Vorrichtung und Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters

Die vorliegende Erfindung betri f ft eine Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters , auch betri f ft diese Erfindung einen Leistungsschalter mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters .

Leistungsschalter verschleißen auf den Hauptkontakten durch Lichtbogenabbrand, Ablagerungen und mechanische Beeinträchtigungen . Schlechte Kontakte erzeugen hohe Wärmeverluste und gefährden den sicheren Betrieb des Schalters . Eine Diagnose des Leistungsschalters während seines Betriebs ist heute nicht möglich . Auch können parallel zur Schaltkammer des Leistungsschalters geschaltete Steuerkondensatoren und Ein- schaltwiderstände nicht überwacht werden . Der Aus fall eines der Bauteile können den Leistungsschalter und nachfolgende elektrische Geräte gefährden . Auch Einschaltwiderstände für Hochspannungs -Gleichstrom-Übertragungs -Anlagen (HGÜ-Anlagen) oder für andere Geräte werden nicht überwacht , da die Geräte auf Potential liegen und eine Überwachung mit Hochspannungsisolation zu teuer wäre .

Eine Diagnose zum Zustand der Hauptkontakte , und zur Überwachung von angebauten Steuerkondensatoren und Einschaltwiderständen ist heute nicht verfügbar . Lediglich während eines Wartungs zeitraums mit Abschaltung der Anlage können von Hand Messungen an Schaltkammern und an angebauten Steuerkondensatoren und Einschaltwiderständen der Leistungsschalter durchgeführt werden .

Eine frühzeitige Erkennung von sich entwickelnden Schäden sowie eine kontinuierliche Überwachung der Leistungsschalter sind daher nicht möglich . Ausgehend von den zuvor beschriebenen Problematiken liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters zur Verfügung zu stellen, bei der Informationen beispielsweise Messdaten, Nachrichten oder Warnmeldungen drahtlos übermittelt werden und damit eine Lösung für die kontinuierliche Überwachung eines Leistungsschalters geschaf fen wird .

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters , der Leistungsschalter umfassend eine Schaltkammer mit einer Kontaktanordnung mit zumindest einem Hauptkontakt und einem Hauptstrompfad, ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Sensoreinheit zum Erfassen von physikalischen Messdaten umfasst , die Sensoreinheit umfassend zumindest einen Messsensor zum Erfassen eines Messsignals , eine Steuereinheit zum Betreiben der Sensoreinheit und zum Aufbereiten und Weiterleiten der auf genommenen Messdaten, eine Übertragungseinheit zum Senden von Informationen basierend auf den Messdaten, wobei die Übertragungseinheit derart ausgebildet ist , eine drahtlose Kommunikationsverbindung herzustellen, die Vorrichtung weiter umfassend zumindest einen ersten Stromwandler zur Gewinnung einer Hil fsenergie , wobei der Stromwandler auf dem Hauptstrompfad des Leistungsschalters aufgebracht ist und zum Auskoppeln von elektrischer Energie für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Sensoreinheit ausgebildet ist .

Unter Informationen können beispielsweise die eigentlich erfassten Messdaten oder aber auch die aufbereiteten Messdaten und die daraus berechneten Messwerte verstanden werden . Auch kann unter Informationen beispielweise Nachrichten oder auch Warnmeldungen verstanden werden . Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit zusammen mit der Steuereinheit die Messdaten auswertet , mit einem Referenzwert vergleicht und basierend darauf eine Meldung oder bei Überschreiten oder Unterschreiten des Referenzwerts eine Warnmeldung aussendet . Die Informationen werden dabei über eine drahtlose Kommunikationsverbindung ausgesendet , wobei die drahtlose Kommunikationsverbindung beispielsweise eine Funkverbindung sein kann, wobei die Daten mittels eines bekannten Funkstandards , wie z . B . GSM, 3G, 4G, 5G, WLAN, Bluetooth oder einem anderen Funkstandard übermittelt werden können .

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Energiespeicher, wobei der Energiespeicher mittels des ersten Stromwandlers auf dem Hauptstrompfad aufladbar ist und derart eingerichtet ist , eine elektrische Energie für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Sensoreinheit zur Verfügung zu stellen .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Spannungsmesser . Insbesondere kann die Verwendung eines hochimpedanten Spannungsmessers vorgesehen sein .

