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EP1794768B1 - Apparatus for monitoring a state of an electrical switching device - Google Patents

Apparatus for monitoring a state of an electrical switching device Download PDF

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Publication number
EP1794768B1
EP1794768B1 EP05789495A EP05789495A EP1794768B1 EP 1794768 B1 EP1794768 B1 EP 1794768B1 EP 05789495 A EP05789495 A EP 05789495A EP 05789495 A EP05789495 A EP 05789495A EP 1794768 B1 EP1794768 B1 EP 1794768B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching
state
switching device
state indicator
status indicator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP05789495A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1794768A1 (en
Inventor
Wojciech Olszewski
Peter Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1794768A1 publication Critical patent/EP1794768A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1794768B1 publication Critical patent/EP1794768B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0015—Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
    • H01H9/168—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" making use of an electromagnetic wave communication
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0015—Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • H01H2001/0021—Camera or endoscope for monitoring contacts, their position or mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/048—Means for indicating condition of the switching device containing non-mechanical switch position sensor, e.g. HALL sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring a state of an electrical switching device with a status indicator, which is covered or enabled depending on the state of the switching device, wherein the state indicator remains at rest during a switching operation and on the status indicator converges a visual axis for reading, the is interrupted or released due to a drive movement of a kinematic chain for driving a switching contact piece.
  • the known switching device is designed as a circuit breaker and comprises a housing, a mains connection and a load connection. Between the mains connection and the load connection a switchable contact point is arranged.
  • a so-called release cam is actuated and there is an opening of the switchable contact point of the known electrical switching device.
  • a Züstandindikator is provided to make the switching state of the switching device to the outside visible.
  • the status indicator is designed in the form of a pivotable rocker. This rocker is pivoted in response to the switching state of the known switching device and is visible either through a window or pivoted behind a cover.
  • the invention is therefore based on the object to provide a device for monitoring a state of an electrical switching device, which has a status indicator, which has a long life and ensures reliable display of the switching state.
  • the object is achieved in a device of the type mentioned in the present invention, that the state indicator is divided into several coverable areas.
  • a visual axis for reading the status indicator can be dispensed with elaborate structural configurations. It can be provided, for example, that elements of the kinematic chain, such as linkages, bolts, gears, chains, flaps or the like are moved in the visual axis. Since a movement is to be transmitted in a kinematic chain for moving a movable switching contact piece of an electrical switching device, the associated displacement of individual elements can be used to cover or release the status indicator. This ensures that no additional to moving parts or masses are to be introduced into the kinematic system.
  • elements of the kinematic chain such as linkages, bolts, gears, chains, flaps or the like are moved in the visual axis. Since a movement is to be transmitted in a kinematic chain for moving a movable switching contact piece of an electrical switching device, the associated displacement of individual elements can be used to cover or release the status indicator. This ensures that no additional to moving parts or masses are to be introduced into the kinematic system.
  • a subdivision of the status indicator can be effected, for example, by arranging a scaling at which a progression of the switching process can be read off. So it is also easily possible to make a risk assessment, for example, in an imposition or blocking a movable switching contact piece during a switching operation.
  • the status indicator has different areas, which are characterized, for example, by color-different markings, by a coding in the form of letters, numbers, barcodes or the like. Thus, it can be ensured that a real opening of the switching contact pieces is signaled only after the release of certain sections.
  • the status indicator can also be subdivided into different areas for a plurality of movable switching contact pieces, so that each of the switching contact pieces is assigned a region to be covered separately.
  • a further advantageous embodiment can provide that the status indicator maps the switching state of the electrical switching device.
  • the switching contacts of an electrical switching device are often not directly visible. Envelopes, such as arc quenching chambers or the like, prevent direct insight. For an operator or user of an electrical switching device, however, it is necessary to detect the switching state. As a result, for example, a reliable determination of an unlocked line section done.
  • a further advantageous embodiment can provide that the status indicator can be at least partially covered by a switching contact piece of the switching device.
  • the switching contacts are used to cover the status indicator, a very reliable status display is guaranteed. Thus, even with a fault, such as a bending of a lever in the kinematic chain of the drive train always the current switching position of the switching contact pieces are displayed. It can be provided that move the movable switching contact pieces of a switching contact of the electrical switching device in a visual axis for reading the status indicator.
  • a further advantageous embodiment can provide that the status indicator can be covered by a plurality of switching contact pieces.
  • a further advantageous embodiment can provide that the status indicator is arranged within a pressure-gas-tight encapsulating housing.
  • Compressive gas-tight encapsulating housings are generally made of an opaque material.
  • individual small viewing windows are embedded in the encapsulating housing.
  • the viewing axis can run to evaluate the status indicator. Since this visual axis does not have to be bound to specific devices, such as cables and wires, a constructive revision of the encapsulating must not be made.
  • the status indicator can be fastened, for example, to a wall of the encapsulating housing or the wall of the encapsulating housing can itself be designed as a status indicator.
  • the status indicator is optically detectable.
  • the electrical switching devices may be, for example, disconnectors, earthing switches, combined disconnecting earthing switches, load switches, switch disconnectors or circuit breakers.
  • a subdivision of the status indicator into several areas allows a fast and safe reading.
  • a further embodiment variant can provide that the status indicator is monitored by an optical sensor, in particular a camera.
