DE4406496C2 - Residual current circuit breaker - Google Patents

Residual current circuit breaker

Info

Publication number
DE4406496C2
DE4406496C2 DE19944406496 DE4406496A DE4406496C2 DE 4406496 C2 DE4406496 C2 DE 4406496C2 DE 19944406496 DE19944406496 DE 19944406496 DE 4406496 A DE4406496 A DE 4406496A DE 4406496 C2 DE4406496 C2 DE 4406496C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
residual current
circuit breaker
current circuit
circuit
breaker according
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 - Fee Related
Application number
DE19944406496
Other languages
German (de)
Other versions
DE4406496A1 (en
Inventor
Felix Pohl
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19944406496 priority Critical patent/DE4406496C2/en
Publication of DE4406496A1 publication Critical patent/DE4406496A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4406496C2 publication Critical patent/DE4406496C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H02H3/02Details
    • H02H3/05Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • 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
    • H02H3/334Emergency 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 with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control
    • H02H3/335Emergency 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 with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control the main function being self testing of the device

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fehlerstromschutzschal­ ter mit einem Schaltschloß und Arbeitsstromauslösespulen, die von Einheiten mit Auswerteschaltungen für unterschiedliche Fehlerströme angesteuert werden, wozu parallele Zweige vor­ handen sind.The invention relates to a residual current protection scarf ter with a key switch and shunt release coils, the of units with evaluation circuits for different Leakage currents are controlled, for which purpose parallel branches are available.

Fehlerstromschutzschalter sind im allgemeinen mit einem Schaltschloß versehen, das einen Magnetauslöser enthält, der als Haltemagnet oder als Sperrmagnet ausgeführt sein kann. Dessen Magnetspule kann entweder als Arbeitsstromspule oder als Ruhestromspule betrieben werden.Residual current circuit breakers are generally with a Switch lock provided that contains a magnetic release that can be designed as a holding magnet or as a blocking magnet. Its solenoid coil can either be a working current coil or operated as a quiescent current coil.

Aus der DE-A-35 37 140 ist bereits ein solcher Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler und einer Grenzwertschaltung bekannt, der Mittel zur Selbstüberwachung enthalten soll. Die Selbstüber­ wachung ist dabei dadurch realisiert, daß in eine zusätzliche Wicklung des Summenstromwandlers periodisch kurzzeitig ein Strom eingespeist wird, welcher einen Fehlerstrom simuliert.From DE-A-35 37 140 is such a residual current circuit breaker with a Total current transformer and a limit value circuit known Should contain means for self-monitoring. The self over Wachung is realized in that an additional Winding the summation current transformer periodically briefly Current is fed, which simulates a fault current.

Die dadurch am Ausgang der Grenzwertschaltung entstehende Pulsspannung wird einer Auswerteschaltung zugeführt, die beim Ausbleiben der periodischen Impulse über die elektromagneti­ sche Halteeinrichtung ein Öffnen der Schaltkontakte bewirkt.The resulting at the output of the limit switching Pulse voltage is fed to an evaluation circuit, which at Absence of periodic impulses via the electromagnetic cal holding device causes the switching contacts to open.

