DE1179289B - Fehlerstrom-Schutzschalter mit Summen-stromwandler und Pruefstromkreis zur Pruefung der Schalterfunktion - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H02d

Deutsche Kl.: 21c-68/70

Nummer: 1179 289

Aktenzeichen: Sch 31131 VIII b / 21 r

Anmeldetag: 15. März 1962

Auslegetag: 8. Oktober 1964

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fehlerstrom-Schutzschalter mit Summenstromwandler und Prüfstromkreis zur Prüfung der Schalterfunktion und bezweckt, dieses Gerät so auszubilden, daß die ihm nachgeschaltete Anlage auf die für die Fehlerstrom-Schutzschaltung erforderliche Funktionsfähigkeit geprüft werden kann.

Demgemäß besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß zwecks Kontrolle der Erdschlußfreiheit des Nulleiters auf dem hinter dem Schutzschalter ίο liegenden Nulleiter über den Ruhekontakt des Schalters sowie über eine an sich bekannte Anzeigevorrichtung eine in an sich bekannter Weise vom Netz entnommene Kleinspannung angelegt ist. Eine besondere Ausbildung des Fehlerstrom-Schutzschalters besteht darin, daß der Prüfstromkreis unter Beibehalt des Kleinspannungsteilers und der Anzeigevorrichtung in Prüfstromkreise für die Prüfung auf Schalterfunktion, auf Erdungswiderstand des Schutzleiters sowie auf Spannungsdifferenz zwischen Netz und Nulleiter und Schutzleiter einbezogen ist.

Andere Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes bestehen darin, daß einerseits die Anzeigevorrichtung mit einer mechanischen oder einer elektrischen Rückstellsperre versehen ist und anderseits nur eine einzige Handhabe zur Betätigung des Prüfschalters für alle Prüfungen Verwendung findet.

Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes bestehen darin, daß der Fehlerstrom-Schutzschalter selbst gegenüber dem Bekannten in seiner Wirkung und erweiterten Anwendung erheblich verbessert ist. Die neuen Prüfungseinrichtungen sind einfach, nehmen wenig Raum in Anspruch und benötigen eine nur geringe Leistung. Sie können ohne Schwierigkeiten in das normale Gehäuse eines Fehlerstrom-Schutzschalters und auch nachträglich in bereits vorhandene Geräte eingebaut werden. Ferner wird die bisher nicht vorhandene Möglichkeit geschaffen, außer der Prüfung auf Funktionsfähigkeit des Schalters nunmehr auch die Funktionserfordernisse der Anlage nachprüfen zu können.

Es ist bekannt, die Erdfreiheit eines Leiters dadurch zu überwachen, daß zwischen dem geerdeten Schutzleiter und dem nicht geerdeten Überwachungsleiter eine Kleinspannung angelegt wird. Ferner ist es beim Berührungsschutz bekannt, zur Überwachung des Nulleiters eine Kleinspannung zu verwenden. Auch ist eine Schutzschaltung gegen Berührungsspannung mit einer Kontroileitung bekannt, die ihrerseits mit einem zweiten, unter Kleinspannung stehenden Kontrollstrom einen Stromkreis bildet, der über ein Schaltgerät die Abschaltung bewirkt. In einer Fehlerstrom-Schutzschalter mit Summenstromwandler und Prüfstromkreis zur Prüfung
der Schalterfunktion

Anmelder:

Schutzapparate-Gesellschaft Paris + Co. m. b. H.

K. G., Schalksmühle (Westf.)

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Gerd Lindner, Hagen (Westf.)

älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung ist bei einem Fehlerstrom-Schutzschalter vorgeschlagen, in den vor dem Schalter geerdeten Mittelleiter eine mittels eines Transformators erzeugte Kleinspannung einzufügen.

B i 1 d 1 zeigt eine beispielsweise Schaltung dieses Prüf Stromkreises. Hierin bedeutet 10 den Wandler, 11 die sekundäre Wandlerwicklung, 13 das Schloß mit Auslöser 12,14 den eigentlichen Schalter mit den Ruhekontakten 25 und 26, 15 und 18 die Teilwiderstände eines Spannungsteilers mit dem Abgriffpunkt 24 und einem Anzeigeglied 27. Der gezeichnete Schalter 14 befindet sich in Ausschaltstellung, so daß über dem Ruhekontakt 26 der Spannungsteiler 15 und 18 eingestellt wird und bei 24 eine Kleinspannung (gegen M₁,) abgegriffen wird, die im Falle eines Erdschlusses des an 25 liegenden abgeschalteten M_p-Leiters einen Strom durch das Anzeigeglied 27, ζ. Β. ein Schauzeichen, tritt, das dann den Fehler anzeigt. Gegebenenfalls kann ein Schalter im Spannungsteiler-Stromkreis und/oder auch ein Anzeigestromkreis angebracht sein, um die Daueranzeige des Anzeigegliedes unterdrücken zu können.

