TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Schaltschrankanordnung, welche einen Schaltschrank umfasst, einen Eingang zum Anschluss des Schaltschranks an ein

Energieversorgungsnetz, zumindest einen Ausgang, welcher der Versorgung eines daran angeschlossenen Geräts mit elektrischer Energie dient, sowie mehrere elektrische Leiter und mehrere in deren Verlauf angeordnete Schutzschalter, mit denen der Eingang mit dem zumindest einen Ausgang über einen ersten Pfad elektrisch verbindbar ist. Zudem umfasst die Schaltschrankanordnung zumindest einen auf einem der elektrischen Leiter angeordneten Sensor, welcher für die Erfassung eines Messwerts für einen durch den Leiter fließenden Strom und/oder eines Messwerts für eine Temperatur des Leiters eingerichtet ist. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer

Schaltschrankanordnung der genannten Art sowie einen Schutzschalter mit einem Gehäuse, zumindest einen im Gehäuse angeordneten Schaltkontakt, sowie einen mit dem zumindest einen Schaltkontakt gekoppelten Überstromauslöser und/oder

Übertemperaturauslöser.

STAND DER TECHNIK

Ein solcher Schutzschalter ist grundsätzlich bekannt. Bekannt ist auch eine

Schaltschrankanordnung der oben genannten Art. Beispielsweise offenbart die

DE 10 2006 011 127 AI in diesem Zusammenhang eine Schaltschrankanordnung mit zumindest einem Schaltschrank und einer Schaltschranküberwachungseinrichtung, die zur Überwachung schaltschrankspezifischer Zustandsgrößen einschließlich

Temperatur, Feuchte, Zugang, Vibration, Rauch, Strom und/oder Spannung ausgebildet ist. Die Schaltschranküberwachungseinrichtung weist eine im Schaltschrank

angeordnete zentrale Überwachungs- und Steuerungskomponente auf, welche mit entsprechenden Sensoren und ansteuerbaren Aktoren und/oder Meldeeinheiten in Verbindung ist. Die zentrale Überwachungs- und Steuerungskomponente ist dabei als Basisstation mit einer drahtlosen Sende-/Empfangsschnittstelle ausgebildet, und die Sensoren sind mit einer drahtlosen Sende- und/oder Empfangsschnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung zwischen den Sensoren und der Basisstation ausgestattet.

Die Fernübertragung schaltschrankspezifischer Zustandsgrößen ist also grundsätzlich bekannt. Nachteilig ist daran jedoch, dass die Zustandsgrößen zwar an die

Überwachungs- und Steuerungskomponente gemeldet werden, diese jedoch nicht für eine konkretes Betriebsverfahren verwendet werden, sondern es einer Bedienperson überlassen ist, die richtigen Schlüsse aus den erhaltenen Messwerten zu ziehen.

Insbesondere geht die DE 10 2006 011 127 AI nicht auf die Behandlung von Überlasten und/oder Schieflasten beziehungsweise von unsymmetrischen Lasten aus.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Schaltschrankanordnung, ein verbessertes Betriebsverfahren für einen Schaltschrank sowie einen verbesserten Schutzschalter sowie einen verbesserten Einsatz von Schutzschaltern anzugeben.

Insbesondere soll eine Überlastung der verbauten Komponenten vermieden werden, die im Speziellen aufgrund einer Schieflast / unsymmetrischen Last verursacht ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Schaltschrankanordnung der eingangs genannten Art gelöst, die zusätzlich eine Steuerung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Ausgang innerhalb des Schaltschranks durch Betätigung der Schutzschalter über einen zweiten, vom ersten Pfad abweichenden, Pfad mit dem Eingang zu verbinden, wenn der erfasste Strom über einem ersten Schwellwert liegt und/oder die erfasste Temperatur über einem zweiten Schwellwert liegt.

Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Betriebsverfahren für einen solchen Schaltschrank gelöst, wobei der zumindest eine Ausgang innerhalb des

Schaltschranks durch Betätigung der Schutzschalter über einen zweiten, vom ersten Pfad abweichenden, Pfad mit dem Eingang verbunden wird, wenn der erfasste Strom über einem ersten Schwellwert liegt und/oder die erfasste Temperatur über einem zweiten Schwellwert liegt.

Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung auch mit einem Schutzschalter der eingangs genannten Art gelöst, zusätzlich umfassend einen im Gehäuse des Schutzschalters oder an dessen elektrischen Anschlüssen angeordneten Sensor, welcher zur Erfassung eines über den Schaltkontakt fließenden Stroms und/oder zur Erfassung einer Temperatur des Schutzschalters ausgebildet ist.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine Überlastung der Schutzschalter und der Anlage im Schaltschrank vermieden, und ein Normalbetrieb kann auch nahe einer Überlast lange aufrechterhalten werden. Die Schutzschalter dienen im Wesentlichen nur der Notabschaltung bei Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses, beispielsweise eines Kurzschlusses am Ausgang des Schaltschranks oder der Abschaltung aufgrund einer Überlast, die durch Pfadumschaltung nicht mehr gehandhabt werden kann.

