weist , bei einer elektronische Unterbrechungseinheit wird ein hochohmiger ( insbesondere nichtleitender ) Zustand der Schalt- elemente ( zur Vermeidung eines Stromflusses ) auch als ausge- schalteter Zustand (Vorgang : Ausschalten) und ein niederohmi- ger ( leitender ) Zustand der Schaltelemente ( zum Stromfluss ) als eingeschalter Zustand (Vorgang : Einschalten) bezeichnet ,

- einer Steuerungseinheit , die mit der Stromsensoreinheit , der mechanischen Trennkontakteinheit und der elektronischen Unterbrechungseinheit verbunden ist , wobei bei Überschreitung von Stromgrenzwerten oder Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermei- dung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis initi- iert wird .

Erfindungsgemäß weist das Schutzschaltgerät beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle auf , speziell eine mit der Steuerungseinheit verbundene Kommunikationsschnittstelle . Die Kommunikationsschnittstelle ist für eine Konfiguration des Schutzschaltgerätes vorgesehen, d . h . mittels der Kommunikati- onsschnittstelle kann eine Konfiguration durchgeführt werden . Erfindungsgemäß ist für die Überschreitung mindestens eines Parameters die Art der Vermeidung eines Stromflusses des Nie- derspannungsstromkreises konfigurierbar .

D . h . bei der Überschreitung oder Unterschreitung des Parame- ters (Über- oder Unterschreitung ist abhängig von der Art des Parameters ) wird eine vorher konfigurierte Art der Vermeidung eines Stromflusses initiiert . Die Art der Vermeidung des Stromflusses ist dabei insbesonde- re :

- ein hochohmiger Zustand der Schaltelemente der elektroni- schen Unterbrechungseinheit oder

- ein geöf fneter Zustand der Kontakte der mechanischen Trenn- kontakteinheit ( insbesondere galvanische Trennung) .

Die Art des Parameters kann beispielsweise der elektrische Strom, die Spannung, die Temperatur, ein Wert zur Erkennung eines seriellen Fehlerlichtbogens , der Widerstand, die Impe- danz , o . ä . sein .

D . h . z . B . bei Überschreitung eines Stromgrenzwertes oder Strom-Zeitgrenzwertes (wenn ein Strom einer bestimmten Höhe für eine bestimmte Zeit überschritten wird) kann beispiels- weise als Stromfluss vermeidende Art ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung oder beides konfiguriert werden .

Z . B . kann für einen ersten Stromgrenzwert oder Strom- Zeitgrenzwert (wenn ein Strom einer bestimmten Höhe für eine bestimmte Zeit überschritten wird) als Stromfluss vermeidende Art ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungs- einheit konfiguriert sein .

Z . B . kann für einen zweiten Stromgrenzwert oder Strom- Zeitgrenzwert als Stromfluss vermeidende Art ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit und ein ge- öf fneter Zustand der Kontakte der mechanischen Trennkontakt- einheit konfiguriert sein .

Z . B . kann für einen dritten Stromgrenzwert oder Strom- Zeitgrenzwert als Stromfluss vermeidende Art ein geöf fneter Zustand der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit konfiguriert sein .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass eine neue Funktionali- tät zur Verfügung steht bzw . ein neues Konzept für ein Schutzschaltgerät aufgezeigt wird . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen und im Aus führungsbeispiel angegeben .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene Spannungssensoreinheit , zur Ermittlung der Höhe der Spannung des Niederspannungs- stromkreises , vorgesehen .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene Temperatursensoreinheit , zur Ermittlung der Höhe der Temperatur des Schutzschaltgerä- tes , vorgesehen .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein mit der Steuerungseinheit verbundener Di f ferenzstromsensor, wie ein Summenstromwandler, zur Ermittlung der Höhe eines Di f ferenzstromes im Niederspannungsstromkreis , vorgesehen .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass eine Überwachung hin- sichtlich weiterer Parameter gegeben ist , wobei eine Konfigu- ration des Verhaltens möglich sein soll .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Konfigurationsspeicher vorgesehen, zur nicht flüchtigen (Er- haltung im spannungslosen Zustand) Speicherung der Konfigura- tion der Art der Vermeidung des Stromflusses des Niederspan- nungsstromkreises . Der Konfigurationsspeicher kann Teil der Steuerungseinheit sein oder mit ihr verbunden sein .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass das eingestellte Ver- halten / die Art der Vermeidung eines Stromflusses auch bei einem Spannungsaus fall erhalten bleibt , so dass diese nicht neu eingegeben werden muss .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene Anzeigeeinheit vorgese- hen ist , insbesondere zur Anzeige des (hochohmigen oder nie- derohmigen) Zustandes der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit . Spezieller kann auch insbesondere die Stellung der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit angezeigt werden .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass eine Anzeige des ausge- schalteten oder eingeschalteten Zustandes der elektronischen Unterbrechungseinheit gegeben ist .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Art der Vermeidung eines Stromflusses hinsichtlich eines ers- ten, zweiten oder/und dritten Stromgrenzwertes ( als Parame- ter ) konfigurierbar .

