DE29600914U1

DE29600914U1 - Anordnung zur Überwachung

Info

Publication number: DE29600914U1
Application number: DE29600914U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2006-01-20

Description

GR 96 G 3016

Beschreibung

Anordnung zur Überwachung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters in Verbrauchernetzen mit zumindest einem Außenleiter und einem die Schutzfunktion übernehmenden Schutzleiter auf seine Funktionstüchtigkeit.

Üblicherweise wird zum Schutz von Geräten bei zu hoher Berührungsspannung in den verschiedenen Ausprägungen der Verbrauchernetze ein sogenannter PE-Leiter als Schutzleiter verwendet. Im Falle eines Isolationsfehlers in der zu sichernden Anlage oder in dem zu schützenden Gerät bewirkt der Rückfluß über den Schutzleiter einen Fehlerstrom, der einen Fehlerstromschutzschalter oder bei größeren Leistungen einen Leitungsschutz schalt er zum Auslösen bringt. Voraussetzung für die Wirksamkeit derartiger Schutzmaßnahmen ist jedoch die Sicherstellung des Stromweges über den gesamten Schutzleiterzweig. Ist dieser an irgendeiner Stelle unterbrochen oder zu hochohmig, kann die Schutzmaßnahme in Frage gestellt sein. Unterbrechungen können sowohl durch Leiterbruch als auch durch schlechte Klemmstellen oder nicht oder falsch angeschlossene Schutzleiter hervorgerufen werden. Auch zu hohe Erdungswiderstände können die übliche Schutzmaßnahme in ihrer Sicherheit beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters zu entwickeln, bei der eine noch höhere Sicherheit erzielt wird.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Die Überwachung des Schutzleiters auf seine Funktionstüchtigkeit erfolgt hierbei durch eine PrüfStromeinrichtung. Diese erzeugt einen Prüfstrom. Sie weist weiter einen Prüfstromsensor auf, der mit einer Auswerteeinrichtung in Verbindung steht und über diese mit einer Auslöseeinrichtung mit einer Koppelstelle für marktübliche

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Schutzschalter nach Art von Leitungsschutzschalter oder Fehler Stromschutz schal tern in Wirkverbindung steht. Die Anordnung eignet sich als Anbaueinheit für marktübliche Schutzschalter. Durch die Anordnung können derartige Schutzschalter ertüchtigt werden, in weiterer Funktion Schutzleiter zu überprüfen und das Netz abzuschalten, wenn die Schutzfunktion des Schutzleiters nicht mehr gewährleistet ist. Der Prüfstromsensor wirkt mit der Auswerteeinrichtung zusammen, die unterhalb eines vorbestimmbaren oder vorbestimmten Grenzwertes der Auslöseeinrichtung ein öffnendes Schaltsignal zuführt. Über die Koppelstelle kann ein damit verbundener Schutzschalter ausgelöst werden.

Dadurch, daß entweder ständig, getaktet oder fallweise der Schutzleiterkreis mit Hilfe eines Prüfstroms überwacht wird, ist sichergestellt, daß der Schutzleiterkreis geschlossen ist und daß darauf beruhende Schutzmaßnahmen greifen können.

In einer einfachen Ausführung der Anordnung kann die Prüf-Stromeinrichtung im wesentlichen eine Verbindung eines Außenleiters mit dem Schutzleiter über einen Widerstand bilden, wobei der Widerstand auf die gewünschte Prüfstromstärke abgestimmt ist. Eine derartige Anordnung verursacht sozusagen einen künstlichen Fehlerstrom, der als Prüfstrom auf den Schutzleiter gegeben wird. Der Schutzleiter kann insbesondere nach den Bestimmungen für sogenannte PE-Leiter errichtet sein.

. Die Auswerteeinrichtung kann insbesondere auf einen Arbeits-Stromauslöser arbeiten oder auf einen Unterspannungsauslöser. Wenn der vom Sensor gemessene Strom nicht ausreicht, über die Auswerteeinrichtung eine entsprechende Spannung aufzubauen, die den Unterspannungsauslöser im geschlossenen Zustand hält, wird bei Abfall des Unterspannungsauslösers ein über die Koppelstelle gekoppelter Schutzschalter ausgelöst. Prüfstromsensor und Auswerteeinrichtung können zusammen als Optokoppler ausgebildet sein. Bei zu schwacher Kopplungsintensität wird dann wieder ein öffnendes Schaltsignal bewirkt.

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Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

In FIG 1 ist eine Anordnung mit Prüfstromeinrichtung, Prüfstromsensor, Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung wiedergegeben, die mit einem Schutzschalter in einem Verbrauchernetz in Wirkverbindung steht.

In FIG 2 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wobei Prüfstromsensor, Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung zusammen als ein Relais ausgeführt sind, beispielsweise als Unterspannungsauslöser.

In FIG 3 ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem PrüfStromsensor und Auswerteeinrichtung zusammen als Optokoppler ausgebildet sind.

In FIG 4 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach FIG 3 dargestellt, wobei der Betätigungsstrom für die Auslöseeinrichtung von einer externen Hilfsspannung gewonnen wird.

In FIG 5 ist eine Anordnung dargestellt, wobei der Leiter, der die Schutzfunktion übernimmt, mit der Masse für ein geerdetes Verbrauchergehäuse in Verbindung steht.

Die Anordnung nach FIG 1 weist einen Außenleiter 1, einen die Schutzfunktion übernehmenden Leiter 2 und einen Neutralleiter

. 3 auf. Außenleiter 1 und Schutzleiter 2 sind mit einer Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters auf seine Funktionstüchtigkeit verbunden. Die Anordnung besteht aus einer Prüfstromeinrichtung 8 und einem Schutzschalter 13. Dieser kann als Leitungsschutzschalter oder als Fehlerstromschutzschalter ausgeführt sein. Die PrüfStromeinrichtung 8 weist einen Prüfstromsensor 4 und eine Auswerteeinrichtung 5 auf, die elektrisch mit einer Auslöseeinrichtung 6 in Verbindung steht. Die Auslöseeinrichtung steht mit einer Koppelstelle 17 für Schutzschalter in Wirkverbindung. Die PrüfStromeinrichtung 8

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weist im Ausführungsbeispiel eine Verbindung des Außenleiters 1 mit dem Schutzleiter 2 über einen Widerstand 9 auf. Der Prüfstrom wird über den PrüfStromsensor 4 geführt. Durch geeignete Bemessung des Widerstands im Kreis kann die gewünschte PrüfStromstärke eingeführt werden. Die Auswerteeinrichtung 5 gibt unterhalb eines vorbestimmbaren oder vorbestimmten Grenzwertes an die Auslöseeinrichtung 6 ein öffnendes Signal ab. Sie kann auch die Abgabe eines Schließsignals einstellen, wenn der Prüfstrom zu niedrig wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Prüfstromeinrichtung 8 mit einer Verbindungseinheit 10 verbunden, die als Steckdose verstanden werden kann. An dieser ist ein auf Gefährdung überwachtes Verbrauchergerät 11 mit einem Ersatzwiderstand 12 angeschlossen. Mit 19 ist ein Prüfstrom veranschaulicht.

Eine besonders einfache Lösung erhält man mit einem Relais nach FIG 2, das als ein für Netzspannung verträgliches Netzspannungsrelais ausgeführt sein kann. Bei einem derartigen Relais reicht schon ein kleiner Steuerstrom zum Einschalten und Halten der Auslöseeinrichtung 6 in Schließstellung. Hierbei sind Prüfstromsensor, Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung als Netzrelais ausgeführt, das mit einem Schutzschalter 13 in Wirkverbindung steht. Der Schaltkontakt 7 ist im Betrieb geschlossen. Die Stärke des vorteilhaft einzustellenden Prüfstroms kann sich nach den Gegebenheiten einer vorgeschalteten Fehlerstromschutzeinrichtung orientieren. Die PrüfStromeinrichtung 8 kann als Modul verstanden oder ausgeführt werden, das als Anbaueinheit für einen Schutzschalter 13 dient. Die Prüfstromeinrichtung 8 weist Anschlußelemente 18 für einen Außenleiter 1 und für einen Schutzleiter 2 auf.

Eine einfache und potentialfreie Überwachung erhält man bei Einsatz eines Optokopplers 14 nach FIG 3. Wenn der vom Widerstand 9 bestimmte Prüfstrom eine primärseitig angeordnete Leuchtdiode des Optokopplers ausreichend hell leuchten läßt, kann auf der Sekundärseite des Optokopplers dieser durchgeschaltet werden, so daß die Auslöseeinrichtung 6 die Schaltkontakte 7 eines Schutzschalters 13 in Schließstellung halten

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kann· Bei größeren Relais bzw. Schützen kann zwischen Optokoppler 14 und Auslöseeinrichtung 6 ein geeigneter Verstärkerkreis angeordnet sein.

Nach FIG 4 kann für den Betrieb der Auslöseeinrichtung auch eine externe Hilfsspannung 15 bereitgestellt werden.

Der die Schutzfunktion übernehmende Leiter 2 kann in der Ausführung nach FIG 5 auch als Erdungskreis ausgeführt sein, wobei der Leiter 2 mit Masse 16 für ein zu schützendes Verbrauchergerät 11 in Verbindung steht. In FIG 5 ist wieder ein Prüfstrom 19 veranschaulicht.

Claims

GR 96 G 3016 Schutzansprüche

1. Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters (2) in Verbrauchernetzen mit zumindest einem Außenleiter (1) und einem die Schutzfunktion übernehmenden Schutzleiter (2), auf seine Funktionstüchtigkeit,

gekennzeichnet durch eine Prüfstromeinrichtung (8) zur Erzeugung von Prüfstrom, die einen Prüfstromsensor (4) aufweist, der mit einer Auswerteeinrichtung (5) in Verbindung steht und über diese mit einer Auslöseeinrichtung (6) mit einer Koppelstelle (17) für Schutzschalter in Wirkverbindung steht.

2. Anordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß AnschluSelemente (18) für einen Außenleiter (1) und für einen Schutzleiter (2) ausgebildet sind, zwischen denen ein Widerstand (9) gebildet ist, der auf eine bestimmte Prüfst romstärke abgestimmt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswerteeinrichtung (5) auf einen Arbeitsstromauslöser arbeitet.
25

4. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Auswerteeinrichtung (5) auf einen Unterspannungsauslöser arbeitet.
30

5. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß PrüfStromsensor (4) und Auswerteeinrichtung (5) zusammen als Optokoppler (14) ausgebildet sind.