Dies wird dadurch erreicht, dass mit dem ersten Sensor die Temperatur eines Leiters und/oder der durch den Leiter fließende Strom ermittelt und an die Steuerung übermittelt wird. Auf diese Weise können sehr gut Überlasten oder Schieflasten im System erkannt werden. Überschreitet der mit dem ersten Sensor gemessene Strom den ersten Schwellwert und/oder überschreitet die mit dem ersten Sensor gemessene Temperatur den zweiten Schwellwert, dann sendet die Steuerung ein Signal zum Öffnen an einen im ersten Pfad liegenden ersten Schutzschalter und ein Signal zum Schließen an einen im zweiten Pfad liegende zweiten Schutzschalter. Der Ausgang wird demzufolge dann über den zweiten Pfad verbunden, in dem der zweite Schutzschalter liegt. In ganz analoger Weise kann der Ausgang in Folge wieder über den ersten Pfad oder auch über einen anderen Pfad mit dem Eingang verbunden werden.

Eine Überlast in einem Pfad kann nicht nur durch die Auslösecharakteristik und den Nennstrom eines in diesem Pfad befindlichen Schutzschalters bedingt sein, sondern kann auch dadurch verursacht sein, dass eine (Schraub]verbindung in diesem Pfad zu locker sitzt oder sich im Lauf der Zeit lockert. Daher ist es im Speziellen auch von Vorteil, wenn der zumindest eine Ausgang innerhalb des Schaltschranks durch

Betätigung der Schutzschalter über einen zweiten, vom ersten Pfad abweichenden, Pfad mit dem Eingang verbunden wird, wenn die Temperatur bei im Wesentlichen gleichem Strom übermäßig ansteigt. Ein "übermäßiger" Anstieg ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie die durch die Leitungswiderstände der elektrischen Leiter und die Übergangswiderstände zwischen zwei Leitern begründete Erwärmung bei ordnungsgemäßer Verbindung derselben um wenigstens 10% übersteigt.

Beispielsweise können wiederkehrende zeitliche Verläufe des Stromverbrauchs und der Temperatur (etwa 24h-Zyklen] beziehungsweise auch einzelne Punkte daraus für die oben genannten Auswertung herangezogen werden. Sind die zeitlichen Verläufe des Stromverbrauchs Tag für Tag im Wesentlichen die gleichen, steigt die Temperatur aber langsam und kontinuierlich an, kann mit hoher Sicherheit von einer sich lösenden Verbindung ausgegangen werden.

Je nach Art des am Ausgang angeschlossenen Geräts können für den Wechsel vom ersten Pfad auf den zweiten Pfad eine Phase umgeschaltet werden, zwei Phasen umgeschaltet werden oder drei Phasen umgeschaltet werden.

Durch die Anordnung des Sensors im Gehäuse des Schutzschalters oder an dessen Anschlüssen kann insbesondere direkt der über einen Schaltkontakt des Schutzschalters fließende Strom respektive direkt eine Temperatur des Schutzschalters ermittelt und an die Steuerung der Schaltschrankanordnung übermittelt werden. Die Pfadumschaltung kann dann besonders nahe an einer Überlast erfolgen.

Die Umschaltung des Pfads mit ausschließlich Schutzschaltern ist zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend für die Erfindung. Die Umschaltung zwischen dem ersten Pfad und dem zweiten Pfad kann auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch Einbeziehung von Schaltern ohne Schutzfunktion oder von speziell ausgebildeten Umschaltern.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

Besonders vorteilhaft ist es,

wenn der Schutzschalter einen Überstromauslöser aufweist (insbesondere einen vergleichsweise rasch reagierenden elektrodynamischen Auslöser], welcher dazu eingerichtet ist, zumindest einen Schaltkontakt des Schutzschalters zu öffnen, sobald ein Strom über den zumindest einen Schaltkontakt über einem dritten Schwellwert liegt, und

wenn der erste Schwellwert unterhalb des dritten Schwellwerts liegt.

Gleichermaßen ist es von Vorteil,

wenn der Schutzschalter einen Temperaturauslöser (insbesondere einen vergleichsweise trägen Bimetallauslöser} aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, zumindest einen Schaltkontakt des Schutzschalters zu öffnen, sobald eine Temperatur des Temperaturauslösers über einem vierten Schwellwert liegt, und

wenn der zweite Schwellwert unterhalb des vierten Schwellwerts liegt.

Auf die angegebene Weise wird sichergestellt, dass der im stromführenden Pfad liegende Schutzschalter nicht nahe der Überlast oder bei geringer Überlast ausschaltet ohne dass die Steuerung eine Umschaltung der Pfade initiiert. Dies hätte zur Folge, dass das am Ausgang angeschlossene Gerät nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt wird, obwohl dies über einen Alternativpfad möglich gewesen wäre.

