DE102004062266A1

DE102004062266A1 - Verfahren und Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes

Info

Publication number: DE102004062266A1
Application number: DE102004062266A
Authority: DE
Inventors: Robert Dr. Adunka; Peter Hartinger; Bardo Koppmann; Norbert Mitlmeier; Ludwig Niebler; Fritz Pohl; Alf Dr. Wabner; Norbert Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-07-13
Also published as: BRPI0519350B1; EP1829067A1; CN101080791B; WO2006069959A1; US7812696B2; JP4662564B2; WO2006069962A1; CN101080791A; DE502005010117D1; KR20070086263A; WO2006069958A1; DE112005002950A5; PL1829067T3; EP1829067B1; ATE478429T1; BRPI0519350A2; US20080094156A1; KR100887448B1; WO2006069956A1; DE112005003110A5

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zumindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, der Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, und mit zumindest einem Steuermagneten, der einen beweglichen Anker aufweist, wobei der Anker beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt geschlossen und geöffnet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
a) Erkennen einer Veränderung eines Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke des zumindest einen Hauptkontaktes zwischen einer ersten Position bei ausgeschaltetem Hauptkontakt und einer zweiten Position bei eingeschaltetem Hauptkontakt zurücklegt,
b) Unterbrechung des weiteren Betriebs des Schaltgerätes, wenn der erkannte Weg einen vorgegebenen Wert überschritten hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Mit Schaltgeräten, insbesondere Niederspannungsschaltgeräten, lassen sich die Strombahnen zwischen einer elektrischen Versorgungseinrichtung und Verbrauchern und damit deren Betriebsströme schalten. Das heißt, indem vom Schaltgerät Strombahnen geöffnet und geschlossen werden, lassen sich die angeschlossenen Verbraucher sicher ein- und ausschalten.

Ein elektrisches Niederspannungsschaltgerät, wie beispielsweise ein Schütz, ein Leistungsschalter oder ein Kompaktstarter, weist zum Schalten der Strombahnen einen oder mehrere so genannte Hauptkontakte auf, die von einem oder auch mehreren Steuermagneten gesteuert werden können. Prinzipiell bestehen die Hauptkontakte dabei aus einer beweglichen Kontaktbrücke und festen Kontaktstücken, an die der Verbraucher und die Versorgungseinrichtung angeschlossen sind. Zum Schließen und Öffnen der Hauptkontakte wird ein entsprechendes Ein- oder Ausschaltsignal an die Steuermagnete gegeben, woraufhin diese mit ihrem Anker so auf die beweglichen Kontaktbrücken einwirken, dass die Kontaktbrücken eine Relativbewegung in Bezug auf die festen Kontaktstücke vollziehen und entweder die zu schaltende Strombahnen schließen oder öffnen.

Zur besseren Kontaktierung zwischen den Kontaktstücken und den Kontaktbrücken sind an Stellen, an denen beide aufeinander treffen, entsprechend ausgebildete Kontaktflächen vorgesehen. Diese Kontaktflächen bestehen aus Materialien, wie beispielsweise Silberlegierungen, die an diesen Stellen so wohl auf die Kontaktbrücke als auch die Kontaktstücke aufgebracht sind und eine bestimmte Dicke aufweisen.

Die Materialien der Kontaktflächen sind bei jedem der Schaltvorgänge einem Verschleiß unterworfen. Faktoren, die diesen Verschleiß beeinflussen können, sind: der mit steigender Anzahl von Ein- und Ausschaltvorgängen zunehmende Kontaktabbrand oder Kontaktabrieb, zunehmende Verformungen, zunehmende Kontaktkorrosion durch Lichtbogeneinwirkung oder Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Dämpfe oder Schwebstoffe, usw. Als Folge davon werden die Betriebsströme nicht mehr sicher geschaltet, was zu Stromunterbrechungen, Kontaktaufheizungen oder zu Kontaktverschweißungen führen kann.

So wird sich insbesondere mit zunehmendem Kontaktabbrand die Dicke der an den Kontaktflächen aufgebrachten Materialien verringern. Damit wird der Schaltweg zwischen den Kontaktflächen der Kontaktbrücke und der Kontaktstücke länger, was letztendlich die Kontaktkraft beim Schließen verringert. Als Folge davon werden mit zunehmender Anzahl von Schaltvorgängen die Kontakte nicht mehr richtig schließen. Durch die daraus resultierenden Stromunterbrechungen oder aber auch durch ein verstärktes Einschaltprellen kann es dann zu einer Kontaktaufheizung und damit zu einem zunehmenden Aufschmelzen des Kontaktmaterials kommen, was dann wiederum zu einem Verschweißen der Kontaktflächen der Hauptkontakte führen kann.

Ist ein Hauptkontakt des Schaltgerätes verschlissen oder sogar verschweißt, kann das Schaltgerät den Verbraucher nicht mehr sicher ausschalten. So wird gerade bei einem verschweißten Kontakt trotz des Ausschaltsignals zumindest die Strombahn mit dem verschweißten Hauptkontakt weiter strom- beziehungsweise spannungsführend bleiben und damit der Verbraucher nicht vollständig von der Versorgungseinrichtung getrennt. Da somit der Verbraucher in einem nicht sicheren Zustand verbleibt, stellt das Schaltgerät eine potentielle Fehlerquelle dar.

Dadurch kann beispielsweise bei Kompaktstartern nach der IEC 60 947-6-2, bei denen ein zusätzlicher Schutzmechanismus auf die selben Hauptkontakte wirkt wie der Steuermagnet beim betriebsmäßigen Schalten, die Schutzfunktion blockiert werden.

Zum sicheren Betrieb von Schaltgeräten und damit zum Schutz des Verbrauchers und der elektrischen Anlage sind deshalb solche Fehlerquellen zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche potentiellen Fehlerquellen zu erkennen und entsprechend darauf zu reagieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht mit geringem Aufwand die Gefahr einer Kontaktverschweißung und damit einen nicht mehr sicheren Betrieb eines Schaltgerätes rechtzeitig zu erkennen, und entsprechend darauf zu reagieren.

