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DE102013200803A1 - Device for protecting AC supply against direct current fault current e.g. smooth direct current, has fault current generator coupled to circuit breaker and sensing unit and generating change current dependant on detection of fault current - Google Patents

Device for protecting AC supply against direct current fault current e.g. smooth direct current, has fault current generator coupled to circuit breaker and sensing unit and generating change current dependant on detection of fault current Download PDF

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DE102013200803A1
DE102013200803A1 DE201310200803 DE102013200803A DE102013200803A1 DE 102013200803 A1 DE102013200803 A1 DE 102013200803A1 DE 201310200803 DE201310200803 DE 201310200803 DE 102013200803 A DE102013200803 A DE 102013200803A DE 102013200803 A1 DE102013200803 A1 DE 102013200803A1
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Germany
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current
residual current
residual
circuit breaker
fault
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Withdrawn
Application number
DE201310200803
Other languages
German (de)
Inventor
Manfred Debatin
Harald Günther
Jürgen Schimmer
Berthold Stelzig
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
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • H02H3/332Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means responsive to DC component in the fault current

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Abstract

The device (2) has an earth-leakage circuit breaker (10) changing fault current. A sensing unit (12) detects direct current (DC) fault current. A fault current generator (13) is coupled to the earth-leakage circuit breaker and the sensing unit and generates change fault current dependant on the detection of the DC fault current. The sensing unit comprises a sum current transformer (14) for detecting the DC fault current. The fault current generator comprises an evaluation logic unit (16) for evaluation of a signal from the sensing unit. An independent claim is also included for a method for protecting an AC supply against DC fault current.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz vor Gleichfehlerströmen. The invention relates to a device and a method for protection against DC residual currents.

Fehlerstrom-Schutzschaltungen sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. DE 28 51 381 C2 offenbart beispielsweise eine Fehlerstrom-Schutzschaltung für Gleich- und/oder Wechselstrom mit einem Summenstromwandler, der mit einem Auslöser verbunden ist, einer Wechselstromquelle, die eine Vormagnetisierung des Summenstromwandlers mit einer von der Netzfrequenz abweichenden Frequenz erzeugt, und einem Prüfkreis, der einen Prüfstrom aus der Netzspannung ableitet. Residual current protection circuits are known in different versions. DE 28 51 381 C2 discloses, for example, a residual current protection circuit for direct and / or alternating current with a summation current transformer which is connected to a trigger, an alternating current source which generates a bias of the summation current transformer with a frequency deviating from the mains frequency, and a test circuit which generates a test current from the Mains voltage is derived.

Bei Geräten, die im Fehlerfall glatte Gleichfehlerströme oder Fehlerströme mit kleiner Restwelligkeit verursachen, sprechen üblicherweise verwendete Fehlerstromschutzschalter des sogenannten Typs A, die auf Wechselstrom und pulsierenden Gleichstrom ansprechen, nicht an. Ein Beispiel sind Gleichstromladesäulen, deren Leistungsteil Gleichrichter enthält, die im Fehlerfall glatte Gleichfehlerströme produzieren können, die von Fehlerstromschutzschaltern des Typs A nicht abgeschaltet werden. Zum Schutz vor Fehlerströmen werden bei derartigen Geräten allstromsensitive Fehlerstromschutzschalter des sogenannten Typs B für die elektrische Installation verwendet. Fehlerstromschutzschalter des Typs B sind jedoch deutlich teurer als Fehlerstromschutzschalter des Typs A. For devices that cause smooth DC residual currents or fault currents with small residual ripple in the event of a fault, commonly used residual current circuit breakers of the so-called type A, which respond to alternating current and pulsating direct current, do not respond. An example is DC charging columns whose power section includes rectifiers that can produce smooth DC residual currents in the event of a fault that are not shut down by Type A residual current circuit breakers. For protection against fault currents, all-current sensitive residual current circuit breakers of the so-called type B are used for electrical installation in such devices. However, type B residual current circuit breakers are considerably more expensive than Type A residual current circuit breakers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Schutz vor Gleichfehlerströmen anzugeben. The invention has for its object to provide an improved device and an improved method for protection against DC residual currents.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. The object is achieved with respect to the device by the features of claim 1 and in terms of the method by the features of claim 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz vor Gleichfehlerströmen umfasst einen auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalter, eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Gleichfehlerstroms und einen an den Fehlerstromschutzschalter und an die Sensoreinheit gekoppelten Fehlerstromgenerator zur von der Erfassung eines Gleichfehlerstroms abhängigen Erzeugung eines den Fehlerstromschutzschalter ansprechenden Wechselfehlerstroms. An inventive apparatus for protection against DC residual currents comprises a residual current circuit breaker responsive to AC residual current, a sensor unit for detecting a DC residual current and a fault current generator coupled to the residual current circuit breaker and to the sensor unit for generating a DC fault current dependent generation of an AC fault current responsive to the residual current circuit breaker.

