DE19915458C1 - Vorrichtung zum Netzfreischalten einer elektrischen Versorgungsleitung - Google Patents
Vorrichtung zum Netzfreischalten einer elektrischen VersorgungsleitungInfo
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Abstract
Um in einem Gebäude elektrische Felder bei nicht-eingeschalteten elektrischen Verbrauchern (Last 6) zu vermeiden, erfolgt nur bei Erkennen einer eingeschalteten Last (6) eine Netzfreischaltung. Hierzu gibt ein Überwachungsmodul (4) ein Pilotsignal auf die mit der Last (6) verbundene elektrische Versorgungsleitung (28). Bei eingeschalteter Last (6) wird ein Optoschalter (12) geöffnet, so daß dieser ein von einem optischen Netzfreischalter (2) über einen Lichtwellenleiter gesendetes optisches Signal zurück zu dem Netzfreischalter (2) durchläßt. Demzufolge schließt der optische Netzfreischalter (2) einen Schaltkontakt (24), so daß zwischen der Netzleitung (30) und der Last (6) eine elektrische Verbindung (40, 42, 28) vorhanden ist, die nach Erkennen des Ausschaltens der Last (6) durch Öffnen des Schaltkontakts (24) des Netzfreischalters (2) wieder unterbrochen wird. Durch das optische Signal "Last eingeschaltet" wird ein weitestgehend störungsfreier Betrieb garantiert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Netzfreischalten einer
elektrischen Versorgungsleitung.
Die "elektrische Versorgungsleitung" ist ein übliches elektrisches Kabel,
wie man es in Elektroinstallationssystemen von Gebäuden findet. In der
Bundesrepublik Deutschland werden über diese Kabel Spannungen von
490 V bzw. 230 V an elektrische Verbraucher gegeben. Im Rahmen der
vorliegenden Erfindung bedeutet die "elektrische Versorgungsleitung"
sowohl eine einzelne Leitung, die zu einem einzelnen Verbraucher führt,
als auch eine einzelne Leitung mit einem daran angeschlossenen
Leitungsnetz für eine Mehrzahl von Verbrauchern.
Das "Netzfreischalten" bedeutet das Verbinden der elektrischen
Versorgungsleitung, die zu einem einzelnen Verbraucher oder einem
Netz aus einer Mehrzahl von Versorgungsleitungen führt, einerseits, mit
einer spannungsführenden Netzleitung andererseits.
Der Zweck des "Netzfreischaltens" besteht darin, bei nicht
eingeschalteten elektrischen Verbrauchern (Lasten) das Vorhandensein
elektrischer Felder weitestgehend zu vermeiden. Im einfachsten Fall
befindet sich in der Nähe des elektrischen Verbrauchers, z. B. einer
Glühbirne, ein "Netzfreischalter", der das Einschalten des Verbrauchers
erkennt und ansprechend darauf das Einspeisen von Energie in die zu
dem elektrischen Gerät führende Versorgungsleitung freigibt. Ist das
elektrische Gerät also nicht eingeschaltet, wird es spannungsfrei
gehalten, so daß elektrische Felder vermieden werden.
Betrachtet man die elektrische Installation in einem Einfamilienhaus, so
kann man für jeden einzelnen elektrischen Verbraucher einen
"Netzfreischalter" vorsehen, alternativ kann man die Netzfreischalter für
Gruppen von Verbrauchern vorsehen, beispielsweise für jeweils ein
Zimmer, und im Extremfall kann man eine Netzfreischaltung für die
gesamte Anlage vorsehen, also direkt im Bereich des Verteilerkastens
und Stromzählers.