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst der Messsensor zumindest einen Hil fskontakt mit einer Messleitung zur Messung einer Kontaktspannung, wobei der Hil fskontakt über einen Messkreis , mit dem zumindest einen Hauptkontakt des Leistungsschalters und der Sensoreinheit verbunden ist , wobei der Messkreis über den Hauptstrompfad des Leistungsschalters geschlossen ist .

Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Temperatursensor umfasst , wobei der Temperatursensor in der Messleitung des Hil fskontakts zur Sensoreinheit angeordnet ist , die Sensoreinheit zumindest eine Stromquelle umfasst , wobei die Stromquelle derart eingerichtet ist , in den Messkreis zugeschaltet zu werden . Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst der Leistungsschalter zumindest einen Einschaltwiderstand, wobei der Einschaltwiderstand parallel zur Schaltkammer geschaltet ist , die Vorrichtung einen zweiten Stromwandler als Messsensor umfasst , wobei der zweite Stromwandler derart eingerichtet ist , einen Messstrom in den Einschaltwiderstand einzuprägen .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst der Leistungsschalter zumindest einen Steuerkondensator, wobei der Steuerkondensator parallel zur Schaltkammer geschaltet ist , die Vorrichtung einen dritten Stromwandler als Messsensor umfasst , wobei der dritte Stromwandler derart eingerichtet ist , einen Messstrom in den Steuerkondensator einzuprägen .

Die Erfindung betri f ft weiterhin einen Leistungsschalter mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen wie zuvor beschrieben .

Auch betri f ft die Erfindung ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters das Verfahren umfassend die folgenden Schritte :

- Bereitstellen eines Leistungsschalters mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 .

- Erfassen von Messdaten mittels eines Messsensors der Sensoreinheit ,

- Aufbereiten und Weiterleiten der auf genommenen Messdaten mittels der Steuereinheit ,

- drahtlose Übertragung von Informationen basierend auf den Messdaten mittels der Übertragungseinheit .

Eine weitere Aus führungs form der Erfindung sieht vor, dass der Schritt des Erfassens von Messdaten mittels eines Messsensors der Sensoreinheit , die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst : - Bereitstellen eines Hil fskontakts mit einer Messleitung als Messsensor zur Messung einer Kontaktspannung,

- Erfassen einer Kontaktübergangsspannung mittels des Hil fskontakts ,

- Berechnen eines Widerstands am Kontaktübergang mittels eines Stroms des Leistungsschalters in der Steuereinheit .

Bei dieser Ausgestaltung ist insbesondere vorgesehen, dass das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst :

- Bereitstellen eines Temperatursensors , wobei der Temperatursensor in der Messleitung des Hil fskontakts zur Sensoreinheit angeordnet ist ,

- Bereitstellen einer Stromquelle in der Sensoreinheit ,

- Zuschalten der Stromquelle in den Messkreis des Hil fskontakts ,

- Erfassen eines Widerstands des Temperatursensors und Berechnen einer Temperatur mittels der Steuereinheit .

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst der Schritt des Erfassens von Messdaten mittels eines Messsensors der Sensoreinheit , die folgenden zusätzlichen Schritte :

- Bereitstellen zumindest eines Einschaltwiderstands , wobei der Einschaltwiderstand parallel zur Schaltkammer des Leistungsschalters geschaltet ist ,

- Messen des Wirkwiderstands des Einschaltwiderstands im Normalbetrieb bei geschlossenem Leistungsschalter,

- Bereitstellen zumindest eines zweiten Stromwandlers als Messsensor,

- Einprägen eines Messstroms in den Einschaltwiderstand mittels des zweiten Stromwandlers ,

- Messen eines Spannungsabfalls des zweiten Stromwandlers ,

- Berechnen eines Wirkanteils einer gemessenen Gesamtimpedanz des Einschaltwiderstands mittels der Steuereinheit .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form der Erfindung umfasst der Schritt des Erfassens von Messdaten mittels eines Messsensors der Sensoreinheit , die folgenden zusätzlichen Schritte :