Bei einem Fehlerstromschutzschalter, dessen Schaltschloß durch einen Dauermagneten geschlossen gehalten und durch eine Arbeitsstromspule ausgelöst wird, ist bei einer Spulenunter­ brechung keine Sicherheit mehr gegeben. Ein Fehlerstrom­ schutzschalter, dessen Schaltschloß dagegen durch eine Ruhe­ stromspule geschlossen gehalten wird, muß bei wiederkehrender Spannung nach erfolgtem Netzausfall von Hand wieder einge­ schaltet werden. Dadurch bleiben nachgeschaltete Geräte bis dahin außer Funktion. Aus der WO-A-93/17479 ist weiterhin ein Fehlerstromschutzschalter bekannt, der ein Schaltschloß mit einem Magnetauslöser und Mittel zur Selbstüberwachung ent­ hält, bei dem dem Schaltschloß ein Ruhestromkreis mit einer Haltespule zur Ruhestromauslösung einerseits und ein Arbeits­ stromkreis mit einer Kompensationsspule zur Arbeitsstromaus­ lösung andererseits zugeordnet ist. Dabei erfolgt die Kombi­ nation der Arbeitsstrom- mit der Ruhestromauslösung im Rahmen der eigensicheren Selbstüberwachung derart, daß bei einer Störung das Schaltschloß durch Stromrichtungsumkehr in der Haltespule entriegelt wird oder eine Auslösung durch Anlegen des gleichen Potentials an die beiden Enden der Haltespule erfolgt.With a residual current circuit breaker, its switch lock kept closed by a permanent magnet and by a Working current coil is triggered, is with a coil under refraction no more security. A fault current circuit breaker, its switch lock against it by a rest current coil is kept closed, must with recurring Power on again manually after a power failure be switched. This means that downstream devices remain up to then out of function. From WO-A-93/17479 is also a Residual current circuit breaker known that a switch lock with a magnetic release and means for self-monitoring ent  holds, in which the switch lock a closed circuit with a Holding coil to release the quiescent current on the one hand and a work circuit with a compensation coil for shunt off solution on the other hand is assigned. The combination takes place nation of the shunt current with the quiescent current release in the frame the intrinsically safe self-monitoring in such a way that with a Malfunction of the switch lock due to reversal of current direction in the Holding coil is unlocked or triggered by applying of the same potential at the two ends of the holding coil he follows.

Letzterer Fehlerstromschutzschalter ist nur für solche Anwen­ dungsfälle einsetzbar, bei denen mit Rücksicht auf vorge­ gebene Netzteildimensionen zum Auslösen ein relativ kleiner Strom (< 1 bis 2 mA) erforderlich ist, weil Rück- und Arbeitsstromspule jede für sich permanent einen Strom dieser Höhe benötigen.The latter residual current circuit breaker is only for such applications can be used where, with due regard to given power supply dimensions to trigger a relatively small Current (<1 to 2 mA) is required because reverse and Working current coil each a current of its own Need height.

Weiterhin ist aus der DE-A-38 23 098 eine Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen bekannte bei der eine erste Unter­ einrichtung, die als Fehlerstromschutzschalter wirkt, zum Schutz vor Fehlerströmen einer ersten Gattung, mit einer zweiten Untereinrichtung, die als Differenzstromschutz­ schalter wirkt, zum Schutz vor Fehlerströmen einer zweiten Gattung kombiniert ist und beide Untereinrichtungen paral­ lelgeschaltet sind. Schließlich ist als der EP-A-0 570 603 ein sogenannter eigensicherer Differenzstromschutzschalter bekannt, bei dem das Schaltschloß von zwei Auslösespulen mit jeweils einem Netzteil angesteuert ist.Furthermore, from DE-A-38 23 098 a device for Protection against fault currents known in the first sub device that acts as a residual current circuit breaker for Protection against fault currents of a first class, with a second sub-device used as residual current protection switch acts to protect against leakage currents of a second Genus is combined and both sub-institutions in parallel are switched on. Finally, as EP-A-0 570 603 a so-called intrinsically safe residual current circuit breaker known, in which the switch lock with two trigger coils one power supply is controlled.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen weiter ver­ besserten Fehlerstromschutzschalter zu schaffen.In contrast, the object of the invention is to further ver to create better residual current circuit breaker.

Die Aufgabe ist bei einem Fehlerstromschutzschalter der ein­ gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Zweig eine eigensichere Fehlererkennungsschaltung aufweist, die beim Auftreten einer Störung im eigenen Zweig den jeweils anderen Zweig auf Abschalten steuert.The task is the one with a residual current circuit breaker gangs mentioned type solved according to the invention in that each Branch has an intrinsically safe fault detection circuit,  those when a fault occurs in their own branch controls another branch to shutdown.