Das Zuordnen eines "Netzfreischalters" zu jedem einzelnen elektrischen
Verbraucher ist mit erheblichem Aufwand verbunden, bietet allerdings
den Vorteil, daß tatsächlich sämtliche nicht-eingeschalteten elektrischen
Verbraucher spannungsfrei sind. Sieht man einen "Netzfreischalter" für
Gruppen von elektrischen Verbrauchern vor, so erfolgt eine
Netzfreischaltung dann, wenn ein Verbraucher innerhalb der Gruppe
eingeschaltet wird. Möglicherweise sind damit auch die übrigen
elektrischen Verbraucher der betreffenden Gruppe nicht mehr
spannungsfrei, obwohl diese Verbraucher selbst nicht eingeschaltet sind.
Problematisch sind auch elektrische Dauerverbraucher, beispielsweise
netzabhängige Radiowecker und dergleichen. Ohne besondere
Maßnahmen macht das Vorhandensein derartiger Dauerverbraucher die
globale Netzfreischaltung für eine gesamte Anlage praktisch unmöglich.
Bekannte Maßnahmen zur Netzfreischaltung von insbesondere Haushalts-
Elektroinstallationen bestehen in dem Erkennen eines eingeschalteten
elektrischen Verbrauchers mit Hilfe eines Gleichstrom-Pilotsignals. Das
eine Spannung von lediglich einigen Volt aufweisende Pilotsignal wird in
den fraglichen Stromkreis gesendet und wird nur dann aus dem
Stromkreis empfangen, wenn der fragliche elektrische Verbraucher
eingeschaltet ist. Wird ein Schaltvorgang erkannt, erfolgt eine
Netzfreischaltung. Nach dem Netzfreischalten muß das Pilotsignal weiter
eingespeist werden, um das Ausschalten des elektrischen Verbrauchers
zu erkennen und anschließend daran den Stromkreis des Verbrauchers
von dem Netz zu trennen.
Wenn die - relativ schwachen - Pilotströme über die
Versorgungsleitungen eines Versorgungsnetzes eines Gebäudes
übertragen werden, werden sie von Störungen beeinflußt. Solche
Störungen sind z. B. Oberwellen, die durch bestimmte elektrische
Geräte, beispielsweise Dimmer, entstehen. Wegen der geringen Spanung
der Pilotsignale können bereits relativ schwache Störungen das
Pilotsignal und damit den Vorgang der Netzfreischaltung empfindlich
stören. Andererseits stellen die Pilotsignale selbst eine Störung für einige
elektrische Geräte dar. Dies gilt insbesondere für empfindliche
elektronische Geräte.
Die oben erläuterte Netzfreischaltung wird hauptsächlich von ökologisch
orientierten Personen gefordert, die befürchten, daß die ständig
zunehmende Elektrifizierung der Umwelt und die damit einhergehende
Zunahme elektrischer Felder der Gesundheit abträglich ist. Die Anzahl
der Befürworter einer weitestgehenden Reduzierung latenter elektrischer
Felder insbesondere in Wohn- und Bürogebäuden nimmt ständig zu.
Solange kein überzeugender Beweis der Unschädlichkeit - auch relativ
schwacher - elektrischer Felder erbracht ist, dürfte die Anzahl
derjenigen Personen auch in Zukunft noch steigen, die eine
weitestgehende Befreiung ihrer Umgebung von elektrischen Feldern
wünschen.
Um dem oben aufgezeigten Bedarf gerecht zu werden, müssen allerdings
die dazu erforderlichen Mittel zuverlässig funktionieren. Das heißt im
vorliegenden Fall insbesondere, daß das Erkennen von eingeschalteten
elektrischen Verbrauchern und die Weiterleitung der entsprechenden
Information zuverlässig und störungsfrei abgewickelt werden können.