- Bereitstellen zumindest eines Steuerkondensators , wobei der Steuerkondensator parallel zur Schaltkammer des Leistungsschalters geschaltet ist ,

- Messen der Impedanz des Steuerkondensators im Normalbetrieb bei geschlossenem Leistungsschalter,

- Bereitstellen zumindest eines dritten Stromwandlers ,

- Einprägen eines Messstroms in den Steuerkondensator mittels des dritten Stromwandlers ,

- Messen eines Spannungsabfalls des dritten Stromwandlers ,

- Berechnen eines Blindwiderstands des Steuerkondensators mittels der Steuereinheit .

Die oben 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 einiger Aus führungsbeispiele , die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden . Dabei zeigen :

Fig . 1 eine grafische Darstellung eines Leistungsschalters mit einem Hil fskontakt gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

Fig . 2 eine grafische Darstellung eines Leistungsschalters mit einem Hil fskontakt gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

Fig . 3 einen Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters mit einem Hil fskontakt gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel der Erfindung,

Fig . 4 einen weiteren Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters mit einem Stromwandler gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung, Fig . 5 einen weiteren Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters mit einem weiteren Stromwandler gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

Fig . 6 einen weiteren Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen eines Leistungsschalters gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel der Erfindung .

Fig . 1 eine grafische Darstellung eines Leistungsschalters 1 mit einem Hil fskontakt 4 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung . Der in Fig . 1 gezeigte Leistungsschalter 1 besteht aus zwei koaxial zueinander angeordneten Kontaktsystemen, welche mit einem zeitlichen Versatz öf fnen bzw . schließen .

Das innere Kontaktsystem wird als Lichtbogenkontaktsystem und das äußere als Nennstromkontaktsystem bezeichnet . Das Lichtbogenkontaktsystem öf fnet nach und schließt vor dem Nennstromkontaktsystem . Alle Schaltlichtbögen werden somit zwischen den Kontakten des Lichtbogenkontaktsystems ausgebildet , welche aus entsprechend abbrandfesten Materialen bestehen . Die Kontakte 2 des Nennstromkontaktsystem bestehen antriebsseitig aus dem Hei z zylinder und Kontaktlamellen 3 auf der dem Antrieb abgewandten Seite . Die Oberflächen dieser Bauteile können beispielsweise versilbert sein, um den Übergangswiderstand und somit die Übertragungsverluste zu reduzieren . Zwischen diesen Kontakten 2 treten nur kleine , kurzzeitige Kommutierungslichtbögen außerhalb der eigentlichen Kontaktzone auf . Die Kontaktlamellen 3 sind dabei in kleinen Gruppen angeordnet , welche durch dazwischen befindliche Stege gegen Verrutschen oder Kippen gesichert sind .

Eine Gruppe von Kontaktlamellen 3 ist durch einen I solierkörper 5 und einen Hil fskontakt 4 , welcher den verbleibenden Kontaktlamellen 3 in der Kontaktgabe nacheilt , ersetzt . Von diesem Hil fskontakt 4 führt eine Messleitung 6 isoliert am Sockel entlang zum Ende der Schaltkammer . Am Ende der Schalt- kammer wird die Messleitung 6 mittels einer Niederspannungsdurchführung nach außen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen 8 des Leistungsschalters 1 geführt .

Im geschlossenen Zustand des Leistungsschalters 1 kann zwischen diesem Hil fskontakt 4 und dem Anschluss auf der antriebs fernen Seite , ein durch den Betriebsstrom hervorgerufenen Spannungs fall , gemessen werden . Der in Fig . 1 gezeigte Hil fskontakt 4 ist leicht zurückgesetzt , d . h . mit Lauf zeitverzögerung zu den Hauptkontaktlamelle 3 , und isoliert zum Trägerkörper installiert .

Die Figur 2 zeigt eine grafische Darstellung des Leistungsschalters 1 gemäß Fig . 1 mit einem Hil fskontakt 4 nach einem Aus führungsbeispiel der Erfindung . Die um den Umfang verteilten Hauptkontaktlamellen 3 haben Leerräume für eine thermische Ausdehnung . In solch einen Leerraum ist ein Hil fskontakt 4 für Messungen beispielsweise einer Kontaktspannung integriert .

