ЭЛЕКТРОУСТАНОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ Российский патент 2011 года по МПК H02H3/00 H02H5/12 

Изобретение относится к электроустановочному устройству для эксплуатации электрической сети питания потребителей и для зависимого от необходимости управления уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей, содержащему, по меньшей мере, один первый выключатель для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя и/или части сети от сети питания потребителей, по меньшей мере, один первый датчик для обнружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания отключает от сети питания потребителей в течение первого времени срабатывания первый выключатель и, таким образом, первого потребителя и/или часть сети, причем электроустановочное устройство содержит, по меньшей мере, один первый блок управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления.

В традиционных электроустановочных устройствах для эксплуатации электрической сети питания потребителей предусмотрены защитные устройства, с помощью которых отдельные потребители или целые части сети могут отсоединяться от нее, если какой-либо важный для безопасности параметр, например ток повреждения, превышает предельное значение. Эти предельные значения зависят от используемого выключателя и не подвержены влиянию фактических условий. Это приводит к тому, что зоны, предусмотренные для пребывания людей и/или домашних животных, рассчитаны на высокий уровень безопасности, т.е. на низкие предельные значения срабатывания, что может привести к ненужным отключениям сети и, тем самым, к неготовым к эксплуатации установкам, хотя от такого отключения сети ввиду отсутствия жильцов и потому также опасности для жизни и здоровья можно было бы обойтись.

В US 2006/114630 А1 описано электрораспределительное устройство, которое посредством датчиков определяет присутствие людей в окружении токоведущих проводников и в таком случае снижает предельные значения для отключения сети.

В ЕР 1075068 А описано отключение части сети, если в этой части сети не течет ток.

Задачей изобретения является создание электроустановочного устройства описанного выше рода, с помощью которого можно было бы устранить названные недостатки, избежать ненужных отключений сети и достичь высокой готовности сети к эксплуатации при одновременно высокой защите жильцов.

Согласно изобретению это достигается за счет того, что первый блок управления и контроля содержит, по меньшей мере, одни часы, в частности таймер, для задаваемого автоматического и управляемого по времени согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания.

За счет этого можно избежать ненужных отключений сети и достичь ее высокой готовности к эксплуатации, управлять уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей в зависимости от необходимости и в присутствии нуждающихся в защите живых существ, в частности людей и полезных животных, соблюдать высокий уровень безопасности, а отсюда низкие предельные значения срабатывания и короткое время срабатывания, тогда как в отсутствие таких нуждающихся в защите живых существ соблюдается лишь низкий уровень защиты, отвечающий требованиям к защите зданий или оборудования, в частности пожарной защите, благодаря чему можно предотвратить отказы электрической сети питания потребителей из-за ее ненужных отключений для защиты отсутствующих, нуждающихся в ней живых существ. За счет этого можно достичь особенно простого вида управления или контроля электроустановочного устройства, поскольку предельные значения срабатывания и время срабатывания в зависимости от времени автоматически регулируются или согласовываются посредством блока управления и контроля. Это предпочтительно, прежде всего, в зонах с регулируемым временем пребывания и/или временем отсутствия персонала или жильцов, поскольку, кроме простого управления временем, может не потребоваться никаких дополнительных компонентов.

В этой связи в одном варианте осуществления изобретения первый блок управления и контроля содержит, по меньшей мере, одну коммутирующую логику, в частности микропроцессор. За счет этого посредством блока управления и контроля могут выполняться также комплексные задачи управления и/или контроля, например согласование первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания вследствие дополнительных параметров управления только в качестве времени, причем, например, дополнительные параметры, например данные установки тревожной сигнализации, могут быть привлечены для согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания, или могут быть логически связаны с временем в качестве параметра управления.

В другом варианте осуществления изобретения первый блок управления и контроля имеет, по меньшей мере, один выход и/или, по меньшей мере, один вход, в частности шинный интерфейс и/или радиоинтерфейс. За счет этого блок управления и контроля может передавать данные на дисплей или осуществлять согласование первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания, по меньшей мере, в одном первом блоке срабатывания, например, за счет подачи первого предельного значения срабатывания на выход блока управления и контроля, к которому подключен первый блок срабатывания.

В другом варианте осуществления изобретения электроустановочное устройство содержит, по меньшей мере, одно первое средство для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида в задаваемом первом окружении первого потребителя и/или части сети, которое выполнено для передачи данных о присутствии на первый блок управления и контроля. За счет этого согласование первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания можно сделать зависимым от присутствия первого живого существа. Благодаря этому такие живые существа, в частности люди и/или полезные или домашние животные, могут быть особенно защищены установочным устройством, и такая особая защита не приводит к увеличенным отказам установочного устройства в отсутствие таких первых живых существ.