Mit der Erfindung ist ein solcher Fehlerstromschutzschalter geschaffen, der alle Forderungen der Praxis erfüllt, da bei störungsfreiem Betrieb der Stromverbrauch der Arbeitsstrom­ spulen durch die kurzen Testimpulse vernachlässigbar ist, während der notwendige Auslösestrom durch Stützkondensatoren geliefert wird und bis in den Amperebereich gehen kann. Dabei wird jeweils eine elektronische Fehlerstromauswerte- und Aus­ löseschaltung verwendet. Durch die beiden separaten Arbeits­ stromspulen wird nunmehr in einem durch einen Dauermagneten geschlossen gehaltenen Schaltschloß bewirkt, daß auch nach Netzausfall bei wiederkehrender Spannung alle Funktionen er­ halten sind. Insbesondere stehen die beiden Arbeitsstromspu­ len mit den jeweils zugeordneten Einheiten aus Auslöseschal­ tung und eigensicherer Fehlererkennung jeweils in kreuzweiser Wirkverbindung und sind gegenseitig ansteuerbar. Zu Test­ zwecken kann an den Eingang jedes Schaltungszweiges eine Testimpulsfolge angelegt werden, welche die Schaltung durch­ läuft und bei intakter Schaltung am Ende von der eigensiche­ ren Schaltung in diesem Zweig erkannt wird. Bleiben stö­ rungsbedingt z. B. in einem Zweig die Impulse aus, erzeugt die Fehlererkennungsschaltung ein Abschaltsignal, das in den gegenüberliegenden Zweig eingespeist wird.With the invention is such a residual current circuit breaker created, which fulfills all requirements of practice, since at trouble-free operation of the power consumption of the working current winding through the short test impulses is negligible, during the necessary tripping current through backup capacitors is delivered and can go into the amp area. Here is an electronic residual current evaluation and off release circuit used. Through the two separate working Current coils are now in one by a permanent magnet closed switch lock causes even after Power failure with recurring voltage all functions are holding. In particular, the two working current spurs  len with the assigned units from the release scarf and intrinsically safe fault detection in crosswise order Active connection and are mutually controllable. To test can be used at the input of each circuit branch Test pulse sequence are created, which the circuit through runs and with the circuit intact at the end of the intrinsically safe ren circuit is recognized in this branch. Stay bothered due to z. B. in a branch from the pulses generated Error detection circuit a shutdown signal that in the opposite branch is fed.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungs­ beispiels anhand der Zeichnung. Es zeigenFurther details and advantages of the invention emerge from the following figure description of an embodiment for example based on the drawing. Show it

Fig. 1 ein Blockschaltbild des neuen Fehlerstromschutz­ schalters, Fig. 1 is a block diagram of the new fault-current circuit breaker,

Fig. 2 den schaltungsmäßigen Aufbau eines der beiden Zweige aus Fig. 1 und Fig. 2 shows the circuit structure of one of the two branches of Fig. 1 and

Fig. 3 Impulsfolgen für Testzwecke an verschiedenen Schaltungspunkten der Fig. 2. Fig. 3 pulse sequences for testing at various circuit points in FIG. 2.

In Fig. 1 ist mit 3 ein Schaltschloß eines Fehlerstrom­ schutzschalters bezeichnet, der beispielsweise ein Schaltge­ rät 5 ansteuert. Auch andere elektrische Geräte können nach­ geschaltet sein. Das Schaltschloß 3 beinhaltet zwei Spulen 1 und 2, die als Arbeitsstromauslösespulen ausgelegt sind, was nachfolgend im einzelnen erläutert wird. In Fig. 1 ist das Schaltschloß 3 Teil einer Fehlerkennungs­ schaltung mit zwei Zweigen, die mit I und II gekennzeichnet sind. Jeder Zweig I bzw. II ist durch mehrere Blockeinheiten verdeutlicht, wobei im einzelnen die Arbeitsstromauslösespu­ len 1 und 2 jeweils von einer Auslöseschaltung 11 bzw. 21 angesteuert werden. Den Auslöseschaltungen 11 und 21 sind Einheiten mit Schaltungen zur eigensicheren Fehlererkennung 12 und 22 nachgeschaltet. Dabei stehen die vier Blockeinhei­ ten 11, 12, 21 und 22 in kreuzweiser Wirkverbindung. Das heißt, die Ausgangssignale der einzelnen Einheiten werden je­ weils in den gegenüberliegenden Zweig eingespeist.In Fig. 1, 3 is a circuit breaker of a residual current circuit breaker, which advises, for example, a Schaltge 5 controls. Other electrical devices can also be connected. The switching lock 3 contains two coils 1 and 2 , which are designed as shunt release coils, which is explained in detail below. In Fig. 1, the switch lock 3 is part of an error detection circuit with two branches, which are marked with I and II. Each branch I or II is illustrated by a plurality of block units, with the individual shunt currents 1 and 2 being controlled by a trigger circuit 11 and 21, respectively. The trigger circuits 11 and 21 are followed by units with circuits for intrinsically safe fault detection 12 and 22 . The four Blockeinhei th 11 , 12 , 21 and 22 are in crosswise operative connection. This means that the output signals of the individual units are each fed into the opposite branch.