Die Figur zeigt 3 einen Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen 8 eines Leistungsschalters 1 mit einem Hil fskontakt 4 gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel der Erfindung .

Der in Fig . 3 gezeigte Schaltkreis dient als Messkreis 23 zur Widerstandsmessung über die Hauptkontakte 2 und ist über den Hauptstrompfad 7 geschlossen, der beispielsweise auf den Flansch ( das Anschlussterminal ) des Leistungsschalters 1 geführt ist . Auf diesem Flansch kann auch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen 8 des Leistungsschalters 1 installiert sein . Alle am Messkreis 23 beteiligten Geräte sind somit stillstehend und frei von hohen Spannungsdi f ferenzen . Lediglich die oben beschriebenen Lichtbogenkontakte und Hauptkontakte werden verfahren . In einem Aus führungsbeispiel der Erfindung kann, die in Fig . 3 gezeigte Sensoreinheit 12 , beispielsweise einen Spannungsmesser 16 aufweisen . Mittels des Spannungsmessers 16 kann eine Kontaktübergangsspannung mittels des Hil fskontakts 4 am Kontaktübergang zu einer Hauptkontaktlamelle 3 gemessen werden . Die gemessene Kontaktübergangsspannung wird mit dem Strom im Leistungsschalter 1 verknüpft und der Widerstand am Kontaktübergang kann einfach berechnet werden .

In einem Aus führungsbeispiel der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Temperatur nahe den Hauptkontakten 2 gemessen wird . Hierzu kann ein Temperatursensor 19 beispielsweise ein PT100 vorgesehen sein, der in die Messleitung 6 in der Nähe der Hauptkontakte 2 eingebracht wird . Wird mit einem hochim- pedanten Spannungsmesser 16 die Kontaktübergangsspannung gemessen, ist die Messleitung 6 quasi stromlos . Hierbei ist es vorteilhaft , wenn die Sensoreinheit 12 über eine Stromquelle

17 verfügt , die wechselweise in den Messkreis 23 zugeschaltet werden kann . Dies kann beispielsweise durch den in Fig . 3 gezeigten Schalter 18 erfolgen . I st der Schalter 18 geöf fnet , kann eine Messung der reinen Kontaktübergangsspannung mittels der Hil fskontakts 4 erfolgen . Wird der Schalter 18 geschlossen kann die gemessene Spannung als Maß für den Widerstand des Temperatursensors 19 dienen . Die Kontaktspannung ist dabei vergleichsweise klein oder bekannt , so dass der Widerstand des Temperatursensors 19 genau gemessen werden kann . So ist mit einer einzigen einadrigen Messleitung 6 außer der Kontaktübergangsspannungsmessung auch eine Temperaturmessung möglich .

Weiter ist in Fig . 3 gezeigt , dass die Sensoreinheit 12 über einen Energiespeicher 22 verfügt . Ein Energiespeicher 22 versorgt die Sensoreinheit 12 und weitere technische Komponenten wie beispielsweise eine Übertragungseinheit 14 mit elektrischer Energie . Damit die Vorrichtung 8 autark arbeiten kann, ist ein erster Stromwandler 9 zur Gewinnung einer Hil fsenergie vorgesehen . Der Stromwandler 9 wird dabei auf dem Hauptstrompfad 7 des Leistungsschalters 1 aufgebracht und ist zum Auskoppeln von elektrischer Energie für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Sensoreinheit 12 ausgebildet . Auch kann hier- durch der Energiespeicher 22 der Sensoreinheit 12 aufgeladen werden .

Für die Auswertung der Messdaten verfügt die Sensoreinheit 12 über eine Steuereinheit 15 , wobei die Steuereinheit 15 zum Betreiben der Sensoreinheit 12 und zum Aufbereiten und Weiterleiten der auf genommenen Messdaten oder Inf ormationen- dient .