  • the information readable by the status indicator can be converted and transported in electronic form over long distances. This makes it possible, for example, that the switching state of a switching device is monitored remotely in a control center. It is particularly advantageous if a camera is used as an optical sensor. By means of Camera can be a real image of switching contacts and status indicator transmitted to the control room.
  • an additional coding can be arranged in the detection field of the optical sensor. This coding can be, for example, a designation of the switching device, the switchgear, a location or the like. This makes it possible to easily get an overview even with a remote operation or monitoring. This reduces the risk of mistakes.
  • the state of the switching contacts can also be diagnosed by means of the optical detection.
  • an increased abrasion of material or an increased burning of contact areas can be detected.
  • An advantageous embodiment may further provide that the status indicator is a planar marking.
  • a surface-like marking makes it possible to read the status indicator from a distance easily and reliably. Area-like markings can be easily attached to housing walls. As such, they are inexpensive. Additional display elements are therefore not required.
  • the figures show an electrical switching device 1.
  • the electrical switching device 1 has a first, a second and a third switching contact 2, 3, 4.
  • the first switching contact 2 has a first movable switching contact piece 2a and a first mating contact piece 2b.
  • the second and the third switching contact 3, 4 each have a movable switching contact piece 3a, 4a and a fixed counter-contact piece 3b, 4b.
  • the movable contact pieces 2a, 3a, 4a are bolt-shaped.
  • the mating contact pieces 2b, 3b, 4b are tubular.
  • the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a move at a switch-on in the tubular mating contact pieces 2b, 3b, 4b, a.
  • the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a are movable via a kinematic chain, which has a pivotable lever 5.
  • the pivotable lever 5 is pivotable, for example by means of an electromagnetic drive or a spring-loaded drive.
  • the switching device 1 is arranged within an encapsulating housing 6.
  • the encapsulating 6 is formed as the switching contacts 2, 3, 4 surrounding pressure-gas-tight housing.
  • the interior of the encapsulating 6 is with an under elevated pressure insulating gas, such as SF 6 or N 2 , filled.
  • an optical sensor 7 is arranged in the form of a camera. Alternatively, it can also be provided that the camera 7 is arranged outside the encapsulating housing 6 and looks through a viewing window into the interior of the arrangement.
  • the camera 7 detects the switching range of the three movable switching contact pieces 2a, 3a and 4a.
  • a status indicator 8 is arranged in the viewing direction of the camera 7 behind the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a lying.
  • the state indicator 8 is arranged on the inner wall of the encapsulating housing 6 in the present example.
  • the status indicator 8 has a planar design and has several areas. The areas are colored on the one hand and on the other hand they are provided with an alphanumeric inscription.
  • a viewing axis 9 of the camera 7 is directed freely on the status indicator.
  • the area marked "OPEN" can be viewed by the camera 7.
  • the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a move in the direction of the mating contact pieces 2b, 3b, 4b.
  • the viewing axis 9 of the camera is interrupted.
  • only individual areas of the status indicator 8 can be viewed by the camera 7.
  • a free visual axis 9 is only on the with "???" provided area. The one with "???" symbolically provided area indicates that the switching state is currently unclear.
  • the viewing axis 9 of the camera 7 is completely covered by the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a.
  • the status indicator 8 is now no longer visible.
  • markings 10, such as grooves, colored rings or other display devices, are attached to the movable switching contact pieces. These are only visible when a reliable closed position of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a is reached.
  • the optical sensor in particular the camera 7, detects the position of the pivotable lever 5 or another part of the kinematic chain and the viewing axis of the camera can be covered by the pivotable lever 5. Accordingly, then the status indicator 8 is to align and adjust.
  • FIG. 4 is a perspective view of the intermediate position of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a shown.
  • the perspective view corresponds to the viewing axis of the camera 7. It can be seen already partially masking the status indicator 8.
  • the status indicator 8 can be subdivided into further zones 11, wherein each of the other zones 11 is associated with one of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a. This makes it possible to check each of the switch contacts for its reliable switch-on or switch-off.
  • an additional coding may be provided in the detection area of the camera, which contains, for example, indications of the location, the type of switch, the switchgear, etc.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung eines Zustandes eines elektrischen Schaltgerätes mit einem Zustandsindikator, der in Abhängigkeit des Zustandes des Schaltgerätes abgedeckt oder freigegeben ist, wobei der Zustandsindikator während eines Schaltvorganges in Ruhe verbleibt und auf den Zustandsindikator eine Sichtachse zum Auslesen zuläuft, die aufgrund einer Antriebsbewegung einer kinematischen Kette zum Antrieb eines Schaltkontaktstückes unterbrochen oder freigegeben wird.The invention relates to a device for monitoring a state of an electrical switching device with a status indicator, which is covered or enabled depending on the state of the switching device, wherein the state indicator remains at rest during a switching operation and on the status indicator converges a visual axis for reading, the is interrupted or released due to a drive movement of a kinematic chain for driving a switching contact piece.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 55 588 A1 bekannt. Das bekannte Schaltgerät ist als Leistungsschalter ausgebildet und umfasst ein Gehäuse, einen Netzanschluss sowie einen Lastanschluss. Zwischen dem Netzanschluss und dem Lastanschluss ist eine schaltbare Kontaktstelle angeordnet. Bei einer Auslösung des elektrischen Schaltgerätes wird ein so genannter Auslösenocken betätigt und es erfolgt eine Öffnung der schaltbaren Kontaktstelle des bekannten elektrischen Schaltgerätes. Um den Schaltzustand des Schaltgerätes nach außen hin sichtbar zu machen, ist ein Züstandindikator vorgesehen. Der Zustandsindikator ist in Form einer schwenkbaren Wippe ausgebildet. Diese Wippe wird in Abhängigkeit des Schaltzustandes des bekannten Schaltgerätes verschwenkt und ist entweder durch ein Fenster hindurch sichtbar oder hinter eine Abdeckung geschwenkt.Such a device is for example from the German patent application DE 199 55 588 A1 known. The known switching device is designed as a circuit breaker and comprises a housing, a mains connection and a load connection. Between the mains connection and the load connection a switchable contact point is arranged. When the electrical switching device triggers a so-called release cam is actuated and there is an opening of the switchable contact point of the known electrical switching device. To make the switching state of the switching device to the outside visible, a Züstandindikator is provided. The status indicator is designed in the form of a pivotable rocker. This rocker is pivoted in response to the switching state of the known switching device and is visible either through a window or pivoted behind a cover.

