Anordnung zum Prüfen der Erdschutzleitung an elektrischen GerÏten.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Prüfen der Erdschutzleitung an elek trischen Geräten, die an sich ortsfest oder auch ortsveränderlich sein können.
Beispielsweise findet die Einrichtung Anwendung bei elektrischen Werkzeugein- richtungen, wie StampfgerÏten, Vibratoren, Elektrohämmern, Bohrmaschinen, Schleif- maschinen, Holzbearbeitungsg. eräten, Spritzeinrichtungen, Schabern, Generatoren,, ortsver änderlichen Stromerzeugungsanlagen, FrÏsmaschinen und dergleichen. Mit besonderem Vorteil ist der Erfindungsgegenstand dort anzuwenden, wo überhaupt elektrische Maschinen und andere Geräte über längere Leitungen, wie stromzuführende Kabel, mit der Hauptstromleitung verbunden sind.
Bei allen Maschinen und andern Geräten, bei denen die Bedienungsperson der Gefahr ausgesetzt ist, durch Fehler im Gerät oder in der Stromzuf hrung unter den Einfluss stromleitender Teile zu kommen, hat man bisher schon sogenannte Erdschutzleitungen vorgesehen. Diese Erdschutzleitungen können aber ebenfalls irgendeiner Zerstörung unterliegen. Der Schutz wirkt aber nur, wenn die Erdschutzleitung in Ordnung ist.
Es ist weiterhin bekannt, elektrische Maschinen und andere Geräte, bei welchen die Möglichkeit eines Eörpersohlusses besteht, durch einen Trennschutzschalter zu sichern, welcher vorEintritt unzulässig hoher Berührungsspannung, etwa bei 22 Volt, die Anlage selbsttätig abschaltet. Hierbei ist ebenfalls wieder Voraussetzung, dass der Erdschutzleiter beiderseitig, und zwar vom Gerat zum Schalter, sowie vom Schalter zur Hilfserde in Ordnung ist. Eine Prüfung der beiden Schutzleiterteile ist bisher nicht mög- lich gewesen, da die am Trennschutzschalter befindliche Prüftaste nur einen künstlichen Fehlerstrom über die sogenannte Hilfserde leitet und bei einwandfreier Beschaffenheit dieser den Schalter zum Ansprechen bringt.
Damit kann nur der Teil der Erdschutz- leitung zwischen dem Trennschutzschalter und der Erde geprüft werden.
Wie bereits erwähnt, hat die ganze Anlage nur dann Sinn, wenn auch der Erdschutzleiterteil vom Gerät zum Trennschutzschalter in Ordnung ist. Dies gilt vorwiegend für ortsveränderliche Geräte. Erfahrungen haben gezeigt, dass einerseits vielfach, z. B. auf Baustellen, die Beschaffung einer Prüf- lampe zum sogenannten Ableuchten der Erdleitung (Gehäuse bis Stecker) zum Teil auf Schwierigkeiten stösst, anderseits aus Bequemlichkeit eine öftere Prüfung des Schutzleiters überhaupt unterlassen wird. Hierdurch wird die Wirksamkeit der ganzen Anlage in Frage gestellt.
Zweck der Erfindung ist, der Bedienungsperson die Möglichkeit zu verschaffen, bei Verbleiben am Gerät, die Erdschutz- leitung jederzeit zu prüfen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss am Gerät eine Prüfeinrichtung vorgesehen, die das Prüfen der Erdschutzleitung vom Gerät bis zur Erde gestattet. Die Bedienungsperson kann damit am Gerät verbleiben und kann während der Arbeit, ohne das GerÏ z. B. weglegen zu müssen, die Erdschutzleitung prüfen. Dies ist für verschiedene Arbeitsgebiete von ganz grosser Bedeutung.