B i 1 d 2 zeigt vorbeschriebene Prüfkreise in Verbindung mit weiteren Prüfeinrichtungen. In dieser Schaltung bedeutet 16 eine dritte Wandlerwicklung zur Herabsetzung des für die erforderliche Wandlerdurchflutung benötigten Stromes, 17 den Schalter für die Schalterprüfung, 19 a, 19 b und 20 a, 20 & die Wahlschalter für die Prüfung der Anlage auf ausreichenden Erdungswiderstand des Schutzleiters (Stellung α) und auf Spannung zwischen Schutzleiter und Nulleiter M_p (Stellung b), 21 ein spannungsabhängiges Relais mit dem Ruhekontakt 21 α, 25 eine Spannungsanzeigelampe zur Kontrolle der Spannungsversorgung der Prüfeinrichtung und 28 einen

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Schalter, der bei Betätigung in Verbindung mit dem ihm voreilenden Schalter 19 a eine Kleinspannung (gegen M_p) über die Anzeigevorrichtung 27 und den mit dem Hauptschalter verbundenen Hilfsschalter 25 im Ausschaltzustand des Hauptschalters auf den dann abgeschalteten M_p-Leiter drückt. Hat dieser Mp-Leiter Erdschluß, dann wird die Anzeigevorrichtung 27 stromleitend und gibt eine entsprechende Anzeige, solange die Schalter 19 α und 28 in ihrer Betätigungsrichtung gehalten werden.

Nun erscheint es nicht immer zweckmäßig, jeden Schalter mit allen Prüfeinrichtungen zu versehen und ihn damit unter Umständen wesentlich zu verteuern. So kann insbesondere in städtischen Netzen, in denen die Erdung des Nulleiters vor dem Fehlerstrom-Schutzschalter meist über kurze Leitungslängen erfolgt, auf die Prüfung auf Spannung zwischen Schutzleiter und Nulleiter verzichtet werden, so daß sich einfachere Schaltungskombinationen ergeben, wie es beispielsweise die B i 1 d e r 3 und 4 im Prinzip zeigen und die sich nur in der Erzeugung der Kleinspannung voneinander unterscheiden.

Hierin bedeutet 29 die Betriebserde des Nulleiters vor dem Fehlerstrom-Schutzschalter, 14 den Hauptschalter mit dem Hilfsschalter 25, 27 die Anzeigevorrichtung, 16 die dritte Wandlerwicklung, 15 und 18 den Spannungsleiter (im B i 1 d 3) bzw. den Kleinspannungstransformator (im Bild 4) sowie 29 und 32 Begrenzungswiderstände, 30 einen zur Spannungsversorgung der Prüfeinrichtung und nacheilend gegen 31 einen Hauptschalter, mit dem die Art der Prüfung (Prüfung des Schalters: Stellung a; Prüfung auf Erdungswiderstand des Schutzleiters: Stellung b) bestimmt werden kann.

Zweckmäßig werden die Schalter 30 und 31 zusammengefaßt und beispielsweise etwa so ausgebildet, wie B i 1 d 5 zeigt, so daß durch eine Drehung des Prüfknopfes in Richtung des Kontaktes 31a die Spannungsversorgung über den Schalter 30 eingeschaltet wird, der Punkt 24 auf Potential gegen M_p gehoben wird und über die dritte Wandlerwicklung 16 und den Schalter 31a ein durch den Begrenzungswiderstand 29 begrenzter Strom gegen M₁, fließt, der den Schalter bei Gutbefund auslöst. Hat nach Auslösen des Schalters der abgeschaltete Nulleiter einen endlichen Widerstand gegen Erde, so fließt durch den Kontakt 25 und die Anzeigevorrichtung 27 ein Strom, der diese Vorrichtung zu Ansprechen bringt, solange der Schalter 30 geschlossen ist. Wird der Prüfknopf in die entgegengesetzte Richtung gedreht, nachdem so der Schalter wieder eingeschaltet ist, so wird über Schalter 31 & der Schutzleiter gegebenenfalls über einen Begrenzungswiderstand 32 auf ein Potential gegen den Nulleiter gebracht, so daß sich über den Erdwiderstand gegen M_n ein Strom — abhängig vom Erdwiderstand — einstellt, der diesen Widerstand über die Auslösung des Schalters als gut oder zu hoch kennzeichnet.

Bei Gutbefund des Erdwiderstandes löst der Schalter aus und schaltet über den Schaltkontakt 25 den abgeschalteten Nulleiter über die Anzeigevorrichtung auf das Potential des Punktes 24, so daß bei Erdschluß des abgeschalteten Nulleiters die Anzeigevorrichtung anspricht. Dadurch, daß der Schalter 30 nacheilend gegen Schalter 31a und 31 & ist, ist diese Anzeige unabhängig von der Größe des parallel geschalteten Erdwiderstandes des Schutzleiters. Die Anzeigevorrichtung kann mit einer mechanischen Rückstellsperre oder mit Selbsthaltekontakten versehen sein.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fehlerstrom-Schutzschalter mit Summenstromwandler und Prüfstromkreis zur Prüfung der Schalterfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Kontrolle der Erdschlußfreiheit des Nulleiters auf den hinter dem Schutzschalter liegenden Nulleiter über den Ruhekontakt des Schalters sowie über eine an sich bekannte Anzeigevorrichtung eine in an sich bekannter Weise vom Netz entnommene Kleinspannung angelegt ist.

2. Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Prüfungsstromkreis in Prüfstromkreise für die Prüfung auf Schalterfunktion und/oder Prüfung auf Erdungswiderstand des Schutzleiters und/oder Spannungsdifferenz zwischen Netz und Nulleiter und Schutzleiter so einbezogen wird, daß nur ein gemeinsames Element für die Erzeugung der benötigten Kleinspannung benötigt wird.

3. Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeorgan eine mechanische oder elektrische Rückstellung aufweist.

4. Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Handhabe zur Betätigung des Prüfschalters für alle Prüfungen Verwendung findet.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 030 915,
093 467;

deutsche Patentschriften Nr. 933 349, 888 718;
schweizerische Patentschrift Nr. 178 668.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 141 367.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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