In Fig . 3 ist des Weiteren eine Übertragungseinheit 14 zum Senden von Informationen vorgesehen . Die Übertragungseinheit 14 ist dabei derart ausgebildet , eine drahtlose Kommunikationsverbindung für die Übertragung der Informationen herzustellen . Unter Informationen können beispielsweise die eigentlich erfassten Messdaten oder aber auch die aufbereiteten Messdaten und daraus berechnete Messwerte verstanden werden . Auch kann unter Informationen beispielweise Nachrichten oder auch Warnmeldungen verstanden werden .

Die Sensoreinheit 12 übernimmt dabei insbesondere durch die Auswertung von Messdaten die für einen Leistungsschalter 1 erforderlichen Überwachungsaufgaben . Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit 12 bei erkannten Anomalien des Leistungsschalter 1 eine Nachricht oder eine Warnmeldung an ein entferntes Gateway sendet . Dies kann insbesondere mittels der Übertragungseinheit 14 auch über eine drahtlose Kommunikationsverbindung erfolgen . Hierdurch kann die Vorrichtung auch autark betrieben werden, wodurch kompli zierte Verkabelungen entfallen . Die Sensoreinheit 12 mit der Steuereinheit 15 und der Übertragungseinheit 14 können insbesondere eine gemeinsame Einheit bilden, die leicht installiert werden kann .

Bei Einkammerschaltern und Trennern kann die Sensoreinheit 12 beispielsweise am feststehenden Ende der Kontakte installiert werden . Bei Doppelkammerschaltern kann es vorgesehen sein, dass j e eine Sensoreinheit 12 auf der feststehenden Kontaktseite ( am antriebs fernen Anschluss flansch) einer Schaltkammer installiert wird . Die Sensoreinheit 12 übernimmt die Überwachungsaufgaben und sendet eine Nachricht an das Gateway, wenn eine Anomalie erkannt wurde . Weiter kann in regelmäßigen Abständen ein Abbild des I stzustands des Leistungsschalters 1 unabhängig vom Schalt zustand gesendet werden . Zu j eder Zustandsänderung, beispielsweise ein Ein- oder Ausschalten des Leistungsschalters 1 , kann ein Datensatz angelegt werden . Dadurch können verschiedene Datensätze miteinander verglichen werden und der I stzustand des Leistungsschalters 1 überwacht werden . In einem Aus führungsbeispiel der Erfindung kann die Sensoreinheit 12 über einen Triggereingang mittels eines aus der Beschleunigung oder einer Spannung aufbereiteten Triggersignals getriggert werden .

Allein die Überwachung des Kontaktübergangswiderstands mittels der Kontaktübergangsspannung in Kombination mit dem Betriebsstrom ggf . in Kombination mit der Temperatur in der Nähe der Hauptkontakte 2 gemessen, ist ein Maß für die Betriebssicherheit des Schalters mit hoher Aussagekraft .

Die Figur 4 zeigt einen weiteren Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen 8 eines Leistungsschalters 1 mit einem Stromwandler 13 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung .

Der in Fig . 4 gezeigte Schaltkreis kann insbesondere zur Überwachung von Einschaltwiderständen 10 des Leistungsschalters 1 verwendet werden . In Fig . 4 ist ganz schematisch der Leistungsschalter 1 als geöf fneter Schalter gezeigt . Der Leistungsschalter 1 umfasst zumindest einen Einschaltwiderstand 10 , wobei der Einschaltwiderstand 10 parallel zur Schaltkammer des Leistungsschalters und damit parallel zum Hauptstrompfad 7 geschaltet ist . Ist der Leistungsschalter 1 geschlossen und wird er von einem Betriebsstrom durchflossen, kann der Wirkwiderstand des Ein- schaltwiderstands 10 im Normalbetrieb mittels eines zweiten Stromwandlers 13 der als Messsensor 4 , 13 , 20 dient gemessen werden . Der zweite Stromwandler 13 ist dabei derart eingerichtet ist , einen Messstrom in den Einschaltwiderstand 10 mittels des zweiten Stromwandlers 13 , der beispielsweise auf einer Befestigungslasche des Einschaltwiderstands 10 aufgesteckt ist , einzuprägen . Beispielsweise kann dies mit der 16- fachen Grundfrequenz des Netzes , abseits von üblichen Harmonischen im Netz , erfolgen . Es wird dabei der Spannungs fall bei der 16- fachen Frequenz auf der sekundärseitigen Wicklung des Stromwandlers 13 gemessen, dieser ist ggf . nach einer Korrektur proportional zum ( resistiven) Wirkanteil der gemessenen Gesamtimpedanz des Einschaltwiderstands 10 . Ein gegebenenfalls am Leistungsschalter 1 parallel angebrachter Steuerkondensator 11 geht nicht in die Messung ein, da der Kondensator 11 nicht im Strompfad liegt , sondern lediglich parallel zum extrem niederohmig geschlossenen Leistungsschalter 1 angeordnet ist .