In Fig. 1 ist der Auslöseschaltung 11 im Zweig 1 eine Aus­ werteschaltung 13 speziell für Gleichfehlerstrom und der Aus­ löseschaltung 21 im Zweig 2 eine Auswerteschaltung speziell für Wechselfehlerstrom zugeordnet. Statt dessen kann auch eine einzige Auswerteschaltung für Fehlerströme vorhanden sein. In diesem Fall sind die Eingänge A1 und A2 der Auslöseschaltung 11 und der Auslöseschaltung 21 miteinander verbunden.In Fig. 1, the trigger circuit 11 in branch 1 is an evaluation circuit 13 specifically for DC residual current and the trigger circuit 21 in branch 2 is assigned an evaluation circuit specifically for AC residual current. Instead, there can also be a single evaluation circuit for fault currents. In this case, the inputs A1 and A2 of the trigger circuit 11 and the trigger circuit 21 are connected to one another.

In Fig. 1 ist zwischen der Auswerteschaltung für Gleichfehlerstrom 13 und der Auswerteschaltung für Wechselfehlerstrom 23 ein Testimpulsgenerator 30 angeordnet, welcher beide Zwei­ ge der Fehlererkennungsschaltung für Testzwecke ansteuert. Dies wird im einzelnen anhand Fig. 2 und 3 verdeutlicht.In Fig. 1, a test pulse generator 30 is arranged between the evaluation circuit for DC residual current 13 and the evaluation circuit for AC residual current 23 , which drives two ge of the error detection circuit for test purposes. This is illustrated in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

Die Funktionsweise der Fig. 1 wird durch die eingezeichneten Symbole verdeutlicht: ⇝ bedeutet ein Fehlerstromsignal, das zum Auslösen des Fehlerstromschutzschalters führt; kenn­ zeichnet Testimpulse, während ein Abschaltsignal bedeu­ tet, das ebenfalls zum Auslösen des Fehlerstromschutzschal­ ters führt.The mode of operation of FIG. 1 is illustrated by the symbols drawn in: ⇝ means a residual current signal which triggers the residual current circuit breaker; identifies test pulses, while a switch-off signal means that the residual current circuit breaker is also triggered.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 gibt jeweils aus Fig. 1 im we­ sentlichen alternativ die Funktionsweise der Auslöseschaltung 11 und 12 einschließlich der Auslösespulen 1 und 2 oder der Auslöseschaltung 21 und 22 einschließlich der Auslösespulen 1 und 2 wieder: Von den Eingängen E₁ und E₂ werden zwei Opera­ tionsverstärker N₁ bzw. N₂ angesteuert, wobei in den Ein­ gangskreisen zugehörige Beschaltungswiderstände R1 und R₂ sowie Sperrdioden V₁ bis V₈ sowie V₁₅ und V₁₆ vorhanden sind. The circuit according to FIG. 2 shows from FIG. 1 in essence alternatively the functioning of the trigger circuit 11 and 12 including the trigger coils 1 and 2 or the trigger circuit 21 and 22 including the trigger coils 1 and 2 again: from the inputs E 1 and E 2 two Opera tion amplifier N₁ or N₂ driven, with associated circuit resistors R 1 and R₂ and blocking diodes V₁ to V₈ and V₁₅ and V₁₆ in the input circuits.