Insbesondere ist für einem ermittelten Strom, der einen ers- ten Stromschwellwert für eine erste Zeitspanne überschreitet , oder/und einem ermittelten Strom, der einen zweiten Strom- schwellwert für eine zweite Zeitspanne überschreitet , oder/und bei einem ermittelten Strom, der einen dritten Stromschwellwert überschreitet , j eweils die Art der Vermei- dung eines Stromflusses konfigurierbar ist .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass für verschiedene Höhen von Stromgrenzwerten unterschiedliche Arten der Vermeidung des Stromflusses konfigurierbar sind .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Art der Vermeidung eines Stromflusses hinsichtlich eines der nachfolgenden Parameter konfigurierbar, insbesondere mehrerer oder aller der nachfolgenden Parameter :

- Überschreitung eines Stromgrenzwertes oder/und Strom- Zei t grenz wert es ,

- Überschreitung eines , insbesondere netzseitigen, ersten Überspannungswertes oder/und zweiten Uberspannungswertes ,

- Überschreitung eines , insbesondere lastseitigen, ersten oder/und zweiten Di f ferenzstromwertes ,

- Unterschreitung eines ersten Unterspannungswertes ,

- Überschreitung eines ersten Temperaturgrenzwertes oder/und zweiten Temperaturgrenzwertes , - Unterschreitung eines lastseitigen ersten oder/und zweiten Widerstandeswertes oder lastseitigen ersten oder/und zweiten Impedanzwertes ,

- Überschreitung eines Grenzwertes zur Erkennung serieller Fehlerlichtbögen,

- Überschreitung oder Unterschreitung von Kapazitäts- oder Induktivitätswerten .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass eine Konfiguration des Verhaltens hinsichtlich bestimmter Größen ( Strom, Spannung, Temperatur, ... ) , insbesondere abgestufter Grenzwerte dieser Größen, gegeben ist , wodurch ein komfortables und benutzer- konfigurierbares Schutzschaltgerät gegeben ist .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine , insbesondere mehrere oder alle , der folgenden Konfigurationen möglich :

- dass bei Überschreitung des ersten Überspannungswertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Überschreitung des zweiten Überspannungswertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Überschreitung des ersten Di f ferenzstromwertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Überschreitung des zweiten Di f ferenzstromwertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Unterschreitung des ersten Unterspannungswertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist , insbeson- dere sofern die Spannungshöhe größer als ein zweiter Unter- spannungswert ist , oder/und

- dass bei Überschreitung des ersten Temperaturgrenzwertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und - dass bei Überschreitung des zweiten Temperaturgrenzwertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Unterschreitung des lastseitigen ersten Widerstan- deswertes oder lastseitigen ersten Impedanzwertes ein hochoh- mig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Unterschreitung des lastseitigen zweiten Wider- standeswertes oder lastseitigen zweiten Impedanzwertes ein hochohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist oder/und

- dass bei Überschreitung des Grenzwertes zur Erkennung seri- eller Fehlerlichtbögen ein hochohmig werden der elektroni- schen Unterbrechungseinheit oder eine galvanische Trennung konfigurierbar ist .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass Optionen für ein um- fangreiches konfigurierbares Verhalten gegeben sind .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Steuerungseinheit verbundene Eingabefunktion vorgese- hen, insbesondere zur Quittierung eines hochohmigen Zustandes der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit nach einer Überschreitung bzw . Unterschreitung eines Parame- ters , so dass ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis wieder ermöglicht wird .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass ein Wiedereinschalten nach bestätigter Überschreitung bzw . Unterschreitung möglich ist .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Quittierung eines hochohmigen Zustandes der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) , insbesondere nach einer Überschreitung bzw . Unterschreitung eines Parame- ters , durchführbar ist , dass nach einer Quittierung

- ein Verbleiben des hochohmigen Zustandes oder/und - ein Wiedereinschalten des niederohmiger Zustand der Schalt- elemente der elektronischen Unterbrechungseinheit oder/und

- ein geöf fneter Zustand oder geschlossener Zustand der Trennkontakte der mechanischen Trennkontakteinheit konfigu- rierbar ist .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass eine weitere Funktiona- lität des Schutzschaltgerätes konfigurierbar ist .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem Überschreiten oder Unterschreiten eines Parameters und einem daraus folgenden hochohmigen Zustand ein Verbleiben des hochohmigen Zustandes oder ein Wiedereinschalten des niede- rohmiger Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unter- brechungseinheit (EU) abhängig vom Parameter konfigurierbar .

Beispielsweise kann beim Uber- oder Unterschreiten eines Pa- rameters im daraus resultierenden hochohmigen Zustand dieser Parameter überprüft werden und bei nicht mehr vorliegender Uber- oder Unterschreitung dieses Parameters ein Verbleiben des hochohmigen Zustandes oder ein Wiedereinschalten des nie- derohmiger Zustand der Schaltelemente der elektronischen Un- terbrechungseinheit abhängig vom Parameter konfigurierbar sein .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass weitere Funktionalitä- ten des Schutzschaltgerätes konfigurierbar sind .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer einen ersten Grenzwert Überschreitendenden Anzahl von Wiedereinschaltungen des niederohmiger Zustandes innerhalb einer ersten Zeitspanne ein erneutes Wiedereinschalten trotz Konfiguration vermieden .

Dies hat den besonderen Vorteil , dass (bei einem konfigurier- ten Wiedereinschalten) bei häufig wiederkehrenden Überschrei- tungen bzw . Unterschreitungen ein fortlaufendes Einschalten vermieden wird und so die Betriebssicherheit erhöht wird . Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Verfahren für ein Schutzschaltgerät für einen Niederspannungsstromkreis mit elektronischen (halbleiterbasierten) Schaltelementen mit den gleichen und weiteren Vorteilen beansprucht .

Das Verfahren für ein Schutzschaltgerät zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreis mit :

- einer mechanische Trennkontakteinheit , die einen geöf fneten Zustand von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis oder einen geschlossenen Zustand der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstrom- kreis aufweist ;

- eine elektronischen Unterbrechungseinheit , die stromkreis- seitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit geschal- tet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemente einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermeidung eines Stromflusses oder einen niederohmigen Zustand der Schaltele- mente für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis auf- weist ; wobei die Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises ermittelt wird und bei Überschreitung von Stromgrenzwerten oder Strom-Zeitgrenzwerten eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis initiiert wird .