Der oben erwähnte Erfindungsgedanke ist in verschiedenen Ausführungsmöglichkei- ten durchführbar. So kann die am GerÏ angeordnete Prüfvorrichtung es ermöglichen, von den Metallteilen des Gerätes aus einen künstlichen Fehlerstrom über die Erdschutz- leitung durch die Auslösespule des Schalters nach der Erde zu senden und bei in Ordnung befindlicher Erdschutzleitung den Trennschutzschalter auszuschalten. Dahei kann die Prüfeinrichtung entweder in das Motor- und Sohaltergehäuse des Gerätes eingebaut sein oder an den übrigen Teilen des Gerätes angeordnet werden.
Da in den meisten Fällen der Trenn schutzschalter in einer grösseren Entfernung von der zu schützenden Machine oder dem Gerät aufgehängt ist, wÏre es nach jedem Prüfen der Schutzleitung erforderlich, nach dem Schutzschalter zu gehen und denselben wieder einzusehalten. Dieser Weg ist erfahrungsgemäss ein weiteres Hindernis, um insbesondere eine ortsverÏnderliche Schutzlei- tung des öfteren auf ihre einwandfreie Be schaffenheit zu prüfen.
Es besteht daher die Mögliehkeit, im Bereiche des Trennschutzschalters elektrisch oder mechanisch wirkende Mittel vorzusehen, die nach der Unterbrechung des künstlichen Fehlerstromes den Trennschutzschal- ter selbsttätig wieder in die Betriebsstellung überführen. Auch besteht die Möglichkeit zum Einschalten des Gerätes das Gerät selbst noch zusätzlich mit einer Fernschalteinrich- tung auszurüsten, die den in der Stromzuführung zum Gerät eingeschalteten Trennschutzschalter betÏtigt.
Es besteht auch mit besonderem Vorteil die Möglichkeit, den Trennschutzschalter mit im Gehäuse des Gerätes unterzubringen.
Dieser befindet sich dann unmittelbar im Arbeitsbereiche der Bedienungsperson, und die Bedienungsperson braucht ebenfalls nicht erst noch den Arbeitsplatz zu verlassen, um den Trennschutzschalter wieder einzuschalten. Es sind auch nicht noch zusätzliche und verteuernde elektrische oder mechanisch wirkende Mittel notwendig, um den Trennschutzschalter von fern zu steuern. Die am m Gerät angeordnete Prüfeinriehtung ermög- licht bei ihrer Betätigung einen künstlichen Fehlerstrom vom speisenden Netz her ber die gesamte Erdsehutzleitung und führt gleichzeitig ein Aussehalfen des Trennschutzschalters herbei. Dieser kann, wenn er mit im GehÏuse des GerÏtes untergebracht ist, von der Bedienungsperson sofort wieder eingeschaltet werden.
Es kann auch das Gerät mit einer iiblichen Fernein-und-ausschaltein- richtung versehen sein.
Es ist vorteilhaft, den Trennschutzschal- ter vor schädlichen Schwingungen zu schützen. Dies kann durch geeignete Dämpfungs- mittel, wie ein Zwischenschalten von Schwing metallen, Gummi, Federn, Luftpuffer oder dergl. geschehen.
AuBerdem ist es zweckmässig, die kon taktgebenden Teile des Schutzschalters und der Kontrolleinrichtung vor Einwirkung fremder Magnetfelder zu schützen, d. h. diese Teile abzuschirmen.
Die Erfindung ist in vier Ausf hrungs moglichkeiten in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen :
Fig. 1 die einfachste Anordnung,
Fig. 2 eine Anordnung zum selbsttätigen Wiedereinschalten des Trennschutzschalters an diesem selbst,
Fig. 3 die Anwendung einer Fernschalteinrichtung vom Gerät nach dem Trenn schutzschalter hin,
Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel mit eingebautem Trennschutzschalter und zwei-oder dreiadriger Zuf hrungslitze,
Fig. 5 eine besondere Ausführungsform eines ortsveränderlichen Stromerzeugers.