Die Operationsverstärker N₁ und N₂ steuern über Beschaltungs­ widerstände R₃ bis R₆ die Basis von Transistoren T₁ und T₂ an, deren Emitter an -Vb liegen. In die Kollektorausgangs­ kreise sind die Arbeitsstromauslösespulen 1 und 2 der Fig. 1 eingebunden, wobei zugehörige Beschaltungswiderstände R₇ bis R sowie Dioden V₉ bis V₁₂ vorhanden sind. Von den Kollektor­ ausgangskreisen wird die Basis weiterer Transistoren T₃ und T₄ angesteuert, wobei zugehörige Beschaltungswiderstände R₁₃ bis R₁₆ vorhanden sind.The operational amplifier N₁ and N₂ control circuitry resistors R₃ to R₆ to the base of transistors T₁ and T₂ whose emitters are at -V b . In the collector output circuits, the shunt release coils 1 and 2 of Fig. 1 are involved, with associated wiring resistors R₇ to R and diodes V₉ to V₁₂ are available. From the collector output circuits, the base of further transistors T₃ and T₄ is driven, with associated wiring resistors R₁₃ to R₁₆ are available.

Von den Kollektorausgangskreisen der Transistoren T₃ und T₄ werden monostabile Multivibratoren N₃und N₃′ (Monovibra­ toren) mit Ein- bzw. Ausgängen angesteuert, von denen die Eingänge 101 bzw. 111 und die Ausgänge 106 bzw. 116 näher bezeichnet sind. Über die beiden Ausgänge 106 und 116 wird über Widerstände R₁₇ und R₁₈ die Basis weiterer Transistoren T₅ und T₆ angesteuert, deren Emitter über Widerstände R₁₉ und R₂₂ an negativem Bezugspotential -Ub liegen. Die Kol­ lektorstrecken der Transistoren T₅ und T₆ sind an die Ein­ gänge der Operationsverstärker N₁ und N₂ rückgekoppelt, wobei jeweils Kondensatoren C₁ und C₂ an negativem bzw. positivem Bezugspotential ±Ub angeschaltet sind und Widerstände R₁₁ und R₁₂ vorhanden sind.From the collector output circuits of the transistors T₃ and T₄ monostable multivibrators N₃ and N₃ '(Monovibra gates) are controlled with inputs and outputs, of which the inputs 101 and 111 and the outputs 106 and 116 are designated in more detail. Via the two outputs 106 and 116 , the bases of further transistors T₅ and T₆ are driven via resistors R₁₇ and R₁₈, the emitters of which are connected to resistors R₁₉ and R₂₂ at negative reference potential -U b . The Kol lector routes of the transistors T₅ and T₆ are fed back to the inputs of the operational amplifiers N₁ and N₂, with capacitors C₁ and C₂ respectively connected to negative and positive reference potential ± U b and resistors R₁₁ and R₁₂ available.

Mit der so beschriebenen Schaltung läßt sich die Funktions­ weise des Fehlerstromschutzschalters verdeutlichen. Dabei sind die zugehörigen Impuls folgen in der Fig. 3 wiederge­ geben: Im einzelnen stellt Fig. 3a) die Testimpulsfolge an den Eingängen A₁ bzw. A₂ der Fig. 1 sowie Fig. 2 dar. Fig. 3b) gibt dagegen die resultierende Impulsfolge am Schaltungs­ punkt B bzw. B′ der Fig. 2 wieder. Entsprechend stellt Fig. 3c) die Impulsfolge am Schaltungspunkt C bzw. C′ der Fig. 2 dar. Die Rechtecksignale gemäß Fig. 3d) liegen an den Schal­ tungspunkten D bzw. D′ der Fig. 2. Fig. 3e) gibt dagegen einen zugehörigen Sägezahn an den Schaltungspunkten E bzw. E′ wieder. With the circuit so described, the function of the residual current circuit breaker can be illustrated. The associated pulse follow in Fig. 3 are given: In detail, Fig. 3a) represents the test pulse train at the inputs A₁ and A₂ of Fig. 1 and Fig. 2. Fig. 3b), however, gives the resulting pulse train Circuit point B or B 'of FIG. 2 again. Correspondingly, Fig. 3c) represents the pulse train at node C or C 'of Fig. 2. The square wave signals according to Fig. 3d) are at the switching points D and D' of Fig. 2. Fig. 3e) gives one associated sawtooth at circuit points E and E 'again.