Erfindungsgemäß wird dazu eine Veränderung eines Weges, den eine bewegliche Kontaktbrücke des zumindest einen Hauptkontaktes des Schaltgerätes zwischen einer ersten Position bei ausgeschaltetem Hauptkontakt und einer zweiten Position bei eingeschaltetem Hauptkontakt zurücklegt, erkannt, und der weitere Betrieb des Schaltgerätes wird unterbrochen, wenn dieser Weg einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Beim Ein- und Ausschalten des Hauptkontaktes legt die Kontaktbrücke zum Schließen und Öffnen des Hauptkontaktes einen bestimmten Weg zurück. Dieser Weg ist im Wesentlichen bestimmt durch die mechanische Anordnung der Kontaktbrücke und den Kontaktstücken. Zudem ist dieser Weg aber auch abhängig von den auf der Kontaktbrücke und den Kontaktstücken aufge brachten Kontaktflächen. Um ein sicheres Öffnen und Schließen des Hauptkontaktes zu gewährleisten, müssen diese Kontaktflächen beim Schließen sicher aufeinander treffen und beim Öffnen sicher voneinander getrennt werden.

Wie bereits eingangs beschrieben, nimmt mit zunehmender Anzahl von Schaltvorgängen aber die Materialdicke dieser Kontaktflächen ab. Das bedeutet aber auch, dass sich mit zunehmendem Abbrand der von der Kontaktbrücke beim Ein- und Ausschalten zurückgelegte Weg immer weiter vergrößern wird. Bei genügend hohem Abbrand besteht aber zunehmend die Gefahr, dass die Kontaktflächen miteinander verschweißen. Somit kann anhand der Veränderung des Weges, den die Kontaktbrücke beim Ein- und Ausschalten zurücklegt, auf die verbleibende Materialdicke der Kontaktflächen geschlossen werden. Die Veränderung des Weges kann somit auch als Kriterium herangezogen werden, inwieweit ein sicherer Betrieb des Schaltgerätes noch gewährleistet ist.

So muss rechtzeitig, das heißt nach Erkennen einer Veränderung des Weges größer als ein vorgegebene Wert der weitere Betrieb des Schaltgerätes unterbrochen werden. Durch diese Überwachung der Veränderung des Wegs, den die Kontaktbrücke beim Ein- und Ausschalten zurücklegt, ist somit ein sicherer Betrieb des Schaltgerätes bis zu dessen Lebensdauerende gewährleistet.