Es können Eraftnetze verschiedener Gestaltung Verwendung finden.
1 ist@ ein Eraftnetz beliebiger Art mit den Sicherungen 2. 3 ist der Hauptschalter. In der Stromzuführung ist ein Trennschutzschalter 4 eingefügt, der im Erdleiterkreis eine Auslösespule besitzt. 5 ist eine Steckdose. 6 ist das Arbeitsgerät. 7 ist die Erdschutzleitung und 8 die Erde. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Prüfein iichtung in das Gehäuse des GerÏtes 6 mit eingebaut. Sie besteht beispielsweise aus einer Taste 9 mit dem abgefederten Bügel 10 und der an die Erdschutzleitung 7 ange schlossenen nachgiebigen Verbindung 11.
Die Erdschutzleitung 7 ist über eine im Bereich des Trennschutzschalters 4 angeordnete AusIösespule 13 geführt. 12 ist eine Schalt- einrichtung für das Wiedereinschalten des Trennschutzschalters.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 geht die Stromzuführung unmittelbar bis zum Ar beitsgerät 6. Die Prüfieinrichtung und der Trennschutzschalter sind in das Gehäuse 6 mit eingebaut. Diese besteht beispielsweise aus einer Taste 9 mit dem abgefederten Bügel 10 und der an der Erdschutzleitung 7 angeschlossenen nachgiebigen Verbindung 11.
Diese Erdschutzleitung 7 ist wiederum über eine im Bereiche des Trennschutzschalters angeordnete Auslösespule 13 gef hrt. Der Trennschutzschalter 4 mit s, einer Wiedereinrichtung 12 sind hier in das Gerätegehäuse eingebaut.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Bei Betätigung der Prüfeinrichtung 9, 10 wird nach Abschalten der Masse des Gerätes ein Fehlerstrom über Widerstände von dem einen oder andern stromführenden Teil über die flexible Verbindung 11 zur Erdschutz- leitung geführt, und dadurch wird der Trenn schutzschalter 4 geöffnet. Fiir die Bedie- nungsperson ist die Gewähr dafür gegeben, dass die Erdschutzleitung 7 vom Gerät an in Ordnung ist. Der Trennschutzschalter kann durch Betätigung der Schalteinrichtung 12 wieder in die Gebrauchsstellung übergeführt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäB Fig. 2 ist die Anordnung derart getroffen, daB die Erdschutzleitung 7 über eine Auslosezugspule 13 hinweggeführt wird.
In der Spule arbeitet ein Anker 14, der eine Sontaktplatte 15 trägt. 16 ist eine Druckfeder. Wird ein Fehlerstrom über die Erdleitung 7 durch Betätigung der Prüfeinrichtung 9, 10 am Gerät selbst geschickt, so wird die Sontaktplatte 15 entgegen der Wirkung der Feder 16 vom Anker 14 zurück- gezogen und gleichzeitig der Trennschutzschalter geöffnet. Wird der Fehlerstrom in der Erdleitung 7 wieder unterbrochen, so tritt die Kontaktplatte 15 unter der Wirkung der Feder 16 in die Ausgangsstellung zurück und verbindet die beiden Kontakte 17 und 18. Damit wird ein Stromkreis über eine Spule 19 geschlossen und der Trennschutzschalter 4 wieder, eingeschaltet. Das ArbeitsgerÏt 6 erhält damit wieder Strom.
Das Wiedereinschalten geschieht also hier bei Unterbrechung des künstlichen Fehlerstromes in der Erdschutzleitung selbsttätig.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 3, die im übrigen mitder Ausführung Fig. 2 übereinstimmt, ist noch zusätzlich zum Einschalten des Gerätes in bekannter Weise eine Fern- schalteinrichtung vorgesehen, die beispielsweise durch die Leitungen 20 und den Kon- takt 21 gebildet wird. Erst wenn der Kon- takt 21 am Gerät 6 bedient wird, wird, wenn der künstliche Fehlerstrom in der Erdschutz- leitung 7 unterbrochen ist, die Spule 19 erregt und damit der Trennschutzschalter, welcher in diesem Falle gleichzeitig als Betäti- gungssehalter dient, geschlossen.