Aus der DE 24 11 344 A1 ist eine Vorrichtung zum Netzfreischalten
einer elektrischen Versorgungsleitung bekannt, bei der eine einen
Stromwandler aufweisende Überwachungseinheit ein schwaches
Gleichstromsignal (aus einer Batterie) in die Versorgungsleitung
einspeist, um bei Rückkehr des Signals, was dem Zustand "Last
eingeschaltet" entspricht, eine Relaiskontakte aufweisende
Schaltvorrichtung zu aktivieren, die die Verbindung zwischen der
Versorgungsleitung und dem Netz herstellt. Die Überwachungseinheit ist
dabei als aktives Modul ausgebildet, welches bei Erkennen des
Abschaltens einer Last (mit Hilfe des Stromwandlers) die Abtrennung
der Versorgungsleitung von dem Netz veranlaßt und in der bereits
erwähnten Weise beim Erkennen des Zustands "Last eingeschaltet"
aufgrund des von der Batterie kommenden Pilotsignals die
Versorgungsleitung wieder mit dem Netz verbindet.
Aus der DE 35 04 722 ist eine Schaltungsanordnung zur Ankopplung
eines Lastwiderstands an eine Versorgungsleitung mittels Relaiskontakt
bekannt. Die zu dem Relaiskontakt gehörige Erregerspule des Relais
liegt über einen Fotowiderstand parallel zu dem Lastwiderstand zwischen
Versorgungsleitung und Masse. Der Fotowiderstand wird über eine
Leuchtdiode oder über einen Lichtwellenleiter angesteuert. Hierdurch ist
es möglich, mit einem Signal geringer Energie, nämlich einem
Lichtsignal, das dem Fotowiderstand zugeleitet wird, einen starken
Steuerstrom in der Erregerspule des Relais hervorzurufen, wobei der
Erregerstrom der Versorgungsleitung entnommen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Netzfreischalten einer elektrischen Versorgungsleitung zu schaffen, die
weitestgehend störunempfindlich arbeitet, das Einschalten eines
elektrischen Verbrauchers an der elektrischen Versorgungsleitung
erkennt und die diesbezügliche Information zuverlässig in ein
Netzfreischalten bzw. ein Trennen des Netzes von der
Versorgungsleitung umsetzt.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine
Vorrichtung zum Netzfreischalten einer elektrischen Versorgungsleitung,
mit
- - einer Überwachungseinheit, die ein Pilotsignal in die Versorgungsleitung einspeist und bei Rückkehr des Pilotsignals ein Signal "Last eingeschaltet" erzeugt;
- - einer Schaltvorrichtung, die mit der Überwachungseinheit über einen Lichtwellenleiter verbunden ist und bei Empfang des über den Lichtwelleleiter geführten Signals "Last eingeschaltet" die Versorgungsleitung mit dem Netz verbindet und bei Fehlen des Signals die Versorgungsleitung von dem Netz trennt, und
- - wobei die Überwachungseinheit Teil eines aktiven Überwachungsmoduls ist, welches ein elektrisches Energiespeicherelement besitzt, welches von dem Netz gespeist wird, wenn die Schaltvorrichtung die Versorgungsleitung mit dem Netz verbindet.
Ein wichtiges Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die als
Überwachungsmodul ausgebildete Überwachungseinheit, die mit einem
elektrischen Energiespeicherelement ausgestattet ist. Dieses
Energiespeicherelement wird bei jeder Verbindung mit dem Netz, also
dann, wenn die überwachte Last (der überwachte elektrische
Verbraucher) eingeschaltet ist, aufgeladen. Die handelsüblichen
aufladbaren Batterien vermögen ohne Nachladen wochenlang Energie zu
liefern. Durch die autonome Versorgung des Überwachungsmoduls
durch das Energiespeicherelement kann das Überwachungsmodul an
praktisch beliebiger Stelle innerhalb des elektrischen Versorgungsnetzes
eines Haushalts oder eines Bürogebäudes angebracht werden.
Wenn das Überwachungsmodul das Einschalten einer Last oder eines
Verbrauchers erkennt, also dann, wenn das ausgesendete elektrische
Pilotsignal zu dem Überwachungsmodul zurückkommt, wird dieses
empfangene Pilotsignal umgesetzt in ein optisches Signal "Last
eingeschaltet". Das über den Lichtwellenleiter geführte, "optische"
Signal gelangt zu der Schaltvorrichtung und löst dort den Vorgang der
Netzfreischaltung aus.