Weitere vorteilhafte Ausführungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen derselben werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein vereinfachtes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahren,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 das erste Ausführungsbeispiel am Lebensdauerende,
4 eine erste Ausgestaltung eines zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
5 eine zweite Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wie in 1 dargestellt, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Wesentlichen die beiden folgenden Schritte durchgeführt:
Schritt a) Erkennen einer Veränderung eines Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke des zumindest einen Hauptkontaktes zwischen einer ersten Position bei ausgeschaltetem Hauptkontakt und einer zweiten Position bei eingeschaltetem Hauptkontakt zurücklegt, und
Schritt b) Unterbrechung des weiteren Betriebs des Schaltgerätes, wenn der erkannte Weg einen vorgegebenen Wert überschritten hat.
Dadurch wird sichergestellt, dass am Lebensdauerende des Schaltgerätes, das heißt dann, wenn die Kontaktmaterialien der Kontaktflächen weitgehend abgetragen sind, der weitere Betrieb des Schaltgerätes unterbrochen wird, so dass ein sicherer Betrieb des Schaltgerätes gewährleistet ist.
Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft anhand zweier Ausführungsbeispiele, insbesondere an einer Ausführung mit optischen Mitteln und einer Ausführung mit elektrischen Mitteln, näher beschrieben werden. Daran anschließend folgt eine kurze Beschreibung weiterer denkbarer Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die unterschiedlichen Ausführungen sollen zeigen, dass es eine Vielzahl von Ausführungen gibt, die alle von dem Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, nämlich die rechtzeitige Erkennung des Lebensdauerendes des Schaltgerätes durch Erkennung einer Veränderung des von der Kontaktbrücke zurückgelegten Weges, mit umfasst sind.
Erstes Ausführungsbeispiel:
In 2 ist ein erfindungsgemäßes Schaltgerät 1 im Neuzustand dargestellt. Die Ein- und Ausschaltsteuersignale zum Ein- und Ausschalten des hier dargestellten einen Hauptkontaktes 10, und damit der Strombahn L, werden über Klemmen A1 und A2 und eine Steuereinrichtung 6 an den Steuermagneten 2 angelegt. Beim Ausschalten wird der Steuermagnet 2, der als elektromagnetischer Antrieb für die Hauptkontakte 10 dient, über die Steuereinrichtung 6 entregt. Durch die, von der Feder 17 auf die Kontaktbrücken einwirkende Kraft, werden die Hauptkontakte 10 geöffnet und damit der Laststromkreis L geöffnet.
In 2 ist zwischen dem elektromagnetischen Antrieb 2 und einem Kontaktschieber 8 der Kontaktbrücke 1 ein Luftspalt G vorgesehen, der kleiner ist, als die Höhe der für den Verschleiß vorgesehenen Kontakthöhe. Dieser Luftspalt wird mittels der Lichtschranken 7 von dem Mittel zur Erkennung der von der Kontaktbrücke zurückgelegten Wegdifferenz und damit der Lebensdauer der Kontakte 3 und 4 erfasst.
Sind die Kontakte, wie in 3 dargestellt, bis zu einem gewissen Grad verschlissen, so verschwindet der Luftspalt zwischen dem Anker des Steuermagneten 2 und dem Kontaktschieber 8. Der Lichtstrahl der Lichtschranke 7 kann nicht mehr durch den Spalt dringen. Damit wird eine Veränderung des Weges über den vorgegebenen Wert erkannt und damit das Lebensdauerende angezeigt. Genauso könnte aber auch schon die Veränderung der Intensität durch eine zunehmende Verengung des Luftspaltes als Maß für die Veränderung des Weges herangezogen werden.
Das bedeutet, es ist nicht zwingend notwendig, dass der Luftspalt erst ganz geschlossen sein muss, um das Lebensdauerende zu erkennen.
Die Information über das Lebensdauerende, bzw. das nahende Lebensdauerende, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel an die Steuereinheit 6 weitergegeben, woraufhin diese den weiteren Betrieb des Schaltgerätes unterbricht. Das heißt, die Steuereinheit 6 schaltet den Steuermagneten 2 ab, und unterbindet somit ein Wiedereinschalten der Hauptkontakte des Schaltgerätes. Somit ist der sichere Betrieb des Schaltgerätes, insbesondere bis zu dessen Lebensdauerende, gewährleistet. Optional könnte das Erreichen des Lebensdauerendes gleichzeitig einem Anwender angezeigt werden.
Zweite Ausführungsform:
In 4 ist eine erste Ausgestaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
Im Neuzustand liegen die Kontaktbrücken 1.1, 1.2 und 1.3 mit z.B, seitlich herausgezogenen Konturen a und/oder b an der Kontaktbrücke in einem bestimmten Abstand zu den Kontaktbezugspunkten L1_B, L2_B und L3_B. Dabei muss der Abgriff von den Kontaktbrücken jedoch nicht zwingend, so wie in 4 dargestellt, seitlich außerhalb der normalen Kontur erfolgen, sondern könnte auch unterhalb der Brücke an geeigneter Stelle angeordnet sein. Der Abstand dK wird dabei bestimmt durch die verbleibende Kontaktauflagenhöhe der Kontakte 3 und 4, die mit zunehmender Schaltzahl des Schaltgerätes zunehmend abnimmt. Das heißt, mit abnehmender Kontaktauflagenhöhe reduzieren sich auch zunehmend die Abstände dK. Erreicht der Abbrand ein vorgegebenes definiertes Maß, berührt beim Einschalten der Hauptkontakte eine der Brücken 1.1, 1.2 oder 1.3 den gegenüber angebrachten Kontaktbezugspunkt L1_B, L2_B oder L3_B. Berühren sich die beiden Teile, das heißt werden die Hilfskontakte geschlossen, wird ein hochohmiger Schaltkreis aktiviert, über den eine Signalauswertung von der jeweiligen betroffenen Phase gegen Nullleiter angestoßen werden kann.
