AT398863B - Alarmeinrichtung für thermoelektrisch oder magnetisch auslösbare, in einem schaltkasten angeordnete schutzschalter - Google Patents

Description

AT 398 863 B

Die Erfindung betrifft eine Alarmeinrichtung für thermoelektrisch oder magnetisch auslösbare, in einem Schaltkasten angeordnete Schutzschalter, die jeweils einen beweglichen nichtmagnetischen Schalterteil aufweisen.

Herkömmliche Schutzschalter werden gewöhnlich entweder einzeln oder in Gruppen von Einheiten 5 nebeneinander installiert. Die Einheiten können einen Betätigungshebel aufweisen, der vom Schalter bzw. von jedem einer Mehrzahl von in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Schaltern hervorragt. Wenn eine Mehrzahl von Schutzschaltern, wie üblich, in einer Gruppe zusammengefaßt ist, ist es oft schwierig festzustellen, welcher Schalter mit seinem Hebel oder sonstigen Betätigungsglied den Auslösezustand einnimmt, weil die meisten Schutzschalter in Kellern oder ähnlich schlecht beleuchteten Räumen unterge-io bracht sind. Selbst wenn im Bereich der Schutzschalter die Beleuchtung gut ist, ist oft derjenige Schalter, welcher jeweils ausgelöst worden ist, nur schwer erkennbar. Selbstverständlich muß aber ein infolge Überlast in seinem Stromkreis ausgelöster Schalter gut erkennbar sein, weil nach Abschaltung des überbelasteten Stromkreises die Fehlerursache ermittelt und behoben werden muß, bevor der betreffende Schutzschalter wieder geschlossen werden darf, um so eine Lebens- und Sachschadensgefahr möglichst zu 75 vermindern.

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen bei Schutzschaltern bekannt, bei welchen eine allfällige Auslösung des Schalters durch einen optischen oder akustischen Indikator angezeigt wird. Eine solche Einrichtung ist in der US-PS 4,056.816 beschrieben; es handelt sich dabei um einen Schutzschalter mit einer Leuchtanzeige durch eine LED-Diode, die erkennen läßt, ob der Schalter ausgelöst worden ist. Diese 20 Diode ist in einem Stromkreis angeordnet, der parallel zum Hauptstromkreis des Schutzschalters liegt, und wenn der Schalter infolge Überlast ausgelöst wird, so wird der Stromkreis über die LED-Diode aktiviert und die LED-Diode beginnt zu leuchten. Die Leuchtanzeige bleibt dann bis zum Auffinden des Fehlers erhalten. Diese vorbekannte Einrichtung umfaßt aber keine Mittel, die eine Überlast anders als durch Indikatoren anzeigen, welche direkt in den Stromkreis des Schutzschalters einbezogen sind. Es sind auch keine 25 Vorkehrungen zum Alarmgeben vorgesehen, die nicht auf einem direkten Schließen dieses Stromkreises beruhen.

In den US-PSen 2,460.758, 3,562.733, 3,683.350, 3,816.827 und 4,358.810 sind Einrichtungen für Schutzschalter beschrieben, die einen Alarm oder eine andere Anzeige liefern, wenn der Schalter durch eine Überlast ausgelöst wird. Bei der Alarmeinrichtung nach der US-PS 2,460.758 wird durch die Bewegung 30 eines Magneten das Verschwenken eines Auslösearmes bewirkt, wobei ein beweglicher Kontakt mit einem festen Kontakt in Verbindung gebracht und dadurch ein Alarmstromkreis geschlossen wird. Beispielsweise kann dann eine Lampe aufieuchten oder eine Glocke ertönen. Auch die übrigen erwähnten Patentschriften beschreiben Einrichtungen mit Alarmstromkreisen, welche entweder mit einem Anzeigeorgan für Überlast oder mit einem Gerät in Verbindung stehen, welches bei Überlast ausgelöst wird. Die US-PSen 2,460.758 35 und 3,562.733 beschreiben zwar auch eine Einrichtung zur manuellen Vorbereitung des Alarmstromkreises, doch erwähnt keine dieser Patentschriften eine solche Einrichtung zwischen der Tür und dem Türrahmen eines Schaltergehäuses.

Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, die Auslösung eines Schutzschalters bzw. eines bestimmten Schutzschalters einer Schutzschaltergruppe durch eine Alarmgabe deutlich erkennbar zu 40 machen und dabei die einleitend unter besonderer Bezugnahme auf Schutzschalter beschriebenen Schwierigkeiten zu beheben.

Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck in der Nähe des Schutzschalters in an sich bekannter Weise physisch und elektrisch von diesem getrennt zumindest ein Sensor zum Feststellen eines abnormalen Schaltzustandes vorgesehen, wobei dieser Sensor die Bewegung des Schalterteiles in die ausgelöste 45 Stellung erfaßt, und mit diesem Sensor ist elektrisch ein Alarmgeber verbunden, welcher das Vorhandensein des abnormalen Schaltzustandes außerhalb des Schaltkastens anzeigt.

Es sei erwähnt, daß die Maßnahme, in der Nähe des Schutzschalters physisch und elektrisch von diesem getrennt zumindest einen Sensor zum Feststellen eines abnormalen Schaltzustandes vorzusehen, beispielsweise aus der DE-OS 30 10 190 bekannt ist. Der aus dieser Schrift bekannte Sensor ist allerdings so ein mechanischer Drucksensor, der auf die Gasdruckwelle anspricht, welche von einem im Kurzschlußfall im Schutzschalterinneren auftretenden Lichtbogen erzeugt wird.

Der Sensor der erfindungsgemäßen Einrichtung nimmt hingegen die Bewegung des Schalterteiles in die ausgelöste Stellung wahr und zeigt dies auf elektrischem Wege außerhalb des Schaltkastens an. Auf diese Weise kann der Alarmstromkreis unter Vermeidung der eingangs beschriebenen Nachteile mit Hilfe 56 elektrischer Schaltungstechnik gebildet werden. Bevorzugt wird dabei ein die Alarmeinrichtung in den betriebsbereiten Zustand versetzender Vorbereitungsschalter vorgesehen, der durch einen ersten, an der Tür des Schaltkastens und einen zweiten, am Türrahmen des Schaltkastens angeordneten elektrischen Kontakt gebildet ist, welche Kontakte sich bei geschlossener Tür berühren, wodurch sich eine sehr einfache 2

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Handhabung ergibt.

Der Sensor kann insbesondere auf Geräusche oder Vibrationen ansprechen, welche bei der Auslösung des Schutzschalters entstehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein mit dem beweglichen Schalterteil verbundener oder in diesem eingebetteter Magnet vorgesehen ist, dessen durch die Auslösung des Schutzschalters bewirkte Bewegung von dem Sensor festgestellt wird. Als Sensor zum Feststellen der Bewegung des Magneten ist dann bevorzugt ein Hall-Effekt-Sensor angeordnet.

In jedem Fall ist es besonders günstig, wenn der Alarmgeber am Rahmen des Schaltkastens angeordnet ist.

Abgesehen davon kann die Einrichtung auch mehrere Sensoren aufweisen, welche auf die angeführten Parameter ansprechen, wobei jedem Sensor ein Schutzschalter zugeordnet ist. Die Sensoren stehen dann vorteilhaft über Signalformer mit einem Signalmischer in Verbindung, welcher über einen Vorbereitungsschalter an einen von einer Batterie gespeisten Alarmgeber angeschlossen ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen; von diesen zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht eines schrankartigen Standard-Schaitergehäuses mit offener Tür, Fig. 2 dasselbe Gehäuse mit geschlossener Tür, Fig. 3 ein Blockdiagramm für die Verdrahtung der Sensoren, und Fig. 4 die Vorderansicht eines Schaltergehäuses mit offener Tür gemäß einer zweiten Ausführung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen herkömmlichen Schaltkasten 10 mit einer Tür 12 und einem Türrahmen 14. Innerhalb des Schaltkastens 10 befinden sich mehrere Schutzschalter 16. Diese Schutzschalter 16 sind von bekannter Bauart und können entweder einen thermoelektrisch wirkenden Bimetallfühler oder einen magnetischen Anker mit einer Spule aufweisen. In jedem Falle wird bei Überlast ein Auslöser betätigt, der entweder mit dem Bimetallfühler oder mit dem magnetischen Anker in Verbindung steht und den Schalter öffnet, wodurch die Last von der Stromzuleitung abgeschaltet wird. An der Tür 12 sind mehrere Sensoren 20 angeordnet. Jeder Sensor kann so ausgebildet sein, daß er auf eine Lichtquelle anspricht, welche direkt im Stromkreis des Schutzschalters vorgesehen ist und bei Überlast aktiviert wird. Ferner kann der Sensor auf Geräusche und/oder Vibrationen ansprechen, welche im Überlast- oder Kurzschlußfall bei der Betätigung eines oder mehrerer Schutzschaiter entstehen, oder auch auf eine Änderung der Temperatur oder der Ionisation bei Auftreten von Überlast. Die entsprechende elektrische Steuerschaltung 18 mit einem Alarmgeber 22 ist direkt an der Tür 12 vorgesehen und umfaßt eine Batterie zur Speisung des Alarmstromkreises. Diese Schaltung ist zwar konventionell, wird aber anhand der Fig. 3 näher erläutert.

