EP2064725A1 - Adapter für einen hauptstrombahn-abgriff eines schaltgeräts - Google Patents

Adapter für einen hauptstrombahn-abgriff eines schaltgeräts

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EP2064725A1
EP2064725A1 EP06805334A EP06805334A EP2064725A1 EP 2064725 A1 EP2064725 A1 EP 2064725A1 EP 06805334 A EP06805334 A EP 06805334A EP 06805334 A EP06805334 A EP 06805334A EP 2064725 A1 EP2064725 A1 EP 2064725A1
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EP
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switching device
adapter
evaluation unit
flow path
main flow
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Withdrawn
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EP06805334A
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English (en)
Spanish (es)
French (fr)
Inventor
Georg Bollinger
Johann Drexler
Bardo Koppmann
Arno Schneiderhan
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H2089/065—Coordination between protection and remote control, e.g. protection job repartition, mutual assistance or monitoring

Definitions

  • the invention relates to an adapter for producing an electrically conductive connection between at least one main flow path of a switching device and an evaluation unit for determining the state of a protective device upstream of the switching device.
  • the invention further relates to an evaluation unit for determining the state of a switching device having at least one main flow path upstream protection device, a communication module for a switching device with at least one main flow path for communication with the switching device and a controller for the switching device via ever .anne a communication connection and a system a switching device and a protective device upstream of this, which can be connected via at least one main current path, an adapter and an evaluation unit.
  • Such an adapter or such system is used in particular in load feeders such as motor starters.
  • Switching devices for load feeders are used e.g. used in switchgear, which are usually protected in several levels against short-circuits (supply, distribution, consumers).
  • the condition of the e.g. Motor starter characterized by the control of the switching device, such as a contactor, by the feedback of the controlled switching device state and by the notification of the state of the at least one upstream protection device, e.g. may be a circuit breaker, a fuse or an overvoltage protection relay.
  • the invention has for its object to provide an adapter for a switching device that allows monitoring of the switching device upstream protection device with minimal wiring.
  • the invention is further based on the object of specifying an evaluation unit, a communication module, a switching device and a system comprising a switching device, a protective device connected upstream thereto, an adapter and an evaluation unit.
  • an adapter for producing an electrically conductive connection between at least one main current path of a switching device and an evaluation unit for determining the state of a protective device upstream of the switching device, wherein the adapter is mechanically connectable to the switching device and has contact interfaces for connecting the evaluation unit ,
  • the object is further achieved by an evaluation unit, a communication module, a switching device and a system with the features specified in claim 4, 5, 6 and 7 respectively.
  • the at least one main current path of the switching device is connected via an electrically conductive connection with a respective contact interface on the adapter.
  • the evaluation unit eg as an additional module, can then be connected to these contact interfaces (contacting points, areas or points), without or only with small changes to the switching device.
  • the state of the protective device can be determined, for example, by a voltage measurement on the at least one main flow path of the evaluation unit.
  • the additional information is obtained in the simplest way that a voltage is present at the switching device.
  • This direct evaluation of the switching state of the protective device on the switching device eliminates the previously required wiring to an additional auxiliary switch on the protection device, with the wiring effort and a possible source of error is minimized.
  • the proposed solution is also independent of the spatial structure (branch or line-oriented) in a control cabinet and, in the case of small changes to the switching device, also independent of the connection technology.
  • the adapter has at least one connection lug for tapping off the at least one main flow path in a connection space. Through the tap in the terminal compartment in which the cables are e.g. connected to a consumer or a protective device, no change in the switching device is required in this embodiment of the adapter.
  • the adapter must be adapted to the type of connection to be used.
  • the adapter has at least one spring element for tapping the at least one main flow path through a respective recess provided in the switching device for insertion of the at least one spring element.
  • 5 shows a communication module with an integrated evaluation unit
  • FIG. 6 shows an embodiment of a switching device which is connected to the adapter of Figure 3,
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a switching device which is connected to the adapter of Figure 4.
  • Figures 1 and 2 each show an adapter 1 with contact interfaces for an evaluation unit 2 and terminal lugs 3, by means of which there is a tap of the main current paths in a connection space of a switching device.
  • the adapter 1 For mounting, the adapter 1 is plugged onto the switching device, the attachment and contacting of the main flow paths takes place in the embodiments shown by means of screw.
