DE1110290B

DE1110290B - Fehlerstrom-Schutzschalter

Info

Publication number: DE1110290B
Application number: DEF29368A
Authority: DE
Inventors: Dr Jur Paul Frede
Original assignee: Condor Werk Gebr Frede GmbH and Co KG
Current assignee: Condor Werk Gebr Frede GmbH and Co KG
Priority date: 1959-09-11
Filing date: 1959-09-11
Publication date: 1961-07-06

Description

Fehlerstrom-Schutzschalter Zusatz zum Zusatzpatent 1082 337 Das Hauptpatent 1065 069 betrifft einen elektromagnetisch gesteuerten Selbstschalter mit Trennschalter in Gestalt eines elektromagnetischen Schaltschützes, dessen Spulenkreis durch ein elektromagnetisches Auslöserelais unterbrochen wird, bei dem der Anker durch einen Dauermagneten in der Ansprechstellung gehalten und nur durch die Betätigung einer Einschalthandhabe in die Ruhelage zurückführbar ist, wobei der Spulenstromkreis des Schaltschützes unterbrochen und erst beim Loslassen der Einschalthandhabe wieder geschlossen wird.
Ein derartiges Schaltersystem wird vorteilhaft auf einen an sich bekannten Fehlerstrom-Schutzschalter angewendet, der nach deutschem Patent 1082 337 ausgerüstet ist mit einem Transistor und Differenzwandler, dessen Sekundärseite aus zwei Wicklungen besteht, von denen die eine den Transistor steuert und die andere in Abhängigkeit von der Aussteuerung des Transistors den Kern des Differenzwandlers zusätzlich magnetisiert.
Hiernach gebaute Fehlerstrom-Schutzschalter werden konstruktiv für eine bestimmte Auslösestromstärke ausgelegt und bei der Fertigung auf diese Stromstärke, die »Nennstromstärke des Auslösestromes«, eingestellt. Abweichungen hiervon, die durch Fertigungstoleranzen der Bauelemente und Maßabweichungen beim Zusammenbau bedingt sind, werden innerhalb gewisser Grenzen wohl oder übel in Kauf genommen.
Die günstigste Auslösestromstärke eines in eine elektrische Anlage eingebauten Fehlerstrom-Schutzschalters stimmt aber keineswegs immer mit der dem Fehlerstrom-Schutzschalter eigenen Nennstromstärke des Auslösestroms überein. Sie wird vielmehr von zwei Faktoren beeinflußt, die unabhängig voneinander sind und entgegengesetzt auf die Höhe des Auslösestromes wirken, nämlich von dem Erdungswiderstand der Anlage, der die obere Grenze des Auslösestromes bestimmt, und den in der Anlage vorhandenen, unvermeidlichen kleinen Isolationsfehlern, nach deren Summe sich die untere Grenze des Auslösestromes richtet.
Es ist zwar möglich, die Nennstromstärke des Auslösestromes an einem Fehlerstrom-Schutzschalter so hoch zu wählen, daß eine unerwünschte Auslösung durch Isolationsfehler in der Anlage nur noch in ganz extremen Fällen stattfindet. Dann besteht aber bei ungünstigen Erdungsverhältnissen die Gefahr, daß die im Falle eines Fehlerstromes entstehende Berührungsspannung (das Produkt aus Erdungswiderstand und Auslösestrom) den zulässigen Wert überschreitet.
Die Erfindung sieht zur Beseitigung dieses übel-Standes vor, den Fehlerstrom-Schutzschalter mit einer Einrichtung zu versehen, die es ermöglicht, seine Auslösestromstärke nach Fertigstellung und Einbau des Gerätes dem Isolationszustand der Anlage empirisch anzupassen, ohne daß die vorgesehene untere oder obere Auslösegrenze versehentlich überschritten werden kann.
Die Auslösestromstärke kann bei allen Systemen von Fehlerstrom-Schutzschaltern mit mechanischen oder elektrischen Mitteln angepaßt sein. Das mechanische Mittel kann beispielsweise aus einer Exzenterwelle bestehen, deren durch zwei Anschläge begrenzte Drehbewegung einen Magnetanker verstellt. Es kann auch die Form einer mehrgängigen Schraube haben, deren begrenzte Bewegung in axialer Richtung eine Feder spannt oder entspannt.
Während man die Anpassung der Auslösestromstärke durch ein mechanisches Mittel vorwiegend bei Fehlerstrom-Schutzschaltern anwenden wird, bei denen die Sekundärwicklung des Differenzwandlers unmittelbar auf einen Auslöser wirkt, wird man bei Fehlerstrom-Schutzschaltern mit Verstärker vorteilhaft ein elektrisches Mittel anwenden. Dieses kann beispielsweise aus einem Einstellwiderstand bestehen, der dem Eingang des Verstärkers parallel geschaltet ist und die ihm vom Ringwandler zufließende Energie mehr oder weniger stark begrenzt. Die Erfindung wird an Hand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Abb. 1 einen Schaltkreis mit mechanischer Begrenzung der Auslösestromstärke, Abb.2 einen Schaltkreis mit elektrischer Begrenzung der Auslösestromstärke.
In den Zeichnungen ist der Differenzwandler allgemein mit 2 bezeichnet, und seine Sekundärspule trägt das Bezugszeichen 1. Nach der Abb. 1 steht ein Trennschalter 3 im eingeschalteten Zustand (wie dargestellt) unter der Spannung einer Feder, er wird durch die von dem Anker 4 eines Schützes betätigte Raste in Einschaltstellung gehalten. Die Schütz- oder Auslösespule 5 ist mit der Sekundärwicklung verbunden. Der Anker 4 wird in seine Raststellung durch eine Blattfeder 6 gedrückt. Die Spannung der Blattfeder 6 kann zusätzlich durch einen Exzenter 7 verändert werden, der sich mit einem daraus hervorragenden Stift 8 gegen Anschläge 9 und 10 anlegt.
Die Funktion dieser Vorrichtung ist die folgende: Im Falle eines Fehlerstromes in vorgesehener Mindesthöhe löst der von der Sekundärspule 1 des Differenzwandlers 2 fließende Strom den Trennschalter 3 dadurch aus, daß der Anker 4 der Auslösespule 5 entgegen der Kraft der Blattfeder 6 in die Auslösespule 5 hineingezogen wird. Die Vorspannung der Blattfeder 6 kann durch den Exzenter 7 verstellt und dadurch die Auslösestromstärke verändert werden. Zur Begrenzung der Verstellbarkeit dient der Stift 8 und die Anschläge 9 und 10.
In der Schaltung nach der Abb. 2 wird der Trennschalter 16 ebenfalls durch eine Schützspule 15 betätigt. Die Schützspule 15 liegt mit einem Schalter 14 in einem Stromkreis. Der Schalter 14 wird von einem Verstärker 13 geöffnet oder geschlossen, der unmittelbar mit der Sekundärspule 1 des Differenzwandlers verbunden ist. Parallel zu dem Verstärker 13 ist im Kreis der Sekundärspule ein Stehwiderstand 17 geschaltet, dessen Schleifkontakt 18 in seinem Weg durch die Anschläge 19 und 20 begrenzt wird. Der Anschlag 20 ist dabei so angeordnet, daß der Schleifkontakt 18 nicht den gesamten Stehwiderstand 17 überstreichen kann.
Die Funktion der Vorrichtung nach der Abb. 2 ist . die folgende: Im Falle eines Fehlerstromes in vorgesehener Mindesthöhe wird der von der Sekundärspule 1 des Differenzwandlers 2 in den Verstärker 13 fließende Strom so weit verstärkt, daß sich die Kontakte des Auslösers 14 öffnen und dadurch der Strom ; in der Schützspule 15 unterbrochen wird. Hierdurch wird der Trennschalter 16 ausgeschaltet. Parallel zur Sekundärspule 1 liegt der Stellwiderstand 17, dessen Schleifkontakt 18 zwischen den Anschlägen 19 und 20 verstellt werden kann. Je geringer der Widerstandswert des Stellwiderstandes 17 ist, desto kleiner ist der dem Verstärker 13 zufließende Strom, so daß die Auslösung erst bei höherem Fehlerstrom erfolgt.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ist zu entnehmen, daß bei dem erfindungsgemäßen Fehlerstrom-Schutzschalter auch nach dem Einbau noch eine Einstellmöglichkeit besteht, dadurch ist ein solcher Fehlerstrom-Schutzschalter an die jeweiligen Gegebenheiten anpaßbar. Durch die besondere Ausgestaltung der Verstellmöglichkeit kann eine bestimmte Sicherheitsgrenze niemals unterschritten werden, und daher ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vollkommen narrensicher.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromagnetisch gesteuerter Selbstschalter nach deutschem Patent 1082 337 mit Trennschalter in Gestalt eines elektromagnetischen Schaltschützes, dessen Spulenkreis zur Ausschaltung durch ein elektromagnetisches Auslöserelais unterbrochen wird, dessen Anker durch einen Dauermagneten in der Ansprechstellung gehalten wird und nur durch die Betätigung einer Einschalthandhabe in die Ruhelage zurückführbar ist, wobei der Spulenstromkreis des Schaltschützes unterbrochen und erst beim Loslassen der Einschalthandhabe wieder geschlossen wird, angewendet als Fehlerstrom-Schutzschalter mit Differenzwandler und Transistor, bei dem die Sekundärseite des Differenzwandlers aus zwei Wicklungen besteht, von denen die eine den Transistor steuert und die andere in Abhängigkeit von der Aussteuerung des Transistors den Kern des Differenzwandlers zusätzlich magnetisiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösestromstärke des Fehlerstrom-Schutzschalters nach Fertigstellung und Einbau des Gerätes dem Isolationszustand der Anlage empirisch anpaßbar ist, ohne daß dabei die vorgesehene untere oder obere Auslösegrenze versehentlich überschritten werden kann.
2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösestromstärke durch elektrische Mittel (wie Widerstände, Kondensatoren usw.) einstellbar ist.
3. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösestromstärke mit mechanischen Mitteln, wie Exzenterwelle oder Schraubspindel, einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1053 080.