Один вариант осуществления изобретения может состоять в том, что первое средство для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида выполнено в виде камеры, инфракрасного датчика, датчика движения, вибродатчика, фотореле и/или микрофона. За счет этого возможно простое и высокофункциональное выполнение, по меньшей мере, одного первого средства для установления присутствия первого живого существа, что позволяет просто и точно определять его присутствие.

В другом варианте осуществления изобретения данные о присутствии являются параметром управления для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания. За счет этого согласование первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания можно осуществлять на основе присутствия первого живого существа в зоне вокруг потребителя или части сети и поэтому чисто в зависимости от необходимости.

В одном варианте осуществления изобретения переданное первым блоком управления и контроля на блок срабатывания первое предельное значение срабатывания при обнаружении первого живого существа в первом окружении ниже, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения. Это обеспечивает полную защиту первого живого существа от поражения электрическим током сети через установочное устройство.

В одном варианте осуществления изобретения переданное первым блоком управления и контроля на блок срабатывания первое время срабатывания при обнаружении первого живого существа в первом окружении короче, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения. За счет этого может достигаться эффективная защита оборудования, причем можно избежать ложных срабатываний и, тем самым, простоев оборудования вследствие слишком низких предельных значений срабатывания.

В другом варианте осуществления изобретения, в котором первый датчик выполнен в виде датчика тока, датчика напряжения, датчика тока повреждения, температурного датчика, датчика вредных газов и/или датчика дыма, первый датчик имеет, по меньшей мере, один выход, в частности аналоговый выход и/или цифровой выход, и выполнен для передачи первой измеренной величины на первый блок управления и контроля и/или первый блок срабатывания. За счет этого возможна передача первой измеренной величины на блок управления и контроля или блок обработки. Благодаря этому датчик может располагаться отдельно от коммутационного аппарата, что, прежде всего, в случае обширных частей сети дает возможность определения всей обширной ситуации части сети.

В этой связи в одном варианте осуществления изобретения первый блок срабатывания содержит, по меньшей мере, одну первую компараторную схему для сравнения первой измеренной величины с первым предельным значением срабатывания. Это представляет собой особенно простое устройство сравнения первой измеренной величины с первым предельным значением срабатывания.

Другой возможный вариант может состоять в том, что первый блок срабатывания содержит, по меньшей мере, один блок анализа первой измеренной величины в области времени и/или в области изображений, включающий в себя, в частности, микропроцессор, микроконтроллер и/или цифровой сигнальный процессор, причем для первой области времени и/или области изображений предусмотрено первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания, а для второй области времени и/или области изображений - второе предельное значение срабатывания и/или второе время срабатывания. За счет этого первую измеренную величину можно оценивать не только в отношении абсолютной величины, например в отношении порогового или эффективного значения, и сравнить с предельным значением срабатывания, но и рассматривать как изменяющийся по времени и частоте сигнал и соответственно в отношении его поведения в области времени и/или области изображений, например в частотном диапазоне, причем для различных областей могут быть предусмотрены различные предельные значения срабатывания. За счет этого можно дополнительно повысить безопасность электроустановочного устройства, поскольку для разных видов или токов повреждения можно использовать разные или специальные критерии оценки.

В одном варианте осуществления изобретения первый датчик, первый блок срабатывания и первый выключатель выполнены за одно целое в виде защитного выключателя, в частности линейного защитного выключателя, выключателя защиты от токов повреждения, выключателя дифференциальной токовой защиты, комбинированного выключателя и/или силового защитного выключателя. За счет этого возможно особенно простое и компактное выполнение объекта изобретения.

В этой связи в одном варианте осуществления изобретения управляемый первым блоком управления и контроля первый включающий аппарат взаимодействует с первым выключателем. За счет этого после отключения потребителя возможно также его автоматическое включение.

Изобретение относится далее к способу эксплуатации, в частности, предложенного электроустановочного устройства с электрической сетью питания потребителей, содержащего, по меньшей мере, один первый выключатель для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя и/или части сети от сети питания потребителей, по меньшей мере, один первый датчик для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью или подвергаемой воздействию ею физической величины и, по меньшей мере, один первый блок срабатывания, причем при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания за счет пропорциональной первой величине первой измеренной величины первый выключатель отключается от сети питания потребителей первым блоком срабатывания в течение первого времени срабатывания, в результате чего от сети питания потребителей отключается потребитель и/или часть сети, причем первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления задается и автоматически согласовывается посредством первого блока управления и контроля.

Задачей изобретения является создание способа описанного выше рода, с помощью которого можно было бы избежать ненужных отключений сети и достичь высокой готовности сети к эксплуатации при одновременно высокой защите жильцов.