  • the shape of the two adapters 1 is adapted for various switching devices, cf. 6 and 7. Both adapters 1 have three conclusion flags 3 for a tap off three main current paths, with no changes to the switching device are required by the tap in the terminal compartment.
  • the evaluation unit which determines the state of a protective device upstream of the switching device, for example by means of a voltage measurement, can be connected to the contact interfaces for the evaluation unit 2 (ie different adapters 1, but common contact interfaces for the evaluation unit 2).
  • Figures 3 and 4 each show an adapter 1 with contact-cut parts for an evaluation unit 2 and spring elements 4 such as resilient pins for electrical contacting of the main current paths of a switching device and for a tolerance compensation.
  • spring elements 4 such as resilient pins for electrical contacting of the main current paths of a switching device and for a tolerance compensation.
  • FIG. 5 shows a communication module 5 with an integrated evaluation unit.
  • the contact interfaces of the evaluation unit 6 contact the corresponding contact interfaces 2 of the adapter 1, s. Figures 1 to 4.
  • a communication connection between the communication module 5 and switching device 8, for example for coil control of the switching device 8, is given by the communication interfaces 7.
  • the communication module 5 is simply connectable by plugging on the corresponding contact interfaces 2, 10 with the switching device 8. The mechanical Connection takes place via a coupling point of the switching device 8.
  • Figures 6 and 7 each show a switching device 8 with contact-cut parts 10 in a housing 9 for communication with a communication module 5.
  • an adapter 1 By plugging mechanically connected to the switching device 8 is an adapter 1 with contact interfaces for an evaluation unit 2, as shown in FIG 3 and 4, respectively.
  • the switching device 8 For receiving the spring elements 4 of the adapter 1, the switching device 8 recesses, through which the spring elements 4 can contact the main current paths of the switching device 8.
  • the invention relates to an adapter for producing an electrically conductive connection between at least one main current path of a switching device and an evaluation unit for determining the state of a protective device upstream of the switching device.
  • an adapter is proposed for producing an electrically conductive connection between at least one main flow path of a switching device and an evaluation unit for determining the state of a protective device upstream of the switching device, wherein the adapter can be mechanically connected to the switching device and has contact interfaces for connecting the evaluation unit.
  • the direct evaluation of the switching state of the protective device on the switching device eliminates the previously required wiring to an additional auxiliary switch on the relay, with the wiring effort and a possible source of error is minimized.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung. Um eine Überwachung einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung mit minimalem Verdrahtungsaufwand zu ermöglichen, wird ein Adapter vorgeschlagen zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung, wobei der Adapter mechanisch mit dem Schaltgerät verbindbar ist und Kontaktschnittstellen zum Anschluss der Auswerteeinheit aufweist. Durch die direkte Auswertung des Schaltzustands des Schutzorgans am Schaltgerät entfällt die bisher erforderliche Verdrahtung zu einem zusätzlichen Hilfsschalter am Schutzgerät, wobei mit dem Verdrahtungsaufwand auch eine mögliche Fehlerquelle minimiert wird.

Description

Adapter für einen Hauptstrombahn-Abgriff eines Schaltgerätes
Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner eine Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer einem Schaltgerät mit zumindest einer Hauptstrombahn vorgeschalteten Schutzvorrichtung, ein Kommunikationsmodul für ein Schaltgerät mit zumindest einer Hauptstrombahn zur Kommunikation mit dem Schaltgerät und einer Steuerung für das Schaltgerät über je .zumindest eine Kommunikationsanbindung sowie ein System aus einem Schaltgerät und einer diesem vorgeschalteten Schutzvorrichtung, die über zumindest eine Hauptstrombahn verbindbar sind, einem Adapter und einer Auswerteeinheit.
Ein derartiger Adapter bzw. derartiges System kommt insbesondere bei Verbraucherabzweigen wie beispielsweise Motorstartern zum Einsatz. Schaltgeräte für Verbraucherabzweige werden z.B. in Schaltanlagen eingesetzt, die im Regelfall in mehreren Ebenen gegen Kurzschlüsse abgesichert werden (Einspei- sung, Verteilung, Verbraucher) . Dabei ist der Zustand des z.B. Motorstarters gekennzeichnet durch die Ansteuerung des Schaltgerätes, beispielsweise eines Schützes, durch die Rückmeldung des angesteuerten Schaltgerätezustands sowie durch die Meldung des Zustands der zumindest einen vorgeschalteten Schutzvorrichtung, die z.B. ein Leistungsschalter, eine Sicherung oder ein Überspannungsschutzrelais sein kann.