Günstig ist es auch, wenn der zumindest eine Sensor im ersten Pfad angeordnet ist. Die Pfadumschaltung kann daher nahe an der Grenze zur Überlast im ersten Pfad durchgeführt werden.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der zumindest eine Sensor im Bereich eines ersten Schutzschalters angeordnet ist, welcher ebenfalls im ersten Pfad liegt. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der kürzeste Abstand zwischen dem zumindest einen Sensor und dem ersten Schutzschalter maximal 100 mm beträgt. Dies begünstigt ebenfalls eine Pfadumschaltung nahe an der Überlast. Insbesondere wird der von Überlast bedrohte Schutzschalter durch die Pfadumschaltung direkt entlastet. In gleicher Weise ist es von Vorteil, wenn alternativ oder zusätzlich der kürzeste Abstand zwischen dem zumindest einen Sensor und einer Verschraubung im ersten Pfad maximal 100 mm beträgt. Auf diese Weise kann ermittelt werden, ob eine

Verschraubung von Stromleitern im ersten Pfad noch ausreichend fest angezogen ist. Ist dies nicht der Fall, so kann eine Umschaltung von dem Pfad, der aufgrund der lockeren Verschraubung überlastet ist, auf einen Alternativpfad erfolgen.

Günstig ist es weiterhin, wenn die Strombelastbarkeit für den ersten und zweiten Pfad gleich groß ist. Insbesondere kann dies dadurch bewerkstelligt werden, dass ein Nennstrom eines im ersten Pfad liegenden ersten Schutzschalters gleich groß ist wie ein Nennstrom eines im zweiten Pfad liegenden zweiten Schutzschalters. Auf diese Weise ist das am Ausgang des Schaltschranks angeschlossene Gerät von der Umschaltung des Pfads nicht oder kaum betroffen.

Günstig ist es darüber hinaus, wenn die am Ausgang anliegende Spannung für den ersten und zweiten Pfad gleich hoch ist. Dies ist eine weitere Maßnahme, die dazu beiträgt, dass das am Ausgang des Schaltschranks angeschlossene Gerät von der Umschaltung des Pfads nicht oder kaum betroffen ist.

Günstig ist es zudem, wenn die (absolute] Phasenlage der an einem Anschluss des Ausgangs anliegenden Spannung für den ersten Pfad und den zweiten Pfad

unterschiedlich ist. Dadurch kann die Pfadumschaltung durch einfache Maßnahmen realisiert werden. Beispielsweise ergibt sich bei einer Umschaltung eines einphasig an der Phase LI und dem Nullleiter N eines Dreiphasennetzes betriebenen Geräts auf die Phase L2 eine Phasenverschiebung von 120°.

Besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn die relative Phasenlage der zwischen Anschlüssen des Ausgangs anliegenden Spannungen für den ersten Pfad und den zweiten Pfad gleich ist. Beispielsweise kann ein dreiphasig betriebenes Gerät von den Phasen LI, L2, L3 auf die Phasen L2, L3, LI geschaltet werden, wodurch sich absolut gesehen eine Phasenverschiebung von wiederum 120° ergibt, die relative

Phasenverschiebung zwischen den Ausgängen jedoch gleich bleibt, da die

Phasenverschiebungen zwischen LI und L2, L2 und L3 sowie L3 und LI jeweils 120° betragen. Diese Maßnahme ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei dem am Ausgang angeschlossenen Gerät um einen Drehstrommotor handelt oder das angeschlossene Gerät solche Motoren umfasst, da es dann nicht zu einer unerwünschten Umkehrung der Drehrichtung des Motors kommt.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zur Schaltschrankanordnung offenbarten Varianten und daraus ergebenden Vorteile gleichermaßen auf das Betriebsverfahren für den Schaltschrank respektive auf den Schutzschalter beziehen und umgekehrt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

Fig. 1 ein erstes, schematisch dargestelltes Beispiel einer Schaltschrankanordnung für ein einphasig angeschlossenes Gerät; ähnlich wie Fig. 1, nur mit drei möglichen Pfaden; Fig. 3 ein zweites, schematisch dargestelltes Beispiel einer

Schaltschrankanordnung für ein zweiphasig angeschlossenes

Fig. 4 ein weiteres, schematisch dargestelltes Beispiel einer

Schaltschrankanordnung für ein dreiphasig angeschlossenes

Fig. 5 eine Vorderansicht einer Schaltschrankanordnung, aus der eine vorteilhafte

Position der Sensoren in Relation zu einem Schutzschalter hervorgeht;

Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer weiteren beispielhaften Schaltschrankanordnung von schräg hinten und

Fig. 7 den Ausschnitt aus Fig. 6 etwas mehr von der Seite.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt ein erstes, schematisch dargestelltes Beispiel einer

Schaltschrankanordnung la, welche einen Eingang E zum Anschluss des

Schaltschranks 1 an ein Energieversorgungsnetz umfasst, einen Ausgang A, welcher der Versorgung eines daran angeschlossenen Geräts mit elektrischer Energie dient, sowie mehrere elektrische Leiter 2 und mehrere in deren Verlauf angeordnete

Schutzschalter 3a, 3b, mit denen der Eingang E mit dem zumindest einen Ausgang A über einen ersten Pfad elektrisch verbindbar ist. Die elektrischen Leiter 2 sind hier den drei Phasen LI, L2 und L3 sowie dem Nullleiter N eines Dreiphasennetzes zugeordnet.