Die jeweiligen Kontaktbezugspunkte L1_B, L2_B, L3_B können dabei wie in 4 dargestellt mit Dioden gegeneinander entkoppelt werden. Die Verarbeitung des Signals für Lebensdauerende kann in einfachster Weise z.B. über ein Miniaturrelais 3 erfolgen. Mit dessen potenzialfreiem Kontakt kann das Ende der Lebensdauer gemeldet werden.
In einer zweiten Ausgestaltung wird anstelle des Relais ein Optokoppler 5 verwendet. Die Meldung kann damit auch potenzialfrei an eine z.B. bereits im Schütz enthaltenen Elektronikschaltkreis weitergegeben werden. Von der Elektronik kann das Signal dann an ein über einen Bus angebundenes System weitergeleitet werden. Mit Hilfe der Verarbeitung des Signals durch die Elektronik kann außerdem sichergestellt werden, dass nur eindeutige Signale von bestimmter Dauer z.B. größer 100 ms zur Auswertung kommen. Damit können Störsignale herausgefiltert werden, die eventuell durch Lichtbogenbeeinflussung auftreten können.
Auf den Nullleiter kann durch das Schaffen eines künstlichen Sternpunktes 4 zwischen den Hauptkontakten des Schaltgerätes in Drehstromnetzen verzichtet werden. Sowohl bei der Ausführung mit Relais 3 als auch bei der Ausführung mit Optokoppler 5, kann eine beliebige Auswerteeinrichtung damit zwischen den Kontaktbezugspunkten L1_B, L2_B, L3_B und dem künstlichen Sternpunkt 4 liegen. Berührt eine der Kontaktbrücken 1.1, 1.2, 1.3 einen dieser Kontaktbezugspunkte L1_B, L2_B, L3_B, erfolgt die Unterbindung des weiteren Betriebs des Schaltgerätes. Gleichzeitig kann eine Meldung, dass das Lebensdauerende des Schaltgeräts erreicht ist oder bald erreicht wird, dem Anmelder signalisiert werden. Dieser kann dann entsprechende Maßnahmen, wie beispielsweise ein Austausch der Hauptkontakte, durchführen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Restlebensdauererkennung ist es so möglich, auf einfache und kostengünstige Weise den Kontaktabbrand der Hauptkontakte in einem Schaltgerät zu überwachen und bei Erreichen eines definierbaren Abbrandes den weiteren Betrieb des Schaltgerätes zu unterbinden.
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens:
Anstelle der zuvor beschriebenen optischen Erkennung einer Wegänderung der Kontaktbrücke mittels einer Lichtschranke oder der elektrischen Erkennung einer Wegänderung durch einen zusätzlichen Hilfsschalter könnte auch eine Erkennung mittels entsprechender mechanischer Mittel erfolgen. So könnten beispielsweise an dem in 2 und 3 dargestellten Kontaktschieber 8 auch ein mechanisches Schaltmittel, oder auch ein Reed-Kontakt zur magnetischen Erkennung der Wegänderung vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausführung zur Erkennung einer Wegänderung ist direkt in die Kontaktflächen beispielsweise eine Graphitschicht eingearbeitet, deren Übergangswiderstand deutlich höher ist als die des schweißresistenten Kontaktmaterials. Ist das schweißresistente Kontaktmaterial mit zunehmender Anzahl von Schaltvorgängen verschließen, so erhöht sich der Übergangswiderstand an der Schaltstelle. Dieser Übergangswiderstand kann dann direkt gemessen werden oder durch einen Temperatursensor in der Strombahn der Niederspannungsschaltvorrichtung wird die Temperaturerhöhung gemessen, die sich aufgrund des erhöhten Übergangswiderstandes ergibt.
In einer weiteren Ausführung könnte angedacht sein, bei jedem Ein- und Ausschalten den Strom mit zu erfassen. Eine Auswerteeinheit vergleicht dann den Einschalt- und den Ausschaltstrom mit einem gespeicherten Kennfeld und errechnet daraus den Verschleiß eines jeden Schaltvorganges. Der Verschleiß aller getätigten Schaltvorgänge wird dann aufsummiert und in einen Speicher abgelegt. Zudem ist ein über die Lebensdauer zulässiger Verschleiß gespeichert. Die Auswerteeinheit vergleicht fortlaufend den errechneten Verschleiß an den Kontakten mit dem zulässigen Verschleiß, der sich am Lebensdauerende einstellen wird, und bei dem noch kein Versagen des Schaltgerätes zu erwarten ist. Hat der errechnete Verschleiß den zulässigen Verschleiß erreicht, so wird der weitere Betrieb des Schaltgerätes unterbunden.
Weitere Ausführungsbeispiele zur indirekten Erkennung einer Veränderung des Weges den die Kontaktbrücke zurücklegt.
Neben den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen die Erkennung einer Wegänderung und damit das Lebensdauerende direkt erkannt wird, sind auch Verfahren denkbar, die eine Wegänderung indirekt erkennen.
Das Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Schaltkontakten besteht dabei zum einen in der zeitlichen Erfassung vorgegebener, diskreter Positionen des Magnetankers des Steuermagneten oder auch mit dem Anker in Wirkverbindung stehenden Komponenten und in der Bestimmung der Geschwindigkeit und der mittleren Beschleunigung des Ankers oder dieser Komponente, an der die Positionsmessung vorgenommen wird. Zum anderen besteht es in der Messung der Einschaltzeitpunkte der Schaltkontakte, während ihrer Schließbewegung.