Unter einem Gleichfehlerstrom wird hier ein Fehlerstrom verstanden, der ein glatter Gleichstrom oder ein Gleichstrom mit kleiner Restwelligkeit ist. Unter einem Wechselfehlerstrom wird ein Fehlerstrom verstanden, der ein Wechselstrom ist. A DC residual current is understood here to mean a fault current which is a smooth DC current or a DC current with little residual ripple. An AC residual current is understood to mean a fault current which is an alternating current.

Die Erfindung ermöglicht es, einen auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalter zum Schutz vor einem Gleichfehlerstrom einzusetzen, indem einem Gleichfehlerstrom ein Wechselfehlerstrom überlagert wird, auf den der Fehlerstromschutzschalter anspricht. Insbesondere können dadurch kostengünstigere Fehlerstromschutzschalter des Typs A anstelle von Fehlerstromschutzschaltern des Typs B zum Schutz vor Gleichfehlerströmen verwendet werden. Die Erfindung ermöglicht also vorteilhaft einerseits eine Kostenreduzierung beim Schutz vor Gleichfehlerströmen und andererseits eine Sicherheitserhöhung für Geräte in einer Installation mit nur auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschaltern. The invention makes it possible to use a residual current circuit breaker responding to AC residual current to protect against a DC residual current by superimposing a DC residual current on an AC fault current to which the residual current circuit breaker responds. In particular, lower cost type A residual current circuit breakers may be used instead of type B residual current circuit breakers for DC fault current protection. Thus, the invention advantageously makes it possible, on the one hand, to reduce costs in the protection against DC residual currents and, on the other hand, to increase the safety of devices in an installation with residual current circuit breakers that respond only to AC residual current.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sensoreinheit einen Summenstromwandler zur Erfassung des Gleichfehlerstroms umfasst. A preferred embodiment of the invention provides that the sensor unit comprises a summation current transformer for detecting the DC residual current.

Summenstromwandler haben sich zur Fehlerstromerfassung in Fehlerstromschutzschaltern bewährt und eignen sich daher vorteilhaft zur Erfassung von Gleichfehlerströmen. Summation current transformers have proven themselves for fault current detection in residual current circuit breakers and are therefore advantageous for detecting DC residual currents.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Fehlerstromgenerator eine Auswertelogikeinheit zur Auswertung eines Sensorsignals der Sensoreinheit und zur Erzeugung eines Auslösesignals für die Erzeugung des Wechselfehlerstroms in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung umfasst. A further embodiment of the invention provides that the fault current generator comprises an evaluation logic unit for evaluating a sensor signal of the sensor unit and for generating a triggering signal for the generation of the AC error current as a function of the result of the evaluation.