Das Problem liegt darin, dass, bedingt durch die typische Aufbauweise im Schaltschrank, Aufwand für die Verdrahtung dieser Signale entsteht, da je Abzweig sechs Verdrahtungslei- tungen nötig sind, entweder direkt zu einer Steuerung, wie z.B. einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) , für das Schaltgerät, oder zu einer Kommunikationsanschaltung, die mit der SPS über eine Kommunikationsanbindung wie beispielsweise ein Feldbussystem oder eine Punkt-zu-Punkt-Anbindung verbunden ist. Auch beim Einsatz von Kommunikationssystemen zur Verdrahtungseinsparung muss weiterhin zum Schutzgerät verdrahtet werden. Hierbei erfolgt die Meldung des Zustands der Schutzvorrichtung durch einen zusätzlichen Hilfsschalter am Schutzgerät, wodurch allerdings das Anliegen einer Spannung am Schaltgerät nicht erkannt wird. Durch den hohen Verdrahtungsaufwand sind diese herkömmlichen Lösungen nicht nur zeit- und kostenaufwendig, sondern bergen auch eine mögliche Fehlerquelle bei der Verdrahtung in sich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Adapter für ein Schaltgerät anzugeben, der eine Überwachung einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung mit minimalem Verdrahtungsaufwand erlaubt .
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Auswerteeinheit, ein Kommunikationsmodul, ein Schaltgerät sowie ein System aus einem Schaltgerät, einer diesem vorgeschalteten Schutzvorrichtung, einem Adapter und einer Auswerteeinheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Adapter zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes und einer Auswerteein- heit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung, wobei der Adapter mechanisch mit dem Schaltgerät verbindbar ist und Kontaktschnittstellen zum Anschluss der Auswerteeinheit aufweist.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch eine Auswerteeinheit, ein Kommunikationsmodul, ein Schaltgerät und ein System mit den in Anspruch 4, 5, 6 bzw. 7 angegebenen Merkmalen. Die zumindest eine Hauptstrombahn des Schaltgeräts ist über je eine elektrisch leitende Verbindung mit einer jeweiligen Kontaktschnittstelle am Adapter verbunden. An diesen Kontakt- Schnittstellen (Kontaktierpunkte, -flächen oder -stellen) kann dann die Auswerteeinheit, z.B. als zusätzliches Modul, angeschlossen werden, ohne oder nur mit kleinen Änderungen am Schaltgerät. Hierbei kann der Zustand der Schutzvorrichtung z.B. durch eine Spannungsmessung an der zumindest einen Hauptstrombahn von der Auswerteeinheit ermittelt werden.
Hierdurch wird auf einfachste Weise die Zusatzinformation erlangt, dass eine Spannung am Schaltgerät vorliegt. Durch diese direkte Auswertung des Schaltzustands des Schutzorgans am Schaltgerät entfällt die bisher erforderliche Verdrahtung zu einem zusätzlichen Hilfsschalter am Schutzgerät, wobei mit dem Verdrahtungsaufwand auch eine mögliche Fehlerquelle minimiert wird. Dazu ist die vorgeschlagene Lösung auch unabhängig vom räumlichen Aufbau (abzweig- oder zeilenorientiert) in einem Schaltschrank und, bei kleinen Änderungen am Schaltge- rät, auch unabhängig von der Anschlusstechnik.
In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung weist der Adapter zumindest eine Anschlussfahne für einen Abgriff der zumindest einen Hauptstrombahn in einem Anschlussraum auf. Durch den Abgriff im Anschlussraum, in dem die Kabel z.B. zu einem Verbraucher oder einer Schutzvorrichtung angeschlossen werden, ist bei dieser Ausgestaltungsform des Adapters keine Änderung am Schaltgerät erforderlich. Allerdings ist hier der Adapter an die zu verwendende Anschlussart anzupassen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der A- dapter zumindest ein Federelement für einen Abgriff der zumindest einen Hauptstrombahn durch eine jeweilige im Schalt- gerät für einen Einschub des zumindest einen Federelementes vorgesehene Ausnehmung auf. Hierdurch ist zwar eine kleine
Änderung am Schaltgerät erforderlich, dafür ist diese Lösung unabhängig von der verwendeten Anschlussart wie z.B. Schraub- anschluss, Federzugklemmen oder Schnellverbinder.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel eines Adapters mit Anschlussfahnen,
FIG 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Adapters mit Anschlussfahnen,
FIG 3 ein Ausführungsbeispiel eines Adapters mit Feder- elementen,
FIG 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Adapters mit Federe1ementen,
FIG 5 ein Kommunikationsmodul mit einer integrierten Auswerteeinheit ,
FIG 6 ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgerätes, das mit dem Adapter aus Fig 3 verbunden ist,
FIG 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaltgerätes, das mit dem Adapter aus Fig 4 verbunden ist.