Weiterhin umfasst die Schaltschrankanordnung la zwei auf den elektrischen Leitern 2 angeordnete Sensoren 4a, 4b, welche für die Erfassung eines Messwerts für einen durch die Leiter 2 fließenden Strom und/oder eines Messwerts für eine Temperatur der Leiters 2 eingerichtet sind. Schließlich umfasst die Schaltschrankanordnung la auch eine Steuerung 5, welche dazu eingerichtet ist, den zumindest einen Ausgang A innerhalb des Schaltschranks 1 durch Betätigung der Schutzschalter 3a, 3b über einen zweiten, vom ersten Pfad abweichenden, Pfad mit dem Eingang E zu verbinden, wenn der erfasste Strom über einem ersten Schwellwert liegt und/oder die erfasste

Temperatur über einem zweiten Schwellwert liegt.

Die Funktion der in der Fig. 1 dargestellten Schaltschrankanordnung la ist wie folgt: Vorerst wird von einem Zustand ausgegangen, in dem der erste Schutzschalter 3a geschlossen und der zweite Schutzschalter 3b offen ist. Der Ausgang A ist demzufolge über einen ersten Pfad, in dem der erste Schutzschalter 3a liegt, mit dem Eingang E verbunden. Beispielsweise liegt zwischen den Phasen LI, L2 und L3 jeweils eine Spannung von 400 V an, zwischen einer Phase LI, L2, L3 und dem Nullleiter N eine Spannung von 230 V. Am Ausgang A ist demzufolge ein elektrisches Gerät betreibbar, dass für eine Spannung von 230 V und einphasigen Betrieb ausgelegt ist.

Mit dem ersten Sensor 4a wird die Temperatur des Leiters 2 und/oder der durch den Leiter 2 und den ersten Schutzschalter 3a fließende Strom ermittelt sowie mit Hilfe der punktiert dargestellten Datenleitungen an die Steuerung 5 übermittelt. Überschreitet der mit dem ersten Sensor 4a gemessene Strom den ersten Schwellwert und/oder überschreitet die mit dem ersten Sensor 4a gemessene Temperatur den zweiten Schwellwert, dann sendet die Steuerung 5 ein Signal zum Öffnen an den ersten

Schutzschalter 3a und ein Signal zum (synchronen] Schließen an den zweiten

Schutzschalter 3b. Der Ausgang wird demzufolge dann über den zweiten Pfad verbunden, in dem der zweite Schutzschalter 3b liegt. Unter "synchronem"

Öffnen/Schließen kann insbesondere ein gleichzeitiges oder leicht verzögertes Schalten verstanden werden. Im Speziellen fällt darunter auch ein Schalten in

aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen verschiedener Phasen LI, L2, L3. Der

Verbraucher sollte von der Umschaltung nach Möglichkeit nicht oder nur wenig beeinflusst sein.

In ganz analoger Weise wird mit dem zweiten Sensor 4b die Temperatur des Leiters 2 und/oder der durch den Leiter 2 und den zweiten Schutzschalter 3b fließende Strom ermittelt sowie mit Hilfe der punktiert dargestellten Datenleitungen an die Steuerung 5 übermittelt. Überschreitet der mit dem zweiten Sensor 4a gemessene Strom den ersten Schwellwert und/oder überschreitet die mit dem ersten Sensor 4a gemessene

Temperatur den zweiten Schwellwert, dann sendet die Steuerung 5 ein Signal zum Öffnen an den zweiten Schutzschalter 3b und ein Signal zum Schließen an den ersten Schutzschalter 3a. Der Ausgang wird demzufolge wieder über den ersten Pfad verbunden, in dem der erste Schutzschalter 3a liegt. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine Überlastung der Schutzschalter 3a und 3b vermieden, und ein Normalbetrieb kann auch nahe der Überlast lange aufrechterhalten werden Die Schutzschalter 3a und 3b dienen im Wesentlichen nur der Notabschaltung bei Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses.

Zur Erreichung des angegebenen Ziels ist es von Vorteil, wenn die Schutzschalter 3a, 3b jeweils einen Überstromauslöser aufweisen, welche dazu eingerichtet sind,

Schaltkontakte der Schutzschalter 3a, 3b voneinander zu trennen, sobald ein Strom über die Schaltkontakte über einem dritten Schwellwert liegt, und weiterhin ist es von Vorteil, wenn der erste Schwellwert unterhalb des dritten Schwellwerts liegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der im stromführenden Pfad liegende

Schutzschalter 3a, 3b nicht nahe der Überlast oder bei geringer Überlast ausschaltet, ohne dass die Steuerung 5 eine Umschaltung der Pfade initiiert. Dies hätte zur Folge, dass das am Ausgang A angeschlossene Gerät nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt wird, obwohl dies über einen Alternativpfad möglich gewesen wäre.