Mittels der Auswertelogikeinheit kann vorteilhaft ein Auslösesignal in Abhängigkeit von der Signalstärke des von der Sensoreinheit ausgegebenen Sensorsignals erzeugt und dabei eine Ansprechschwelle für die Erzeugung des Wechselfehlerstroms eingestellt werden. By means of the evaluation logic unit, a trigger signal can advantageously be generated as a function of the signal strength of the sensor signal output by the sensor unit, and a response threshold for the generation of the AC error current can thereby be set.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Fehlerstromgenerator ein Wechselstromkreisglied zur Erzeugung des Wechselfehlerstroms umfasst, wobei das Wechselstromkreisglied einen Auslöseschalter umfasst, der im geschlossenen Zustand die Erzeugung des Wechselfehlerstroms ermöglicht und im geöffneten Zustand die Erzeugung des Wechselfehlerstroms verhindert. A further embodiment of the invention provides that the fault current generator comprises an AC circuit member for generating the AC residual current, wherein the AC circuit member comprises a trigger switch, which allows the generation of the AC residual current in the closed state and prevents the generation of the AC residual current in the open state.

Auf diese Weise kann durch Schließen des Auslöseschalters in einfacher Weise mittels des Wechselstromkreisgliedes der Wechselfehlerstrom erzeugt werden. In this way, can be generated by closing the trigger switch in a simple manner by means of the AC circuit element of the AC residual current.

Dabei verbindet das Wechselstromkreisglied vorzugsweise einen Außenleiter und entweder eine Funktionserdung oder eine Schutzerdung einer mit dem Fehlerstromschutzschalter verbundenen Wechselstromversorgung. In this case, the AC circuit member preferably connects an outer conductor and either one Functional grounding or a protective grounding of an AC power supply connected to the residual current circuit breaker.

Dies ermöglicht vorteilhaft, den Wechselfehlerstrom in die Funktionserdung oder Schutzerdung einer Wechselstromversorgung einzuprägen und dadurch den Fehlerstromschutzschalter sicher und schnell auszulösen. This advantageously makes it possible to impress the AC residual current in the functional grounding or protective grounding of an AC power supply and thereby reliably and quickly trip the residual current circuit breaker.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schutz vor Gleichfehlerströmen mittels eines auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalters wird eine Ansprechschwelle für den Gleichfehlerstrom vorgegeben, der Gleichfehlerstrom mittels einer Sensoreinheit erfasst und mittels eines Fehlerstromgenerators ein den Fehlerstromschutzschalter ansprechender Wechselfehlerstrom erzeugt, wenn der von der Sensoreinheit erfasste Gleichfehlerstrom die Ansprechschwelle überschreitet. In the method according to the invention for protection against DC residual currents by means of a residual current circuit breaker responding to AC residual current, a DC fault current is detected by means of a sensor unit and generated by means of a fault current generator a AC error current responsive to the residual current circuit breaker when the DC residual current detected by the sensor unit exceeds the threshold.

Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, einen auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalter mit den oben bereits genannten Vorteilen zum Schutz vor Gleichfehlerströmen einzusetzen. Thus, the method according to the invention makes it possible to use a fault current circuit breaker which responds to alternating fault current with the advantages already mentioned above for protection against DC fault currents.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass zusätzlich zur Erzeugung eines Wechselfehlerstroms eine den Gleichfehlerstrom verursachende elektrische Komponente abgeschaltet wird, wenn der von der Sensoreinheit erfasste Gleichfehlerstrom die Ansprechschwelle überschreitet. A preferred embodiment of the method provides that, in addition to the generation of an AC fault current, a DC component causing the DC residual current is switched off when the DC residual current detected by the sensor unit exceeds the threshold.

Dadurch wird bei einem erfassten Gleichfehlerstrom nicht nur der Fehlerstromschutzschalter ausgelöst, sondern vorteilhaft auch die Ursache des Gleichfehlerstromes abgeschaltet. As a result, not only the fault current circuit breaker is triggered at a detected DC fault current, but advantageously also switched off the cause of the DC residual current.

