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DE2043008C3 - Residual current circuit breaker - Google Patents

Residual current circuit breaker

Info

Publication number
DE2043008C3
DE2043008C3 DE19702043008 DE2043008A DE2043008C3 DE 2043008 C3 DE2043008 C3 DE 2043008C3 DE 19702043008 DE19702043008 DE 19702043008 DE 2043008 A DE2043008 A DE 2043008A DE 2043008 C3 DE2043008 C3 DE 2043008C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
circuit
bridge
circuit breaker
monitored
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19702043008
Other languages
German (de)
Other versions
DE2043008B2 (en
DE2043008A1 (en
Inventor
Helmut 8400 Regensburg Roesch
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
Original Assignee
Siemens AG
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19702043008 priority Critical patent/DE2043008C3/en
Priority to CH1033971A priority patent/CH529462A/en
Priority to DK387171A priority patent/DK125348B/en
Priority to AT702471A priority patent/AT307555B/en
Priority to GB3927671A priority patent/GB1359848A/en
Priority to FR7131246A priority patent/FR2103616B1/fr
Priority to JP6653771A priority patent/JPS475765A/ja
Publication of DE2043008A1 publication Critical patent/DE2043008A1/en
Publication of DE2043008B2 publication Critical patent/DE2043008B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2043008C3 publication Critical patent/DE2043008C3/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, der Primärwicklungen zum Anschluß an einen zu überwachenden Stromkreis und eine Sekundärwicklung aufweist, und mit einem Auslösemagneten, der auf ein Sciialtschloß für eine Schalteinrichtung einwirkt und dessen Erregerwicklung in der einen Diagonalen einer elektrischen Brückenschaltung liegt, in deren einem Zweig die Sekundärwicklung des Summenstromwandlers liegt und deren andere Diagonale mit Anschlüssen zum Einspeisen von Wechselstrom versehen ist.The invention relates to a residual current circuit breaker with a summation current transformer, the Has primary windings for connection to a circuit to be monitored and a secondary winding, and with a release magnet which acts on a Sciialtschloß for a switching device and whose excitation winding lies in one diagonal of an electrical bridge circuit, in one of which Branch is the secondary winding of the summation current transformer and its other diagonal with connections is provided for feeding alternating current.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 05 505 ist ein Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler bekannt, dessen Sekundärwicklung in einem Zweig einer elektrischen Brücke liegt und dessen Primärwicklungen in den zu überwachenden Stromkreis geschaltet sind. In der einen Brückendiagonalen liegt ein Auslöseorgan, welches auf einen in dem zu überwachenden Stromkreis befindlichen Ausschalter einwirkt, während an der anderen Brückendiagonalen eine Wechselstromquelle angeschlossen ist.From the German Offenlegungsschrift 19 05 505 a residual current circuit breaker with a summation current transformer is known whose secondary winding is in a branch of an electrical bridge and whose Primary windings are connected in the circuit to be monitored. In one diagonal of the bridge there is a trigger element, which acts on a switch located in the circuit to be monitored acts while an alternating current source is connected to the other bridge diagonal.