In einem Aus führungsbeispiel der Erfindung können beispielsweise auch HGÜ Einschaltwiderstände überwacht werden . Ein- schaltwiderstände für eine HGÜ werden in der Regel mit einem parallel geschalteten Bypass-Trenner für den Normalbetrieb installiert . Für die Messung des Einschaltwiderstands muss der parallele Bypass-Schalter, der oft auch als ein Bypass- Trenner ausgeführt ist , geschlossen sein .

Die in Fig . 4 gezeigte Vorrichtung umfasst ebenfalls eine Sensoreinheit 12 und einen Stromwandler 9 zur Gewinnung einer Hil fsenergie im Hauptstrompfad 7 des Leistungsschalters 1 . Ferner können die Stromwandler 9 , 13 auch zur Messung des abklingenden Einschaltstroms der (HGÜ- ) Anlage verwendet werden, insbesondere , wenn anderweitig kein Stromwandlersignal zur Verfügung steht . Somit kann - alternativ zur reinen Widerstandsmessung - in der Sensoreinheit 12 auch ein thermisches Modell des Einschaltwiderstands 10 installiert werden . Auch kann mittels des zuvor beschriebenen Messverfahrens zur Messung des Kontaktübergangswiderstands oder eines Leckstroms eine nicht geöf fnete Schaltkammer eines ( of fenen) Doppelkammerschalters erkannt werden . Hierdurch kann beispielsweise auch eine fehlerhafte Schaltkammer erkannt werden .

Die zuvor beschriebene Vorrichtung 8 kann in einem Aus führungsbeispiel auch zur Lichtbogenbrenndauer-Überwachung und zur Kontaktpreller-Überwachung eingesetzte werden . Die hohen Frequenzen, die im Lichtbogen enthalten sind, werden beim Öf fnen und Schließen des Leistungsschalters 1 mittels des im Hauptstrompfad 7 des Leistungsschalters 1 befindlichen Stromwandlers 9 gemessen und auf einen Hochpass gegeben . Dieser lädt einen Kondensator, dessen über dem Lichtbogenereignis akkumulierter Spannung U _a kk nach dem Ereignis gemessen wird . Dabei kann insbesondere auch eine Triggerung der Sensoreinheit 12 vorgesehen sein . Dies wird über einen Triggereingang der Sensoreinheit 12 mittels eines aufbereiteten Triggersignals aus einer Beschleunigung oder eines Spannungsschwellwerts aus der Spannung U _a kk, erreicht .

Eine weitere Überwachungs funktion, die mittels der Vorrichtung 8 erreicht werden kann, ist eine Verschmutzungsüberwachung in der Schaltkammer des Leistungsschalters 1 . Dafür kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit 8 im inneren der Schaltkammer installiert wird . Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass im Inneren der Schaltkammer des Leistungsschalters 1 kurz vor dem Anschluss flansch ein Metallring auf der Innenseite des Überwurf- I solators angebracht wird . Dieser Metallring ist eingepresst , so dass er sich nach außen an die I solatorinnenwand presst und überall gut kontaktiert . Bei beschichteten I solatorinnenseiten ist der Kontaktstrei fen aus leitfähigem Lack gut an die Beschichtung kontaktiert . Bei einem of fen Leistungsschalter 1 wird der Leckstrom durch die Fremdschicht im Inneren gemessen . Vorteilhaft dabei ist , dass nur eine Messleitung, die an den Metallring kontaktiert ist , durch die Niederspannungsdurchführung im Anschluss flansch nach außen gebracht werden muss .