Erfindungsgemäß kann die Art der Vermeidung eines Stromflus- ses des Niederspannungsstromkreises für mindestens einen Pa- rameter konfiguriert werden .

Z . B . für Strom, Spannung, Temperatur, Di f ferenzstrom bzw . Stromgrenzwert / Strom-Zeitgrenzwert , Uberspannungswert , Un- terspannungswert , Temperaturgrenzwert , Di f ferenzstromgrenz- wert , ....

Beispielsweise kann für eine Überschreitung ( oder Unter- schreitung) eines Parameters eine Konfiguration hinsichtlich -eines hochohmigen Zustandes der Schaltelemente der elektro- nischen Unterbrechungseinheit oder -ein geöf fneter Zustand der Kontakte der mechanischen Trenn- kontakteinheit durchgeführt werden .

Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Computerprogramm- produkt beansprucht . Das Computerprogrammprodukt umfasst Be- fehle , die bei der Aus führung des Programms durch einen Mik- rocontroller diesen veranlassen ein Konfigurieren der Art der Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises für ein Schutzschaltgerät nach einem der Patentansprüche durchzuführen . Der Mikrocontroller ist Teil des Schutzschalt- gerätes , insbesondere der Steuerungseinheit .

Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gespei- chert ist , beansprucht .

Erfindungsgemäß wird ein korrespondierendes Datenträgersig- nal , das das Computerprogrammprodukt überträgt , beansprucht .

Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1 bzw . 15 , als auch rückbezogen ledig- lich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Pa- tentansprüchen, insbesondere auch ein Rückbezug der anhängi- gen Anordnungsansprüche auf den unabhängigen Verfahrensan- spruch, bewirken eine Verbesserung eines Schutzschaltgerätes , insbesondere der Funktionalität eines derartigen Schutz- schaltgerätes und zeigen ein neuartiges Konzept für ein der- artiges Schutzschaltgerät auf .

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 Aus führungsbeispiele , die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden . Dabei zeigt die Zeichnung :

Figur 1 eine erste Darstellung eines Schutzschaltgerätes ,

Figur 2 eine zweite Darstellung eines Schutzschaltgerätes ,

Figur 3 eine erste Darstellung von Zuständen eines Schutz- schal t gerät es ,

Figur 4 eine zweite Darstellung von Zuständen eines Schutz- schal t gerät es ,

Figur 5 eine erste Darstellung eines Diagramms mit einer Strom- Zeit-Kennlinie ,

Figur 6 eine dritte Darstellung von Zuständen eines Schutz- schaltgerätes .

Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Schutzschaltgerätes SG zum Schutz eines elektrischen Niederspannungsstromkreises aufweisend :

- ein Gehäuse mit ( insbesondere netzseitigen und lastseiti- gen) Anschlüssen ( LI , NI , L2 , N2 ) für Leiter des Niederspan- nungsstromkreises , insbesondere erste netzseitige Anschlüsse LI , NI für eine netzseitigen, insbesondere energiequellenseitigen, Anschluss EQ des Schutzschaltgerätes SG und zweite lastseitige An- schlüsse L2 , N2 für einen lastseitigen, insbesondere energie- senkenseitigen ( im Falle passiver Lasten) , Anschluss ES (ver- braucherseitigen Anschluss ) des Schutzschaltgerätes SG, wobei speziell phasenleiterseitige Anschlüsse LI , L2 und neutral- leiterseitige Anschlüsse NI , N2 vorgesehen sein können; der lastseitige Anschluss L2 , N2 kann eine passive Last (Ver- braucher ) oder/und eine aktive Last ( (weitere ) Energiequelle ) aufweisen, bzw . eine Last , die sowohl passiv als auch aktiv sein kann, z . B . in zeitlicher Abfolge ;

- eine optionale Spannungssensoreinheit SU, zur Ermittlung der Höhe der Spannung des Niederspannungsstromkreises , so dass insbesondere momentane (phasenwinkelbezogene ) Spannungs- werte DU vorliegen,

- eine Stromsensoreinheit S I , zur Ermittlung der Höhe des Stromes des Niederspannungsstromkreises , so dass insbesondere momentane (phasenwinkelbezogene ) Stromwerte DI vorliegen,

- eine , insbesondere durch eine mechanische Handhabe bedien- bare und schaltbare , mechanische Trennkontakteinheit MK, so dass ein Öf fnen von Kontakten zur Vermeidung eines Stromflus- ses oder ein Schließen der Kontakte für einen Stromfluss im Niederspannungsstromkreis ( insbesondere durch die Handhabe ) schaltbar ist , damit ist ( insbesondere ) eine galvanische Trennung im Niederspannungsstromkreis schaltbar ; bei der mechanischen Trennkontakteinheit MK wird ein Öf fnen von Kontakten auch als Freischalten und ein Schließen von Kontakten als Zuschalten bezeichnet ;

- eine elektronische Unterbrechungseinheit EU, die strom- kreisseitig in Serie zur mechanischen Trennkontakteinheit MK geschaltet ist und die durch halbleiterbasierte Schaltelemen- te einen hochohmigen Zustand der Schaltelemente zur Vermei- dung eines Stromflusses und einen niederohmigen Zustand der Schaltelemente zum Stromfluss im Niederspannungsstromkreis aufweist ; bei der elektronische Unterbrechungseinheit EU wird ein hochohmiger Zustand der Schaltelemente ( zur Vermeidung eines Stromflusses ) auch als ausgeschalteter Zustand (Vorgang : Aus- schalten) und ein niederohmiger ( leitender ) Zustand der Schaltelemente ( zum Stromfluss ) als eingeschalter Zustand (Vorgang : Einschalten) bezeichnet ;