Zur Erreichung des angegebenen Ziels ist es weiterhin von Vorteil, wenn die

Schutzschalter 3a, 3b jeweils einen Temperaturauslöser aufweisen, welche dazu eingerichtet sind, Schaltkontakte der Schutzschalter 3a, 3b voneinander zu trennen, sobald eine Temperatur des Temperaturauslösers über einem vierten Schwellwert liegt, und weiterhin ist es von Vorteil, wenn der zweite Schwellwert unterhalb des vierten Schwellwerts liegt. Auf diese Weise wird ebenfalls sichergestellt, dass der im

stromführenden Pfad liegende Schutzschalter 3a, 3b nicht wegen Überlastung ausschaltet ohne dass die Steuerung eine Umschaltung der Pfade initiiert.

Für das an den Ausgang A angeschlossene Gerät hat die Umschaltung vom ersten Pfad auf den zweiten Pfad oder umgekehrt kaum Auswirkungen. So ist zum Beispiel die am Ausgang A anliegende Spannung für den ersten und zweiten Pfad gleich hoch (im konkreten Beispiel nämlich 230V}. Allerdings ist die (absolute] Phasenlage der am Ausgang A anliegenden Spannung für den ersten Pfad und den zweiten Pfad

unterschiedlich (im konkreten Beispiel ist diese um 120° geändert}. Für die allermeisten Geräte, zum Beispiel für ohmsche Verbraucher, ist eine bestimmte Phasenlage jedoch völlig unerheblich. Von Vorteil ist es auch, wenn die Strombelastbarkeit für den ersten und zweiten Pfad gleich groß ist. Dazu kann ein Nennstrom des im ersten Pfad liegenden ersten Schutzschalters 3a gleich groß sein wie ein Nennstrom des im zweiten Pfad liegenden zweiten Schutzschalters 3b.

Damit für den im ersten Pfad liegenden ersten Sensor 4a im Wesentlichen dieselben Bedingungen vorliegen wie für den im ersten Pfad liegenden ersten Schutzschalter 3a, ist es von Vorteil, wenn der erste Sensor 4a im Bereich des ersten Schutzschalters 3a liegt, also nahe diesem angeordnet ist. Vorzugsweise ist der erste Sensor 4a nicht weiter vom ersten Schutzschalter 3a entfernt ist als 100 mm, wobei auf den kürzesten Abstand zwischen dem Sensor 4a und dem ersten Schutzschalter 3a Bezug genommen wird (siehe auch die Figuren. 5 bis 7). Ähnliche Erwägungen gelten natürlich auch für den zweiten Schutzschalter 3b und den zweiten Sensor 4b.

In gleicher Weise ist es von Vorteil, wenn alternativ oder zusätzlich der kürzeste Abstand zwischen dem Sensor 4a und einer Verschraubung im ersten Pfad

maximal 100 mm beträgt. Auf diese Weise kann mit dem Sensor 4a ermittelt werden, ob die genannte Verschraubung im ersten Pfad noch ausreichend fest angezogen ist. Ist dies nicht der Fall, so kann eine Umschaltung von dem Pfad, der aufgrund der lockeren Verschraubung überlastet ist, auf einen Alternativpfad erfolgen (siehe auch die

Figuren 6 und 7).

Auch wenn eine Anordnung der Sensoren 4a, 4b nahe an den Schutzschaltern 3a, 3b und/oder nahe an Verschraubungen von Vorteil ist, so können auch

Ströme/Temperaturen in anderen Bereichen der Schaltschrankanordnung la für die Pfadumschaltung relevant sein, und die Sensoren 4a, 4b können demzufolge in anderen Bereichen derselben angeordnet sein. Denkbar ist natürlich auch, dass zusätzlich zu den Sensoren 4a, 4b auch noch weitere Sensoren vorhanden sind, deren Signal von der Steuerung 5 verarbeitet wird. Beispielsweise kann ein Sensor vorgesehen sein, welcher die Lufttemperatur innerhalb der Schaltschrankanordnung la ermittelt, und die Pfadumschaltung beeinflusst. Desgleichen können auch Sensoren für andere Parameter, wie Strom, Spannung, usw. vorgesehen sein.

Fig. 2 zeigt nun ein zweites, schematisch dargestelltes Beispiel einer

Schaltschrankanordnung lb, welche der in der Fig. 1 dargestellten

Schaltschrankanordnung la sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu ist der Ausgang A nun aber mit allen drei Phasen LI, L2 und L3 verbindbar, und nicht nur mit den Phasen LI und L2. Dabei wird einer der drei Schutzschalter 3a..3c geschlossen, die anderen bleiben offen. Insgesamt stehen somit drei verschiedene Pfade zur Verfügung, und eine

Pfadumschaltung ist demzufolge noch flexibler. Die Steuerung 5 kann bei drohender Überlast in einem Pfad auf den Pfad mit der geringsten Belastung umschalten.