Zusätzlich zu der während eines Schaltvorganges aufzubringenden Kraft für die Bewegung des Schaltkontaktstückes der schaltbaren Kontaktstelle des Schaltgerätes ist eine Kraft zur Bewegung des Zustandsindikators aufzubringen. Um die zusätzlich benötigte Kraft möglichst gering zu halten, ist für den Zustandsindikator eine leichte Konstruktion gewählt. Weiterhin ist das Drehlager des Zustandsindikators bei einem häufigen Schalten einem größeren Verschleiß unterlegen. Somit besteht ein Widerspruch zwischen einer leichtgängigen Ausgestaltung des Zustandsindikators um eine kraftsparende Bewegung zu erreichen und einer zuverlässigen dauerhaften Lagerung des Zustandsindikators.In addition to the applied during a switching operation force for the movement of the switching contact piece of the switchable contact point of the switching device is a force to apply the movement of the state indicator. In order to keep the additionally required force as low as possible, a light construction is selected for the status indicator. Farther the rotary bearing of the status indicator is subject to greater wear during frequent switching. Thus, there is a contradiction between a smooth design of the state indicator to achieve a power-saving movement and a reliable permanent storage of the state indicator.

Aus der WO 99/49484 ist bekannt, einen Trennschalter mittels einer Kamera zu überwachen.From the WO 99/49484 It is known to monitor a circuit breaker by means of a camera.

Beispielsweise ist aus der Patentschrift DE 199 60 399 B4 , der FR 2 388 399 , der DE 2 107 992 und der GB 599,421 bekannt, einen Lichtstrahl zu nutzen, welcher je nach Zustand eines elektrischen Schaltgerätes beispielsweise von einem Schaltkontaktstück unterbrochen wird.For example, from the patent DE 199 60 399 B4 , of the FR 2 388 399 , of the DE 2 107 992 and the GB 599,421 known to use a light beam, which is interrupted depending on the state of an electrical switching device, for example, from a switching contact piece.

Dabei wird jeweils eine Unterbrechung des Lichtstrahles oder ein Passieren des Lichtstrahles ausgewertet. Aufgrund dieser lediglich qualitativen Auswertung ist es beispielsweise nicht möglich, Störstellungen oder ein sicheres Einfahren und Kontaktieren von Schaltkontaktstücken ineinander zu erkennen.In each case, an interruption of the light beam or a passing of the light beam is evaluated. Because of this merely qualitative evaluation, it is not possible, for example, to detect interference or safe retraction and contact of switching contact pieces into each other.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung eines Zustandes eines elektrischen Schaltgerätes anzugeben, die einen Zustandsindikator aufweist, der eine lange Lebensdauer aufweist sowie ein zuverlässiges Anzeigen des Schaltzustandes gewährleistet.The invention is therefore based on the object to provide a device for monitoring a state of an electrical switching device, which has a status indicator, which has a long life and ensures reliable display of the switching state.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zustandsindikator in mehrere abdeckbare Bereiche unterteilt ist.The object is achieved in a device of the type mentioned in the present invention, that the state indicator is divided into several coverable areas.