Entsprechend oben bereits genannten Ausgestaltungen von Vorrichtungen zum Schutz vor Gleichfehlerströmen sehen Ausgestaltungen des Verfahrens vor, dass der Wechselfehlerstrom vorzugsweise zwischen einem Außenleiter und entweder einer Funktionserdung oder einer Schutzerdung durch eine mit dem Fehlerstromschutzschalter verbundene Wechselstromversorgung erzeugt wird. Corresponding to the above-mentioned embodiments of devices for protection against DC residual currents, embodiments of the method provide that the AC residual current is preferably generated between an outer conductor and either a functional ground or a protective ground by an AC power supply connected to the residual current circuit breaker.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass eine Ansprechschwelle für den Gleichfehlerstrom vorgegeben wird, die unterhalb einer Schwelle für eine Fehlfunktion des Fehlerstromschutzschalters liegt. Vorzugsweise beträgt die Ansprechschwelle für den Gleichfehlerstrom dabei höchstens 6 mA. A further embodiment of the method provides that a threshold for the DC residual current is set, which is below a threshold for a malfunction of the residual current circuit breaker. The threshold for the DC residual current is preferably at most 6 mA.

Dadurch wird die Ansprechschwelle vorteilhaft so klein bemessen, dass die Empfindlichkeit von Fehlerstromschutzschaltern des Typs A nicht beeinträchtigt wird. As a result, the response threshold is advantageously dimensioned so small that the sensitivity of Type A residual current circuit breakers is not impaired.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. Showing:

1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Schutz vor einem Gleichfehlerstrom in einer Ladesäule, und 1 schematically a first embodiment of a device for protection against a DC residual current in a charging station, and

2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Schutz vor einem Gleichfehlerstrom in einer Ladesäule. 2 schematically a second embodiment of a device for protection against a DC residual current in a charging station.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine Gleichstromladesäule 1 mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 2 zum Schutz vor Gleichfehlerströmen. 1 shows a DC charging station 1 with a first embodiment of a device 2 for protection against DC residual currents.

Die Gleichstromladesäule 1 weist einen Leistungsteil 3 auf, der an eine Wechselstromversorgung angeschlossen ist. Die Wechselstromversorgung ist dreiphasig ausgebildet und weist drei Außenleiter 4, 5, 6, einen Neutralleiter 7, sowie eine Schutzerdung 9 und/oder eine Funktionserdung 8 auf. Der Leistungsteil 3 enthält nicht näher dargestellte Gleichrichter, die in einem Fehlerfall glatte Gleichfehlerströme produzieren können. The DC charging station 1 has a power unit 3 connected to an AC power supply. The AC power supply is three-phase and has three outer conductors 4 . 5 . 6 , a neutral conductor 7 , as well as a protective earth 9 and / or a functional grounding 8th on. The power section 3 includes rectifiers not shown in detail, which can produce smooth DC residual currents in case of failure.

Die Vorrichtung 2 zum Schutz vor Gleichfehlerströmen umfasst einen auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalter 10 des Typs A, der in einer Gebäudeinstallation 11 angeordnet und an die Außenleiter 4, 5, 6 und den Neutralleiter 7 der Wechselstromversorgung angeschlossen ist. Ferner umfasst die Vorrichtung 2 eine Sensoreinheit 12 zur Erfassung von Gleichfehlerströmen und einen an die Sensoreinheit 12 gekoppelten Fehlerstromgenerator 13 zur von der Erfassung eines Gleichfehlerstroms abhängigen Erzeugung eines den Fehlerstromschutzschalter 10 ansprechenden Wechselfehlerstroms. Die Sensoreinheit 12 und der Fehlerstromgenerator 13 sind in der Gleichstromladesäule 1 angeordnet. The device 2 for protection against DC residual currents includes a residual current circuit breaker responsive to AC residual current 10 of type A, in a building installation 11 arranged and to the outer conductor 4 . 5 . 6 and the neutral conductor 7 the AC power supply is connected. Furthermore, the device comprises 2 a sensor unit 12 for detecting DC residual currents and one to the sensor unit 12 coupled fault current generator 13 for the generation of a fault current protection switch depending on the detection of a DC fault current 10 responsive AC error current. The sensor unit 12 and the fault current generator 13 are in the DC charging station 1 arranged.

