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DE2920287A1 - Fehlerstrom-schutzeinrichtung - Google Patents

Fehlerstrom-schutzeinrichtung

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DE2920287A1
DE2920287A1 DE19792920287 DE2920287A DE2920287A1 DE 2920287 A1 DE2920287 A1 DE 2920287A1 DE 19792920287 DE19792920287 DE 19792920287 DE 2920287 A DE2920287 A DE 2920287A DE 2920287 A1 DE2920287 A1 DE 2920287A1
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DE
Germany
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protection device
relay
circuit
supply line
fault current
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Withdrawn
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DE19792920287
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English (en)
Inventor
Nichtnennung Beantragt
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LAPROM CORP NV
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LAPROM CORP NV
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/14Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
    • H01H83/144Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with differential transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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Description

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fehler strom-Schutzeinrichtung mit einem Fehler Stromdetektor und einer Unterbrecheranordnung.
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen sprechen auf Fehlerströme an, die, insbesondere bei sogenannten doppelt isolierten Geräten ohne Erdung, infolge von Isolationsfehlern zur Erde fliessen. Derartige Fehlerströme sind insbesondere bei Handgeräten, insbesondere Körperpflegegeräten wie elektrisch betriebenen Zahnbürsten, gefährlich, welche vom Benutzer in feuchter Umgebung betrieben werden. Diese Schutzeinrichtungen sollten so ausgebildet sein, dass sie bei hinreichend geringen Strömen hinreichend rasch ansprechen, um Gefährdungen durch elektrische Schläge zu vermeiden.
Bisher bekannte Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen sind in Form von fest zu installierenden Steckdosen ausgebildet und öffnen beim Ansprechen des Fehlerstromdetektors eine mechanische Schalteranordnung, die dann nach Art einer automatischen Sicherung vom Benutzer wieder durch Eindrücken eines Knopfes geschlossen werden kann. Diese fest zu installierenden Einrichtungen können daher nicht den elektrischen Eigenschaften ganz bestimmter elektrischer Geräte, wie beispielsweise elektrisch betriebenen Körperpflegegeräten, angepasst werden, sie sind ferner verhältnismässig kostspielig und gross, und ausserdem ist die Möglichkeit der unkontrollierten Wiedereinschaltung durch den Benutzer sehr gefährlich. Schliesslich liegt die Empfindlichkeitsschwelle der bekannten Einrichtungen mit konventionellen mechanischen Unterbrecherschaltern bei etwa 10 mA, was häufig den modernen strengen Sicherheitsvorschriften nicht genügt.
So liegt bekanntlich bei 50 Hz die mittlere statistische Wahrnehmungsschwelle bei etwa 1 mA, während die kritische Stromstärke, welche zur
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Vermeidung von schweren Schädigungen oder gar tödlichen Schlägen die sofortige Abschaltung des Stromes verlangt, bei etwa 15 mA liegt, weil bei einer derartigen Stromstärke der Betroffene im allgemeinen das stromführende Gerät bzw, Geräteteil nicht mehr loslassen kann. Ausser der Stromstärke spielt selbstverständlich auch die Zeitdauer des Stromdurchgangs durch den Körper eine entscheidende Rolle, so dass Schutzeinrichtungen beim Auftreten von Fehlerströmen innerhalb von Zeitintervallen, die weit unter 100 ms liegen, abschalten sollten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fehler strom-Schutzeinrichtung zu schaffen, welche einem bestimmten Elektrogeräte-Typ optimal angepasst werden kann, preiswert und raumsparend sowie mit einer besonders geringen Ansprechschwelle herstellbar ist und, nachdem sie einmal angesprochen hat, vom Benutzer nicht wieder eingeschaltet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Auf diese "Weise wird erreicht, dass jedes Elektrogerät, insbesondere jedes Körperpflegegerät wie beispielsweise eine elektrisch betriebene Zahnbürste, direkt mit einem Stecker ausgerüstet werden kann, welcher eine diesem Gerät optimal angepasste Schutzeinrichtung enthalt. Es ist jedoch auch möglich, dass mit einer Schutzeinrichtung nach der Erfindung ausgerüstete Stecker getrennt erhältlich sind und dann je nach Bedarf, anstelle des normalen Steckers, mit einem bestimmten Elektrogerät bzw. seiner Zuleitung verbunden werden können.
Besonders zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Verwendung eines Ringbandkerns aus einer Nickellegierung mit einer maximalen Permeabilität von etwa 300. 000 bei einer Feldstärkenamplitude von ungefähr Ο,ΟΙΑ/cm als Strom- bzw. Impulswandler erlaubt die Herstellung von Schutzeinrichtungen mit einer
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Ansprechschwelle unter 5 mA, vorzugsweise von etwa 1 mA. Vorzugsweise wird der beim Auftreten eines Fehlerstroms in der Sekundärwicklung eines solchen Str om wandler s erzeugte Impuls zur Zündung eines Triacs verwendet, welches in Reihe mit einer der Schmelzsicherungen liegt und durch welches dann ein Strom fliesst, der beispielsweise fünfbis zwanzigmal grosser als der Nennstrom für das betreffende Elektrogerät ist. Hierbei wird nur eine geringe Leistung zur Auslösung der Einrichtung benötigt, weil bekanntlich ein Triac nur eine sehr kleine Steuerleistung erfordert, und ausserdem wird durch den vergleichsweise hohen Strom ein rasches Durchbrennen der Schmelzsicherung gewährleistet.
Als Schalter, -welche beim Auftreten eines Fehlerstromes rasch den die Schmelzsicherung enthaltenden Hilfsstromkreis schliessen, können auch die Kontakte eines Elektret-Relais verwendet werden, welches seinerseits durch den A us gangs impuls einer Sekundärwicklung auf dem Ringbandkern des Stromwandlers erregt wird. Vorzugsweise ist es auch möglich, die Relaiskontakte eines bistabilen Elektret-Relais, unter Verzicht auf besondere Schmelzsicherungen, direkt in den Adern der Zuleitung anzuordnen und auf diese "Weise direkt als Unterbrecherkontakte zu verwenden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Ansicht eines zweipoligen Steckers in natürlicher Grosse, in welchem eine Schutzeinrichtung nach der Erfindung untergebracht ist, und
Fig. 2-5 die Schaltbilder von vier Ausführungsbeispielen einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach der Erfindung
Nach Fig. 2 sind die Steckerpole a und b eines Steckers 10 nach Fig. 1,
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der beispielsweise für ein mit 50-Hz-Wechselspannung von 220V zu betreibendes elektrisches Handgerät bestimmt ist, an die Adern 1 und der Zuleitung zum Elektrogerät M angeschlossen. Die Ader 1 führt über eine Schmelzsicherung 3 und die Primärwicklung Wl eines Stromwandlers zur einen Klemme des Motors des Elektrogeräts M, während die andere Ader 2 über eine weitere Schmelzsicherung 4 und eine weitere Primärwicklung W2 des Stromwandlers sowie über den Ein-Aus-Schalter 6 mit der anderen Motorklemme des Geräts M verbunden ist. Der Steckerpol a ist ausserdem über eine Zweiwegthyristor-Schaltung T2 und einen Widerstand R2 auf der dem anderen Steckerpol b abgewandten Seite der Sicherung 4 mit der anderen Ader 2 verbunden, ■während umgekehrt der Steckerpol b über einen Widerstand Rl und eine Zweiwegthyristor-Schaltung Tl sowie die Sicherung 3 mit dem ersterwähnten Steckerpol a verbunden ist. Bei den Schaltungen Tl und T2 kann es sich vorzugsweise um je ein Triac oder aber auch gegebenenfalls um jeweils antiparallel geschaltete Thyristoren handeln. Die Steuerelektrode jeder der beiden Z weiwegthyr is tor -Schaltungen Tl bzw. T2 ist mit dem einen Ende je einer Sekundärwicklung W3 bzw. W4 des Stromwandlers verbunden, deren andere Enden jeweils an die Verbindungsleitung zwischen der betreffenden Schaltung Tl bzw. T2 und dem. zugehörigen Widerstand Rl bzw. R2 angeschlossen sind.
Den beiden Primärwicklungen Wl und W2 sind je ein Kondensator Cl bzw. C2 parallelgeschaltet. Zwecks Unterdrückung von Funken beim Oeffnen des Schalters 6 sind ferner diesem Schalter und dem Gerät M ein Kondensator C4 und ein mit diesem in Reihe liegender Widerstand R4 parallelgeschaltet.
Der Stromwandler weist einen an sich bekannten kleinen Ringbandkern 5 aus einer Legierung auf, die vorzugsweise aus 72 - 83% Nickel mit Zusätzen von Kupfer und Molybdän besteht und eine maximale Permeabilität M von 300. 000 bei 50 Hz und einer Feldstärkenamplitude von
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etwa 0,01 A/cm aufweist. Eine solche Legierung ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Ultraperm 10 bekannt.
Im betrachteten Falle sei angenommen, dass das Elektrogerät M einen Nennstrom von 50 mA hat. Die Ansprechschwelle soll bei einem Fehlerstrom von etwa 1 mA liegen. Die beiden Primärwicklungen Wl und W2 sind im gleichen Sinne gewickelt und haben eine Windungszahl von je z. B. 150 Windungen. Die Spulenlange, welche in den praktischen Ausführungen derartiger Stromwandler wegen der Uebereinanderwicklung aller Wicklungen gleich der UmfangslSnge des Ringbandkernes ist, kann beispielsweise etwa 50mm betragen. Aus den obigen Angaben ergibt sich in bekannter Weise die Magnetfeldstärke H, die in bekannter Weise dem Produkt aus Windungszahl N Stromstärke i dividiert durch die Spulenlänge 1 proportional ist und mit der Induktion B durch die Beziehung B = ju.H verknüpft ist. Einer Feldstärkenamplitude von 0,01 A/cm entspricht bei einem ze von etwa 300. 000 eine Induktion von ungefähr 0,4 Tesla.
Solange keine Fehlerströme auftreten, kompensieren sich die durch die beiden gleichsinnig gewickelten und dieselbe Windungszahl aufweisenden Primärwicklungen Wl und W2 induzierten Effekte, so dass im Ringbandkern 5 kein magnetischer Fluss wirksam ist und die beiden Zweiwegthyristor-Schaltungen Tl und T2 gesperrt bleiben. Wenn nun infolge eines Isolationsbruches oder aber eines anderen Isolationsfehlers über den Körper der das Gerät haltenden Person ein Fehlerstrom zur Erde fliessen kann, was im Schaltbild nach Fig. 2 der gestrichelt dargestellten Verbindung zur Erde über den den Körperwiderstand eins chlies senden Widerstand R5 entspricht, dann wird die Primärwicklung Wl von einem grösseren Strom durchflossen als die andere Primärwicklung W2^' Hierbei ist angenommen, dass der Steckerpol a an Spannung liegt, während der andere Steckerpol b am Null-Leiter liegt. Die Strom-Asymmetrie in den beiden Primärwicklungen Wl und W2 hat einen resulatierenden magnetischen Fluss im Ringbandkern 5 zur Folge, welcher während der ersten auf-
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ORIGINAL INSFciO. ^
tretenden Halbwelle in der Sekundärwicklung W3 bzw. W4 einen Ausgangsimpuls erzeugt; dieser Aus gangs impuls zündet, je nach der gerade vorhandenen Polarität, zuerst die eine und unmittelbar danach die andere Zweiwegthyristor-Schaltung Tl bzw. T2. Die Widerstände Rl und R2 sind so bemessen, dass nunmehr über die Schaltungen Tl bzw. T2 und damit die Schmelzsicherungen 3 bzw. 4 Ströme von etwa 0, 5 bis 1 A fliessen können, was also dem Zehn- bis Zwanzigfachen des Gerätenennstroms von etwa 50 mA entspricht. Daher schmelzen die Sicherungen 3 bzw. 4 sehr rasch durch, so dass nach beispielsweise bereits 5-20 ms beide Adern 1 und 2 permanent vom Netz getrennt sind. Die Schutzeinrichtung nach der Erfindung unterbricht also, unabhängig von der Polung des Steckers, stets beide Zuleitungsadern.
Wenn im Beispiel nach Figur 2 beide Sicherungen 3 und 4 durchgebrannt sind und der Benutzer anschliessend den Stecker umgepolt wieder in die Steckdose steckt, dann liegt infolge des zwar hohen, jedoch endlichen Sperrwiderstandes der Zweiwegthyristor-Schaltung Tl an der Ader 1 ein praktisch der Netzspannung entsprechendes hohes Potential bzw. eine entsprechende statische Ladung; wenn nun der Benutzer das Gerät bzw. die defekte Isolation erneut anfasst, dann könnte infolge eines in diesem Falle auftretenden geringen Fehler stromimpuls es die Primärwicklung Wl in den Sekundärwicklungen einen möglicherweise die Zündung der Zweiwegthyristor-Schaltungen Tl bzw. T2 bewirkenden Impuls erzeugen, was natürlich verhindert werden muss. Die Verhinderung dieses möglichen Effekts geschieht mit Hilfe der Kondensatoren Cl und C2, welche der Primärwicklung Wl bzw. W2 parallelgeschaltet sind und welche einen derartigen möglichen Fehlerstromimpuls für die betreffende Primärwicklung unwirksam machen.
Das Beispiel nach Figur 3 unterscheidet sich vom Beispiel nach Figur 2 lediglich darin, dass die Sekundärwicklung W'3, deren eines Ende mit der Zündelektrode der Zweiwegthyristor-Schaltung Tl verbunden ist, mit
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ihrem anderen Ende direkt an der Ader 1 und damit am betreffenden Ende der Primärwicklung "WTl liegt, während die andere Sekundärwicklung "W'4, die mit ihrem einen Ende an der Zündelektrode der Zweiwegthyristor-Schaltung T 2 liegt, mit ihrem anderen Ende direkt an die Ader 2 und damit an das betreffende Ende der Primärwicklung "Wl angeschlossen ist. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die Wicklungen Wl und W'3 einerseits und W2 und ¥'4 andererseits aus je einer gemeinsamen Wicklung mit entsprechender Mittel-anzapfung bestehen können, was die Herstellung und den Aufbau vereinfacht. Auch lässt sich insbesondere die eine der beiden gemeinsamen Wicklungen, unter Einsparung von Isolationsdicke, aus Emailledraht herstellen, während nur die andere gemeinsame Wicklung eine höherelsolierung, beispielsweise eine Kunststoffisolierung, zu haben braucht.
Der sonstige Aufbau der in Figur 3 dargestellten Schaltung, deren Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Elemente der Schaltung nach Figur 2 bezeichnet sind, sowie die Funktion dieser Schaltung sind die gleiche, wie für das Beispiel nach Figur 2 beschrieben.
Im Beispiel nach Figur 4 liegt wiederum in der an den einen Steckerpol a angeschlossenen Ader 1 der Zuleitung eine rasch ansprechende Schmelzsicherung 3 sowie eine Primärwicklung Wl eines Stromwandlers, der wiederum einen Ringbandkern 5 der in den vorangehenden Beispielen beschriebenen Art aufweist, während in die an den anderen Steckerpol b angeschlossene Ader 2 eine entsprechende Schmelzsicherung 4 und die andere Primärwicklung W2 des Strom wandler £j geschaltet sind. Zwischen den anderen Enden der beiden erwähnten Primärwicklungen liegt wiederum der Motor des Elektrogeräts M mit dem Ein-Aus-Schalter 6 dieses Geräts. Die Unter brecher anordnung besteht in diesem Falle aus einem bekannten Elektret-Relais 7, das in Reihe mit einer Diode D an eine Sekundärwicklung W5 des Stromwandlers angeschlossen ist. Ein Elektret-Relais weist einen aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Anker auf, welcher
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permanent mit elektrischen Ladungsträgern eines Vorzeichens geladen ist. Dieser plattenförmige Anker ist frei zwischen zwei metallischen Elektroden kippbar, welche im einen oder anderen Sinne aufgeladen werden können. Der geladene Anker liegt jeweils an derjenigen metallischen Elektrode an, welche entgegengesetzt zur Ladung dieses Ankers aufgeladen ist; wenn nun die beiden Elektroden umgeladen werden, dann wird der Relaisanker von der anderen, nunmehr mit der entgegengesetzten Ladung aufgeladenen Elektrode angezogen und klappt praktisch momentan um. Es handelt sich hierbei also um ein ausserst empfindliches, bistabiles Relais, welches praktisch nur eine verschwindende Leistung erfordert. Am Relaisanker können, je nach Anwendung, auf der einen Seite oder auf beiden Seiten metallische Kontakte angebracht sein, welche dann in einer der beiden Relaislagen oder in beiden Lagen die elektrische Verbindung zur einen bzw. anderen festen Elektrode herstellen. Der Relaisanker kann natürlich auch in bekannter Weise mit in getrennten Stromkreisen liegenden Kontakten verbunden sein, welche durch das Elektret-Relais geschaltet werden.
Im Beispiel nach Figur 4 sind Relaiskontakte 8 und 9 des Relais 7 vorgesehen, von denen der eine Relaiskontakt 8 den einen Steckerpol a über die Schmelzsicherung 4 mit dem anderen Stecker pol b und der Relaiskontakt 9 diesen Steckerpol b über die andere Schmelzsicherung 3 mit dem Steckerpol a verbindet. Beide Relaiskontakte sind normalerweise offen und werden bei Erregung des Elektret-Relais 7 geschlossen; das hat einen starken Stromfluss über die Schmelzsicherungen 3 bzw. 4 zur Folge, die auf diese "Weise rasch durchgebrannt werden und dadurch die beiden Adern 1 und 2 permanent vom Netz trennen. Der Stromwandler arbeitet wie anhand der vorangehenden Beispiele beschrieben. Solange kein Fehler strom flies st, neutralisieren sich die von den beiden im gleichen Sinne gewickelten und die gleiche Windungszahl aufweisenden Primärwicklungen Wl und W2 erzeugten Effekte. Wenn jedoch ein Fehlerstrom, in der Darstellung nach Fig. 4 über den den Körperwiderstand des Betroffenen aufweisenden Widerstand R5, zur Erde fliessts wird infolge der dann auftretenden Strom-Asymmetrie in den beiden Primärwicklungen Wl und W2 ein magnetischer Fluss
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im Ringbandkern 5 erzeugt, welcher einen entsprechenden, das Relais erregenden Impuls aus der Sekundärwicklung W5 zur Folge hat, die z. B. 250 Windungen haben kann.
Figur 5 zeigt eine besonders einfache Schaltung, in der unter Verzicht auf Schmelzsicherungen die Relaiskontakte 18, 19 eines Elektret-Relais 17 direkt als Ruhekontakte, also normalerweise geschlossene Unterbrecherkontakte, in den Adern 1, 2 der Zuleitung liegen, so dass bei Erregung des Relais 17 beide Adern 1,2 direkt durch die sich öffnendenRelaiskontakte vom Netz getrennt werden. Die Relais-Erregung erfolgt über einen mit Dioden in Grätz schaltung arbeitenden Doppelweggleichricht er G, so dass die Zeit des Stromflusses nach einem Fehler bei einem 50-Hz-Netz auf maximal 10 ms beschränkt wird. Das Relais 17 ist vorzugsweise nur zur einmaligen Funktion bestimmt und elastisch, z. B. durch eine Feder vorgespannt, damit beim Ansprechen der Oeffnungshub der Kontakte 18, 19 die dann in ihrer Oeffnungs stellung verbleiben, gross genug gemacht werden kann, um eine hinreichend lange Unterbrecherstrecke zu erhalten.
Der Fehlerstromdetektor 5 und die übrigen Bauelemente im Beispiel nach Figur 5 entsprechen denen nach Figur 4. Natürlich kann auch im Beispiel nach Figur 4 die Diode D durch einen Doppelweggleichrichter ersetzt werden.
Bekannte Elektret-Relais benötigen zur Umschaltung z.B. 6-V-Impulse und nur 10-20 /tW.
Die beschriebenen Stromwandler, welche eine durch einen Fehler strom auftretende Stromdifferenz in den beiden Zuleitungsadern messen, sind bei Verwendung eines geeigneten Ringbandkerns ausserordentlich empfindlich, so dass sie bereits, wie erwähnt, bei Fehlerströmen unter etwa 5 mA, vorzugsweise bei bereits 1 mA, ansprechen; die beschriebenen
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Unterbrecheranordnungen benötigen darüber hinaus nur eine ä'usserst geringe Leistung zu ihrer Ansteuerung und sprechen ebenfalls ä'usserst rasch an. Daher sind die beschriebenen Fehler strom-Schutz einrichtungen, insbesondere mit rasch ansprechenden Schmelzsicherungen, die im Fehlerfalle mit Strömen vom Zehn- bis Zwanzigfachen des GerStenennstroms beaufschlagt werden können, oder mit direkt als Unterbrecher fungierenden Elektret-Relais, aus s er ordentlich zuverlässig und sicher und können darüber hinaus preiswert und in sehr kleinen Abmessungen hergestellt werden.
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Claims (11)

  1. V 2920237
    ■Φ-
    PATENTANSPRUECHE
    ( 1. JFeMerstrom-Schutzeinrichtung mit einem Fehlerstromdetektor und ^-einer von diesem, gesteuerten Unterbrecheranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass diese Schutzeinrichtung in einem Stecker (10), welcher an der Zuleitung eines netzbetriebenen Elektrogeräts, insbesondere eines Handgeräts, angeordnet oder für ein derartiges Elektrogerät bestimmt ist, untergebracht und die Unterbrecheranordnung (Tl, Rl, 3; T2, R2, 4) dazu eingerichtet ist, alle Adern (1,2) der Zuleitung permanent vom Netz zu trennen.
  2. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Ader (1, Z) der Zuleitung eine schnell ansprechende Schmelzsicherung (3,4) angeordnet ist und jede Schmelzsicherung (3,4) ausserdem in einem Stromkreis liegt, welcher eine Zweiwegthyristor-Schaltung (Tl, T2) und einen damit in Reihe liegenden Widerstand (Rl, R2), der wesentlich kleiner als der Widerstand des angeschlossenen Elektrogeräts (M) ist, aufweist, und dass die Zweiwegthyristor-Schaltungen (Tl, T2) dazu eingerichtet sind, durch den Ausgang des Fehlerstromdetektors (5) gezündet zu werden.
  3. 3. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerstromdetektor ein Stromwandler in Form eines Ringbandkernes (5) mit einer hohen maximalen Permeabilität, vorzugsweise aus einer Nickellegierung mit einer maximalen Permeabilität von etwa 250. 000 -300.000 bei einer Feldstärkenamplitude von ungefähr 0, 01 A/cm, ist und im Falle eines zweipoligen Steckers zwei in je einer der beiden Adern (1,2) der Zuleitung liegende, im gleichen Sinne gewickelte Primär-Wicklungen (Wl, W2) und wenigstens eine Sekundärwicklung (W3, W4) trägt.
  4. 4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
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    den Primärwicklungen ("Wl, W2) des Strom wandle rs Kondensatoren (Cl, C2) parallelgeschaltet sind.
  5. 5. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in jeder Ader (1,2) der Zuleitung liegende Schmelzsicherung (3,4) einerseits in Reihe mit der betreffenden Primärwicklung (Wl, W2) des Stromwandlers (5) liegt und andererseits über die vorzugsweise als Triac ausgebildete Zweiwegthyrostor-Schaltung (Tl, T2) und den damit in Reihe liegenden Widerstand (Rl, R2) mit dem Pol (b,a) der anderen Ader (2, 1) der Zuleitung verbunden ist, und dass für jeden der beiden Zündstromkreise der Zweiwegthyristor-Schaltungen (Tl, T2) je eine Sekundärwicklung (W3, W4) auf dem Ringbandkern (5) vorgesehen ist.
  6. 6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung (Wl bzw. W2) in der einen Ader (lbzw. 2) und die Sekundärwicklung (W"3 bzw. W'4) im Zündkreis der Zweiwegthyristor-Schaltung (Tl bzw. T2), die im Stromkreis der Schmelzsicherung (3 bzw. 4) der betreffenden Ader (1 bzw. 2) liegt, die beiden Hälften einer gemeinsamen Wicklung mit einer an die betreffende Ader (1 bzw. 2) angeschlossenen Mittelanzapfung sind.
  7. 7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrecheranordnung ein bistabiles Elektret-Relais (7) aufweist, welches in Reihe mit einem Gleichrichter im Ausgangskreis des Fehlerstromdetektors liegt und normalerweise geöffnete Relaiskontakte (84 9) hat, welche in je einem Stromkreis liegen, der den einen der Steckerpole (a bzw. b) über eine rasch ansprechende Schmelzsicherung (4 bzw. 3), die in der zum anderen Steckerpol gehörenden Ader (2 bzw. 1) der Zuleitung liegt, mit diesem letzterwähnten Steckerpol (b bzw. a) verbindet.
  8. 8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
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    die Unterbrecheranordnung ein bistabiles Eletret-Relais (17) aufweist, welches in Reihe mit einem Gleichrichter (G), vorzugsweise einem Doppelweggleichrichter, im Ausgangskreis des Fehlerstromdetektors (5) liegt und normalerweise geschlossene Relaiskontakte (18, 19} hat, die in je einer der Adern (11,12) der Zuleitung angeordnet sind und bei Erregung des Relais (17) geöffnet werden.
  9. 9. Schutzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektret-Relais (17) ein für eine einmalige Funktion bestimmtes, mechanisch vorgespanntes Relais ist.
  10. 10. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehler Stromdetektor ein Stromwandler in Form eines Ringbandkernes (5) mit einer hohen maximalen Permeabilität ist und zwei in je einer der beiden Adern (1,2) der Zuleitung liegende, im gleichen Sinne gewickelte Primär-TATicklungen ("WTl, WZ) und eine Sekundärwicklung ("V\T5) aufweist, an welche das Elektret-Relais (7, 17) über den Gleichrichter (D;G) angeschlossen ist.
  11. 11. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1,2,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ein-Aus-Schalter (6) des Elektrogeräts (M) und dessen Motor ein in Reihe mit einem "Widerstand (R4) liegender Kondensator (C4) parallelgeschaltet ist.
    984870722
DE19792920287 1978-05-23 1979-05-18 Fehlerstrom-schutzeinrichtung Withdrawn DE2920287A1 (de)

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