Die Verwendung optischer Signale zum Herstellen der Verbindung
zwischen dem Versorgungsnetz und der elektrischen Versorgungsleitung
bzw. zum Trennen von Versorgungsleitung und Netz, hat erhebliche
Vorteile:
Optische Signale sind unempfindlich gegenüber elektrischen
Störsignalen. Das optische Signal "Last eingeschaltet" kommt also an
der Schaltvorrichtung stets unverfälscht an. Andererseits stört das
optische Signal keine elektrischen und elektronischen Geräte.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders bevorzugt einsetzbar in
Verbindung mit einem speziellen Elektroinstallationssystem, welches von
dem Erfinder bereits früher vorgeschlagen wurde (WO 99/00806). Ein
besonderes Merkmal dieses Elektroinstallationssystems ist die
Vorkonfektionierung einzelner Leitungsabschnitte mit Steckverbindern,
so daß das System von einem Nicht-Fachmann installiert werden kann.
Bestandteile des Systems sind Steckverbinderdosen mit Doseneinsätzen.
Demgemäß ist erfindungsgemäß das Überwachungsmodul als Steckerteil
ausgebildet. Dieses Steckerteil läßt sich bequem in eine Dose des oben
erwähnten elektrischen Installationssystems einsetzen.
Eine weitere Besonderheit des oben erläuterten, bereits vorgeschlagenen
elektrischen Installationssystems ist die Verlegung von Hybridkabeln
zwischen einzelnen Steckverbinderdosen. Das Hybridkabel beinhaltet
metallische Kabeladern zur Übertragung elektrischer Energie und
Lichtwellenleiter (Lichtleiter, optische Fasern) zur
Informationsübertragung. Diese Lichtwellenleiter (LWL) des elektrischen
Installationssystems werden durch die vorliegende Erfindung zur
Übertragung des Signals "Last eingeschaltet" verwendet. Zu diesem
Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Überwachungseinheit mit der
Schaltvorrichtung über ein Hybridkabel mit Kupferadern und mindestens
einem Lichtwellenleiter verbunden ist.
In einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Überwachungseinheit einen Optoschalter enthält, der
von dem Energiespeicherelement gespeist wird, und der von einer
Auswerteschaltung angesteuert wird, um das Signal "Last eingeschaltet"
zu erzeugen, indem er einen Lichtübertragungsweg von der
Schaltvorrichtung zu der Überwachungseinheit und zurück zu der
Schaltvorrichtung öffnet.
Die Schaltvorrichtung ist vorzugsweise ebenfalls als Steckteil ausgebildet
für die Verwendung in dem oben angesprochenen elektrischen
Installationssystem. Insbesondere sieht die Erfindung vor, daß die
Schaltvorrichtung einen Schalteraktuator aufweist, der das optische
Signal "Last eingeschaltet" sendet und ggf. empfängt, und der bei
Empfang des Signals "Last eingeschaltet" mindestens eine Phase der
elektrischen Versorgungsleitung mit der entsprechenden Phase des
Netzes verbindet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Netzfreischalten
einer elektrischen Versorgungsleitung; und
Fig. 2 ein Flußdiagramm zum Erläutern der Arbeitsweise der
Vorrichtung nach Fig. 1.
Oben in Fig. 1 ist schematisch bei 30 eine Netzleitung angedeutet.
Unten in Fig. 1 ist schematisch eine Last 6 dargestellt. Bei dieser Last 6
kann es sich um einen einzelnen elektrischen Verbraucher handeln, z. B.
eine Lampe, oder es kann sich auch um eine Gruppe von elektrischen
Verbrauchern handeln, die durch Zweigleitungen miteinander verbunden
sind.