- einer Steuerungseinheit ( SE ) , die mit der Stromsensorein- heit ( S I ) , der mechanischen Trennkontakteinheit (MK) und der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) verbunden ist , wo- bei bei Überschreitung von Stromgrenzwerten oder Strom- Zeitgrenzwerten ( d . h . wenn ein Stromgrenzwert für eine be- stimmte Zeitspanne überschritten wird) eine Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis initiiert wird, insbesondere um einen Kurzschlussstrom zu vermeiden . Die netzseitigen Anschlüsse LI , NI sind einerseits mit der mechanische Trennkontakteinheit MK verbunden . Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist andererseits mit der elektroni- schen Unterbrechungseinheit EU verbunden . Die elektronischen Unterbrechungseinheit EU ist andererseits mit den lastseiti- gen Anschlüssen L2 , N2 verbunden .

Die Spannungssensoreinheit SU und die Stromsensoreinheit S T sind zwischen mechanischer Trennkontakteinheit MK und elekt- ronischer Unterbrechungseinheit EU angeordnet .

Das Schutzschaltgerät SG kann eine Energieversorgung mit ei- nem Netzteil NT aufweisen ( in Figur 1 nicht eingezeichnet ) .

Das Netzteil NT ist einerseits mit den Leitern des Nieder- spannungsstromkreises verbunden, bevorzugt mit den Leitern zwischen mechanischer Trennkontakteinheit MK (= mechanischem Trennkontaktsystem) und elektronischer Unterbrechungseinheit EU . Das Netzteil NT dient andererseits zur Energieversorgung der Steuerungseinheit SE oder/und der elektronischen Unter- brechungseinheit EU sowie gegebenenfalls des Spannungssensors SU oder/und Stromsensors S T .

Das Schutzschaltgerät SG, insbesondere die Steuerungseinheit SE , kann bevorzugt einem Mikrocontroller (= Mikroprozessor ) aufweisen, auf dem ein Computerprogrammprodukt läuft , umfas- send Befehle , die bei der Aus führung des Programms durch den Mikrocontroller diesen veranlassen eine Konfiguration des Schutzschaltgerätes (wie vorstehend und nachfolgend beschrie- ben) bei Überschreitung ( oder Unterschreitung) eines Parame- tes für ein Schutzschaltgerät bereitzustellen bzw . durchzu- führen .

Das Computerprogrammprodukt kann vorteilhaft auf einem compu- terlesbaren Speichermedium; wie ein USB-Stick, CD-ROM, etc . ; gespeichert sein, um z . B . ein Upgrade auf eine erweiterte Version zu ermöglichen . Das Computerprogrammprodukt kann alternativ auch vorteilhaft durch ein Datenträgersignal übertragen werden .

Das Schutzschaltgerät SG, insbesondere die Steuerungseinheit SE , ist derart ausgestaltet , dass bei Überschreitung von Pa- rametern, wie z . B . Stromgrenzwerten oder Strom-Zeitgrenzwer- ten ( d . h . wenn ein Stromgrenzwert für eine bestimmte Zeit- spanne überschritten wird) eine Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises initiiert wird, insbesondere um im Beispiel einen Kurzschlussstrom zu vermeiden . Dies wird insbesondere dadurch erreicht , dass die elektronische Unter- brechungseinheit EU vom niederohmigen Zustand in den hochoh- migen Zustand wechselt . Die Initiierung der Vermeidung eines Stromflusses des Niederspannungsstromkreises erfolgt bei- spielsweise durch ein erstes Unterbrechungssignal TRIP, dass von der Steuerungseinheit SE an die elektronische Unterbre- chungseinheit EU gesendet wird, wie in Figur 1 eingezeichnet .

Alternativ kann die Initiierung der Vermeidung eines Strom- flusses des Niederspannungsstromkreises beispielsweise durch ein zweites Unterbrechungssignal TRIPG erfolgen, dass von der Steuerungseinheit SE an die mechanische Trennkontakteinheit MK gesendet wird, um die Kontakte zu öf fnen, wie in Figur 1 eingezeichnet .

Erfindungsgemäß ist das Schutzschaltgerät ( SG) derart ausge- staltet , dass für die Überschreitung von mindestens einem Pa- rameter, wie z . B . einem Stromgrenzwert , insbesondere z . B . mehreren Stromgrenzwerten, oder z . B . mindestens einem Strom- Zeitgrenzwert , insbesondere z . B . mehreren Strom-Zeitgrenzwer- ten, die Art der Vermeidung eines Stromflusses ( durch die elektronische Unterbrechungseinheit (EU) oder ( /und) die me- chanische Trennkontakteinheit (MK) ) konfigurierbar ist .

Die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist gemäß Figur 1 als Block in beiden Leitern eingezeichnet . Damit ist in einer ersten Variante keine Unterbrechung beider Leiter gemeint . Mindestens ein Leiter, insbesondere der aktive Leiter respek- tive Phasenleiter, weist halbleiterbasierte Schaltelemente auf. Der Neutralleiter kann schaltelementefrei sein, d.h. oh- ne halbleiterbasierte Schaltelemente. D.h. der Neutralleiter ist direkt verbunden, d.h. wird nicht hochohmig. D.h. es er- folgt nur eine einpolige Unterbrechung (des Phasenleiters) . Sind weitere aktive Leiter / Phasenleiter vorgesehen, weisen in einer zweiten Variante der elektronischen Unterbrechungs- einheit EU die Phasenleiter halbleiterbasierten Schaltelemen- te auf. Der Neutralleiter ist direkt verbunden, d.h. wird nicht hochohmig. Beispielsweise für einen Dreiphasen-Wechsel- stromkreis .