Die Schaltvorgänge an elektrischen Schaltgeräten erfolgen oftmals sprungartig. Aufgrund eines raschen Schaltvorganges können auch Vibrationen auftreten, die sich über die gesamte Schalteinrichtung ausdehnen. Wählt man einen Zustandsindikator, der während eines Schaltvorganges in Ruhe verbleibt, können Stoß- und Schwingungserscheinungen sich nicht mehr mit einer Bewegung des Zustandsindikators überlagern. Dadurch wird die Dauerhaltbarkeit des Zustandsindikators verbessert. Da nunmehr die Bewegung der Schaltkontakte des Schaltgerätes von einer gegebenenfalls vorhandenen Bewegung des Zustandsindikators entkoppelt ist, kann die notwendige Antriebsenergie vermindert werden. Dadurch können Energiespeicher verkleinert sowie die kinematische Kette zur Übertragung der Bewegung geringer dimensioniert werden.The switching operations on electrical switching devices often take place suddenly. Due to a rapid switching operation and vibrations can occur, which extend over the entire switching device. If one selects a status indicator which remains at rest during a switching operation, shock and vibration phenomena can no longer be superposed with a movement of the status indicator. This improves the durability of the condition indicator. Since now the movement of the switching contacts of the switching device is decoupled from an optionally existing movement of the state indicator, the necessary drive energy can be reduced. As a result, energy storage can be reduced and the kinematic chain for transmitting the movement can be made smaller.

Durch das Unterbrechen einer Sichtachse zum Auslesen des Zustandsindikators kann auf aufwendige konstruktive Ausgestaltungen verzichtet werden. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Elemente der kinematischen Kette, wie beispielsweise Gestänge, Bolzen, Zahnräder, Ketten, Klappen oder ähnliches in die Sichtachse bewegt werden. Da in einer kinematischen Kette zum Bewegen eines bewegbaren Schaltkontaktstückes eines elektrischen Schaltgerätes eine Bewegung zu übertragen ist, kann die damit verbundene Verschiebung von einzelnen Elementen genutzt werden, um den Zustandsindikator abzudecken bzw. freizugeben. Dadurch wird erreicht, dass keine zusätzlich zu bewegenden Teile bzw. Massen in das kinematische System einzubringen sind.By interrupting a visual axis for reading the status indicator can be dispensed with elaborate structural configurations. It can be provided, for example, that elements of the kinematic chain, such as linkages, bolts, gears, chains, flaps or the like are moved in the visual axis. Since a movement is to be transmitted in a kinematic chain for moving a movable switching contact piece of an electrical switching device, the associated displacement of individual elements can be used to cover or release the status indicator. This ensures that no additional to moving parts or masses are to be introduced into the kinematic system.

Eine Unterteilung des Zustandsindikators kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine,Skalierung angeordnet ist, an welcher ein Voranschreiten des Schaltvorganges abgelesen werden kann. So ist es auch leicht möglich, beispielsweise bei einer Störstellung oder einem Blockieren eines bewegbaren Schaltkontaktstückes während eines Schaltvorganges, eine Risikoabwägung vorzunehmen. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass der Zustandsindikator verschiedene Bereiche aufweist, die beispielsweise durch farblich unterschiedliche Markierungen, durch eine Kodierung in Form von Buchstaben, Ziffern, Barcodes oder ähnliches gekennzeichnet sind. Somit kann sichergestellt werden, dass erst nach dem Freigeben bestimmter Abschnitte ein wirkliches Öffnen der Schaltkontaktstücke signalisiert wird. Weiterhin kann der Zustandsindikator auch in unterschiedliche Bereiche für mehrere bewegbare Schaltkontaktstücke unterteilt sein, so dass jedem der Schaltkontaktstücke ein separat abzudeckender Bereich zugeordnet ist.A subdivision of the status indicator can be effected, for example, by arranging a scaling at which a progression of the switching process can be read off. So it is also easily possible to make a risk assessment, for example, in an imposition or blocking a movable switching contact piece during a switching operation. Furthermore, it can also be provided that the status indicator has different areas, which are characterized, for example, by color-different markings, by a coding in the form of letters, numbers, barcodes or the like. Thus, it can be ensured that a real opening of the switching contact pieces is signaled only after the release of certain sections. Furthermore, the status indicator can also be subdivided into different areas for a plurality of movable switching contact pieces, so that each of the switching contact pieces is assigned a region to be covered separately.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Zustandsindikator den Schaltzustand des elektrischen Schaltgerätes abbildet.A further advantageous embodiment can provide that the status indicator maps the switching state of the electrical switching device.

Die Schaltkontakte eines elektrischen Schaltgerätes sind oftmals nicht direkt einsehbar. Umhüllungen, wie beispielsweise Lichtbogenlöschkammern oder ähnliches, verhindern einen direkten Einblick. Für einen Bediener oder Benutzer eines elektrischen Schaltgerätes ist es jedoch notwendig, den Schaltzustand zu erkennen. Dadurch kann beispielsweise eine sichere Feststellung eines freigeschalteten Leitungsabschnittes erfolgen.The switching contacts of an electrical switching device are often not directly visible. Envelopes, such as arc quenching chambers or the like, prevent direct insight. For an operator or user of an electrical switching device, however, it is necessary to detect the switching state. As a result, for example, a reliable determination of an unlocked line section done.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Zustandsindikator zumindest teilweise von einem Schaltkontaktstück des Schaltgerätes abdeckbar ist.A further advantageous embodiment can provide that the status indicator can be at least partially covered by a switching contact piece of the switching device.