Um die Last 6 aus der Netzleitung 30 mit Strom zu versorgen, wird ein
Schaltkontakt 24 einer als optoelektrischer Netzschalter ausgebildeten
Schaltvorrichtung 2 geschlossen, so daß der Stromkreis zwischen der
Netzleitung 30 und der Last 6 über den Schaltkontakt 24, ein weiter
unten noch näher erläutertes Hybridkabel 40, ein Stromkabel 42 und
eine Versorgungsleitung 28 geschlossen ist.
Zwischen der Schaltvorrichtung 2 und der elektrischen
Versorgungsleitung 28 für die Last 6 befindet sich ein
Überwachungsmodul 4. Wie im folgenden näher erläutert wird, dient
das Überwachungsmodul 4 zum Erkennen eines Schaltvorgangs. Mit
anderen Worten: Das Überwachungsmodul 4 erkennt, ob die Last 6
eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Wenn die Last 6 aus einer Gruppe
mehrerer elektrischer Verbraucher besteht, erkennt das
Überwachungsmodul 4, daß mindestens einer der elektrischen
Verbraucher eingeschaltet wird, bzw. daß sämtliche elektrische
Verbraucher ausgeschaltet sind.
Zweck des Überwachens des Schaltzustands der Last 6 ist es, die Last 6
selbst, die zu der Last führende elektrische Versorgungsleitung 28 und
auch das Überwachungsmodul 4 und die Kabel 40, 42 dann
spannungsfrei zu halten, wenn die Last 6 nicht eingeschaltet ist. Ist die
Last 6 z. B. eine elektrische Glühbirne einer Lampe, so wird das
Einschalten der Lampe überwacht. Erst dann, wenn die Lampe mit dem
ihr zugeordneten Schalter eingeschaltet wird, erfolgt die elektrische
Verbindung durch Schließen des Schaltkontakts 24. Durch diese
Maßnahme wird erreicht, daß in nicht eingeschaltetem Zustand der Last
keine spannungsführenden Teile zwischen der Netzleitung 30 und der
Last vorhanden sind.
Die Netzleitung 30 ist ebenso wie das Kabel 40 eine Hybridleitung,
deren Aufbau näher in der oben bereits angesprochenen früheren PCT-
Anmeldung erläutert ist. Wie rechts in Fig. 1 dargestellt ist, enthält ein
solches Hybridkabel 40 einen Mantel 42, eine bestimmte Anzahl von
Kupferadern, im vorliegenden Fall fünf Kupferadern, und eine
bestimmte Anzahl von Lichtwellenleitern (LWL), im vorliegenden
Beispiel zwei Lichtwellenleiter.
In der oben erwähnten früheren PCT-Anmeldung ist ein
Installationssystem vorgeschlagen, welches vorkonfektionierte
Hybridkabel der rechts in Fig. 1 dargestellten Art verwendet in
Verbindung mit Steckverbindern an den Enden der vorkonfektionierten
Leitungsabschnitte sowie Steckverbinderdosen, in welche die
Steckverbinder in eindeutig codierter Weise einsteckbar sind.
In Fig. 1 ist oben eine Steckverbinderdose 20 schematisch angedeutet. In
die Steckverbinderdose 20 sind die beiden Enden von Abschnitten der
Netzleitung 30 eingeführt und mit hier nicht dargestellten
Steckverbindern auf eine Kontaktplatte gelegt. Ebenfalls auf der
Kontaktplatte angeordnet ist die Schaltvorrichtung 2. Man erkennt, daß
die Netzleitung 30 mit den entsprechenden Kontakten der
Steckverbinderdose 20 eine Busleitung bildet, an die praktisch beliebig
viele Steckverbinder anschließbar sind, z. B. auch die Schaltvorrichtung
2, die einen optischen Netzfreischalter bildet.