In einer dritten Variante der elektronischen Unterbrechungs- einheit EU kann der Neutralleiter ebenfalls ein halbleiterba- siertes Schaltelement aufweisen, d.h. bei einer Unterbrechung der elektronischen Unterbrechungseinheit EU werden beide Lei- ter hochohmig.

Die elektronische Unterbrechungseinheit EU kann Halbleiter- bauelemente wie Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren (FET) , Isolated Gate Bipolartransistoren (IGBT) , Metall Oxid Schicht Feldeffekttransistoren (MOSFET) oder andere (selbst- geführte) Leistungshalbleiter aufweisen. Insbesondere IGBT's und MOSFET' s eignen sich auf Grund geringer Durchflusswider- stände, hoher Sperrschichtwiderstände und eines guten Schalt- verhaltens besonderes gut für das erfindungsgemäße Schutz- schaltgerät .

Die mechanische Trennkontakteinheit MK kann in einer ersten Variante einpolig unterbrechen. D.h. es wird nur ein Leiter der beiden Leiter, insbesondere der aktive Leiter respektive Phasenleiter unterbrochen, d.h. weist einen mechanischen Kon- takt auf. Der Neutralleiter ist dann kontaktfrei, d.h. der Neutralleiter ist direkt verbunden.

Sind weitere aktive Leiter / Phasenleiter vorgesehen, weisen in einer zweiten Variante die Phasenleiter mechanische Kon- takte des mechanischen Trennkontaktsystems auf. Der Neutral- leiter ist in dieser zweiten Variante direkt verbunden. Bei- spielsweise für einen Dreiphasen-Wechselstromkreis .

In einer dritten Variante des mechanischen Trennkontaktsystem MK weist der Neutralleiter ebenfalls mechanische Kontakte auf, wie in Figur 1 eingezeichnet.

Mit mechanischer Trennkontakteinheit MK ist insbesondere eine (normgerechte) Trennfunktion gemeint, realisiert durch die Trennkontakteinheit MK. Mit Trennfunktion sind die Punkte: -Mindestluf tstrecke nach Norm (Mindestabstand der Kontakte) , -Kontaktstellungsanzeige der Kontakte des mechanischen Trenn- kontaktsystem, -Betätigung des mechanischen Trennkontaktsystem (durch die Handhabe) immer möglich (keine Blockierung des Trennkontakt- systems) , insbesondere eine Freischaltung / Auslösung ist je- derzeit möglich, d.h. insbesondere eine Freiauslösung (mechanisches Schaltge- rät mit Freiauslösung) ist gemeint, d.h. insbesondere ein me- chanisches Schaltgerät, dessen sich bewegende Kontakte in die offene Stellung zurückkehren und darin verharren, wenn das Öffnen (d.h. Auslösen) nach Beginn des Schließens eingeleitet wird, auch dann, wenn der Schließbefehl aufrechterhalten bleibt .

Hinsichtlich der Mindestluf tstrecke zwischen den Kontakten des Trennkontaktsystem ist diese im Wesentlichen spannungsab- hängig. Weitere Parameter sind der Verschmutzungsgrad, die Art des Feldes (homogen, inhomogen) , und der Luftdruck bzw. die Höhe über Normalnull.

Für diese Mindestluf tstrecken bzw. Kriechstrecken gibt es entsprechende Vorschriften bzw. Normen. Diese Vorschriften geben beispielsweise bei Luft für eine Stoßspannungsfestig- keit die Mindestluf tstrecke für ein inhomogenes und ein homo- genes (ideales) elektrisches Feld in Abhängigkeit vom Ver- schmutzungsgrad an. Die Stoßspannungsfestigkeit ist die Fes- tigkeit beim Anlegen einer entsprechenden Stoßspannung. Nur bei Vorliegen dieser Mindestlänge (Mindeststrecke ) weist das Trennkontaktsystem bzw. Schutzschaltgerät eine Trennfunktion (Trennereigenschaft) auf.

Im Sinne der Erfindung sind hierbei für die Trennerfunktion und deren Eigenschaften die Normenreihe DIN EN 60947 bzw. IEC 60947 einschlägig, auf die hier durch Referenz Bezug genommen wird .

Das Trennkontaktsystem ist vorteilhafterweise durch eine Min- destluf tstrecke der geöffneten Trennkontakte in der Aus- stellung (Geöffnet Stellung, geöffnete Kontakte) in Abhängig- keit von der Bemessungsstoßspannungsfestigkeit und dem Ver- schmutzungsgrad gekennzeichnet. Die Mindestluf tstrecke be- trägt insbesondere zwischen (im Minimum) 0,01 mm und 14 mm.

Insbesondere beträgt vorteilhafterweise die Mindestluf tstre- cke zwischen 0,01 mm bei 0,33 kV und 14 mm bei 12 kV, insbe- sondere für Verschmutzungsgrad 1 sowie insbesondere für inho- mogene Felder.

Vorteilhafterweise kann die Mindestluf tstrecke die folgenden Werte aufweisen:

E: DIN EN 60947-1 (VDE, 0660-100):2018-06

Tabelle 13 - Mindestluftstrecken

Die Verschmutzungsgrade und Feldarten entsprechen den in den Normen definierten . Dadurch lässt vorteilhafterweise ein ent- sprechend der Bemessungsstoßspannungs festigkeit dimensionier- tes normgerechtes Schutzschaltgerät erzielen .