Werden die Schaltkontaktstücke genutzt um den Zustandsindikator abzudecken, wird eine sehr zuverlässige Zustandsanzeige gewährleistet. So kann selbst bei einer Störung, beispielsweise einem Verbiegen eines Hebels in der kinematischen Kette des Antriebsstranges stets die aktuelle Schaltstellung der Schaltkontaktstücke abgebildet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich die bewegbaren Schaltkontaktstücke eines Schaltkontaktes des elektrischen Schaltgerätes in eine Sichtachse zum Auslesen des Zustandsindikators hineinbewegen.If the switching contacts are used to cover the status indicator, a very reliable status display is guaranteed. Thus, even with a fault, such as a bending of a lever in the kinematic chain of the drive train always the current switching position of the switching contact pieces are displayed. It can be provided that move the movable switching contact pieces of a switching contact of the electrical switching device in a visual axis for reading the status indicator.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Zustandsindikator von mehreren Schaltkontaktstücken abdeckbar ist.A further advantageous embodiment can provide that the status indicator can be covered by a plurality of switching contact pieces.

Bei dem Vorliegen von mehreren Schaltkontakten an einem elektrischen Schaltgerät, beispielsweise bei einem Schaltgerät in 3-phasiger Ausführung, ist es wünschenswert, den Schaltzustand aller drei Schaltkontakte zu erfassen. Bei einer entsprechenden Anordnung der bewegbaren Schaltkontaktstücke, beispielsweise mit einem diagonalen Versatz zu einer Sichtachse zum Auslesen des Zustandsindikators, kann zuverlässig der Schaltzustand der Gesamteinrichtung überwacht werden. Selbst bei einem separaten Antrieb jedes einzelnen der Schaltkontaktstücke ist eine zuverlässige Überwachung möglich. Somit kann die Unzuverlässigkeit eines repräsentativ für den Schaltzustand aller bewegbaren Schaltkontaktstücke ausgewählten Schaltkontaktstückes überwunden werden. Nunmehr ist sichergestellt, dass der Zustand jedes einzelnen Schaltkontaktstückes überwacht werden kann.In the presence of a plurality of switching contacts on an electrical switching device, for example in a switching device in 3-phase design, it is desirable to detect the switching state of all three switching contacts. With a corresponding arrangement of the movable switching contact pieces, for example with a diagonal offset to a visual axis for reading out the status indicator, the switching state of the overall device can be reliably monitored. Even with a separate drive each of the switching contact pieces reliable monitoring is possible. Thus, the unreliability of a switch contact piece selected representatively for the switching state of all the movable switch contact pieces can be overcome. Now it is ensured that the state of each switching contact piece can be monitored.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Zustandsindikator innerhalb eines druckgasdichten Kapselungsgehäuses angeordnet ist.A further advantageous embodiment can provide that the status indicator is arranged within a pressure-gas-tight encapsulating housing.

Druckgasdichte Kapselungsgehäuse sind im Allgemeinen aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigt. Gegebenenfalls sind einzelne kleine Sichtfenster in das Kapselungsgehäuse eingelassen. Durch diese Sichtfenster kann beispielsweise die Sichtachse zur Auswertung des Zustandsindikators verlaufen. Da diese Sichtachse nicht an bestimmte Vorrichtungen gebunden sein muss, wie beispielsweise Kabel und Leitungen, muss eine konstruktive Überarbeitung des Kapselungsgehäuses nicht vorgenommen werden. Der Zustandsindikator kann dabei beispielsweise an einer Wandung des Kapselungsgehäuses befestigt sein bzw. die Wandung des Kapselungsgehäuses kann selbst als Zustandsindikator ausgebildet sein.Compressive gas-tight encapsulating housings are generally made of an opaque material. Optionally, individual small viewing windows are embedded in the encapsulating housing. By means of these viewing windows, for example, the viewing axis can run to evaluate the status indicator. Since this visual axis does not have to be bound to specific devices, such as cables and wires, a constructive revision of the encapsulating must not be made. The status indicator can be fastened, for example, to a wall of the encapsulating housing or the wall of the encapsulating housing can itself be designed as a status indicator.

Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Zustandsindikator optisch erfassbar ist.Furthermore, it may be advantageously provided that the status indicator is optically detectable.