Die Sensoreinheit 12 umfasst einen gleichstromfähigen Summenstromwandler 14, der mit den Außenleitern 4, 5, 6 und dem Neutralleiter 7 der Wechselstromversorgung verbunden ist, sowie eine Signalaufbereitungseinheit 15. The sensor unit 12 comprises a DC-capable summation current transformer 14 who with the outer conductors 4 . 5 . 6 and the neutral conductor 7 the AC power supply is connected, and a signal conditioning unit 15 ,

Der Fehlerstromgenerator 13 umfasst eine Auswertelogikeinheit 16, einen Treiber 17 und ein Wechselstromkreisglied 18 mit einem Auslöseschalter 19. Das Wechselstromkreisglied 18 verbindet einen Außenleiter 4, 5, 6 und die Funktionserdung 8, beispielsweise über einen Widerstand, miteinander. Der Auslöseschalter 19 ist im fehlerfreien Fall geöffnet. The fault current generator 13 includes an evaluation logic unit 16 , a driver 17 and a AC circuit element 18 with a trigger switch 19 , The AC circuit member 18 connects an outer conductor 4 . 5 . 6 and functional grounding 8th , for example via a resistor, with each other. The trigger switch 19 is open in error-free case.

Die Vorrichtung 2 zum Schutz vor Gleichfehlerströmen umfasst ferner einen Gleichstrom-Prüfkreis 22 mit einer Versorgungsspannung 20, einem Taster 21 und einem Prüfkreis-Widerstand 23. Durch Betätigen des Tasters 21 wird ein Prüfgleichstrom zur Überprüfung der Gleichfehlerstromerfassung und Auslösung des Fehlerstromschutzschalters 10 durch die Vorrichtung 2 erzeugt, d.h. mittels des Gleichstrom-Prüfkreises 22 kann durch Betätigen des Tasters 21 die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung 2 überprüft werden. Der Prüfgleichstrom wird dabei der Signalaufbereitungseinheit 15 zugeführt. Im Normalbetrieb der Vorrichtung 2 ist der Taster 21 geöffnet. The device 2 for protection against DC residual currents further includes a DC test circuit 22 with a supply voltage 20 , a button 21 and a test circuit resistor 23 , By pressing the button 21 is a test DC current to verify the DC residual current detection and tripping of the residual current circuit breaker 10 through the device 2 generated, ie by means of the DC test circuit 22 can be activated by pressing the button 21 the functionality of the device 2 be checked. The test direct current is the signal conditioning unit 15 fed. In normal operation of the device 2 is the button 21 open.

Ein Gleichfehlerstrom wird mittels des Summenstromwandlers 14 erfasst und in eine zu dem Gleichfehlerstrom proportionale Spannung umgewandelt. Dieses Spannungssignal wird der Signalaufbereitungseinheit 15 zugeführt, von ihr aufbereitet und der Auswertelogikeinheit 16 zugeführt. Wenn der Gleichfehlerstrom eine Ansprechschwelle IΔN überschreitet, erzeugt die Auswertelogikeinheit 16 ein Auslösesignal, das dem Treiber 17 und dem Leistungsteil 3 der Gleichstromladesäule 1 zugeführt wird. Die Ansprechschwelle IΔN wird dabei so klein gewählt, dass die Empfindlichkeit des Fehlerstromschutzschalters 10 nicht beeinträchtigt wird. Vorzugsweise wird eine Ansprechschwelle IΔN gewählt, die 6 mA nicht übersteigt. A DC residual current is by means of the summation current transformer 14 detected and converted into a voltage proportional to the DC fault current. This voltage signal is the signal conditioning unit 15 supplied, processed by it and the evaluation logic unit 16 fed. When the DC residual current exceeds a threshold IΔN , the evaluation logic unit generates 16 a trigger signal to the driver 17 and the power section 3 the DC charging station 1 is supplied. The threshold I ΔN is chosen so small that the sensitivity of the residual current circuit breaker 10 is not affected. Preferably, a response threshold I ΔN is selected which does not exceed 6 mA.