Das Schutzschaltgerät SG ist erfindungsgemäß derart ausge- staltet , dass die elektronische Unterbrechungseinheit EU im freigeschalteten Zustand, d . h . wenn die Kontakte der mechani- sche Trennkontakteinheit MK geöf fnet sind, hochohmig ist .

Bedient ein Benutzer des Schutzschaltgerätes SG die mechani- sche Handhabe für einen Einschaltvorgang, um die Kontakte zu schließen, wird, insbesondere nach Schließen der Kontakte ( d . h . Zuschalten) , eine Uberprüfungs funktion ausgeführt . Lie- fert die Uberprüfungs funktion ein positives Ergebnis , wird die elektronische Unterbrechungseinheit EU niederohmig . An- dernfalls nicht . Figur 2 zeigt eine Darstellung eines Schutzschaltgerätes SG gemäß Figur 1 , mit den nachfolgenden Unterschieden .

Die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist als einpolig unterbrechende Einheit ausgestaltet .

Die mechanische Trennkontakteinheit MK ist als zweipolig un- terbrechende Einheit ausgestaltet ( galvanisch unterbrechend) .

Die mechanische Trennkontakteinheit MK weist eine Handhabe HH auf , mit der ein Öf fnen oder ein Schließen der Kontakte mög- lich ist , so dass die mechanische Trennkontakteinheit bedien- bar ist .

Die Steuerungseinheit SE ist mit einer Kommunikationsschnitt- stelle KS verbunden, zur Konfiguration des Schutzschaltgerä- tes , insbesondere zur erfindungsgemäßen Konfiguration der Art der Vermeidung eines Stromflusses bei Überschreitung von min- destens einem Stromgrenzwert oder Strom-Zeitgrenzwert des Niederspannungsstromkreises .

Die Kommunikationsschnittstelle KS kann durch einen Benutzer XY oder ein externes Gerät XY programmierbar sein, so dass die Art der Vermeidung eines Stromflusses konfigurierbar ist .

Die Steuerungseinheit SE kann mit einer Anzeigeeinheit AE verbunden sein, zu Anzeige von Parametern oder Zuständen des Schutzschaltgerätes SG, insbesondere zur Anzeige des Zustan- des der elektronischen Unterbrechungseinheit EU (hochohmig oder/und niederohmig) , speziell zur Anzeige des Zustandes der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit EU .

Die Steuerungseinheit SE kann mit einer Eingabeeinheit QU, speziell beispielsweise einer Quittierungstaste , verbunden sein, zur Quittierung von Zuständen des Schutzschaltgerätes , speziell von Zuständen der elektronischen Unterbrechungsein- heit EU . Die Steuerungseinheit ( SE ) ist mit einem Konfigurationsspei- cher ( SP ) verbunden, zur nicht flüchtigen Speicherung der Kon- figuration der Art der Vermeidung des Stromflusses des Nie- derspannungsstromkreises ( d . h . die Konfiguration wird im spannungslosen Zustand gespeichert ) . Der Konfigurationsspei- cher kann beispielsweise ein Flash-Speicher, Flash-EPROM, NVRAM, FeRAM, MRAM oder PCRAM sein .

Das Schutzschaltgerät SG kann ferner einen Summenstromwandler aufweisen, zur Ermittlung von Di f ferenzströmen des Nieder- spannungsstromkreises . Die Art der Vermeidung eines Strom- flusses kann ebenfalls für die Überschreitung von Di f ferenz- stromgrenzwerten konfigurierbar sein .

Das Schutzschaltgerät SG kann ferner einen oder mehrere Tem- peratursensoren aufweisen, zur Ermittlung der Höhe der Tempe- ratur des Schutzschaltgerätes SG .

Die Art der Vermeidung des Stromflusses kann ein

- hochohmiger Zustand der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit (EU) oder

- geöf fneter Zustand der Kontakte der mechanischen Trennkon- takteinheit (MK) sein .

Ein Beispiel ist in den folgenden Konf igurationstabelle auf- gezeigt . In der ersten Spalte ist ein Fehlertyp eingetragen . Kurzschluss ist beispielsweise die Überschreitung eines Stromgrenzwertes . Überlast ist beispielsweise die Überschrei- tung eines Strom-Zeitgrenzwertes . Fehlerstrom ist beispiels- weise die Überschreitung eines Di f ferenzstromgrenzwertes ( Di f ferenzstromwertes ) . Übertemperatur ist beispielsweise die Überschreitung eines Temperaturgrenzwertes . Überspannung ist beispielsweise die Überschreitung eines Überspannungswertes . Unterspannung ist beispielsweise die Überschreitung eines Un- terspannungswertes . Serieller Lichtbogen ist beispielsweise die Überschreitung eines Lichtbogenerkennungsschwellwertes . In der zweiten Spalte Auslöseverhalten ist die Art der Ver- meidung eines Stromflusses bei Überschreitung des jeweiligen Parameters (Stromgrenzwert, Strom-Zeitgrenzwert, Differenz- stromgrenzwert, Temperaturgrenzwert, Überspannungswert, Un- terspannungswertes, ...) eingetragen bzw. konfiguriert (d.h. das Auslöseverhalten) .

Beispielsweise ist für einen Kurzschluss, d.h. die Über- schreitung eines Stromgrenzwertes, ein hochohmig werden (AUS) der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit EU und ein Öffnen der Kontakte (AUS) der mechanischen Trenn- kontakteinheit MK vorgesehen.