Eine optische Erfassung des Zustandsindikators ist auch ohne zusätzlich einzusetzende technische Vorrichtungen allein durch das menschliche Auge möglich. Dadurch kann eine sehr kostengünstige Überwachung der Kontaktstellen eines elektrischen Schaltgerätes erfolgen. Die elektrischen Schaltgeräte können beispielsweise Trennschalter, Erdungsschalter, kombinierte Trenn-Erdungsschalter, Lastschalter, Lasttrennschalter oder auch Leistungsschalter sein. Eine Unterteilung des Zustandsindikators in mehrere Bereiche gestattet ein schnelles und sicheres Ablesen.An optical detection of the condition indicator is also possible without additional technical devices alone by the human eye. This can be done a very cost-effective monitoring of the contact points of an electrical switching device. The electrical switching devices may be, for example, disconnectors, earthing switches, combined disconnecting earthing switches, load switches, switch disconnectors or circuit breakers. A subdivision of the status indicator into several areas allows a fast and safe reading.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante kann vorsehen, dass der Zustandsindikator von einem optischen Sensor, insbesondere einer Kamera überwacht ist.A further embodiment variant can provide that the status indicator is monitored by an optical sensor, in particular a camera.

Durch die Verwendung eines optischen Sensors kann die vom Zustandsindikator ablesbare Information gewandelt werden und in elektronischer Form über weite Strecken transportiert werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass in einer Leitstelle von Ferne der Schaltzustand eines Schaltgerätes überwacht wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn als optischer Sensor eine Kamera zum Einsatz gelangt. Mittels der Kamera kann ein reales Abbild von Schaltkontakten und Zustandsindikator in die Leitwarte übertragen werden. Neben der Überwachung des Zustandsindikators kann in dem Erfassungsfeld des optischen Sensors eine zusätzliche Kodierung angeordnet sein. Diese Kodierung kann beispielsweise eine Bezeichnung des Schaltgerätes, der Schaltanlage, eines Ortes oder ähnliches sein. Dadurch ist es möglich, auch bei einer entfernten Bedienung bzw. Überwachung leicht einen Überblick zu erhalten. Dadurch wird die Gefahr von Fehlhandlungen vermindert. Selbst bei einer elektronischen Datenverarbeitung eines Kamerabildes bleiben die Informationen über die Schaltstelle und die zusätzliche Kodierung zusammenhängend erhalten. Weiterhin kann mittels der optischen Erfassung auch der Zustand der Schaltkontakte diagnostiziert werden. So kann beispielsweise ein verstärkter Materialabrieb oder auch ein verstärkter Abbrand von Kontaktbereichen erkannt werden.By using an optical sensor, the information readable by the status indicator can be converted and transported in electronic form over long distances. This makes it possible, for example, that the switching state of a switching device is monitored remotely in a control center. It is particularly advantageous if a camera is used as an optical sensor. By means of Camera can be a real image of switching contacts and status indicator transmitted to the control room. In addition to the monitoring of the status indicator, an additional coding can be arranged in the detection field of the optical sensor. This coding can be, for example, a designation of the switching device, the switchgear, a location or the like. This makes it possible to easily get an overview even with a remote operation or monitoring. This reduces the risk of mistakes. Even with electronic data processing of a camera image, the information about the switching point and the additional coding remain coherent. Furthermore, the state of the switching contacts can also be diagnosed by means of the optical detection. Thus, for example, an increased abrasion of material or an increased burning of contact areas can be detected.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann weiterhin vorsehen, dass der Zustandsindikator eine flächenartige Markierung ist.An advantageous embodiment may further provide that the status indicator is a planar marking.

Eine Flächenartige Markierung gestattet es, den Zustandsindikator auch von weitem leicht und zuverlässig ablesen zu können. Flächenartige Markierungen können leicht an Gehäusewandungen befestigt werden. Als solches sind sie kostengünstig. Zusätzliche Anzeigeelemente sind somit nicht erforderlich.A surface-like marking makes it possible to read the status indicator from a distance easily and reliably. Area-like markings can be easily attached to housing walls. As such, they are inexpensive. Additional display elements are therefore not required.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung schematisch gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.In the following the invention is shown schematically with reference to an embodiment in a drawing and described in more detail below.

Dabei zeigt die

Figur 1
drei Schaltkontakte eines elektrischen Schaltgerätes in einer geöffneten Stellung, die
Figur 2
die drei Schaltkontakte des elektrischen Schaltgerätes in einer Zwischenstellung, die
Figur 3
die drei Schaltkontakte des elektrischen Schaltgerätes in einer geschlossenen Stellung sowie die
Figur 4
die drei Schaltkontakte des elektrischen Schaltgerätes in der Zwischenstellung in Richtung einer Sichtachse zum Auslesen eines Zustandsindikators.
It shows the
FIG. 1
three switching contacts of an electrical switching device in an open position, the
FIG. 2
the three switching contacts of the electrical switching device in an intermediate position, the
FIG. 3
the three switching contacts of the electrical switching device in a closed position and the
FIG. 4
the three switching contacts of the electrical switching device in the intermediate position in the direction of a visual axis for reading a status indicator.