Fig. 3 zeigt ein weiteres schematisch dargestelltes Beispiel einer

Schaltschrankanordnung lc, welche den vorgenannten Schaltschrankanordnungen la und lb ähnlich ist. Nun wird der Ausgang A aber an zwei Phasen angeschaltet, wodurch an diesem eine Spannung von (vorzugsweise] 400V anliegt. Konkret verläuft ein erster Pfad über den ersten Schalter 3a und den dritten Schalter 3c, ein zweiter Pfad über den zweiten Schalter 3b und den vierten Schalter 3d. Demzufolge ist auf den Ausgang A die Spannung zwischen den Phasen LI und L2 oder zwischen L2 und L3 geschaltet. Bei Auswahl des ersten Pfads schließt die Steuerung 5 die Schalter 3a, 3c und öffnet die Schalter 3b, 3d. Bei Auswahl des zweiten Pfads ist es umgekehrt.

Ein weiterer Unterschied zu den vorangegangenen Beispielen besteht darin, dass nicht alle Schalter 3a..3d zwangsläufig Schutzschalter sein müssen. Beispielsweise sind der erste Schalter 3a und der vierte Schalter 3d als einfache Schalter ohne Schutzfunktion hinsichtlich Überstrom und/oder Übertemperatur ausgebildet. Lediglich der zweite Schalter 3b und der dritte Schalter 3c haben in diesem Beispiel eine solche Funktion. Dies ist jedoch ausreichend, da sich auf diese Weise im ersten Pfad und im zweiten Pfade jeweils ein Schutzschalter 3b, 3c befindet, welcher den Stromkreis im Notfall trennt.

Bei diesem Beispiel ist die am Ausgang A anliegende Spannung für den ersten und zweiten Pfad gleich hoch (im konkreten Beispiel nämlich 400V}. Die absolute

Phasenlage der am Ausgang A anliegenden Spannung für den ersten Pfad und den zweiten Pfad ist wiederum unterschiedlich (im konkreten Beispiel wird sie wiederum um 120° gedreht], die relative Phasenlage jedoch gleich, da sowohl zwischen den Phasen LI und L2 als auch zwischen den Phasen L2 und L3 ein Phasenwinkel von 120° liegt. Vorzugsweise kann auch die Strombelastbarkeit für den ersten und zweiten Pfad gleich groß sein, das heißt insbesondere ein Nennstrom des im ersten Pfad liegenden zweiten Schutzschalters 3a kann gleich groß sein wie ein Nennstrom des im zweiten Pfad liegenden dritten Schutzschalters 3c. Fig. 4 zeigt ein weiteres schematisch dargestelltes Beispiel einer

Schaltschrankanordnung ld, welche den bisher vorgestellten

Schaltschrankanordnungen la..lc ähnlich ist. Der Ausgang A ist nun aber für dreiphasig angeschlossene Geräte geeignet. In diesem Fall kann der Ausgang mit den

Phasen LI, L2, L3 (erster Pfad] oder L2, L3, LI (zweiter Pfad] verbunden werden. Dazu werden entweder die Schalter 3a, 3c, 3d oder die Schalter 3b, 3d, 3f geschlossen. Diese Maßnahme ist vor allem dann sinnvoll, wenn die an den Ausgang A angeschlossene Last unsymmetrisch ist und die Phasen LI, L2, L3 ungleichmäßig belastet. Fließt zum Beispiel bei Schaltung des Ausgangs A über den ersten Pfad ein übermäßig hoher Strom über die Phase LI, so verschiebt die Umschaltung auf den zweiten Pfad diese Belastung auf die Phase L2. Die Phase LI kann dann abkühlen und ein Zurückschalten des Pfads ermöglichen.

Ein weiterer Unterschied der in der Fig. 4 dargestellten Schaltschrankanordnung ld besteht darin, dass die Steuerung 5 nicht über Datenleitungen mit den Schaltern 3a..3f und den Sensoren 4a..4c verbunden ist, sondern die Kommunikation zu diesen drahtlos erfolgt. Denkbar wäre natürlich auch ein Mischbetrieb, in dem ein Teil der Schalter 3a..3f / der Sensoren 4a..4c drahtlos an die Steuerung 5 angebunden ist und der verbleibende Teil per Draht.

Ein Unterschied besteht auch darin, dass die Sensoren 4a..4c nicht jeweils einem

Schalter 3a..3f zugeordnet sind, sondern jeweils zwei Schaltern 3a..3f. Nachdem die Steuerung 5 Kenntnis über den gerade geschalteten Pfad hat, kann sie auch die von den Sensoren 4a..4c erhaltenen Messwerte (insbesondere für den Strom] den jeweiligen Schaltern 3a..3f zuordnen. In diesem Beispiel wird angenommen, dass alle Schalter 3a..3f als Schutzschalter ausgebildet sind. Für die Unterbrechung des Stromkreises im

Überlastfall wäre es an sich aber auch ausreichend, wenn vier Schalter 3a..3f als

Schutzschalter ausgebildet sind, beispielsweise die Schalter 3a..3d.