Die Brücke ist abgeglichen, wenn im zu überwachenden Stromkreis kein Fehlerstrom fließt. Durch einen im zu überwachenden Stromkreis fließenden Fehlerstrom wird die Vormagnetisierung des Magnetkerns des Stromwandlers und damit der induktive Widerstand der Sekundärwicklung des Stromwandlers verändert, so daß die elektrische Brückenschaltung nicht mehr abgeglichen ist und in der Brückendiagonalen mit dem Auslöseorgan ein Strom fließt, durch den das Auslöseorgan unter Betätigung des Ausschalters im zu überwachenden Stromkreis anspricht. Der bekannte Fehlerstromschutzschalter spricht nicht nur auf einen Wechselstromfehlerstrom, sondern auch auf einen Gleichstromfehlerstrom im zu überwachenden Stromkreis an.The bridge is balanced when im to be monitored Circuit no fault current flows. Due to a fault current flowing in the circuit to be monitored becomes the premagnetization of the magnetic core of the current transformer and thus the inductive resistance the secondary winding of the current transformer changed so that the electrical bridge circuit is no longer balanced and a current flows in the diagonal of the bridge with the trigger element, through which the trigger element responds when the switch is actuated in the circuit to be monitored. The well-known residual current circuit breaker speaks not only to an alternating current residual current, but also to a direct current residual current in the circuit to be monitored.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Auslöseempfindlichkeit eines derartigen Fehlerstromschutzschalters zu verbessern, so daß dieser Schalter auch zum Überwachen von Stromkreisen geeignet ist, in denen ein verhältnismäßig geringer Gleichstrom- oder Wechselstromfehlerstrom auftreten kann.The invention is based on the object of the trigger sensitivity to improve such a residual current circuit breaker, so that this switch also is suitable for monitoring circuits in which a relatively low direct current or AC fault current can occur.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Fehlerstromschutzschalter der eingangs erwähnten Art gekennzeichnet durch einen weiteren Summenstromwandler mit Primärwicklungen zum Anschluß an den zu überwachenden Stromkreis, dessen Sekundärwicklung in einem Brückenzweig liegt und der so geschaitet ist, daß in den Sekundärwicklungen der beiden Summenstromwandler induzierte Spannungen innerhalb der Brückenschaltung einander entgegengerichtet sind.A residual current circuit breaker is used to solve this problem of the type mentioned at the beginning, characterized by a further summation current transformer with primary windings for connection to the circuit to be monitored, the secondary winding in a bridge branch and which is so strapped that Voltages induced in the secondary windings of the two summation current transformers within the bridge circuit are opposed to each other.

Dieser Fehlerstromschutzschalter ist empfindlicher, weil die beiden Summenstromwandler bei einem Fehlerstrom entgegengesetzt vormagnetisiert werden, so daß die Brücke stark verstimmt wird. Dem Auslöser steht mit anderen Worten also das doppelte Signal zum Auslösen zur Verfugung. Im Ruhezustand fließt jedoch durch die Erregerwicklung des Auslösemagneten kein Strom.This residual current circuit breaker is more sensitive because the two summation current transformers in the event of a residual current are biased in the opposite direction, so that the bridge is severely detuned. The trigger In other words, the double signal is available for triggering. However, it flows in the idle state no current through the excitation winding of the release magnet.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention is based on the drawings of exemplary embodiments explained in more detail:

Die F i g. 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung zwei Ausführungsformen von Fenlerstromschutzschaltern gemäß der Erfindung. Der Fehlerstrom schutzschalter 2 nach F i g. 1 weist zwei Summenstromwandler 3 und 4 auf mit Primärwicklungen 5 und 7 sowie Sekundärwicklungen 6 und 8. Die Primärwicklungen 5 und 7 liegen z. B. in zwei zu überwachenden Leitungen R/Uund Mp, während die Sekundärwicklungen 6 und 8 in einer aus diesen Sekundärwicklungen und ohmschen Widerständen S und 10 bestehenden elektrischen Brücke geschaltet sind.The F i g. 1 and 2 show a schematic representation of two embodiments of fenler current circuit breakers according to the invention. The residual current circuit breaker 2 according to FIG. 1 has two summation current transformers 3 and 4 with primary windings 5 and 7 and secondary windings 6 and 8. The primary windings 5 and 7 are z. B. in two monitored lines R / U and Mp, while the secondary windings 6 and 8 are connected in an electrical bridge consisting of these secondary windings and ohmic resistors S and 10.