Fig. 2 zeigt den Schaltkasten 10 mit geschlossener Tür 12. Die Tür erlaubt einem Beobachter eine visuelle Inspektion zwecks Feststellung, welcher Schutzschalter sich in der Auslösestellung befindet, wobei der Beobachter gleichzeitig auf eine Funktionsstörung in einem bestimmten Netzstromkreis aufmerksam gemacht wird. Auf diese Weise wird ein Brandrisiko vermieden oder wesentlich reduziert. Die Sensoren 20 sind durch die elektrische Steuerschaltung 18 mit dem Alarmgeber 22 verbunden, der optisch, akustisch oder auf eine andere Art Alarm gibt. Am Türrahmen 14 ist ein stationärer Kontakt und am Türschloß 24 ein beweglicher Kontakt eines Vorbereitungs- oder Türschalters vorgesehen, wobei diese Kontakte zusammenwirkend die Alarmeinrichtung betriebsbereit machen.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm mit einer elektrischen Schaltung, die bei der erfindungsgemäßen Alarmeinrichtung verwendet werden kann. Die Schaltung umfaßt eine Anzahl von Sensoren 20, die einzeln mit je einem Signalformer 26 in Verbindung stehen. Es sei erwähnt, daß in Fig. 3 zwar nur drei Sensoren gezeigt sind, gemäß der Erfindung aber eine beliebige Anzahl von Sensoren verwendet werden kann. Aus diesem Grund sind drei Sensoren 20 und die dazugehörigen Signalformer 26 voll ausgezogen, wogegen ein vierter Sensor 20 und ein vierter Signalformer 26 nur gestrichelt angedeutet sind. Alle Signalformer 26 stehen mit einem Signalmischer 28 in Verbindung, der seinerseits an einen Alarmgeber 30 angeschlossen ist, welcher den Beobachter darauf aufmerksam macht, daß zumindest ein Schutzschalter ausgelöst worden ist. Ferner ist in Fig. 3 der schon erwähnte Vorbereitungsschalter 32 erkennbar, welcher beim Schließen der Tür 12 den Alarmstromkreis vorbereitet. Zur Speisung des Alarmgebers 30 ist eine Batterie 34 vorgesehen.

Eine zweite Ausführung der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, wobei der Alarmgeber 40 und die Batterie 42 am Türrahmen 14 und nicht an der Tür 12 angeordnet sind. Bei dieser Ausbildung ist zumindest ein Lichtsensor 38 auf der Innenseite der Tür 12 angeordnet. Die Schalttafel umfaßt mehrere Schutzschalter 44 und je eine LED-Diode oder eine ähnliche Leuchtanzeige 46, welche jedem Schalter zugeordnet ist. Eine solche Schutzschalter-Anzeigevorrichtung ist in der US-PS 4,056.816 beschrieben. Jeder Schutzschalter weist eine LED-Diode auf und wird bei überlast oder Kurzschluß ausgelöst. Ferner ist am Türrahmen 14 ein Alarmgeber 36 vorgesehen, der ein optisches oder akustisches Signal geben kann. Wenn im Betrieb zumindest ein Schutzschalter 44 beim Auftreten von Überlast ausgelöst wird, leuchtet die zugeordnete LED-Diode 46 auf. Das von dieser Diode erzeugte Licht wird von dem Lichtsensor 38 wahrgenommen, welcher an der Tür 12 des Schaltkastens angeordnet ist. Der Sensor bewirkt, daß vom Alarmgeber 40 ein Alarm 3

Claims (5)