Согласно изобретению это достигается за счет того, что первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания задается по времени и автоматически согласовывается.

За счет этого можно избежать ненужных отключений сети и достичь ее высокой готовности к эксплуатации, управлять уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей в зависимости от необходимости и в присутствии нуждающихся в защите живых существ, в частности людей и полезных животных, соблюдать высокий уровень безопасности, а отсюда низкие предельные значения срабатывания и короткое время срабатывания, тогда как в отсутствие таких нуждающихся в защите живых существ соблюдается лишь низкий уровень защиты, отвечающий требованиям к защите зданий или оборудования, в частности пожарной защите, благодаря чему можно предотвратить отказы электрической сети питания потребителей из-за ее ненужных отключений для защиты отсутствующих, нуждающихся в ней живых существ. За счет этого можно достичь особенно простого вида управления или контроля электроустановочного устройства, поскольку предельные значения срабатывания и время срабатывания в зависимости от времени автоматически регулируются посредством блока управления и контроля. Это предпочтительно, прежде всего, в зонах с регулируемым временем пребывания и/или отсутствия персонала или жильцов, поскольку, кроме простого управления временем, не требуется никаких дополнительных компонентов.

В другом варианте осуществления изобретения обнаруживается присутствие первого живого существа задаваемого вида в задаваемом первом окружении первого потребителя и/или части сети. За счет этого предельными значениями срабатывания и временем срабатывания можно управлять в зависимости от фактического присутствия живых существ.

Один вариант осуществления изобретения может состоять в том, что первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания согласовывается в зависимости от присутствия первого живого существа в первом окружении. За счет этого соответствующая защита, образованная соответствующими предельными значениями срабатывания и временем срабатывания, может быть привязана к присутствию первого живого существа. Благодаря этому можно образовать род безопасной зоны вокруг первого живого существа, которая «движется заодно» с ним, поэтому соответственно низкие предельные значения срабатывания и короткое время срабатывания «движутся заодно» с движущимся через комплексное электроустановочное устройство первым живым существом и «окружают» его по типу невидимой защитной оболочки.

В другом варианте осуществления изобретения при обнаружении первого живого существа в первом окружении на блок срабатывания подается первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания, которое меньше, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения. Это обеспечивает полную защиту первого живого существа от поражения электрическим током сети через установочное устройство. Благодаря этому может достигаться эффективная защита оборудования, причем можно избежать ложных срабатываний и, тем самым, простоев оборудования вследствие слишком низких предельных значений срабатывания.

Изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых в качестве примера изображены особенно предпочтительные варианты его осуществления. На чертежах представлено:

фиг.1 - блок-схема первого варианта установочного устройства;

фиг.2 - блок-схема второго варианта установочного устройства;

фиг.3 - блок-схема третьего варианта установочного устройства;

фиг.4 - блок-схема четвертого варианта установочного устройства;

фиг.5 - блок-схема пятого варианта установочного устройства;

фиг.6 - блок-схема шестого варианта установочного устройства;

фиг.7 - блок-схема седьмого варианта установочного устройства.

На фиг.1-7 изображены различные варианты электроустановочного устройства 1 для эксплуатации электрической сети 2 питания потребителей, содержащего, по меньшей мере, один первый выключатель 3 для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя 4 от сети 2, по меньшей мере, один первый датчик 5 для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью 2 или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок 6 срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания за счет пропорциональной первой величине первой измеренной величины отключает от сети 2 в течение первого времени срабатывания первый выключатель 3 и, таким образом, первого потребителя 4, причем электроустановочное устройство 1 содержит, по меньшей мере, один первый блок 7 управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления.

За счет этого можно избежать ненужных отключений потребителей 4 или частей 30 сети 2 и достичь высокой готовности сети 2 к эксплуатации, управлять уровнем безопасности в сети 2 в зависимости от необходимости и в присутствии нуждающихся в защите живых существ, в частности людей и полезных животных, соблюдать высокий уровень безопасности, а отсюда низкие предельные значения срабатывания и короткое время срабатывания, тогда как в отсутствие таких нуждающихся в защите живых существ соблюдается лишь низкий уровень защиты, отвечающий требованиям к защите зданий или оборудования, в частности пожарной защите, благодаря чему можно предотвратить отказы сети 2 из-за ее ненужных отключений для защиты отсутствующих, нуждающихся в ней живых существ.