Die Figuren 1 und 2 zeigen je einen Adapter 1 mit Kontakt- Schnittstellen für eine Auswerteeinheit 2 und Anschlussfahnen 3, mittels derer ein Abgriff der Hauptstrombahnen in einem Anschlussraum eines Schaltgerätes erfolgt . Zur Montage wird der Adapter 1 auf das Schaltgerät gesteckt, die Befestigung und Kontaktierung der Hauptstrombahnen erfolgt bei den ge- zeigten Ausführungsformen mittels Schraubanschluss . Die Form der beiden Adapter 1 ist für verschiedene Schaltgeräte ange- passt, vgl. Fig. 6 und 7. Beide Adapter 1 weisen drei An- schlussfahnen 3 für einen Abgriff von drei Hauptstrombahnen auf, wobei durch den Abgriff im Anschlussraum keine Änderungen am Schaltgerät erforderlich sind. Die Auswerteeinheit, die den Zustand einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutz- Vorrichtung z.B. mittels einer Spannungsmessung ermittelt, kann an den Kontaktschnittstellen für die Auswerteeinheit 2 angeschlossen werden (d.h. unterschiedliche Adapter 1, jedoch gemeinsame Kontaktschnittstellen für die Auswerteeinheit 2) .
Die Figuren 3 und 4 zeigen je einen Adapter 1 mit Kontakt- schnittsteilen für eine Auswerteeinheit 2 und Federelementen 4 wie beispielsweise federnde Stifte für eine elektrische Kontaktierung der Hauptstrombahnen eines Schaltgerätes und für einen Toleranzausgleich. Auch hier sind die unterschied- liehen Formen der Adapter 1 für verschiedene Arten von
Schaltgeräten vorgesehen, s. Figuren 6 und 7, in denen die Adapter 1 mit den passenden Schaltgeräten gezeigt sind. So z.B. sind die Federelemente 4 des Adapters in Fig 4 für das Schaltgerät in Fig 7 etwas länger ausgebildet. Durch den Ab- griff mittels der Federelemente 4 sind bei diesen Ausführungsformen allerdings kleine Änderungen am Schaltgerät 8 notwendig, da dieses passende Ausnehmungen für die Federelemente 4 aufweisen muss. Dafür ist die Adapterlösung dieser Figuren unabhängig von der Anschlussart (z.B. Schrauban- Schluss, Federzugklemmen oder Schnellverbinder) .
Fig 5 zeigt ein Kommunikationsmodul 5 mit einer integrierten Auswerteeinheit. Die Kontaktschnittstellen der Auswerteeinheit 6 kontaktieren die entsprechenden Kontaktschnittstellen 2 der Adapter 1, s. Figuren 1 bis 4. Eine Kommunikationsanbindung zwischen Kommunikationsmodul 5 und Schaltgerät 8, beispielsweise zur Spulenansteuerung des Schaltgeräts 8, ist durch die Kommunikationsschnittstellen 7 gegeben. In dieser Ausführungsform ist das Kommunikationsmodul 5 einfach durch Aufstecken auf die entsprechenden Kontaktschnittstellen 2, 10 elektrisch mit dem Schaltgerät 8 verbindbar. Die mechanische Verbindung erfolgt über eine Ankoppelstelle des Schaltgerätes 8.