Links oben in Fig. 1 ist durch den Begriff "Power (P)" angedeutet, daß
die Netzleitung 30 stromführende Adern enthält, während der Begriff
"Information (I)" auf die Lichtwellenleiter hinweist, die zur
Informationsübertragung dienen.
Der optische Netzfreischalter 2 enthält den bereits erwähnten
Schalterkontakt 24, ferner einen optischen Schalteraktuator 22. Der
optische Schalteraktuator 22 wird von den stromführenden Leitern aus
der Netzleitung 30 mit Spannung versorgt. Von dem optischen
Schalteraktuator gehen die beiden Lichtwellenleiter (LWL) ab. Sie sind
in dem optischen Schalteraktuator mit den stromführenden Kupferadern
(Cu) vereint und verlassen den optoelektrischen Netzfreischalter 2 in
Form des Hybridkabels 40.
Das Hybridkabel 40 zwischen dem optoelektrischen Netzfreischalter 2
und dem Überwachungsmodul 4 kann beliebige Länge aufweisen. An
dem Überwachungsmodul 4 ist das Hybridkabel 40 an der Stelle A
wieder aufgetrennt in die fünf Cu-Adern einerseits bzw. die zwei
Lichtwellenleiter andererseits. Links in Fig. 1 ist das die fünf Cu-Adern
enthaltende Stromkabel 42 dargestellt, rechts das Lichtwellenleiter-Paar
44. Tatsächlich sind die Kabel 42, 44 innerhalb eines hier nicht näher
dargestellten Steckverbinders geführt, der das Überwachungsmodul 4
bildet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Überwachungsmoduls 4
beschrieben. In den Zeiten, in denen bei eingeschalteter Last 6 der
Schaltkontakt 24 des optischen Netzfreischalters 2 geschlossen ist, wird
über ein Netzteil 8 Energie aus dem Stromkabel 42 entnommen,
gleichgerichtet und in eine nachladbare Speicherbatterie 10 geladen.
Aufladbare Energiespeicher (Batterien) 10 sind im Handel erhältlich. Im
vorliegenden Fall ist der Energiespeicher 10 so bemessen, daß er
mindestens so lange die Energie für den Betrieb des
Überwachungsmoduls 4 liefern kann, wie es der maximal zu
erwartenden Ruhezeit der Last 6 entspricht.
Der elektrische Energiespeicher 10 speist einen Optoschalter 12 und eine
Auswerteelektronik 14. Die Auswerteelektronik 14 erzeugt ein dauerndes
oder ein eine bestimmte Wiederholfrequenz aufweisendes impulsförmiges
Signal und gibt dieses auf die elektrische Versorgungsleitung 28.
Wenn die Last 6 bzw. einer der die Last 6 repräsentierenden
elektrischen Verbraucher eingeschaltet ist, gibt es einen geschlossenen
Stromkreis, so daß das von der Auswerteelektronik auf die elektrische
Versorgungsleitung 28 gegebene elektrische Pilotsignal wieder zu der
Auswerteelektronik 14 zurückkehrt. Ein zurückkehrendes Pilotsignal am
Eingang/Ausgang der Auswerteelektronik 14 bedeutet, daß die Last 6
eingeschaltet ist. Dementsprechend gibt die Auswerteelektronik 14 ein
Ansteuersignal auf den Optoschalter 12.
Der Optoschalter 12 ist z. B. ein Flüssigkristallelement, welches sich
zwischen den beiden Enden der Lichtwellenleiter des
Lichtwellenleiterpaars 44 befindet. Im nicht-angesteuerten Zustand ist
der Optoschalter 12 gesperrt, d. h. das von dem optischen Schaltaktuator
22 des optischen Netzfreischalters 2 auf den einen Lichtwellenleiter
gegebene Signal gelangt nur bis zu dem Optoschalter 12, eine
Weiterleitung des Lichts wird jedoch bei gesperrtem Optoschalter 12
verhindert. Wenn nun von der Auswerteelektronik 14 der Optoschalter
12 angesteuert wird, öffnet sich der LCD-Lichtverschluß, so daß das
von dem optischen Schalteraktuator 22 kommende Lichtsignal durch den
Optoschalter 12 hindurchläuft und über den anderen der beiden
Lichtwellenleiter des Lichtwellenleiter-Paars 44 zu den optischen
Schalteraktuator 22 zurückkehrt.