Предложенные электроустановочные устройства 1 предназначены для эксплуатации любого типа электрической сети 2 питания потребителей. В частности, они предназначены для электрических сетей 2 питания конечных потребителей или сетей бытового электроснабжения, эксплуатируемых, например, в Европе с напряжением 230/400 В. Ниже сеть 2 питания потребителей названа просто сеть 2. За счет предложенных электроустановочных устройств 1 от сети 2 могут отключаться потребители 4 или целые ее части 30, т.е. участки. Частью 30 сети 2, как показано на фиг.1-7, называется отключаемый первым выключателем 3 участок сети 2. Если это не указано иначе, то направленные ниже на отключение первого потребителя 4 от сети 2 рассуждения могут относиться также к отключению от нее части 30. Это может быть предусмотрено, в частности, для защиты первых живых существ и оборудования от воздействий электрического тока. Так называемыми первыми или нуждающимися в защите живыми существами являются при этом, в частности, люди, домашние и сельскохозяйственные животные.

Предложенные электроустановочные устройства 1 содержат, по меньшей мере, один первый выключатель 3, который соединяет, по меньшей мере, одного первого потребителя 4 или часть 30 с сетью 2 или предназначен для их отключения от сети 2. Первый выключатель 3 может представлять собой любой тип выключателя 3, который способен выключать ожидаемые токи при отключении потребителя 4 от сети 2, например, также в случае короткого замыкания. В частности, первый выключатель 3 выполнен в виде защитного выключателя 13, как это подробно описано ниже. С первым выключателем 3 взаимодействует, по меньшей мере, один первый блок 6 срабатывания, или первый выключатель 3 содержит такой блок 6 срабатывания, благодаря чему первый выключатель 3 может отключаться с автоматическим управлением. Первый блок 6 срабатывания может быть выполнен при этом, например, в виде электромагнитного устройства, которое с электрическим управлением отключает первый выключатель 3. Кроме того, электроустановочное устройство 1 содержит, по меньшей мере, один первый датчик 5 для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью 2 или подвергаемой влиянию ею первой физической величины, например напряжения, тока, в частности тока повреждения, и/или температуры. Поэтому датчик 5 выполнен, в частности, в виде датчика тока, суммирующего трансформатора тока, дифференциального трансформатора тока и/или термоэлемента. Может быть предусмотрен также датчик вредных газов. Измеренная датчиком 5 первая величина передается на первый блок 6 срабатывания, причем это может происходить как проводным, так и беспроводным путем, например посредством света или по радио, и датчик 5 имеет предпочтительно, по меньшей мере, один выход 12, в частности аналоговый и/или цифровой, и выполнен для передачи первой измеренной величины на первый блок 7 управления и контроля и/или на блок 6 срабатывания. Последний содержит средства, чтобы сравнивать измеренные значения с задаваемым первым предельным значением срабатывания и при превышении первого предельного значения срабатывания за счет первой измеренной величины отключать выключатель 3 в течение первого времени срабатывания и, таким образом, отключать потребителя 4 от сети 2 или часть 30 как таковую. Для этого особенно предпочтительно блок 6 срабатывания содержит компараторную схему для сравнения первой измеренной величины с первым предельным значением срабатывания, причем последнее может быть образовано задаваемым уровнем напряжения. Также блок 6 срабатывания может содержать, по меньшей мере, один блок анализа первой измеренной величины в области времени и/или в области изображений, включающий в себя, в частности, микропроцессор, микроконтроллер и/или цифровой сигнальный процессор, причем для первой области времени и/или области изображений предусмотрено первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания, а для второй области времени и/или области изображений - второе предельное значение срабатывания и/или второе время срабатывания. При этом можно учитывать временную характеристику первой измеренной величины, т.е. возрастает ли она или убывает или имеет ли в течение задаваемой продолжительности времени задаваемое третье предельное значение срабатывания. Первую измеренную величину можно рассматривать как зависимый от частоты сигнал и преобразовать его из области времени в область изображений, например в виде быстрого преобразования Фурье, wavelet-преобразования или преобразования Лапласа, в результате чего можно продолжить анализ первой измеренной величины и, как сказано выше, предусмотреть для различных предельных значений срабатывания и времени срабатывания различные области времени и/или изображений. Так, известно, что действие электрического тока на человека сильно зависит от частоты, поэтому для защиты человека от поражений электрическим током различные частотные диапазоны измеренного тока повреждения в виде первого измеренного значения предпочтительно сравниваются с различными предельными значениями.