Der Treiber 17 schließt nach Erhalt des Auslösesignals den Auslöseschalter 19 des Wechselstromkreisgliedes 18, welches darauf einen Wechselfehlerstrom erzeugt, auf den der Fehlerstromschutzschalter 10 anspricht. In dem Leistungsteil 3 wird auf das Auslösesignal hin die den Gleichfehlerstrom verursachende elektrische Komponente abgeschaltet. The driver 17 closes after the trigger signal the trigger switch 19 of the AC circuit member 18 which generates thereon an AC error current to which the residual current circuit breaker 10 responds. In the power section 3 the electrical component causing the DC fault current is switched off in response to the trip signal.

2 zeigt eine Gleichstromladesäule 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 2 zum Schutz vor Gleichfehlerströmen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, dass das Wechselstromkreisglied 18 einen Außenleiter 4, 5, 6 und die Schutzerdung 9 der Wechselstromversorgung verbindet. 2 shows a DC charging station 1 with a second embodiment of a device 2 for protection against DC residual currents. The second embodiment differs from that in FIG 1 illustrated first embodiment only in that the AC circuit member 18 an outer conductor 4 . 5 . 6 and the protective earth 9 the AC power supply connects.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. While the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2851381 C2 [0002] DE 2851381 C2 [0002]

Claims (12)