Die Primärwicklungen 5 und 7 der Summenstromwandler 3 und 4 sind gleichsinnig gewickelt und so in Serie geschaltet, daß der Strom im zu überwachenden Stromkreis die Primärwicklungen 5 des Summenstromwandlers 3 und die Primärwicklungen 7 des Summenstromwandlers 4 in entgegengesetzter Richtung durchfließt. Die Sekundärwicklungen 6 und 8 haben gleich»; Wicklungsrichtung und sind in der Brücke so geschal tet, daß ihre Wicklungsrichtungen innerhalb der Brücke übereinstimmen. Deshalb sind Spannungen Lk und Lh, die in den Sekundärwicklungen 6 und 8 durch in den Primärwicklungen 5 und 7 fließenden Strom induziert werden, innerhalb der Brücke einander entgegengerichtet. The primary windings 5 and 7 of the summation current converter 3 and 4 are wound in the same direction and connected in series so that the current in the circuit to be monitored flows through the primary windings 5 of the summation current converter 3 and the primary windings 7 of the summation current converter 4 in the opposite direction. The secondary windings 6 and 8 have the same »; Winding direction and are switched in the bridge so that their winding directions match within the bridge. Therefore, voltages Lk and Lh, which are induced in the secondary windings 6 and 8 by current flowing in the primary windings 5 and 7, are opposite to each other within the bridge.

In die eine Diagonale der aus den Sekundärwicklungen 6 und 8 und den ohmschen Widerständen 9 und 10 bestehenden Brücke ist eine Erregerwicklung 11 eines Auslösemagneten 12 geschaitet, der mechanisch auf ein Schaltschloß 13 einwirkt, welches über eine Schaltstange 14 einen Ausschalter 15 im zu überwachenden Stromkreis betätigt. Die andere Diagonale ist an Anschlüsse 16 zum Einspeiseil von Wechselstrom angeschlossen. In der einen Verbindungsleitung liegt ein Kondensator 17.In one diagonal of the secondary windings 6 and 8 and the ohmic resistors 9 and 10 existing bridge is an excitation winding 11 of a tripping magnet 12 schaitet, which is mechanically on a Switching mechanism 13 acts, which via a switching rod 14 has a circuit breaker 15 in the to be monitored Circuit operated. The other diagonal is connected to connections 16 for the supply of alternating current. A capacitor 17 is located in one of the connecting lines.

Die aus den Sekundärwicklungen 6 und 8 sowie den ohmschen Widerständen 9 und 10 bestehende Brücke ist im normalen Betriebszustand abgeglichen, so daß kein Strom durch die Erregerwicklung 11 des Auslösemagneten 12 fließt.The bridge consisting of the secondary windings 6 and 8 and the ohmic resistors 9 and 10 is balanced in the normal operating state, so that no current through the excitation winding 11 of the trip magnet 12 flows.

Tritt in den Leitungen RIU und Mp ein Wechselstromfehlerstrom oder ein Gleichstromfehlerstrom auf, so werden die Magnetkerne der Summenstromwandler 3 und 4 entgegengesetzt vormagnetisiert, so daß die Brücke stark verstimmt wird und der Auslösemagnet 12 das Schaltschloß 13 auslöst, welches den Ausschalter 15 öffnet. Der Fehlerstromschutzschalter nach F i g. I hat also eine erhöhte Auslöseempfindlichkeit. If an alternating current fault current or a direct current fault current occurs in the lines RIU and Mp, the magnetic cores of the summation current converters 3 and 4 are biased in opposite directions, so that the bridge is severely detuned and the release magnet 12 triggers the switch lock 13, which opens the circuit breaker 15. The residual current circuit breaker according to FIG. So I have an increased trigger sensitivity.

In F i g. 2 sind die Primärwicklungen 5 und 7 der Summenstromwandler 3 und 4 gleichsinnig gewickeltIn Fig. 2, the primary windings 5 and 7 of the summation current transformers 3 and 4 are wound in the same direction

und so in Serie geschaltet, daß der Strom im zu überwachenden Stromkreis die Primärwicklungen beider Summenstromwandler 3 und 4 in gleicher Richtung durchfließt Die Sekundärwicklungen 6 und 8 haben ebenfalls gleiche WicHungsrichtung, sind iber jeweils in einem Brückenzweig so geschaltet, daß ihre Wicklungsrichtungen innerhalb der Brücke entgegengesetzt sind, so daß die in den Sekundärwicklungen 6 und 8 induzierten Spannungen Lk und Lk innerhalb der B»-ükkenschaltung wieder einander entgegengerichtet sind.and connected in series in such a way that the current in the circuit to be monitored flows through the primary windings of both summation current transformers 3 and 4 in the same direction.The secondary windings 6 and 8 also have the same direction of rotation and are connected in a bridge branch in such a way that their winding directions within the bridge are opposite are, so that the voltages Lk and Lk induced in the secondary windings 6 and 8 are again opposite to one another within the bridge circuit.

In den Brüekenschaltungen nach den Fig. 1 und 2 können die Brückendiagonalen für die Erregerwicklung 11 des Auslösemagneten 12 und fur die Anschlüsse 16 zum Einspeisen von Wechselstrom auch vertauscht sein. Statt zweier Summenstromwandler mit gleichsinnig gewickelten Primärwicklungen und gleichsinnig gewickelten Sekundärwicklungen können in einem en'indungsgemäßen Fehlerstromschutzschalter auch zwei entsprechend geschaltete Summenstromwandler verwendet werden, deren Primärwicklungen oder deren Sekundärwicklungen gegensinnig gewickelt sind.In the bridge circuits according to FIGS. 1 and 2 can be the bridge diagonals for the excitation winding 11 of the release magnet 12 and for the connections 16 can also be swapped for feeding in alternating current. Instead of two summation current transformers with the same direction wound primary windings and secondary windings wound in the same direction can be used in one embodiment Residual current circuit breaker also uses two appropriately switched summation current transformers whose primary windings or their secondary windings are wound in opposite directions.

An Stelle der ohmschen Widerstände 9 und 10 können auch Induktivitäten und Kapazitäten verwendet werden.Instead of the ohmic resistors 9 and 10, inductances and capacitances can also be used will.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, der Primärwicklungen zum Anschluß an einen zu überwachenden Stromkreis und eine Sekundärwicklung aufweist, und mit einem Auslösemagneten, der auf ein Schaltschloß für eine Schalteinrichtung einwirkt und dessen Erregerwicklung in der einen Diagonalen einer elektrischen BrückenschaJtung liegt, in deren einem Zweig die Sekundärwicklung des Summenstromwandlers liegt und deren andere Diagonale mit Anschlüssen zum Einspeisen von Wechselstrom versehen ist, gekennzeichnet durch einen weiteren Summenstromwandler (4) mit Primärwicklungen (7) zum Anschluß an den zu überwachenden Stromkreis, dessen Sekundärwicklung (8) in einem Brückenzweig l'egt und der so geschaltet ist, daß in den Sekundärwicklungen (6,8) der beiden Summenstromwandler (3,4) induzierte Spannungen innerhalb der Brückenschaltung einander entgegengerichtet sind.Residual current circuit breaker with a summation current transformer, the primary windings for connection to a circuit to be monitored and a Has secondary winding, and with a trip magnet, which is on a switch lock for a switching device acts and its excitation winding in one diagonal of an electrical bridge circuit is, in one branch of which the secondary winding of the summation current transformer is and whose the other diagonal is provided with connections for feeding in alternating current, characterized by a further summation current transformer (4) with primary windings (7) for connection to the circuit to be monitored, its secondary winding (8) in a bridge branch and which is connected in such a way that in the secondary windings (6,8) of the two summation current transformers (3,4) induced voltages within the bridge circuit are opposed to each other.
DE19702043008 1970-08-29 1970-08-29 Residual current circuit breaker Expired DE2043008C3 (en)

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DE2043008B2 DE2043008B2 (en) 1976-03-25
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