Как показано на фиг.1-4, датчик 5, блок 6 срабатывания и/или выключатель 3 выполнены в виде отдельных элементов, которые расположены или взаимодействуют в сети. За счет этого можно, например, отделить выключатель 3 от датчика 5 и регистрировать первую измеренную величину в другом месте, нежели в том, где расположен выключатель 3. Это может быть предпочтительным, прежде всего, в случае нескольких датчиков 5, поскольку за счет этого возникает более широкая картина фактических физических условий в отключаемой выключателем 3 части 30 сети. Также, по меньшей мере, два из названных выше элементов могут быть расположены в общем корпусе, и сообща могут использоваться, например, также отдельные узлы, т.е., например, наружу предусмотрен только один интерфейс, а отдельный шинный контроллер распределяет принятые данные по элементам. Особенно предпочтительно датчик 5, блок 6 срабатывания и выключатель 3 выполнены за одно целое в виде защитного выключателя 13, в частности линейного защитного выключателя, выключателя защиты от токов повреждения, выключателя дифференциальной токовой защиты, комбинированного выключателя и/или силового защитного выключателя, что позволяет реализовать особенно простую и компактную схему.

Согласно изобретению электроустановочное устройство 1 содержит, по меньшей мере, один первый блок 7 управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления. С помощью такого блока 7, по меньшей мере, одно первое предельное значение срабатывания или, по меньшей мере, одно первое время срабатывания можно согласовать с локальными или временными условиями. При этом блок 7 может быть предназначен для согласования предельных значений срабатывания и времени срабатывания всех взаимодействующих с блоком 7 блоков 6 срабатывания. Если это не требуется для различения, то ниже и в соответствии с формулой изобретения используется только первое предельное значение срабатывания или первое время срабатывания, причем это не является ограничением только одним предельным значением срабатывания, первым временем срабатывания или одним блоком 6 срабатывания.

Предпочтительно блок 7 содержит, по меньшей мере, одну коммутирующую логику, в частности микропроцессор, а для связи с другими элементами электроустановочного устройства он имеет, по меньшей мере, один выход 8 и/или, по меньшей мере, один вход 9, в частности шинный интерфейс 27 и/или радиоинтерфейс 26, причем выход 8 и вход 9 могут быть выполнены цифровыми и/или аналоговыми, или может быть предусмотрен любой вид шинного интерфейса 27. В одном особенно простом варианте, по меньшей мере, один выход 8 выполнен в виде аналогового выхода, на который подается непосредственно первое предельное значение срабатывания в виде электрического напряжения, и соединен непосредственно с входом соответствующей блоку 6 срабатывания компараторной схемы. Также может быть предусмотрено, что посредством выхода 8 и/или шинного интерфейса 27 и/или радиоинтерфейса 26 на блок 6 срабатывания передается оцифрованное первое предельное значение срабатывания и/или оцифрованное первое время срабатывания, что, в частности, имеет преимущество более высокой помехозащищенности за счет применяемого кодирования источника и/или кодирования канала, и дополнительно обеспечивает одновременную передачу нескольких предельных значений срабатывания или времен срабатывания, что, в частности, предпочтительно при оценке первой измеренной величины в области изображений.

В случае простых электроустановочных устройств 1, изображенных, например, на фиг.1-3, блок 7 управляет первым предельным значением срабатывания и/или первым временем срабатывания в зависимости от времени. Это предпочтительно, прежде всего, в случае электроустановочных устройств 1, расположенных в зонах со строгими временными ограничениями доступа, например в управляемых по времени денежных хранилищах или общественных зданиях, таких как школы, метро или музеи. Поэтому в таких случаях блок 7 содержит, по меньшей мере, одни часы, в частности таймер, для задаваемого автоматического и управляемого по времени согласования первого предельного значения срабатывания.

На фиг.1 изображено базовое выполнение электроустановочного устройства 1, причем датчик 5 выполнен, например, в виде датчика тока повреждений. Потребитель 4, как во всех вариантах на фиг.1-7, может быть не только отдельным первым потребителем 4, а, напротив, речь может идти о задаваемом числе потребителей 4. Кроме того, электроустановочное устройство 1 защищает также, по меньшей мере, одну часть 30 сети, к которой, в частности посредством известных штепсельных разъемов, подключаются дополнительные потребители 4. Вариант на фиг.2 содержит дополнительно второй датчик 15, который расположен непосредственно на первом потребителе 4 и регистрирует непосредственно на нем индуцированные сетью 2 или подвергаемые воздействию ею первые физические величины. Это может быть, например, температурный датчик в зоне присоединительных зажимов потребителя 4, в частности сильноточного потребителя, например печи или токарного станка, поскольку недостаточное контактное давление в зоне присоединительных зажимов приводит к чрезмерному нагреву этой зоны, которому сопутствует опасность пожара, так что дополнительный контроль этой зоны ведет к дальнейшему повышению безопасности. В варианте на фиг.3 дополнительно к признакам варианта на фиг.2 предусмотрено статусное сообщение выключателя 3 блоку 7 посредством соответствующего соединения, причем управляемый блоком 7 первый включающий аппарат 14 взаимодействует с выключателем 3, в результате чего последний после отключения может быть снова включен. Дополнительно с блоком 7 соединены дисплей 16 и устройство 17 ввода, так что на блок могут передаваться также непосредственные управляющие команды, причем это соединение может быть выполнено как проводным, так и беспроводным.