Das Gehäuse 6 bezw. die ganze Anord nung kann noch mit einer zusätzlichen an sich bekannten gewohnlichen Ein-und Ausschalteinrichtung ausgerüstet sein.
Weitere Schaltmoglichkeiten sind selbstverständlich noch durchf hrbar. Es besteht die Möglichkeit, die gezeigten Einrichtungen an beweglichen oder auch ortsfesten elektri- schen Maschinen und andern Geräten jeder beliebigen Art anzuordnen.
Arrangement for testing the earth protection line on electrical devices.
The invention relates to an arrangement for testing the ground protection line on elec tric devices that can be stationary or movable in themselves.
For example, the device is used in electrical tool devices such as rammers, vibrators, electric hammers, drills, grinding machines, woodworking machines. equipment, spray devices, scrapers, generators, portable power generation systems, milling machines and the like. The subject matter of the invention can be used with particular advantage wherever electrical machines and other devices are connected to the main power line via longer lines, such as current-carrying cables.
So-called earth protection lines have already been provided for all machines and other devices in which the operator is exposed to the risk of being exposed to the influence of electrically conductive parts through faults in the device or in the power supply. However, these earth protection lines can also be subject to any kind of destruction. The protection only works if the earth protection line is OK.
It is also known to protect electrical machines and other devices, in which there is the possibility of an Eörpersohlusses, by a circuit breaker, which automatically switches off the system before the occurrence of inadmissibly high contact voltage, for example at 22 volts. It is also a prerequisite that the protective earth conductor on both sides, namely from the device to the switch and from the switch to auxiliary earth, is OK. A test of the two protective conductor parts has so far not been possible, since the test button located on the circuit breaker only conducts an artificial fault current via the so-called auxiliary earth and, if it is in perfect condition, causes the switch to respond.
This means that only the part of the protective earth line between the circuit breaker and earth can be tested.
As already mentioned, the whole system only makes sense if the earth protection conductor section from the device to the circuit breaker is OK. This mainly applies to portable devices. Experience has shown that on the one hand, many, z. B. on construction sites, the procurement of a test lamp for so-called illumination of the earth line (housing to plug) sometimes encounters difficulties, on the other hand, a frequent test of the protective conductor is omitted for convenience. This calls into question the effectiveness of the entire system.
The purpose of the invention is to give the operator the opportunity to check the earth protection line at any time while remaining on the device. For this purpose, according to the invention, a test device is provided on the device which allows the earth protection line to be tested from the device to the earth. The operator can remain on the device and can work without the device z. B. having to put away, check the earth protection line. This is of great importance for various areas of work.
The above-mentioned inventive concept can be carried out in various embodiments. The test device arranged on the device can make it possible to send an artificial fault current from the metal parts of the device to the earth via the trip coil of the switch and to switch off the circuit breaker if the earth protection line is in order. The test device can either be built into the motor and support housing of the device or it can be arranged on the other parts of the device.
Since in most cases the circuit breaker is suspended at a greater distance from the machine or device to be protected, it would be necessary after each test of the protective line to go to the circuit breaker and maintain it again. Experience has shown that this path is a further obstacle in order to frequently check, in particular, a mobile protective line for its perfect condition.
It is therefore possible to provide electrically or mechanically operating means in the area of the circuit breaker which automatically return the circuit breaker to the operating position after the artificial fault current has been interrupted. There is also the option of switching on the device by equipping the device itself with a remote switching device which activates the circuit breaker that is switched on in the power supply to the device.
There is also the particular advantage of accommodating the circuit breaker in the housing of the device.