Die für eine oder mehrere Überwachungs funktionen gleichzeitig verwendete Sensoreinheit 12 stellt ein kostengünstiges und ef fi zientes Werkzeug zur Überwachung zahlreicher Betriebseigenschaften eines Leistungsschalters 1 dar .

Der in Fig . 5 gezeigte Schaltkreis entspricht im Wesentlichen des in Fig . 4 gezeigten Schaltkreis . Zusätzlich verfügt der Leistungsschalter 1 über zumindest einen Steuerkondensator 11 , wobei der parallel zur Schaltkammer des Leistungsschalters 1 und damit parallel zum Hauptstrompfad 7 geschaltet ist .

Des Weiteren verfügt der in Fig . 5 gezeigte Schaltkreis über einen dritten Stromwandler 20 , wobei der dritte Stromwandler 20 derart eingerichtet ist , einen Messstrom in den Steuerkondensator 11 einzuprägen .

Ist der Leistungsschalter 1 geöf fnet , wird der Strom, der bei geöf fnetem parallelem Schalter durch den Steuerkondensator 11 fließt , gemessen . Bei mehreren in Reihe geschalteter Schaltkammern und Steuerkondensatoren 11 wird die Gesamtimpedanz aller Kondensatoren 11 gemessen . Eine Veränderung in der Kapazität eines oder mehrere Kondensatoren 11 spiegelt sich direkt im Leckstrom durch die Steuerkondensatoren 11 wider . Beispielsweise kann im Falle von Ferroresonanz der gemessene Strom überhöht sein . Wird eine solche Ferroresonanz durch eine Überhöhung des Stroms erkannt , kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung 12 eine Warnmeldung aussendet .

Ist der Leistungsschalter 1 geschlossen und wird er von einem Betriebsstrom durchflossen, kann die Impedanz des Steuerkondensators 11 im Normalbetrieb mittels des dritten Stromwandlers 20 gemessen werden . Der dritte Stromwandler 20 ist dabei derart eingerichtet ist , einen Messstrom in den Steuerkonden- sator 11 mittels des dritten Stromwandlers 20 , der beispielsweise auf einer Befestigungslasche des Steuerkondensators 11 aufgesteckt ist , einzuprägen . Beispielsweise kann dies mit der 16- fachen Grundfrequenz des Netzes , abseits von üblichen Harmonischen im Netz , erfolgen . Es wird beispielsweise der Spannungs fall bei der 16- fachen Frequenz auf der sekundärseitigen Wicklung des Stromwandlers 20 gemessen, dieser ist ggf . nach einer Korrektur proportional zum Blindwiderstand des Steuerkondensators 11 . Alternativ zur Spannungsmessung auf der Sekundärwicklung des Stromwandlers 20 kann auch auf der Stromschiene unter dem Stromwandler 20 , also auf der Primärseite oder der Hochstromseite des Stromwandlers 290 , der Spannungs fall auf der Stromschiene gemessen werden . Ein gegebenenfalls am Leistungsschalter 1 parallel angebrachter Ein- schaltwiderstand 10 geht dabei nicht in die Messung ein, da der Einschaltwiderstand 10 nicht im Strompfad liegt , sondern lediglich parallel zum extrem niederohmig geschlossenen Schalter 1 angeordnet ist .

Die Figur 6 zeigt einen weiteren Schaltkreis einer Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Informationen 8 eines Leistungsschalters 1 gemäß einem weiteren Aus führungsbeispiel der Erfindung . Alternativ zur Spannungsmessung auf der Sekundärwicklung des zweiten Stromwandlers 9 kann auch auf der Stromschiene unter dem Stromwandler 9 , also auf der Primärseite oder der Hochstromseite des Stromwandlers 9 , der Spannungs fall auf der Stromschiene gemessen werden . Die Abgri f fe an der Zuleitung zum Einschaltwiderstand 10 grei fen die Spannung in der Schiene unter dem Stromwandler 9 ab . Die Messung kann beispielsweise ebenfalls mit der 16- fachen Grundfrequenz des Netzes , abseits von üblichen Harmonischen im Netz , erfolgen .