Vorrichtung (2) zum Schutz vor Gleichfehlerströmen, umfassend – einen auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalter (10), – eine Sensoreinheit (12) zur Erfassung eines Gleichfehlerstroms – und einen an den Fehlerstromschutzschalter (10) und an die Sensoreinheit (12) gekoppelten Fehlerstromgenerator (13) zur von der Erfassung eines Gleichfehlerstroms abhängigen Erzeugung eines den Fehlerstromschutzschalter (10) ansprechenden Wechselfehlerstroms. Contraption ( 2 ) for protection against DC residual currents, comprising - a residual current circuit breaker responsive to AC residual current ( 10 ), - a sensor unit ( 12 ) for detecting a DC residual current - and one to the residual current circuit breaker ( 10 ) and to the sensor unit ( 12 ) coupled fault current generator ( 13 ) for the detection of a DC fault current generation of the residual current circuit breaker ( 10 ) responsive AC fault current. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (12) einen Summenstromwandler (14) zur Erfassung eines Gleichfehlerstroms umfasst. Contraption ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the sensor unit ( 12 ) a summation current transformer ( 14 ) for detecting a DC residual current. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerstromgenerator (13) eine Auswertelogikeinheit (16) zur Auswertung eines Sensorsignals der Sensoreinheit (12) und zur Erzeugung eines Auslösesignals für die Erzeugung des Wechselfehlerstroms in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung umfasst. Contraption ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fault current generator ( 13 ) an evaluation logic unit ( 16 ) for evaluating a sensor signal of the sensor unit ( 12 ) and for generating a trigger signal for the generation of the AC error current as a function of the result of the evaluation. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerstromgenerator (13) ein Wechselstromkreisglied (18) zur Erzeugung des Wechselfehlerstroms umfasst, wobei das Wechselstromkreisglied (18) einen Auslöseschalter (19) umfasst, der im geschlossenen Zustand die Erzeugung des Wechselfehlerstroms ermöglicht und im geöffneten Zustand die Erzeugung des Wechselfehlerstroms verhindert. Contraption ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fault current generator ( 13 ) an AC circuit element ( 18 ) for generating the AC residual current, wherein the AC circuit member ( 18 ) a trigger switch ( 19 ), which allows the generation of the AC residual current in the closed state and prevents the generation of the AC residual current in the open state. Vorrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselstromkreisglied (18) eine Funktionserdung (8) und einen Außenleiter (4, 5, 6) einer mit dem Fehlerstromschutzschalter (10) verbundenen Wechselstromversorgung elektrisch verbindet. Contraption ( 2 ) according to claim 4, characterized in that the AC circuit member ( 18 ) a functional grounding ( 8th ) and an outer conductor ( 4 . 5 . 6 ) one with the residual current circuit breaker ( 10 ) connected AC power supply. Vorrichtung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselstromkreisglied (18) eine Schutzerdung (9) und einen Außenleiter (4, 5, 6) einer mit dem Fehlerstromschutzschalter (10) verbundenen Wechselstromversorgung elektrisch verbindet. Contraption ( 2 ) according to claim 4, characterized in that the AC circuit member ( 18 ) a protective earth ( 9 ) and an outer conductor ( 4 . 5 . 6 ) one with the residual current circuit breaker ( 10 ) connected AC power supply. Verfahren zum Schutz vor Gleichfehlerströmen mittels eines auf Wechselfehlerstrom ansprechenden Fehlerstromschutzschalters (10), wobei – eine Ansprechschwelle für den Gleichfehlerstrom vorgegeben wird, – der Gleichfehlerstrom mittels einer Sensoreinheit (12) erfasst wird, – und mittels eines Fehlerstromgenerators (13) ein den Fehlerstromschutzschalter (10) ansprechender Wechselfehlerstrom erzeugt wird, wenn der von der Sensoreinheit (12) erfasste Gleichfehlerstrom die Ansprechschwelle überschreitet. Method for protection against DC residual currents by means of a residual current circuit breaker which responds to an alternating error current ( 10 ), wherein - a threshold for the DC residual current is specified, - the DC residual current by means of a sensor unit ( 12 ), and - by means of a fault current generator ( 13 ) the residual current circuit breaker ( 10 ) is generated when the fault of the sensor unit ( 12 ) detected DC residual current exceeds the threshold. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Erzeugung eines Wechselfehlerstroms eine den Gleichfehlerstrom verursachende elektrische Komponente abgeschaltet wird, wenn der von der Sensoreinheit (12) erfasste Gleichfehlerstrom die Ansprechschwelle überschreitet. Method according to Claim 7, characterized in that, in addition to the generation of an AC fault current, an electrical component causing the DC residual current is switched off when the voltage supplied by the sensor unit ( 12 ) detected DC residual current exceeds the threshold. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselfehlerstrom zwischen einer Funktionserdung (8) und einem Außenleiter (4, 5, 6) durch eine mit dem Fehlerstromschutzschalter (10) verbundene Wechselstromversorgung erzeugt wird. A method according to claim 7 or 8, characterized in that the AC error current between a functional grounding ( 8th ) and an outsider ( 4 . 5 . 6 ) by one with the residual current circuit breaker ( 10 ) connected AC power supply is generated. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselfehlerstrom zwischen einer Schutzerdung (9) und einem Außenleiter (4, 5, 6) durch eine mit dem Fehlerstromschutzschalter (10) verbundene Wechselstromversorgung erzeugt wird. A method according to claim 7 or 8, characterized in that the AC error current between a protective ground ( 9 ) and an outsider ( 4 . 5 . 6 ) by one with the residual current circuit breaker ( 10 ) connected AC power supply is generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansprechschwelle für den Gleichfehlerstrom vorgegeben wird, die unterhalb einer Schwelle für eine Fehlfunktion des Fehlerstromschutzschalters (10) liegt. Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that a threshold for the DC residual current is set below a threshold for a malfunction of the residual current circuit breaker ( 10 ) lies. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansprechschwelle für den Gleichfehlerstrom höchstens 6 mA beträgt. A method according to claim 11, characterized in that the threshold for the DC residual current is at most 6 mA.
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