В частности, в зонах, по времени нерегулярно посещаемых людьми и/или нуждающимися в защите животными, предпочтительно, если электроустановочное устройство 1 управляет первым предельным значением срабатывания и/или первым временем срабатывания в зависимости от присутствия первых живых существ в задаваемом первом окружении первого потребителя 4 или части 30 сети. За счет этого можно целенаправленно согласовать первое предельное значение срабатывания и/или первое временя срабатывания с присутствующими людьми или другими, нуждающимися в защите живыми существами или также с локальными условиями. Так, может быть предусмотрено, что первое предельное значение срабатывания выключателя защиты от токов повреждения, когда защищаемая зона, которая может включать в себя помещение или здание или же, например, только одного потребителя, например отдельный станок или печь, покинута первыми живыми существами, т.е. свободна от них, согласовывается только с оборудованием или защитой здания, что во многих случаях приравнивается к пожарной защите. Поэтому в описанных выше случаях при напряжении сети 230 В первое предельное значение срабатывания предусмотрено в случае тока повреждения I_N=300 мА. В случае присутствия первых живых существ это значение может быть установлено блоком 7, например, на I_N=30 мА, если, например, присутствующими первыми живыми существами являются дети. Это обеспечивает полную защиту первых живых существ, когда те присутствуют, тогда как в их отсутствие оборудование не отключается из-за ненужных ложных срабатываний, и это не вызывает длительных простоев со связанными с этим затратами.

Для управления или согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания посредством блока 7 может быть поэтому предпочтительно предусмотрено, что оно содержит, по меньшей мере, одно первое средство 10 для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида в задаваемом первом окружении первого потребителя 4, причем это первое окружение, как уже сказано, может простираться также на всю часть 30 сети, которая может питать или пронизывать, например, помещение или здание, или может касаться также только непосредственного и ближайшего окружения потребителя 4. По меньшей мере, одно первое средство 10 выполнено далее для передачи данных о присутствии на блок 7, причем данными о присутствии являются параметр управления для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания. Первые средства 10 имеют поэтому, по меньшей мере, один выход или шинный интерфейс для передачи данных о присутствии на блок 7.

Первые средства 10 для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида могут быть выполнены в виде датчика любого рода, который реагирует на присутствие первого живого существа задаваемого вида в первом окружении и указывает воспроизводимое изменение. Предпочтительно предусмотрено, что первое средство 10 для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида выполнено в виде камеры 11, инфракрасного датчика, датчика движения, вибродатчика, фотореле и/или микрофона. За счет этого можно обнаружить, по меньшей мере, присутствие живого существа задаваемого вида в первом окружении, и соответственно посредством блока 7 предельные значения срабатывания и время срабатывания можно согласовать в отношении максимально возможной готовности системы или сети к эксплуатации при максимально возможной защите первых живых существ. Первые средства 10 и/или блок 7 могут быть выполнены далее таким образом, что блок 7 обнаруживает как таковые самоходные и/или автоматически реагирующие машины, например роботы, которые могут находиться в первом окружении, и не путает их с первыми живыми существами. Это может осуществляться за счет специального анализа данных о присутствии или созданных первыми средствами 10 данных или посредством рода транспондера на роботах. На фиг.4 и 5 изображены простые варианты таких электроустановочных устройств 1, причем вариант на фиг.4 содержит первое средство 10 в виде камеры 11, а в варианте на фиг.5, как уже сказано, блок 6 срабатывания, выключатель 3 и датчик 5 выполнены за одно целое в виде защитного выключателя 13. На фиг.6 в схематичном виде электроустановочное устройство 1 изображено с четырьмя защитными выключателями 13, к каждому из которых подключен, по меньшей мере, один первый потребитель 4. Как видно, каждый защитный выключатель 13 защищает при этом всю последующую часть 30 сети.