So werden zur Bestimmung der Restlebensdauer wenigstens vier Zeitpunkte erfasst, von denen einer den Kontaktschließzeitpunkt darstellt und die anderen die Positionszeitpunkte eines oder mehrerer Positionsgeber darstellen. Wenigstens zwei dieser Zeitpunkte können dabei Zeitwerte zweier nah benachbarter Positionen sein, aus welchen dann ein Geschwindigkeitswert des bewegten Bauteiles ableitbar ist. Da das überwachte Bau teil während des Einschaltvorganges im Allgemeinen eine beschleunigte Bewegung ausführt, wird neben diesem so ermittelten Geschwindigkeitswert für wenigstens ein Zeitintervall ein mittlerer Wert einer konstanten Beschleunigung bestimmt. Aus den ermittelten Werten der Geschwindigkeit und der Beschleunigung, sowie aus den Relativpositionen der Positionsgeber zueinander und ihrer Positionszeitpunkte, kann für den Kontaktschließzeitpunkt durch eine einfache mathematische Beziehung die Position des schließenden Kontaktes bestimmt werden.
Der Positionsgeber ist dabei beispielsweise als zylindrischer Stab ausgebildet, welcher über eine Feder mit mäßiger Federkraft gegen den Anker gedrückt wird. Im Ausschaltzustand des Steuermagneten liegt der Positionsgeber am Anker an, so dass bei der Einschaltbewegung des Ankers der Positionsgeber mitgenommen wird und auf ihn Beschleunigungskräfte einwirken, aber keine Stoßkräfte. Die Zylindermantelfläche des Positionsgebers ist in axialer Richtung in mehrere leitende und nicht leitende Flächenabschnitte unterteilt. Da der Außendurchmesser aller Flächenabschnitte identisch ist und sie sich ohne Trennfuge aneinander anschließen, erhält man eine glatte Zylinderoberfläche aus in axialer Richtung sich abwechselnden elektrisch leitenden und nicht leitenden Abschnitten. Ein derartiger elektrisch leitender Abschnitt kann z.B. ein gut leitender, metallischer Ring sein, dessen Höhe z.B. 1mm oder weniger betragen kann. Die Positionserfassung kann durch elektrische Kontaktgabe äußerer Kontaktglieder mit diesem Metallring erfolgen. Um den mechanischen Verschleiß durch Abrieb zwischen den Kontaktgliedern und dem Ring klein zuhalten, kann die Kontaktgabe statt durch einen schleifenden Kontakt durch einen abrollenden Kontakt realisiert sein. An diesen Messkontakt ist ein elektrischer Messkreis angeschlossen, der aus dem Kontaktsignal ein Spannungssignal ableitet. Beträgt z.B. die momentane Schließgeschwindigkeit des Bauteiles 1 m/s, so liefert der Messkontakt beim Vorbeilaufen des 1mm hohen Metallringes Zeitpunkte der Schaltflanken des Spannungssignals, die einen Zeitabstand von 1 Millisekunde auf weisen. An jeder Segmentgrenze der Flächenabschnitte kann also ein Zeitsignal entnommen werden. Der Positionssensor liefert also ein wechselndes Rechteckspannungssignal, das mit dem am Messkontakt erzeugten Leitfähigkeitssignal der vorbeistreichenden, segmentierten Zylindermantelfläche zeitlich übereinstimmt.
Im Neuzustand der Kontakte werden, über einen Mikroprozessor, die mit dem Positionssensor gemessenen Zeitwerte der Bauteilpositionen und des Kontakteinschaltzeitpunktes zu einem Weg neu berechnet. Durch Kontaktverschleiß eventuell zusätzlich mit mechanischem Verschleiß erhält man im Schaltbetrieb einen momentanen Wert des Weges.
Der Verschleiß, z.B. in mm, ist dann durch die Differenz der berechneten Wege (x3-x1) – (x3-x1) neu gegeben. Beim Kontaktabbrand entspricht diese Differenz der Abnahme des Durchdruckes durch Reduzierung der Kontaktstückdicke. Tritt zusätzlich noch eine Durchdruckabnahme durch Verschleiß mechanischer, kraftübertragender Teile des Antriebes auf, so wird die mechanisch, bedingte Durchdruckabnahme als Teil der gesamten Durchdruckabnahme miterfasst, da die Kontakte und die Antriebskomponenten bei der beschleunigten Einschaltbewegung in kraftschlüssigem Kontakt stehen.
Für geschwindigkeitsregelbare Schaltgeräte, insbesondere Schütze, die aus einem regelbaren, magnetischen Antrieb bestehen, kann so die mit dem Positionssensor gemessene Geschwindigkeit v genutzt werden, um den Antrieb iterativ auf eine vorgegebene Geschwindigkeit einzustellen, oder die Geschwindigkeit auf ein vorgegebenes Intervall zu beschränken. Dazu werden die Steuerparameter mit jeder Einschaltung des Antriebes mit einem vorgegebenen Parameterschritt in Richtung höhere Geschwindigkeit gestellt, solange die Geschwindigkeit kleiner als der Sollwert ist oder unterhalb des Sollbereiches liegt, oder in Richtung kleinere Geschwindigkeit gestellt, solange die Geschwindigkeit größer als der Sollwert ist oder oberhalb des Sollbereiches liegt. Damit wird erreicht, dass die Kontakte nach erreichter Geschwindigkeitseinstellung mit der vorgegebenen Geschwindigkeit schließen.
Erfindungsgemäß werden während des Ausschaltvorganges des Schaltgerätes verschleißbedingte Veränderungen an den Schaltkontakten erfasst, welche letztendlich mit einem veränderten Weg korrelieren. Wird ein kritischer Verschleiß- oder Störzustandes erkannt, welcher das Stromführen beeinträchtigt, wird das Schaltgerät in den Ausschaltzustand gebracht und dessen weiterer Betrieb wird blockiert. Nach Kontrolle und Behebung der Störung kann das Schaltgerät wieder für das betriebsmäßige Schalten freigegeben werden.
Diese den Kontaktverschleiß, eventuell verbunden mit mechanischem Verschleiß, kennzeichnenden Messgrößen, die zu einem oder zu mehreren Schaltpolen erfasst werden können, sind:

– Masse des Bewegkontaktes,
– Kontaktdurchdruck, und
– Öffnungsgeschwindigkeit.

Unterschreiten diese Messgrößen ihren vorgegebenen Mindestwert, so können Störungen des Stromführens im Schaltgerät auftreten. Da das Erreichen des Mindestwertes eine Vorwarnung für eine folgende Gerätestörung darstellt und daher der weitere Schaltbetrieb von der Überwachungseinheit blockiert wird, ist das Schaltgerät während seiner gesamten Lebensdauer betriebssicher.
Die Erfassung der Bewegkontaktmasse kann mithilfe eines Kraftsensors erfolgen. Dieser misst den Kraftstoß, der vom ausschaltenden Antrieb auf den Bewegkontakt übertragen wird. Da die Öffnungsgeschwindigkeit des Bewegkontaktes vom Masseverlust näherungsweise unabhängig ist, erhält man einen zu Masse proportionalen Impuls des Bewegkontaktes und daher einen zur Masse proportionalen Kraftstoß am Kraftsensor. Dieser Kraftstoß wird über einen vorgegebenen Zeitabschnitt nach dem Ausschaltkommando des Antriebs als Kraft-Zeit-Integral ermittelt und erfährt bei einem Materialverlust von beispielsweise 10% eine Abnahme von ebenfalls etwa 10%. Der Mindestwert der verbliebenen Masse an Kontaktmaterial ist hierbei mit einem korrespondierenden Mindestwert der Bewegkontaktmasse verknüpft, welcher nach Erfahrungswerten den Verlust an Kontaktträgermaterial mit einbezieht.
Bei einem Magnetantrieb als Schaltgeräteantrieb, kann der Kraftsensor zwischen dem Magnetanker und dem mechanischen Koppelglied, das den Bewegkontakt öffnet, angeordnet sein. Die elektrische Hilfsenergie zu dem Kraftsensor und dessen Messsignal zur Überwachungseinheit können über federnde Kontaktglieder geleitet sein.
Der Kontaktdurchdruck kann beim Ausschaltvorgang als kapazitive Änderung eines Messkondensators erfasst werden. Der Messkondensator ist hierzu als Plattenkondensator ausgebildet, dessen eine Platte mit dem Schaltgeräteantrieb und dessen andere Platte mit dem Bewegkontakt kraftschlüssig verbunden sind. Dieser Kraftschluss kann z.B. über eine Druckfeder, welche die beiden Kondensatorplatten auseinander zu treiben versucht, oder über eine mechanische Ankopplung hergestellt sein.
Die Kondensatorplatten sind außer durch den Durchdruck-Luftspalt D noch durch eine Isolierschicht mit vorgegebener Dicke d und mit einer Dielektrizitätskonstante ε nahe 1 getrennt. Die Schichtdicke d sollte etwa dem Mindestdurchdruck Dmin entsprechen, jedoch nicht wesentlich kleiner sein und den Wert des Durchdruckes bei neuen Kontakten nicht wesentlich übersteigen.
Zur Bestimmung der Kapazitätszunahme, wenn der momentane Durchdruckwert während der Öffnungsbewegung des Schaltgeräteantriebes gegen Null gefahren wird, kann mit einer Konstantspannungsquelle ein Lade-Strompuls in den Messkondensator eingespeist werden. Dessen Strom-Zeit-Integral ist der Kapazitätsänderung proportional und es wird mit den übrigen Kondensatordaten daraus der aktuelle Kontaktdurchdruck D berechnet. Erreicht D den Wert Dmin, so wird das Schaltgerät von der Überwachungseinheit außer Betrieb gesetzt.
Die Kontaktöffnungsgeschwindigkeit v hängt empfindlich vom Kontaktdurchdruck D ab, da z. B. bei einem Magnetantrieb sich der Magnetanker und angekoppelte mechanische Bauteile aus der Ruhelage (Schließstellung) mit etwa konstanter Beschleunigung b bewegen. Für die Auftreffgeschwindigkeit des Antriebs auf den Bewegkontakt erhält man die Beziehung: v = sqrt(2·D·b) und damit näherungsweise v ~ sqrt(D).
Die Erfassung der Geschwindigkeit kann durch einen Messkondensator erfolgen, wie er im vorausgehenden Text beschrieben ist. Da die Öffnungsbewegung des Magnetankers eine Abnahme des Kondensator-Plattenabstandes bewirkt, und dies zu einem Strom i der Konstantspannungsquelle U auf den Messkondensator führt, ergibt sich für den Kontaktdurchdruck D die Beziehung: t = tö,wobei tö der Zeitpunkt des Öffnungsstoßes auf den Bewegkontakt ist.
Somit kann der Kontaktdurchdruck D nach folgender Gleichung bestimmt werden: D = (i(t))2·(2·b)–1·(d2/(ε·A·U))2,woraus sich wiederum näherungsweise D ~ i(t)² und damit ~ imax² ergibt.
In der Gleichung sind dabei die Ankerbeschleunigung b, der Plattenabstand d zum Zeitpunkt des Öffnungsstoßes, die Plattenfläche A, die Konstantspannung U und der Kondensatorstrom imax zum Zeitpunkt tö enthalten. Unterschreitet imax² einen vorgegebenen Mindestwert, so wird das Schaltgerät von der Überwachungseinheit außer Betrieb gesetzt.
In allen Fällen, in denen die Überwachungseinheit das Schaltgerät außer Betrieb setzt, kann die das Entscheidungskriterium liefernde Messgröße zuvor über eine vorgegebene Anzahl von Messungen Bemittelt werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung werden während des Einschaltvorganges des Schaltgerätes verschleißbedingte Veränderungen an Schaltkontakten erfasst, und es wird bei Erkennen eines kritischen Verschleiß- oder Störzustandes, welcher das Stromführen beeinträchtigen kann, das Schaltgerät in den Ausschaltzustand gebracht und dessen weitere Betätigung blockiert. Nach Kontrolle und Behebung der Störung kann das Schaltgerät wieder für das betriebsmäßige Schalten freigegeben werden.
Diese den Kontaktverschleiß, eventuell verbunden mit mechanischem Verschleiß, kennzeichnenden Messgrößen, die zu einem oder zu mehreren Schaltpolen erfasst werden können, sind:

– Masse des Bewegkontaktes,
– Kontaktdurchdruck,
– Schließgeschwindigkeit.

Die Schließgeschwindigkeit des Bewegkontaktes ist wegen der dominierenden bewegten Masse des Schaltgeräteantriebes (Magnetanker) von dem verschleißbedingten Masseverlust des Bewegkontaktes praktisch unabhängig. Unter sonst gleichen Verhältnissen ist die Schließgeschwindigkeit daher immer dieselbe. Allerdings wird die Schließgeschwindigkeit mit abnehmendem Kontaktdurchdruck zunehmen, da die Magnetkräfte bei kleinem Ankerluftspalt eine erhebliche Größe erreichen und den Anker deutlich beschleunigen.
Die Masseänderung des Bewegkontaktes spielt im Feder-Masse-System von Bewegkontaktmasse und Kontaktkraft beim Kontaktprellen eine Rolle und kann durch Zeitmessung des Prellvorganges näherungsweise bestimmt werden. Die eventuelle Abnahme der Kontaktkraft mit dem Kontaktabbrand kann bei der Auswertung des Kontaktprellens berücksichtigt werden.
Unter der Annahme, dass beim ersten Prellsprung ein bestimmter Anteil α an kinetischer Energie für die Kontaktabhebung verfügbar ist, folgt für die Kontakt-Abhebegeschwindigkeit v_K,A aus der Kontakt-Schließgeschwindigkeit v_K,S vK,A = vK,S·(α)–0.5 und aus der Impulsbeziehung für die Kontaktmasse m_K mK·vK,A = FK·T/2 und ΔmK = ΔT·FK/(2·vK,S·(α)–0.5) und damit näherungsweise ΔmK ~ ΔT.
F_K ist hierbei die Kontaktkraft und T die Abhebedauer der ersten Prellabhebung.
Durch Mittelung über eine vorgegebene Anzahl von gemessenen Prellzeiten, können zufällige Schwankungen ausreichend unterdrückt und eine repräsentative Abhebedauer bestimmt werden. Für die Zeitmessung kann das Kontaktspannungssignal nach dem ersten Schließen der Kontakte ausgewertet werden.
Für eine genauere Auswertung des Masseverlustes Δm_K wird der aktuelle Wert der Kontakt-Schließgeschwindigkeit v_K,S herangezogen. Dieser kann mit einem Messkondensator bestimmt werden. Zu dem Kontakt-Schließzeitpunkt t = ts fließt aus der Konstantspannungsquelle U der Strom i(t) = –(ε·A·U/d(t)2)·v(t)in den Messkondensator. Da d(t) zum Zeitpunkt ts durch die Dicke d der Isolierschicht zwischen den Kondensatorplatten bestimmt ist, ist v_K,S = v(ts) bestimmt.
Der Kontaktdurchdruck kann beim Einschaltvorgang in gleicher Weise wie beim Ausschaltvorgang als kapazitive Änderung eines Messkondensators erfasst werden. Der Messkondensator ist dabei in gleicher Weise ausgebildet und positioniert. Es wird nach dem gleichen Verfahren der aktuelle Kontaktdurchdruck D berechnet. Erreicht D den Wert Dmin, so wird das Schaltgerät von der Überwachungseinheit außer Betrieb gesetzt.
Die Ankerschließgeschwindigkeit v des Magnetantriebes nach der Kontaktberührung hängt empfindlich vom Kontaktdurchdruck D ab, da auf den Magnetanker mit kleiner werdendem Ankerluftspalt immer größere Magnetkräfte einwirken. Man kann den Wert der Ankerschließgeschwindigkeit v_K,S zum Zeitpunkt ts der Kontaktberührung als grobes Maß für den Kontaktverschleiß heranziehen. Überschreitet v(ts) einen vorgegebenen Wert, so wird dies mit dem Erreichen des Mindestdurchdruckes gleichgesetzt. Die Geschwindigkeit (Betrag) wird, wie vorausgehend beschrieben, an einem geeigneten Messkondensator bestimmt, nämlich durch: |vK,S| = |v(ts)| = |i(ts)·(ε·A·U/d(t)2|.
Neben der Erkennung der verschleißbedingten Wegveränderungen sind weitere Maßnahmen vorstellbar, die in Kombination oder auch alleine zu einer sicheren Erkennung des Lebensdauerendes von Schaltgeräten führen:
So kann während des Einschaltzustandes des Schaltgerätes permanent oder in vorgegebenen Zeitintervallen das sichere Stromführen des Schaltgerätes überwacht werden. Bei Erkennen einer Störung, die das Stromführen beeinträchtigt, wird das Schaltgerät in den Ausschaltzustand gebracht und dessen weitere Betätigung blockiert. Nach Kontrolle und Behebung der Störung kann das Schaltgerät wieder für das betriebsmäßige Schalten freigegeben werden.
Bei Schaltgeräten mit elektrisch betätigtem Antrieb kann die Versorgungsenergie der Überwachungseinrichtung von der Steuerenergie des Antriebs abgeleitet werden. Dabei ist vorteilhaft, das übliche Antriebe (elektromagnetische oder piezoelektrische Antriebe) während des Schaltvorganges (Wechsel der Schaltstellung) zwar erhöhten, elektrischen Energiebedarf aufweisen, bei fester Schaltstellung jedoch nur so genannte, geringere Halteenergie benötigen und daher Reserven der elektrischen Steuerleistung für die Überwachungseinrichtung zur Verfügung stehen.
Erfindungsgemäß werden so Störungen im Stromführen des Schaltgerätes als zeitliche Änderungen von Messgrößen erfasst, die eine Abweichung von Normwerten darstellen. Die Normwerte selbst können eine Funktion der Betriebsbedingungen sein, wie Stromhöhe, Netzspannung, Schalthäufigkeit, Umgebungstemperatur, geleistete Schaltanzahl, usw.. Als Messgrößen können einzelne Größen oder mehrere Größen verknüpft von der Überwachungseinrichtung ausgewertet werden.
Diese Messgrößen, die zu einem oder zu mehreren Schaltpolen erfasst werden können, sind:

– elektrischer Strom (mit Stromerfassungseinrichtungen),
– elektrische Spannung,
– künstliche Sternpunktspannung auf der Lastseite,
– Beschleunigung mechanischer Komponenten,
– Position mechanischer Koppelglieder zwischen Kontakt und Antrieb,
– Kraft auf mechanische Koppelglieder,
– Licht (Photosensor zur Kontaktüberwachung)
– Temperatur (Temperatursensor, Bimetall, Temperaturkompensation),
– Schall (Schallsensor),
– Durchdruck.