1. AT 398 863 B erzeugt wird, der von einem Beobachter wahrgenommen werden kann. Die Verbindungen zwischen den Lichtsensoren 38 auf der Türinnenseite, der zugehörigen Schaltung, dem Alarmgeber und der Batterie sind über die Scharnierseite der Tür geführt und somit gegen Verschleiß geschützt. Ähnlich können Schall- oder Vibrationssensoren innerhalb des Schaltkastens angeordnet werden, um dort auf Geräusche und/oder 5 Vibrationen anzusprechen, welche bei der Auslösung eines oder mehrerer Schutzschalter bei Überlast oder Kurzschluß entstehen. Diese Sensoren sind zweckmäßig mit einer Schaltung verbunden, deren Aufgabe darin besteht, Geräusche oder Vibrationen, die nichts mit der Auslösung eines Schutzschalters zu tun haben, unwirksam zu machen. Es ist ferner möglich, an der Innenseite 48 des Schaltkastens magnetische Sensoren anzuordnen, 70 welche auf die Bewegung von Magneten ansprechen, die an beweglichen Bauteilen der Schutzschalter angeordnet sind. Bei Überlast oder bei Kurzschluß wird zumindest ein Schutzschalter ausgelöst, wobei der entsprechende Schalterbauteil eine Bewegung ausführt. Der Magnet kann außen an diesem Schalterbauteil oder in diesen eingebettet angeordnet sein. Als Sensor zur Wahrnehmung der Bewegung des Magneten kann ein Hall-Effekt-Sensor od.dgl. an der inneren Metallfläche des Kastens oder der Kastentür angeordnet 75 sein. Ferner können an einem bewegten Teil des Schutzschalters auch andere Sensoren innerhalb des Schaltkastens angeordnet sein, wie z.B. Photozellen, Massedetektoren usw., welche dann Alarm auslösen. Alle diese Ausgestaltungen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung anwendbar. Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden die Alarmschaltung und die Sensoren durch Schließen der Tür des Schaltkastens in Betrieb gesetzt. Ein Abschalten des optischen oder 2o akustischen Alarmgebers kann erst nach der Wiederöffnung der Tür des Schaltkastens erfolgen. Es sei erwähnt, daß mannigfaltige Änderungen der beschriebenen Ausführungen der Erfindung möglich sind, ohne dabei das Wesen der Erfindung zu verlassen. Obwohl die Erfindung an erster Stelle an einem Schaltkasten mit Schutzschaltern beschrieben worden ist, bei dem sich die verschiedenen Alarmeinrichtungen in der Nähe der Schutzschalter befinden, ist diese Anordnung nicht unbedingt notwendig. So kann eine 25 Schalt- oder Kontrolltafel in beträchtlicher Entfernung vom Schaltkasten angeordnet werden. Hiebei ist es möglich, daß ein Wächter beim Eingang eines Wohn- oder Bürogebäudes den Zustand des Schutzschalter-Schaltkastens überwacht. Schließlich sei noch erwähnt, daß die beschriebene Alarmeinrichtung nicht nur in Verbindung mit einem herkömmlichen Schutzschaiter verwendbar ist, sondern sich für jedes Gerät eignet, das zwischen einer 30 Zuleitung und einer Last auf das Auftreten einer Überlast oder eines Kurzschlusses anspricht, wie etwa eine Sicherung. Patentansprüche 1. Alarmeinrichtung für thermoelektrisch oder magnetisch auslösbare, in einem Schaltkasten angeordnete Schutzschalter, die jeweils einen beweglichen nichtmagnetischen Schalterteil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Schutzschalters (16) in an sich bekannter Weise physisch und elektrisch von diesem getrennt zumindest ein Sensor (20; 38) zum Feststellen eines abnormalen Schaltzustandes vorgesehen ist, wobei dieser Sensor die Bewegung des Schalterteiles in die ausgelö-40 ste Stellung erfaßt, und daß mit diesem Sensor (20; 38) elektrisch ein Alarmgeber (22; 30; 36) verbunden ist, welcher das Vorhandensein des abnormalen Schaltzustandes außerhalb des Schaltkastens anzeigt.
2. 2. Alarmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Alarmeinrichtung in den 45 betriebsbereiten Zustand versetzender Vorbereitungsschalter (32) vorgesehen ist, der durch einen ersten, an der Tür (12) des Schaltkastens (10) und einen zweiten, am Türrahmen (14) des Schaltkastens (10) angeordneten elektrischen Kontakt gebildet ist, welche Kontakte sich bei geschlossener Tür (12) berühren. so
3. 3. Alarmeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (20) auf Geräusche oder Vibrationen anspricht, welche bei der Auslösung des Schutzschalters (16) entstehen.
4. 4. Alarmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmgeber (22; 36) am Rahmen des Schaltkastens (10) angeordnet ist. 55
5. 5. Alarmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem beweglichen Schalterteil verbundener oder in diesem eingebetteter Magnet vorgesehen ist, dessen durch die Auslösung des Schutzschalters (16) bewirkte Bewegung von dem Sensor (20) festgestellt 4 AT 398 863 B wird. Alarmeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor (20) zum Feststellen der Bewegung des Magneten ein Hall-Effekt-Sensor angeordnet ist. Alarmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren (20) über Signalformer (26) mit einem Signalmischer (28) in Verbindung stehen, welcher über einen Vorbereitungsschalter (32) an einen von einer Batterie (34) gespeisten Alarmgeber (30) angeschlossen ist. . Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 5