За счет подходящего выбора первых средств 10 и оценки выработанных ими данных можно осуществить также определение отдельных индивидуумов с помощью первых средств 10 или блока 7. Так, за счет записи звука шагов можно не только обнаружить, но и определить первое живое существо, если в памяти хранятся соответствующие сравнительные данные. Благодаря этому можно установить, не приближается ли ребенок к опасному потребителю 4, например плите 28, и соответственно среагировать путем снижения предельных значений срабатывания для этого потребителя 4, 28. В целом, может быть предусмотрено, что переданное блоком 7 на блок 6 срабатывания первое предельное значение срабатывания при обнаружении первого живого существа в первом окружении ниже, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения, и/или что переданное блоком 7 на блок 6 срабатывания первое время срабатывания при обнаружении первого живого существа в первом окружении короче, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения. Поэтому первое живое существо, перемещающееся по зданию или квартире, схематично изображенной на фиг.7, окружено своего рода невидимой защитной оболочкой, которая привязана к присутствию живого существа в комнате или вблизи потребителя 4. На фиг.4 схематично изображена квартира с прихожей 19, общей комнатой 20, кухней 21, детской 22, ванной 23 и спальней 24, причем каждая комната или каждое помещение 19-24 защищено своим защитным выключателем 13. В отдельных помещениях, за исключением кухни 21, не показан ни один потребитель 4, однако они известным образом могут быть подключены к части 30 сети или к розеткам (не показаны). На кухне 21 изображена плита 28, защищенная своим защитным выключателем 13. Каждое помещение 19-24 содержит первые средства 10 для установления присутствия в нем живого существа задаваемого вида. Дополнительно в каждом помещении 19-24 установлен пожарный извещатель 18, например датчик дыма. Все эти компоненты соединены посредством шинных систем 29 с блоком 7, который дополнительно содержит радиоинтерфейс 26 и соединение с Интернетом 25, благодаря чему возможно дистанционное управление установочным устройством 1 или дистанционный запрос его статуса. В установочное устройство 1 может быть интегрирована установка тревожной сигнализации, или первые средства 10 для установления присутствия живого существа задаваемого вида в помещениях 19-24 могут передавать данные о присутствии также на установку тревожной сигнализации.

При эксплуатации электроустановочного устройства 1 с электрической сетью 2 питания потребителей, содержащего, по меньшей мере, один первый выключатель 3 для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя 4 и/или части 30 сети от сети 2, по меньшей мере, один первый датчик 5 для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью 2 или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок 6 срабатывания, причем при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания за счет пропорциональной первой величине первой измеренной величины первый выключатель 3 отключается посредством блока срабатывания в течение первого времени срабатывания, и, таким образом, первый потребитель 4 и/или часть 30 сети отключается от сети 2, предусмотрено, что первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания задается и автоматически согласовывается посредством, по меньшей мере, одного первого блока 7 управления и контроля в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления.

При этом помимо возможности задаваемого по времени и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания, в частности, предусмотрено, что за счет электроустановочного устройства 1 обнаруживается присутствие первого живого существа задаваемого вида в задаваемом первом окружении первого потребителя 4 или части 30 сети, т.е. в одном из помещений 19-24, и что первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания согласовывается в зависимости от присутствия первого живого существа в первом окружении, причем, в частности, при обнаружении первого живого существа в первом окружении на блок 6 срабатывания передается первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания, которое соответственно ниже или короче, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения, т.е., например, в случае присутствия первого живого существа в ванной 23 предельные значения срабатывания ниже, чем если бы в ванной 23 не было первого живого существа. Если электроустановочное устройство 1 содержит соответствующие первые средства 10 для обнаружения не только присутствия первого живого существа в окружении, но и дополнительно также для определения живого существа из заданного множества известных живых существ, то может быть предусмотрено, что, например, в случае присутствия детей блок 7 задает более низкие предельные значения срабатывания или более короткое время срабатывания, чем в случае присутствия взрослых, которые обладают более высокой сопротивляемостью против воздействий электрического тока. Такая оценка может осуществляться также на основе массы первого живого существа, т.е. живым существам малого веса присваиваются более низкие предельные значения срабатывания или более короткое время срабатывания, чем живым существам большого веса.

Другие предложенные варианты содержат лишь часть описанных признаков, причем может быть предусмотрена любая комбинация признаков, в частности также различных описанных вариантов.