Die Figuren 6 und 7 zeigen je ein Schaltgerät 8 mit Kontakt- schnittsteilen 10 in einem Gehäuse 9 für eine Kommunikationsanbindung mit einem Kommunikationsmodul 5. Durch Aufstecken mechanisch mit dem Schaltgerät 8 verbunden ist jeweils ein Adapter 1 mit Kontaktschnittstellen für eine Auswerteeinheit 2, wie in Figur 3 bzw. 4 dargestellt. Zur Aufnahme der Feder- elemente 4 der Adapter 1 weist das Schaltgerät 8 Ausnehmungen auf, durch die die Federelemente 4 die Hauptstrombahnen des Schaltgeräts 8 kontaktieren können.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Adapter zur Her- Stellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrichtung. Um eine Überwachung einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutzvorrich- tung mit minimalem Verdrahtungsaufwand zu ermöglichen, wird ein Adapter vorgeschlagen zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät vorgeschalteten Schutz- Vorrichtung, wobei der Adapter mechanisch mit dem Schaltgerät verbindbar ist und Kontaktschnittstellen zum Anschluss der Auswerteeinheit aufweist. Durch die direkte Auswertung des Schaltzustands des Schutzorgans am Schaltgerät entfällt die bisher erforderliche Verdrahtung zu einem zusätzlichen Hilfs- Schalter am Schutzgerät, wobei mit dem Verdrahtungsaufwand auch eine mögliche Fehlerquelle minimiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Adapter (1) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest einer Hauptstrombahn eines Schaltgerätes (8) und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät (8) vorgeschalteten Schutzvorrichtung, wobei der Adapter (1) mechanisch mit dem Schaltgerät (8) verbindbar ist und Kontaktschnittstellen (2) zum Anschluss der Auswerteeinheit aufweist .
2. Adapter nach Anspruch 1, wobei der Adapter (1) zumindest eine Anschlussfahne (3) für einen Abgriff der zumindest einen Hauptstrombahn in einem Anschlussraum aufweist .
3. Adapter nach Anspruch 1, wobei der Adapter (1) zumindest ein Federelement (4) für einen Abgriff der zumindest einen Hauptstrombahn durch eine jeweilige im Schaltgerät (8) für einen Einschub des zumindest einen Federelementes (4) vorgesehene Ausnehmung aufweist.
4. Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer einem Schaltgerät (8) mit zumindest einer Hauptstrombahn vorgeschalteten Schutzvorrichtung, wobei die Auswerteeinheit zu- mindest eine Kontaktschnittstelle (6) zur Kontaktierung der zumindest einen Hauptstrombahn mittels einer jeweiligen dafür vorgesehenen Kontaktschnittstelle (2) eines Adapters (1) , die über je eine elektrisch leitende Verbindung des Adapters (1) mit einem Abgriff der Hauptstrombahn verbunden ist, sowie Mittel zur Herstellung einer lösbaren mechanischen Verbindung mit dem Schaltgerät (8) aufweist.
5. Kommunikationsmodul (5) für ein Schaltgerät (8) mit zumindest einer Hauptstrombahn zur Kommunikation mit dem Schaltge- rät (8) und einer Steuerung für das Schaltgerät über je zumindest eine Kommunikationsanbindung, wobei die zumindest eine Kommunikationsanbindung mit dem Schaltgerät (8) als zumin- dest eine KontaktSchnittstelle (10) in einem Gehäuse (9) des Schaltgerätes (8) ausgeführt ist und wobei das Kommunikationsmodul (5) derart ausgebildet ist, dass eine Auswerteeinheit nach Anspruch 4 in das Kommunikationsmodul (5) integ- rierbar ist.
6. Schaltgerät (8) mit zumindest einer Hauptstrombahn und zumindest einer für einen Einschub eines Federelementes (4) eines Adapters (1) zur Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen der Hauptstrombahn und einer Auswerteeinheit zur Ermittlung des Zustandes einer dem Schaltgerät (8) vorgeschalteten Schutzvorrichtung vorgesehenen Ausnehmung.
7. System aus einem Schaltgerät (8) nach Anspruch 6 und einer diesem vorgeschalteten Schutzvorrichtung, die über zumindest eine Hauptstrombahn verbindbar sind, sowie einem Adapter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und einer Auswerteeinheit nach Anspruch 4.
8. System nach Anspruch 7, wobei das System ein Kommunikationsmodul (5) nach Anspruch 5 aufweist .
9. System nach Anspruch 7 oder 8 , wobei das Schaltgerät (8) als Schütz ausgeführt ist.
10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Schutzvorrichtung als Leistungsschalter oder Überlastrelais ausgeführt ist.
EP06805334A 2006-09-21 2006-09-21 Adapter für einen hauptstrombahn-abgriff eines schaltgeräts Withdrawn EP2064725A1 (de)

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