This is then located directly in the operator's work area, and the operator also does not need to leave the workplace in order to switch the circuit breaker on again. There are also no additional and expensive electrical or mechanically acting means necessary to control the circuit breaker remotely. The test device arranged on the device enables, when activated, an artificial fault current from the feeding network over the entire protective earth line and at the same time causes the circuit breaker to open. This can be switched on again immediately by the operator if it is housed in the housing of the device.
The device can also be provided with a customary remote switch-on and switch-off device.
It is advantageous to protect the circuit breaker from damaging vibrations. This can be done by suitable damping means, such as the interposition of vibrating metals, rubber, springs, air buffers or the like.
In addition, it is advisable to protect the contact-making parts of the circuit breaker and the control device from the effects of external magnetic fields. H. shield these parts.
The invention is shown in four possible embodiments in the drawing, namely show:
Fig. 1 the simplest arrangement,
2 shows an arrangement for automatically reactivating the circuit breaker itself,
Fig. 3 the use of a remote switching device from the device to the circuit breaker,
4 shows another exemplary embodiment with a built-in circuit breaker and a two- or three-core lead wire,
5 shows a particular embodiment of a portable power generator.
Eraft nets of various designs can be used.
1 is @ any kind of power network with fuses 2. 3 is the main switch. A circuit breaker 4, which has a trip coil in the earth conductor circuit, is inserted in the power supply. 5 is a socket. 6 is the working device. 7 is the earth protection line and 8 is the earth. In the embodiment shown, the test device is built into the housing of the device 6. It consists, for example, of a button 9 with the spring-loaded bracket 10 and the flexible connection 11 that is connected to the earth protection line 7.
The earth protection line 7 is routed via a trip coil 13 arranged in the area of the circuit breaker 4. 12 is a switching device for switching on the circuit breaker again.
In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the power supply goes directly to the work device 6. The testing device and the circuit breaker are built into the housing 6. This consists, for example, of a button 9 with the spring-loaded bracket 10 and the flexible connection 11 connected to the earth protection line 7.
This earth protection line 7 is in turn routed via a trip coil 13 arranged in the area of the circuit breaker. The circuit breaker 4 with s, a re-installation 12 are built into the device housing here.
The mode of action is as follows:
When the test device 9, 10 is actuated, after the device's ground has been switched off, a fault current is passed through resistors from one or the other current-carrying part via the flexible connection 11 to the protective earth line, and the isolating switch 4 is opened. The operator is guaranteed that the earth protection line 7 from the device is in working order. The circuit breaker can be returned to the position of use by actuating the switching device 12.
In the embodiment according to FIG. 2, the arrangement is made such that the earth protection line 7 is passed over a pull-out coil 13.
An armature 14, which carries a contact plate 15, works in the coil. 16 is a compression spring. If a fault current is sent over the earth line 7 by actuating the test device 9, 10 on the device itself, the contact plate 15 is pulled back from the armature 14 against the action of the spring 16 and the circuit breaker is opened at the same time. If the fault current in the earth line 7 is interrupted again, the contact plate 15 returns to its starting position under the action of the spring 16 and connects the two contacts 17 and 18. This closes a circuit via a coil 19 and the circuit breaker 4 is switched on again . The work device 6 thus receives electricity again.
Switching on again takes place automatically when the artificial fault current in the earth protection line is interrupted.
In the embodiment according to FIG. 3, which otherwise corresponds to the embodiment in FIG. 2, a remote switching device is additionally provided for switching on the device in a known manner, which is formed, for example, by the lines 20 and the contact 21. Only when the contact 21 on the device 6 is operated, when the artificial fault current in the earth protection line 7 is interrupted, the coil 19 is energized and thus the circuit breaker, which in this case also serves as an actuation switch, is closed.
The housing 6 respectively. the entire arrangement can also be equipped with an additional conventional on and off switching device known per se.
Further switching options can of course still be implemented. It is possible to arrange the devices shown on mobile or stationary electrical machines and other devices of any kind.