В предложенном электроустановочном устройстве (1) для эксплуатации электрической сети (2) питания потребителей содержится, по меньшей мере, один первый выключатель (3) для отключения от сети (2) питания потребителей, по меньшей мере, одного первого потребителя (4) и/или части (30) сети, по меньшей мере, один первый датчик (5) для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью (2) питания потребителей или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок (6) срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания за счет пропорциональной измеренной величины и отключает от сети (2) питания потребителей в течение первого времени срабатывания первого выключателя (3), а также, по меньшей мере, один первый блок (7) управления и контроля, который содержит, по меньшей мере, один таймер для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления. Повышение уровня безопасности и высокой готовности сети к эксплуатации является техническим результатом изобретения. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Электроустановочное устройство (1) для эксплуатации электрической сети (2) питания потребителей и для зависимого от необходимости управления уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей, содержащее, по меньшей мере, один первый выключатель (3) для отключения от сети (2) питания потребителей, по меньшей мере, одного первого потребителя (4) и/или части (30) сети, по меньшей мере, один первый датчик (5) для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью (2) питания потребителей или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок (6) срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания за счет пропорциональной первой величине первой измеренной величины выполнен с возможностью отключения от сети (2) питания потребителей в течение первого времени срабатывания первого выключателя (3) и, таким образом, первого потребителя (4) и/или части (30) сети, причем электроустановочное устройство содержит, по меньшей мере, один первый блок (7) управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления, отличающееся тем, что первый блок (7) управления и контроля содержит, по меньшей мере, одни часы, в частности таймер, для задаваемого автоматического и управляемого по времени согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый блок (7) управления и контроля содержит, по меньшей мере, одну коммутирующую логику, в частности микропроцессор.

3. Устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что первый блок (7) управления и контроля имеет, по меньшей мере, один выход (8) и/или, по меньшей мере, один вход (9), в частности шинный интерфейс (27) и/или радиоинтерфейс (26).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, одно первое средство (10) для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида в задаваемом первом окружении первого потребителя (4) и/или части (30) сети, которое выполнено для передачи данных о присутствии на первый блок (7) управления и контроля.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что первое средство (10) для установления присутствия первого живого существа задаваемого вида выполнено в виде камеры (11), инфракрасного датчика, датчика движения, вибродатчика, фотореле и/или микрофона.

6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что данные о присутствии являются параметром управления для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что переданное первым блоком (7) управления и контроля на блок (6) срабатывания первое предельное значение срабатывания при обнаружении первого живого существа в первом окружении ниже, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что переданное первым блоком (7) управления и контроля на блок (6) срабатывания первое время срабатывания при обнаружении первого живого существа в первом окружении короче, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения.

9. Устройство по п.1, причем первый датчик (5) выполнен в виде датчика тока, датчика напряжения, датчика тока повреждения, температурного датчика, датчика вредных газов и/или датчика дыма, отличающееся тем, что первый датчик (5) имеет, по меньшей мере, один выход (12), в частности аналоговый выход и/или цифровой выход, и выполнен для передачи первой измеренной величины на первый блок (7) управления и контроля и/или первый блок (6) срабатывания.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый блок (6) срабатывания содержит, по меньшей мере, одну первую компараторную схему для сравнения первой измеренной величины с первым предельным значением срабатывания.

11. Устройство по п.1 или 10, отличающееся тем, что первый блок (6) срабатывания содержит, по меньшей мере, один блок анализа первой измеренной величины в области времени и/или в области изображений, включающий в себя, в частности, микропроцессор, микроконтроллер и/или цифровой сигнальный процессор, причем для первой области времени и/или области изображений предусмотрено первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания, а для второй области времени и/или области изображений - второе предельное значение срабатывания и/или второе время срабатывания.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый датчик (5), первый блок (6) срабатывания и первый выключатель (3) выполнены за одно целое в виде первого защитного выключателя (13), в частности линейного защитного выключателя, выключателя защиты от токов повреждения, выключателя дифференциальной токовой защиты, комбинированного выключателя и/или силового защитного выключателя.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемый первым блоком (7) управления и контроля первый включающий аппарат (14) взаимодействует с первым выключателем (3).

14. Способ эксплуатации электроустановочного устройства (1), в частности по одному из пп.1-13, с электрической сетью (2) питания потребителей, содержащего, по меньшей мере, один первый выключатель (3) для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя (4) и/или части (30) сети от сети (2) питания потребителей, по меньшей мере, один первый датчик (5) для обнаружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью (2) питания потребителей или подвергаемой воздействию ею физической величины и, по меньшей мере, один первый блок (6) срабатывания, причем при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания за счет пропорциональной первой величине первой измеренной величины от сети (2) питания потребителей посредством первого блока (6) срабатывания в течение первого времени срабатывания отключают первый выключатель (3) и, таким образом, потребитель (4) и/или часть (30) сети, причем первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления задают и автоматически согласовывают посредством первого блока (7) управления и контроля, отличающийся тем, что первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания задают по времени и автоматически согласовывают.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что обнаруживают присутствие первого живого существа задаваемого вида в задаваемом первом окружении первого потребителя (4) и/или части (30) сети.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания согласовывают в зависимости от присутствия первого живого существа в первом окружении.

17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что при обнаружении первого живого существа в первом окружении на блок срабатывания передают первое предельное значение срабатывания и/или первое время срабатывания, которое соответственно ниже или короче, чем в случае свободного от первых живых существ первого окружения.