Die Vermeidung des Stromflusses durch die jeweilige Einheit ist hier mit AUS gekennzeichnet. Während ein Nicht-Auslösen der jeweiligen Einheit bei Überschreitung des Parametes, d.h. ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis, mit EIN gekenn- zeichnet ist.

Beispielsweise ist für eine Überlast, d.h. die Überschreitung eines Strom-Zeitgrenzwertes, ein hochohmig werden (AUS) der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungseinheit EU vorgesehen bzw. konfiguriert, aber kein Öffnen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK, d.h. die Kontakte bleiben geschlossen (EIN) .

Beispielsweise ist für einen Fehlerstrom, d.h. die Über- schreitung eines Differenzstromgrenzwertes, ein hochohmig werden (AUS) der Schaltelemente der elektronischen Unterbre- chungseinheit EU und ein Öffnen der Kontakte (AUS) der mecha- nischen Trennkontakteinheit MK vorgesehen.

Beispielsweise ist für eine Überspannung, d.h. die Über- schreitung eines Uberspannungswertes , ein hochohmig werden (AUS) der Schaltelemente der elektronischen Unterbrechungs- einheit EU vorgesehen bzw. konfiguriert, aber kein Öffnen der Kontakte der mechanischen Trennkontakteinheit MK, d.h. die Kontakte bleiben geschlossen (EIN) . In analoger Weise für Übertemperatur, Unterspannung und seriellen Lichtbogen .

In der Konf igurationstabelle ist j eweils das Verhalten für einen Wert bzw . Grenzwert eines Parameters dargestellt . In analoger Weise kann für mehrere Werte eines Paramater das Auslöseverhalten, d . h . die Art der Vermeidung eines Strom- flusses , konfiguriert werden . Beispielsweise für einen ersten (niedrigen) Uberspannungswertes und zweiten (höheren) Uber- spannungswertes . In analoger Weise für einen ersten (niedri- gen) und zweiten (höheren) Di f ferenzstromwertes ; eines ersten (niedrigen) Temperaturgrenzwertes und zweiten (höheren) Tem- peraturgrenzwertes .

In analoger Weise können weitere Parameter ermittelbar und konfigurierbar sein, beispielsweise Parameter des lastseiti- gen Anschlusses , insbesondere auf Unterschreitung eines last- seitigen ersten oder/und zweiten Widerstandeswertes oder lastseitigen ersten oder/und zweiten Impedanzwertes .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ferner das Verhal- ten des Schutzschaltgerät nach einem Fehler konfigurierbar sein . Dies ist in der dritten Spalte Wiederzuschalten bei- spielhaft dargestellt . Im Beispiel kann nach einer Überlast (Überschreitung Strom-Zeitgrenzwert ) das Gerät wieder den Stromfluss zulassen, dies ist mit Automatisch gekennzeichnet . D . h . im Beispiel ein automatisches niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit , beispielsweise nach Ab- lauf einer (parameterabhängigen) Zeitdauer .

In analoger Weise kann im Beispiel nach einer Übertemperatur (Überschreitung Temperaturgrenzwert ) das Gerät wieder den Stromfluss zulassen, mit Automatisch gekennzeichnet . D . h . im Beispiel ein automatisches niederohmig werden der elektroni- schen Unterbrechungseinheit , beispielsweise wenn die Tempera- tur unter den Temperaturgrenzwert gefallen ist . Alternativ wenn die Temperatur unter den Temperaturgrenzwert abzüglich eines Of fset-Betrages , der ein fester Temperaturbetrag oder ein Prozentsatz sein kann, gefallen ist .

In analoger Weise kann im Beispiel nach einer Überspannung (Überschreitung Überspannungswert ) das Gerät wieder den Stromfluss zulassen, mit Automatisch gekennzeichnet . D . h . im Beispiel ein automatisches niederohmig werden der elektroni- schen Unterbrechungseinheit , beispielsweise wenn die Über- spannung entfallen ist , d . h . unter den Überspannungswert ge- fallen ist . In analoger Weise für Unterspannung .

Ebenso kann im Beispiel nach einem seriellen Lichtbogen das Gerät den Stromfluss wieder zulassen, wenn dieser Zustand quittiert wird, dies ist mit Nach Quittierung gekennzeichnet . D . h . im Beispiel ein niederohmig werden der elektronischen Unterbrechungseinheit , wenn die Erkennung eines seriellen Lichtbogens manuell am Gerät durch einen Benutzer quittiert wird, so dass ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis wieder ermöglicht wird .

Ferner kann nach einer Vermeidung des Stromflusses durch die elektronische Unterbrechungseinheit EU und die mechanische Trennkontakteinheit MK ein automatisches Wiedereinschalten nicht möglich bzw . nicht zugelassen werden, gekennzeichnet mit n . a . , da das Schutzschaltgerät durch die Handhabe manuell wieder eingeschaltet werden soll (manuell am Gerät ) .

Figur 3 zeigt eine Darstellung von Zuständen eines Schutz- schaltgerätes . In Figur 3 sind drei Zustände ON, OFF und Con- trol des Schutzschaltgerätes SG dargestellt.

Im Zustand ON ist das Schutzschaltgerät SG zugeschaltet und eingeschaltet, d.h. die mechanische Trennkontakteinheit MK ist geschlossen und die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist niederohmig. (Das Schutzschaltgerät SG ist (Normal- fall) mit Energie versorgt.) Ein Strom im elektrischen Nie- derspannungsstromkreises kann fließen.