Der optische Schalteraktuator 22 ist so ausgebildet, daß er ein von dem
Überwachungsmodul 4 empfangenes optisches Signal, hier als "Last
eingeschaltet" bezeichnet, umsetzt in ein Betätigungssignal zum
Schließen des Schaltkontakts 24. Mit diesem Vorgang ist die elektrische
Verbindung zwischen der Netzleitung 30 und der Last 6 über das
Hybridkabel 40, das Stromkabel 42 und die elektrische
Versorgungsleitung 28 hergestellt. Während des Einspeisens von
Leistung in die Last 6 gibt die Auswerteelektronik 14 nach wie vor das
Pilotsignal (oder eine Folge von Pilotsignalen) über die elektrische
Versorgungsleitung 28 auf die Last. Weiterhin kann während dieser
Zeit, in der die Last 6 eingeschaltet ist, das Netzteil 8 Energie aus dem
Kabel 42 entnehmen und in den elektrischen Energiespeicher 10 laden,
bis dieser maximal aufgeladen ist.
Wenn während des Einschaltzustands der Last 6 die Auswerteelektronik
14 ein Schaltereignis feststellt, in diesem Fall also ein Ausschaltvorgang,
so gibt sie ein entsprechendes Ansteuersignal auf den Optoschalter 12,
so daß der Optoschalter 12 sperrt. In dem optischen Netzfreischalter 2
erkennt der optische Schaltaktuator 22, daß von dem
Überwachungsmodul 4 kein optisches Signal "Last eingeschaltet"
zurückgegeben wird, so daß er diese Information in ein
Betätigungssignal zum Öffnen des Schaltkontakts 24 umsetzt. Nach dem
Öffnen des Schaltkontakts 24 arbeitet das Überwachungsmodul 4 wieder
im reinen Überwachungsbetrieb, d. h. der Betrieb des
Überwachungsmoduls wird von dem elektrischen Energiespeicher 10
aufrechterhalten.
Das Öffnen des Schaltkontakts 24 in dem optischen Netzfreischalter nach
Ausschalten der Last 6 kann auch auf andere Weise veranlaßt werden,
als dies oben erläutert wird. Beispielsweise kann in oder an dem
Stromkabel 42 ein Stromfühler angeordnet werden. Unterschreitet der
Strom durch das Stromkabel 42 einen Minimum-Schwellenwert, so kann
anhand des entsprechenden Nachweissignals der Optoschalter 12 gesperrt
werden. Der übrige Ablauf entspricht dann dem oben geschilderten
Ablauf des Öffnens des Schaltkontakts 24. Wird von dieser
abgewandelten Ausführungsform Gebrauch gemacht, so braucht die
Auswerteelektronik 14 kein Pilotsignal auf die elektrische
Versorgungsleitung 28 zu geben, während die Last 6 eingeschaltet ist.
Fig. 2 zeigt anhand eines Flußdiagramms den oben beschriebenen
Betriebsablauf in kompakter Form und schematisch. Nach dem Start
erfolgt das Senden des Pilotsignals (Schritt S1) durch die
Auswerteelektronik 14.
Im Schritt S3 wird abgefragt, ob das Pilotsignal aus der Last 6 an die
Auswerteelektronik 14 zurückgegeben wird. Wenn dies der Fall ist, ist
die Last 6 eingeschaltet, und die Auswerteelektronik 14 öffnet den
Optoschalter 12 (Schritt S4), so daß das optische Signal "Last
eingeschaltet" über einen der beiden Lichtwellenleiter des
Lichtleiterwellen-Paars 44 an den optischen Schalteraktuator 22 gegeben
wird.