Die Figuren zeigen ein elektrisches Schaltgerät 1. Das elektrische Schaltgerät 1 weist einen ersten, einen zweiten sowie einen dritten Schaltkontakt 2, 3, 4 auf. Der erste Schaltkontakt 2 weist ein erstes bewegbares Schaltkontaktstück 2a sowie ein erstes Gegenkontaktstück 2b auf. Ebenso weisen der zweiten und der dritte Schaltkontakt 3, 4 jeweils ein bewegbares Schaltkontaktstück 3a, 4a sowie ein feststehendes Gegenkontaktstück 3b, 4b auf. Die bewegbaren Kontaktstücke 2a, 3a, 4a sind bolzenförmig ausgebildet. Die Gegenkontaktstücke 2b, 3b, 4b sind rohrförmig ausgebildet. Die bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a fahren bei einem Einschaltvorgang in die rohrförmigen Gegenkontaktstücke 2b, 3b, 4b, ein. Die bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a sind über eine kinematische Kette, die einen schwenkbaren Hebel 5 aufweist, bewegbar. Der schwenkbare Hebel 5 ist beispielsweise mittels eines elektromagnetischen Antriebes oder eines Federspeicherantriebes schwenkbar. Das Schaltgerät 1 ist innerhalb eines Kapselungsgehäuses 6 angeordnet. Das Kapselungsgehäuse 6 ist als die Schaltkontakte 2, 3, 4 umgebendes druckgasdichtes Gehäuse ausgebildet. Das Innere des Kapselungsgehäuses 6 ist mit einem unter erhöhtem Druck stehenden Isoliergas, beispielsweise SF6 oder N2, befüllt. Innerhalb des Kapselungsgehäuses 6 ist ein optischer Sensor 7 in Form einer Kamera angeordnet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Kamera 7 außerhalb des Kapselungsgehäuses 6 angeordnet ist und durch ein Sichtfenster in das Innere der Anordnung hinein blickt. Die Kamera 7 erfasst den Schaltbereich der drei bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a und 4a. In Sichtrichtung der Kamera 7 hinter den bewegbaren Schaltkontaktstücken 2a, 3a, 4a liegend, ist ein Zustandsindikator 8 angeordnet. Der Zustandsindikator 8 ist im vorliegenden Beispiel auf der Innenwandung des Kapselungsgehäuses 6 angeordnet. Der Zustandsindikator 8 ist flächenartig ausgebildet und weist mehrere Bereiche auf. Die Bereiche sind zum einen farblich markiert und zum anderen sind die mit einer alphanumerischen Beschriftung versehen. Im offenen Zustand der Schaltkontakte 2, 3, 4, wie in der Figur 1 dargestellt, ist eine Sichtachse 9 der Kamera 7 frei auf den Zustandsindikator gerichtet. Der mit der Bezeichnung "OPEN" markierte Bereich kann durch die Kamera 7 eingesehen werden. Während eines Schaltvorganges bewegen sich die bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a in Richtung der Gegenkontaktstücke 2b, 3b, 4b. Mit zunehmender Bewegung der bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a in Richtung der Gegenkontaktstücke 2b, 3b, 4b wird die Sichtachse 9 der Kamera unterbrochen. Dadurch sind durch die Kamera 7 nur noch einzelne Bereiche des Zustandsindikators 8 einsehbar. Bei der in der Figur 2 dargestellten Zwischenstellung, die beispielsweise auch einer Störstellung entspricht, ist eine freie Sichtachse 9 nur noch auf den mit "???" versehenen Bereich gegeben. Der mit "???" symbolisch versehene Bereich deutet darauf hin, dass der Schaltzustand momentan unklar ist.The figures show an electrical switching device 1. The electrical switching device 1 has a first, a second and a third switching contact 2, 3, 4. The first switching contact 2 has a first movable switching contact piece 2a and a first mating contact piece 2b. Likewise, the second and the third switching contact 3, 4 each have a movable switching contact piece 3a, 4a and a fixed counter-contact piece 3b, 4b. The movable contact pieces 2a, 3a, 4a are bolt-shaped. The mating contact pieces 2b, 3b, 4b are tubular. The movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a move at a switch-on in the tubular mating contact pieces 2b, 3b, 4b, a. The movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a are movable via a kinematic chain, which has a pivotable lever 5. The pivotable lever 5 is pivotable, for example by means of an electromagnetic drive or a spring-loaded drive. The switching device 1 is arranged within an encapsulating housing 6. The encapsulating 6 is formed as the switching contacts 2, 3, 4 surrounding pressure-gas-tight housing. The interior of the encapsulating 6 is with an under elevated pressure insulating gas, such as SF 6 or N 2 , filled. Within the encapsulating housing 6, an optical sensor 7 is arranged in the form of a camera. Alternatively, it can also be provided that the camera 7 is arranged outside the encapsulating housing 6 and looks through a viewing window into the interior of the arrangement. The camera 7 detects the switching range of the three movable switching contact pieces 2a, 3a and 4a. In the viewing direction of the camera 7 behind the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a lying, a status indicator 8 is arranged. The state indicator 8 is arranged on the inner wall of the encapsulating housing 6 in the present example. The status indicator 8 has a planar design and has several areas. The areas are colored on the one hand and on the other hand they are provided with an alphanumeric inscription. In the open state of the switching contacts 2, 3, 4, as in the FIG. 1 illustrated, a viewing axis 9 of the camera 7 is directed freely on the status indicator. The area marked "OPEN" can be viewed by the camera 7. During a switching operation, the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a move in the direction of the mating contact pieces 2b, 3b, 4b. With increasing movement of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a in the direction of the mating contact pieces 2b, 3b, 4b, the viewing axis 9 of the camera is interrupted. As a result, only individual areas of the status indicator 8 can be viewed by the camera 7. When in the FIG. 2 shown intermediate position, which for example also corresponds to a fault position, a free visual axis 9 is only on the with "???" provided area. The one with "???" symbolically provided area indicates that the switching state is currently unclear.

Bei dem in der Figur 3 dargestellten eingeschalteten Zustand der Schaltkontakte 2, 3, 4 ist die Sichtachse 9 der Kamera 7 vollständig durch die bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a verdeckt. Der Zustandsindikator 8 ist nunmehr nicht mehr einsehbar. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass an den bewegbaren Schaltkontaktstücken Markierungen 10, wie Nuten, Farbringe oder andere Anzeigevorrichtungen angebracht sind. Diese werden erst dann sichtbar, wenn eine zuverlässige Einschaltstellung der bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a erreicht ist.In the in the FIG. 3 shown switched state of the switching contacts 2, 3, 4, the viewing axis 9 of the camera 7 is completely covered by the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a. The status indicator 8 is now no longer visible. In addition, it may be provided that markings 10, such as grooves, colored rings or other display devices, are attached to the movable switching contact pieces. These are only visible when a reliable closed position of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a is reached.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der optische Sensor, insbesondere die Kamera 7, die Stellung des schwenkbaren Hebels 5 oder eines anderen Teiles der kinematischen Kette erfasst und die Sichtachse der Kamera durch den schwenkbaren Hebel 5 abdeckbar ist. Dementsprechend ist dann auch der Zustandsindikator 8 auszurichten und zu justieren.Alternatively, it can also be provided that the optical sensor, in particular the camera 7, detects the position of the pivotable lever 5 or another part of the kinematic chain and the viewing axis of the camera can be covered by the pivotable lever 5. Accordingly, then the status indicator 8 is to align and adjust.

In der Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht der Zwischenstellung der bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a gezeigt. Die perspektivische Ansicht entspricht der Sichtachse der Kamera 7. Zu erkennen ist die bereits teilweise Verdeckung des Zustandsindikators 8. Weiterhin kann bei einer derartigen Ausrichtung von Schaltkontakten 2, 3, 4 der Zustandsindikator 8 in weitere Zonen 11 unterteilt werden, wobei jeweils jede der weiteren Zonen 11 einem der bewegbaren Schaltkontaktstücke 2a, 3a, 4a zugeordnet ist. Dadurch ist es möglich, jeden der Schaltkontakte auf seine zuverlässige Einschalt- bzw. Ausschaltstellung hin zu überprüfen. Weiterhin kann in dem Erfassungsbereich der Kamera eine zusätzliche Kodierung angebracht sein, die beispielsweise Hinweise auf den Ort, den Schaltertyp, die Schaltanlage usw. enthält.In the FIG. 4 is a perspective view of the intermediate position of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a shown. The perspective view corresponds to the viewing axis of the camera 7. It can be seen already partially masking the status indicator 8. Furthermore, with such an orientation of switching contacts 2, 3, 4, the status indicator 8 can be subdivided into further zones 11, wherein each of the other zones 11 is associated with one of the movable switching contact pieces 2a, 3a, 4a. This makes it possible to check each of the switch contacts for its reliable switch-on or switch-off. Furthermore, an additional coding may be provided in the detection area of the camera, which contains, for example, indications of the location, the type of switch, the switchgear, etc.

Claims (8)

  1. Apparatus for monitoring a state of an electrical switching device (1) having a state indicator (8) which is covered or uncovered as a function of the state of the switching device (1), wherein the state indicator (8) remains at rest during a switching process and a viewing axis (9) for reading runs to the state indicator (8) and is interrupted or cleared on the basis of a drive movement of a kinematic chain for driving of a switching contact piece (2a, 3a, 4a),
    characterized in that
    the state indicator (8) is subdivided into a plurality of areas (11) which can be covered.
  2. Apparatus according to Claim 1,
    characterized in that
    the state indicator (8) images the switching state of the electrical switching device (1).
  3. Apparatus according to one of Claims 1 to 2,
    characterized in that
    the state indicator (8) can be at least partially covered by a switching contact piece (2a, 3a, 4a) of the switching device (1).
  4. Apparatus according to Claim 3,
    characterized in that
    the state indicator (8) can be covered by a plurality of switching contact pieces (2a, 3a, 4a).
  5. Apparatus according to one of Claims 1 to 4,
    characterized in that
    the state indicator (8) is arranged within a compressed-gas-tight encapsulating housing (6).
  6. Apparatus according to one of Claims 1 to 5,
    characterized in that
    the state indicator (8) can be detected optically.
  7. Apparatus according to Claim 6,
    characterized in that
    the state indicator (8) is monitored by an optical sensor (7), in particular a camera.
  8. Apparatus according to one of Claims 1 to 7,
    characterized in that
    the state indicator (8) is an area marking.
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