Im Zustand OFF ist das Schutzschaltgerät SG freigeschaltet und ausgeschaltet, d.h. die mechanische Trennkontakteinheit MK ist geöffnet und die elektronische Unterbrechungseinheit EU ist hochohmig. Im Zustand CONTROL ist das Schutzschaltgerät SG zugeschaltet und ausgeschaltet, d.h. die mechanische Trennkontakteinheit MK ist geschlossen und die elektronische Unterbrechungsein- heit EU ist hochohmig.

Erfindungsgemäß kann bei Überschreitung von Werten bzw. Grenzwerten (Strom, Strom-Zeit, Überspannung, Unterspannung, Temperatur, Widerstand, Impedanz, ...) , was durch den Schwell- wertblock bzw. die Schwellwertefunktion SW dargestellt ist, die Art der Vermeidung des Stromflusses konfiguriert werden. D.h. bei Überschreitung von Werten bzw. Grenzwerten im Schwellwertblock bzw. die Schwellwertefunktion SW, ermittelt durch die Steuerungseinheit SE bzw. deren Mikroprozessor nebst Computerprogrammprodukt (z.B. Firmware / Software) , kann entweder Zustand OFF oder der Zustand CONTROL eintreten (angedeutet durch Pfeile) . Dieses Verhalten ist konfigurier- bar. Beispielsweise kann mit einer ersten Konfiguration CONFI der Zustand OFF erreicht werden. Beispielsweise kann mit ei- ner zweiten Konfiguration CONF2 der Zustand CONTROL erreicht werden .

Vorteilhaft kann vom Zustand CONTROL mittels des Einschalt- blocks bzw. der Einschaltfunktion AUTO, durchgeführt durch die Steuerungseinheit SE bzw. deren Mikroprozessor nebst Com- puterprogrammprodukt (z.B. Firmware / Software) , der Zustand ON wieder erreicht werden, wenn entsprechende Kriterien er- füllt sind (z.B. Werte / Grenzwerte wieder unterschritten oder Zeitablauf) . Alternativ kann eine Quittierung erfolgen.

Figur 4 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 3, bei dem der klassische Fall einer Auslösung vom Zustand ON zum Zustand OFF bei Überschreitung von Werten, ermittelt durch den Schwellwertblock bzw. die Schwellwertefunktion SW, darge- stellt ist.

Figur 5 zeigt ein Diagramm mit dem Verhältnis eines Stromes I im Niederspannungsstromkreis zu einem Bemessungsstrom In des Schutzschaltgerätes SG auf der horizontalen X-Achse. Auf der vertikalen Y-Achse ist die Auslösezeit t bis zur Vermeidung eines Stromflusses im Niederspannungsstromkreis dargestellt . Im Diagramm ist eine Auslösekurve dargestellt , bei der für ein Verhältnis eines Stromes I im Niederspannungsstromkreis zu einem Bemessungsstrom In die zugehörige Auslösezeit t auf- getragen ist , bei der der Zustand OFF, markiert mit Trennen, erreicht wird . Das Diagramm gemäß Figur 5 ist beispielsweise für den klassischen Fall gemäß Figur 4 .

Figur 6 zeigt eine Darstellung gemäß Figur 3 bzw . Figur 4 , mit dem Unterschied, dass das Verhalten vom Zustand CONTROL zum Zustand ON näher dargestellt ist . Einerseits kann bei be- stimmten / konfigurierbaren Parametern vorteilhaft vom Zu- stand CONTROL mittels des Einschaltblocks bzw . der Einschalt- funktion AUTO der Zustand ON wieder erreicht werden, wenn entsprechende Kriterien erfüllt sind ( z . B . Werte / Grenzwerte wieder unterschritten oder Zeitablauf ) . Dies kann durch ein Freigabeblock bzw . eine Freigabefunktion FW realisiert sein . Dies kann konfiguriert werden .

Andererseits kann bei bestimmten / konfigurierbaren Parame- tern vorteilhaft vom Zustand CONTROL mittels des Quittie- rungsblocks bzw . der Quittierungs funktion QUIT der Zustand ON wieder erreicht werden, wenn eine Quittierung ( des hochohmi- gen Zustandes der Schaltelemente der elektronischen Unterbre- chungseinheit EU) nach einer Überschreitung bzw . Unterschrei- tung eines Parameters erfolgt ist . Dies kann konfiguriert werden . Damit ist ein Stromfluss im Niederspannungsstromkreis wieder ermöglicht .

Um ein fortwährendes Aus- und Wiedereinschalten bei z . B . tog- gelnden Fehlern zu vermeiden, kann bei einer einen ersten Grenzwert Überschreitendenden Anzahl von Wiedereinschaltungen des niederohmiger Zustandes innerhalb einer ersten Zeitspanne ein erneutes Wiedereinschalten trotz Konfiguration vermieden bzw . unterdrückt werden . So wird eine erhöhte Betriebssicher- heit erreicht . Mit hochohmig ist ein Zustand gemeint , bei dem nur noch ein Strom vernachlässigbarer Größe fließt . Insbesondere sind mit hochohmig Widerstandswerte von größer als 1 Kiloohm, besser größer als 10 Kiloohm, 100 Kiloohm, 1 Megaohm, 10 Megaohm, 100 Megaohm, 1 Gigaohm oder größer gemeint .

Mit niederohmig ist ein Zustand gemeint , bei dem der angege- bene Stromwert fließen kann, d . h . ein Stromwert , für den das Schutzschaltgerät vorgesehen ist .

Insbesondere sind mit niederohmig Widerstandswerte gemeint , die kleiner als 10 Ohm, besser kleiner als 1 Ohm, 100 Milli- ohm, 10 Milliohm, 1 Milliohm, 100 Mikroohm oder kleiner sind .

Obwohl die Erfindung im Detail durch das Aus führungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und ande- re Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .