DE1110290B

DE1110290B - Residual current circuit breaker

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.Residual current circuit breaker Addendum to additional patent 1082 337 The main patent 1065 069 relates to an electromagnetically controlled circuit breaker with a disconnector in the form of an electromagnetic contactor, its coil circuit through a electromagnetic trip relay is interrupted, in which the armature by a Permanent magnets held in the response position and only by actuating a The switch-on handle can be returned to the rest position, the coil circuit of the contactor interrupted and only again when the switch-on handle is released is closed.

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.Such a switch system is advantageously based on one known per se Residual current circuit breaker applied, which is equipped according to German patent 1082 337 is with a transistor and differential converter, the secondary side of which consists of two windings consists of which one controls the transistor and the other in dependence The core of the differential converter is additionally magnetized by the modulation of the transistor.

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.Residual current circuit breakers built according to this are designed for a certain tripping current is designed and used in production for this current, the »nominal amperage of the tripping current« is set. Deviations from this, the due to manufacturing tolerances of the components and dimensional deviations during assembly are conditional are accepted within certain limits for better or for worse.

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.The cheapest tripping current in an electrical system built-in residual current circuit breaker does not always match the Residual current circuit breaker own nominal amperage of the tripping current. she Rather, it is influenced by two factors that are independent of each other and act in the opposite direction on the level of the tripping current, namely the earth resistance the system, which determines the upper limit of the tripping current, and that in the system existing, inevitable small insulation faults, according to the sum of which the the lower limit of the tripping current is aimed.

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.It is possible to measure the rated amperage of the tripping current on a Select residual current circuit breaker so high that undesired tripping occurs Insulation faults in the system only occur in very extreme cases. then but with unfavorable grounding conditions there is a risk that in the event of a Contact voltage generated by fault current (the product of earth resistance and tripping current) exceeds the permissible value.

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.The invention provides for the elimination of this bad state, the residual current circuit breaker to be provided with a device that makes it possible to adjust its tripping current Completion and installation of the device empirically based on the insulation status of the system adapt without accidentally setting the intended lower or upper trigger limit can be exceeded.

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.The tripping current can be used in all systems of residual current circuit breakers be adapted by mechanical or electrical means. The mechanical means can for example consist of an eccentric shaft, whose two stops limited rotary movement adjusted a magnet armature. It can also take the form of a have multi-start screw whose limited movement in the axial direction is a spring tense or relaxed.

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.While one is adjusting the tripping current through a mechanical Means mainly used in residual current circuit breakers, in which the secondary winding of the differential transformer has a direct effect on a release, this is the case with residual current circuit breakers Advantageously use electrical means with amplifier. This can for example consist of a setting resistor that is parallel to the input of the amplifier is switched and the energy flowing to it from the ring converter is more or less severely limited. The invention is based on two preferred exemplary embodiments explained in more detail. In the drawings, Fig. 1 shows a circuit with mechanical Limitation of the tripping current strength, Figure 2 shows a circuit with electrical limitation the tripping current.

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.In the drawings, the differential converter is generally designated by 2, and its secondary coil bears the reference number 1. According to Fig. 1 is a circuit breaker 3 when switched on (as shown) under the tension of a spring, he is activated by the notch activated by the armature 4 of a contactor held. The contactor or trip coil 5 is connected to the secondary winding. The armature 4 is pressed into its latching position by a leaf spring 6. The voltage the leaf spring 6 can also be changed by an eccentric 7, which with a pin 8 protruding therefrom against stops 9 and 10.

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. The function of this device is as follows: In the event of a fault current at the specified minimum level, the current flowing from the secondary coil 1 of the differential converter 2 triggers the isolating switch 3 by pulling the armature 4 of the trip coil 5 into the trip coil 5 against the force of the leaf spring 6 will. The bias of the leaf spring 6 can be adjusted by the eccentric 7 and thereby the tripping current can be changed. The pin 8 and the stops 9 and 10 serve to limit the adjustability.

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.In the circuit according to Fig. 2, the circuit breaker 16 is also actuated by a contactor coil 15. The contactor coil 15 is connected to a switch 14 in a circuit. The switch 14 is opened or by an amplifier 13 closed, which is directly connected to the secondary coil 1 of the differential converter is. In parallel with the amplifier 13, there is a withstand resistance in the circuit of the secondary coil 17 switched, the sliding contact 18 in its way through the stops 19 and 20 is limited. The stop 20 is arranged so that the sliding contact 18 cannot sweep over the entire withstand resistance 17.

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.The function of the device according to Fig. 2 is. the following: Im In the event of a fault current at the specified minimum level, that of the secondary coil 1 of the differential converter 2 amplifies the current flowing into the amplifier 13 to such an extent that that the contacts of the trigger 14 open and thereby the current; in the contactor coil 15 is interrupted. This turns off the circuit breaker 16. Parallel to the secondary coil 1 is the variable resistor 17, its sliding contact 18 between the stops 19 and 20 can be adjusted. The lower the resistance value of the variable resistor 17, the smaller the amount flowing to the amplifier 13 Current, so that tripping only occurs when the fault current is higher.

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.From the above explanations it can be seen that in the inventive Residual current circuit breaker can still be set even after installation, This means that such a residual current circuit breaker is adapted to the respective circumstances customizable. Due to the special design of the adjustment, a certain Safety limit are never fallen below, and therefore the inventive Device completely foolproof.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electromagnetically controlled circuit breaker according to German patent 1082 337 with disconnector in the form of an electromagnetic Contactor, the coil circuit of which is switched off by an electromagnetic Trip relay is interrupted, the armature of which is in the response position by a permanent magnet is held and only by actuating a switch-on handle in the rest position is traceable, the coil circuit of the contactor interrupted and is only closed again when the switch-on handle is released, used as Residual current circuit breaker with differential converter and transistor, in which the secondary side of the differential converter consists of two windings, one of which is the transistor controls and the other depending on the modulation of the transistor The core of the differential transducer is additionally magnetized, characterized in that the tripping current of the residual current circuit breaker after completion and installation of the device is empirically adaptable to the insulation condition of the system without this the intended lower or upper trigger limit is accidentally exceeded can.

2. Automatic switch according to claim 1, characterized in that the tripping current strength adjustable by electrical means (such as resistors, capacitors, etc.).

3. Automatic switch according to claim 1, characterized in that the tripping current strength is adjustable by mechanical means, such as an eccentric shaft or screw spindle. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1053 080.