Im Schritt S5 wird abgefragt, ob das Signal "Last eingeschaltet" in dem
optischen Schaltaktuator des optischen Netzfreischalters (ONF) 2
empfangen wird. Falls ja, so schließt der optische Schalteraktuator 22
den Schaltkontakt 24 des optischen Netzfreischalters (ONF) im Schritt
S6.
Der Ablauf geht dann zurück zu Schritt S1, d. h. es wird weiterhin ein
Pilotsignal auf die elektrische Versorgungsleitung 28 gegeben. Wenn die
Last 6 nicht eingeschaltet ist, so lautet die Antwort der Abfrage im
Schritt S3 "nein", und folglich wird im Schritt S2 der Schaltkontakt 24
in dem optischen Netzfreischalter 2 geöffnet oder geöffnet gehalten.
Außerdem wird der Optoschalter 12 gesperrt oder gesperrt gehalten.
Der Schritt S2 wird auch ausgeführt, wenn die Antwort der Abfrage im
Schritt S5 "nein" lautet.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Netzfreischalten einer elektrischen
Versorgungsleitung (28), mit
- - einer Überwachungseinheit, die ein Pilotsignal in die Versorgungsleitung (28) einspeist und bei Rückkehr des Pilotsignals ein Signal "Last eingeschaltet" erzeugt;
- - einer Schaltvorrichtung (2), die mit der Überwachungseinheit über einen Lichtwellenleiter (44, 40) verbunden ist und bei Empfang des über den Lichtwellenleiter (44, 40) geführten Signals "Last eingeschaltet" die Versorgungsleitung mit dem Netz (30) verbindet, und bei Fehlen des Signals die Versorgungsleitung (28) von dem Netz (30) trennt,
- - wobei die Überwachungseinheit Teil eines aktiven Überwachungsmoduls (4) ist, welches ein elektrisches Energiespeicherelement (10) besitzt, das von dem Netz (30, 40, 42) gespeist wird, wenn die Schaltvorrichtung (2) die Versorgungsleitung (28) mit dem Netz (30) verbindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Überwachungsmodul (4)
als Steckerteil ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die
Überwachungseinheit mit der Schaltvorrichtung (2) über ein
Hybridkabel (40) mit Kupferadern und mindestens einem
Lichtwellenleiter verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Überwachungseinheit einen Optoschalter (12) enthält, der von dem
Energiespeicherelement (10) gespeist wird, und der von einer
Auswerteschaltung (14) angesteuert wird, um das Signal "Last
eingeschaltet" zu erzeugen, indem er einen Lichtübertragungsweg
von der Schaltvorrichtung (2) zu der Überwachungseinheit (4) und
zurück zu der Schaltvorrichtung (2) öffnet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (2) einen Schalteraktuator
(22) aufweist, der das über den Lichtwellenleiter geführte Signal
"Last eingeschaltet" sendet und ggf. empfängt, und der bei Empfang
des Signals "Last eingeschaltet" mindestens eine Phase der
elektrischen Versorgungsleitung (28) mit der entsprechenden Phase
des Netzes (30) verbindet.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19915458A DE19915458C1 (de) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | Vorrichtung zum Netzfreischalten einer elektrischen Versorgungsleitung |
AU45409/00A AU4540900A (en) | 1999-04-06 | 2000-03-30 | Device for the mains connection of a power supply cable |
PCT/EP2000/002829 WO2000060715A1 (de) | 1999-04-06 | 2000-03-30 | Vorrichtung zum netzfreischalten einer elektrischen versorgungsleitung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19915458A DE19915458C1 (de) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | Vorrichtung zum Netzfreischalten einer elektrischen Versorgungsleitung |
Publications (1)
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