Auch in diesem Beispiel ist die am Ausgang A anliegende Spannung für den ersten und zweiten Pfad gleich hoch (im konkreten Beispiel nämlich jeweils 400V}. Die absolute Phasenlage der am Ausgang A anliegenden Spannung für den ersten Pfad und den zweiten Pfad ist wiederum unterschiedlich (im konkreten Beispiel wird diese wieder um 120° gedreht], jedoch ist die relative Phasenlage zwischen den einzelnen Anschlüssen des Ausgangs A jeweils gleich. Dies ist zum Beispiel dann von Vorteil, wenn am Ausgang Drehstrommotoren betrieben werden, deren Drehrichtung sich bei der Pfadumschaltung nicht ändern soll. Vorzugsweise kann auch die Strombelastbarkeit für den ersten und zweiten Pfad gleich groß sein, das heißt insbesondere ein Nennstrom der im ersten Pfad liegenden Schutzschalter 3a, 3c, 3e kann gleich groß sein wie ein

Nennstrom der im zweiten Pfad liegenden Schutzschalters 3b, 3d, 3f.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass für den Wechsel vom ersten Pfad auf den zweiten Pfad in den Beispielen nach Fig. 1 und Fig. 2 eine Phase umgeschaltet wird, in dem Beispiel nach Fig. 3 zwei Phasen und in dem Beispiel nach Fig. 4 drei Phasen.

Fig. 5 zeigt nun eine beispielhafte Schaltschrankanordnung le in Vorderansicht. In einen Rahmen 6 sind drei Schutzschalter 3a..3c eingebaut und über die Stromleiter 2, welche horizontal und vertikal verlaufende Stromschienen ("bus bars"} bilden, mit dem

Eingang E verbunden. In der bereits beschriebenen Weise kann der Eingang E über die Stromleiter 2 und die Schutzschalter 3a..3c elektrisch mit einem nicht dargestellten Ausgang A verbunden werden.

Darüber hinaus sind dem Schutzschalter 3a beispielhaft drei Sensoren 4a..4c zugeordnet die auf den Phasen L1..L3 befestigt sind. Beispielsweise können diese auf dem

Stromleiter 2 angeschraubt oder beispielsweise mit einer Klammer befestigt sein.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Sensoren 4a..4c die für den ihren Betrieb nötige Energie direkt aus den Stromleitern 2 beziehen, beispielsweise in an sich bekannter Weise durch induktive Energieübertragung.

Wie bereits erwähnt, sind die Sensoren 4a..4c vorzugsweise im Bereich des

Schutzschalters 3a angeordnet und nicht weiter von diesem entfernt als 100 mm. In der Fig. 5 ist dazu der Abstand s eingezeichnet. Das heißt, vorzugsweise gilt s < 100 mm.

Selbstverständlich können auch den anderen Schutzschaltern 3b und 3c Sensoren 4a..4c zugeteilt sein und selbstverständlich können Sensoren 4a..4c auch an anderer Stelle im Schaltschrank angeordnet und mit einer Steuerung 5 verbunden sein. Im Hinblick auf die Steuerung 5 ist generell zu erwähnen, dass diese innerhalb eines Schaltschranks oder auch außerhalb desselben angeordnet sein kann. In beiden Fällen umfasst ein Schaltschrank die Schutzschalter 3b und 3c und die Sensoren 4a..4c, und die Schaltschrankanordnung umfasst den Schaltschrank und die Steuerung 5. Ist die

Steuerung 5 im Schaltschrank integriert, so sind Schaltschrank und

Schaltschrankanordnung identisch.

Wenn die Steuerung 5 außerhalb des Schaltschranks angeordnet ist, kann sie

insbesondere auch Teil eines größerer Überwachungs- oder Steuersystems sein.

Beispielsweise kann sie als Teil einer Software ausgebildet sein, die einem Computer abläuft. Denkbar ist auch, dass sie als im Wesentlichen autarke Steuerung ausgebildet ist, welche Schaltzustände und dergleichen an ein übergeordnetes System weitermeldet. Insbesondere kann sie dabei auch einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller umfassen. Die Kommunikation zu einem übergeordneten System kann leitungsgebunden oder per Funk (insbesondere über ein Mobilfunknetz} erfolgen.

Die Figuren 6 und 7 zeigen abschließend einen Ausschnitt aus einem weiteren beispielhaften Schaltschrank lf aus verschiedenen Blickwinkeln. Aus den beiden

Figuren ist gut erkennbar, dass ein Sensor 4a, 4b auch auf den horizontal verlaufenden Stromleitern 2 angeordnet sein kann. In den Figuren 6 und 7 sind insbesondere die kürzesten Abstände zu beispielhaften Sensoren eingetragen, konkret der Abstand si zum Sensor 4a, der Abstand S2 zum Sensor 4b und der Abstand S3 zum Sensor 4c. Die minimalen Abstände si und S2 verlaufen dabei in allgmeiner Richtung, der minimale Abstand S3 in horizontaler Richtung.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass die Figuren 6 und 7 insbesondere auch für die Darstellung dienen, wie der kürzeste Abstand S1..S3 zu messen ist und dass der kürzeste Abstand S1..S3 in allgemeiner Lage liegen kann. Aus der Fig. 6 ist im Speziellen auch erkennbar, dass der Sensor 4b der Verschraubung 7 näher liegt als dem

Schutzschalter 3a. Vorzugsweise ist Sensor 4b nicht weiter von der Verschraubung 7 entfernt als 100 mm. Das heißt es gilt vorzugsweise S4 s 100 mm, und der Abstand S2 kann auch 100 mm übersteigen.

Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Beispiele soll im Wesentlichen das

vorgeschlagene Wirkprinzip der Umschaltung von Strompfaden verdeutlichen. In der Praxis sind Schaltschrankaufbauten in der Regel deutlich komplexer, und es ist eine Vielzahl an Geräten an mehrere Ausgänge A angeschlossen. Sehr häufig sind diese nach dem Stand der Technik jeweils einer Phase fix zugeordnet, und bei Auftreten einer Überbelastung schaltet der zugeordnete Schutzschalter 3a, 3b aus. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Steuerung 5 ist es aber möglich, Schieflasten zu erkennen und präventiv zu reagieren. Dazu werden Redundanzen in der

Schaltschrankanordnung la..lf dazu genutzt, partielle Überbelastungen, welche auf lange Sicht eine Notabschaltung durch die Schutzschalter 3a..3c verursachen können, durch Umleitung der Stromversorgung in der Schaltschrankanordnung la zu vermeiden. Zudem können auch ein Alarm ausgelöst oder eine Warnmeldung ausgegeben beziehungsweise abgesetzt werden. Dieser Alarm oder diese Warnmeldung kann insbesondere dazu dienen, weitere Maßnahmen zum Abwenden einer Abschaltung durch die Schutzschalter 3a..3c zu ergreifen. Beispielsweise kann der Verbrauch der am Schaltschrank angeschlossenen Lasten durch ein übergeordnetes Leitsystem oder auch durch Intervention von Bedienpersonal reduziert werden. Insbesondere können dazu Verbraucher geringer Wichtigkeit ausgeschaltet werden.

Als konkretes Beispiel wird angenommen, dass die drei Phasen LI, L2 und L3 eine Strombelastbarkeit von jeweils 5kA aufweisen und in den drei Phasen LI, L2 und L3 Schutzschalter 3a..3c mit jeweils 5kA Nennstrom angeordnet sind. Durch

unsymmetrische Belastung teilt sich der Strom auf die Phasen ungleichmäßig auf, sodass die Phase LI mit knapp 5kA, die Phase L2 mit rund 4kA und die Phase L3 mit rund 3kA belastet wird. An der Phase 5kA ist eine Notausschaltung durch den Schutzschalter 3a daher langfristig zu erwarten. Dies hätte einen unerwünschten Stillstand der daran angeschlossenen Geräte zur Folge. Durch Umschalten den Pfade innerhalb der

Schaltschrankanordnung kann ein Teil der Belastung der Phase LI an einen andere Phase übertragen werden, beispielsweise an die Phase L3. In einem günstigen Fall können die Ausgänge A so geschaltet werden, dass sich eine symmetrische Belastung der Phasen L1..L3 von jeweils 4kA ergibt. Auch wenn dies nicht möglich ist und eine Schieflast unvermeidlich ist, so kann eine Notausschaltung durch einen

Schutzschalter 3a..3c durch ein Umschalten der Pfade, so wie dies in der Fig. 4 erläutert ist, in aller Regel vermieden oder wenigstens hinausgezögert werden.

Generell ist anzumerken, dass die Anwendung einer Hysterese für die ersten und zweiten Schwellwerte in den verschiedenen Pfaden vorteilhaft ist, um ein rasches Umschalten von Pfaden zu vermeiden, Anzumerken ist auch, dass die Sensoren 4a..4c nicht notgedrungen außerhalb der Schutzschalter 3a..3f angeordnet sein müssen, sondern auch von diesem umfasst sein können. Das heißt, ein Schutzschalter 3a..3f weist dann neben dem Stromauslöser, welcher häufig als elektrodynamischer Auslöser ausgeführt ist, und dem

Temperaturauslöser, welcher häufig als Bimetallauslöser ausgeführt ist, einen Sensor 4a..4c zur Erfassung des Stroms durch den Schutzschalter 3a..3f und/oder der Temperatur des Schutzschalters 3a..3f auf. Dieser kann wiederum per Draht oder über Funk mit einer Steuerung 5 kommunizieren.

Abschließend wird angemerkt, dass der Schaltschrank 1 respektive dessen Bauteile nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind und diese daher auch andere Proportionen aufweisen können. Weiterhin kann der Schaltschrank 1 auch mehr oder weniger Bauteile als dargestellt umfassen. Lageangaben ( z.B.„oben",„unten",„links", „rechts", etc.] sind auf die jeweils beschriebene Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß an die neue Lage anzupassen. Schließlich wird angemerkt, dass sich die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung auf beliebige Art und Weise kombinieren lassen.