Alle diese Messgrößen weisen bei Störungen des Stromführens im Einschaltzustand des Schaltgerätes typische zeitliche Signalfluktuationen oder typische Signalpegel auf.
So kann mit Stromwandlern das höherfrequente Signalrauschen oder die (kurzzeitige) Totalunterbrechung des Stromflusses erfasst werden.
Durch direkte oder kapazitive Spannungsmessung kann das (kurzzeitige) Auftreten von Bogenspannung, oder bei Stromunterbrechung von Netzspannung an den Kontakten erfasst werden.
Aus dem Spannungsrauschen an einem künstlichen Sternpunkt kann das Auftreten von Bogenspannung oder Netzspannung an allen Hauptkontakten des Schaltgerätes detektiert werden.
Durch fluktuierendes Kontakttrennen (Kontaktflattern) treten Beschleunigungen an Kontakten und mechanischen Koppelgliedern auf. Diese Messgröße kann mit einem Beschleunigungssensor erfasst werden.
Die Position mechanischer Koppelglieder wird durch das Kontaktflattern verrauscht, was mit einem (optischen oder elektrischen Kontakt-) Sensor erfasst werden kann.
Da bei stark abgebrannten Kontakten die Störung des Stromführens durch eine Fluktuation der Kontaktkraft verursacht sein kann und diese durch eine komplementäre Kraftkomponente am mechanischen Koppelglied zwischen Kontakt und Schaltgeräteantrieb erzeugt wird, erfasst man mit einem geeigneten Kraftsensor (z.B. auch Messkontakt) das fluktuierende Kraftsignal auf das Koppelglied.
Die Störung des Stromführens im Schaltgerät ist häufig von Störlichtbögen begleitet, welche mit einem den Kontakt überwachenden Photosensor erfasst werden.
Ein weiteres Merkmal des gestörten Stromführens ist das Auftreten eines erheblichen Kontaktspannungsabfalls, was zu einer erhöhten elektrischen Verlustleistung und daher zu einer erhöhten Temperatur in der Kontaktumgebung führt. Das relativ niederfrequente Fluktuieren des Temperatursignals kann mit einem Temperatursensor erfasst werden. Als eine spezielle Lösung können Bimetall-Elemente in die mechanischen Koppelglieder integriert sein, die bei Wärmekontakt mit und Aufheizung durch den Schaltkontakt eine Auslösung des Schaltgerätes durchführen.
Da Störlichtbögen mit einer intensiven, charakteristischen Geräuschentwicklung einhergehen, kann mit Schallsensoren das Auftreten derartiger Kontaktstörungen erfasst werden und im Bedarfsfall das Schaltgerät ausgelöst und der weitere Schaltgerätebetrieb gesperrt werden.
Die Abnahme des Kontaktdurchdruckes ist durch die Lichtbogenerosion der Kontakte und die Abnahme der Kontaktdicken bestimmt. Bei Kontaktlebensdauerende hat der Durchdruck einen Mindestwert erreicht, bei dem der weitere Schaltbetrieb durch die Überwachungseinheit gesperrt wird. Der Mindestdurchdruck ist durch den Antriebsweg bestimmt, den der Antrieb in Kontaktöffnungsrichtung zurücklegen muss, um Kraftschluss zu dem Bewegkontakt herzustellen. Dieser Mindestdurchdruck kann als Abstand zwischen dem Bewegkontakt und dem mechanischen Koppelglied, oder als Abstand des Koppelgliedes von der aktiven Antriebskomponente gemessen werden. Da der Mindestdurchdruck im Bereich weniger 1/10 mm liegt, ist ein kapazitives Messverfahren gut anwendbar.
Der Durchdruckwert Null wirkt sich hierbei als elektrischer Schluss der Messkapazität aus und wird als "worst-case" Zustand sicher erfasst.
Alle diese Überwachungsmaßnahmen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie im Einschaltzustand des Schaltgerätes durchgeführt werden, und dass die Störung des Stromführens frühzeitig aus der Fluktuation oder dem Pegel der erfassten Überwachungssignale erkannt wird.
Um eine möglichst lange Verfügbarkeit des Schaltgerätes zu gewährleisten, können verschiedene dieser Überwachungsgrößen als alleinbestimmende Messgrößen (z.B. Auftreten von Bogenspannung oder von Licht am Kontakt, Erreichen des Mindestdurchdruckes), oder als zusätzliche Messgrößen (z.B. Temperatur) gewertet werden. Insbesondere können die Überwachungsgrößen miteinander zeitlich und fakultativ verknüpft werden, um die Auswertezuverlässigkeit zu erhöhen und eine Fehlabschaltung des Schaltgerätes zu vermeiden.
Gilt ein Störfall von der Überwachungseinheit als erkannt, so wird das Schaltgerät ausgeschaltet und der weitere Schaltbetrieb blockiert. Dadurch ist ein sicherer Schaltbetrieb bis zum Lebensdauerende des Schaltgerätes gewährleistet.

Claims

Verfahren zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes mit zumindest einem ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, der Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, und mit zumindest einem Steuermagneten, der einen beweglichen Anker aufweist, – wobei der Anker beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt geschlossen und geöffnet wird, mit den Schritten: a) Erkennen einer Veränderung eines Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke des zumindest einen Hauptkontaktes zwischen einer ersten Position bei ausgeschaltetem Hauptkontakt und einer zweiten Position bei eingeschaltetem Hauptkontakt zurücklegt, b) Unterbrechung des weiteren Betriebs des Schaltgerätes, wenn der erkannte Weg einen vorgegebenen Wert überschritten hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke zurücklegt, mit optischen Mitteln erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke zurücklegt, von einer Lichtschranke erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke zurücklegt, mit elektrischen Mitteln erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung des Weges, den die bewegliche Kontaktbrücke zurücklegt, von einem parallel zum Hauptkontakt wirkenden Hilfskontakt erkannt wird.
Vorrichtung zum sicheren Betrieb eines Schaltgerätes, wobei das Schaltgerät zumindest einen ein- und ausschaltbaren Hauptkontakt, der Kontaktstücke und eine bewegliche Kontaktbrücke aufweist, und zumindest einen Steuermagneten, der einen beweglichen Anker aufweist, umfasst, wobei der Anker beim Ein- und Ausschalten so auf die Kontaktbrücke wirkt, dass der entsprechende Hauptkontakt schließbar und öffenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – Mittel zum Erkennen einer Veränderung des Weges vorgesehen sind, den die bewegliche Kontaktbrücke des zumindest einen Hauptkontaktes zwischen einer ersten Position bei ausgeschaltetem Hauptkontakt und einer zweiten Position bei eingeschaltetem Hauptkontakt zurücklegt, – wobei der weitere Betrieb des Schaltgerätes unterbrochen wird, wenn die Mittel erkennen, dass der zurückgelegte Weg einen vorgegebenen Wert überschritten hat.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erkennen der Veränderung des Weges optischen Mittel sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erkennen der Veränderung des Weges eine Lichtschranke umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erkennen der Veränderung des Weges elektrische Mittel sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erkennen der Veränderung des Weges einen Hilfskontakt umfassen, der parallel zum Hauptkontakt wirkt.
Schaltgerät das zum sicheren Schalten von Verbrauchern das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchführt, wobei das Schaltgerät ein Schütz oder ein Leistungsschalter oder ein Kompaktabzweig ist.
Schaltgerät zum sicheren Schalten von Verbrauchern mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Schaltgerät ein Schütz oder ein Leistungsschalter oder ein Kompaktabzweig ist.
Schaltgerät nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät ein dreipoliges Schaltgerät mit drei Hauptkontakten zum Ein- und Ausschalten von drei Strombahnen mit einem Steuermagneten ist.