Damit ergibt sich für einen Zweig der Fig. 1 mit schaltungs­ mäßigem Aufbau entsprechend Fig. 2 mit den Signalen der Fig. 3 nachfolgende Funktionsbeschreibung:
Eine beispielsweise am Punkt A₁ anstehende Impuls folge steu­ ert den Transistor T₁ periodisch auf und hat einen Abschalt­ strom in der Spule 1 zur Folge. Die Testimpulse müssen so kurz sein, daß die mechanische Auslösung nicht anspricht. Bei einem Stromfluß durch Spule 1 wird über die Dioden V₉, V₁₀ und dem Widerstand R₉ der Transistor T₃ angesteuert, der über den Widerstand R₁₃den Monovibrator N₃ triggert. Der Monovibrator N₃ liefert Ansteuerimpulse der Dauer t₂ an den Transistor T₅, der die durch den Widerstand R₁₁ aufzuladenden Kondensatoren C₁, C₂ periodisch entlädt. Die Impulsverlänge­ rung ist nötig, da mit der kurzen Testimpulsdauer C₁ und C₂ nicht genügend entladen werden können und der Widerstand R₁₁ aus Gründen der Störsicherheit nicht beliebig hochohmig ge­ wählt werden kann. Bei Ausbleiben der Impulse infolge einer Störung, z. B. Unterbrechung in der Spule 1, geht das Kol­ lektorpotential am Transistor T₅ nach +Ub. Über die Dioden V₁ und V₂ wird der +Eingang des Verstärkers N₂ angesteuert, der den Transistor T₂ ansteuert, was zur Abschaltung führt. Bei einem Durchlegieren des Transistors T₅geht dessen Kollektorpotential nach -Ub und über die Dioden V₃ und V₄ wird der -Eingang des Monovibrators N₃ angesteuert, was eben­ falls zur Abschaltung führt. Bei einem Defekt im Monovibrator N₃ wird der Transistor T₅ nicht bzw. dauernd angesteuert, was in beiden Fällen zur Abschaltung führt. Bei einem Kurzschluß der Kondensatoren C bis C₄, die an +Ub bzw. -Ub liegen, er­ folgt ebenfalls Abschaltung.
This results in the following functional description for a branch of FIG. 1 with a circuit-like structure corresponding to FIG. 2 with the signals of FIG. 3:
A pending pulse at point A 1, for example, controls the transistor T 1 periodically and has a shutdown current in coil 1 . The test pulses must be so short that the mechanical triggering does not respond. When a current flows through coil 1 , the transistor T₃ is driven via the diodes V₉, V₁₀ and the resistor R₉, which triggers the monovibrator N₃ via the resistor R₁₃. The monovibrator N₃ delivers control pulses of duration t₂ to the transistor T₅, which periodically discharges the capacitors C₁, C₂ to be charged by the resistor R₁₁. The pulse lengthening is necessary because with the short test pulse duration C₁ and C₂ cannot be sufficiently discharged and the resistance R₁₁ cannot be selected with high resistance due to interference immunity. In the absence of the pulses due to a disturbance, e.g. B. interruption in the coil 1 , the Kol lektorpotential goes on the transistor T₅ to + U b . Via the diodes V₁ and V₂ the + input of the amplifier N₂ is driven, which drives the transistor T₂, which leads to the shutdown. When the transistor T₅ is alloyed, its collector potential goes to -U b and via the diodes V₃ and V der the -input of the monovibrator N₃ is driven, which just leads to shutdown. In the event of a defect in the monovibrator N₃, the transistor T₅ is not activated or is continuously activated, which leads to switch-off in both cases. In the event of a short-circuit of the capacitors C to C₄, which are at + U b or -U b , he also switches off.

Tritt an einem Eingang, z. B. an A1, ein von der Auswerte­ schaltung erzeugtes Fehlerstromsignal auf, so wird zum einen die entsprechende Spule, bspw. Spule 1, angesteuert, was zur Abschaltung führt und zum anderen wird die Impuls folge unter­ drückt, da das anstehende Fehlerstromsignal die gleiche Pola­ rität hat. Deshalb sieht die zugeordnete Impulserkennung mit den Komponenten T₃, N₃ keine Impulse und steuert wie zuvor beschrieben den gegenüberliegenden Zweig mit den Komponenten N₂, T₂ ebenfalls auf Abschalten. Dieser Zweig erkennt nun ebenfalls keine Impulsfolge und steuert den aus lösenden Zweig ebenfalls auf Abschalten. Dieser Zustand bleibt bestehen, auch wenn durch das erfolgte Abschalten der Fehlerstrom unterbrochen wurde, d. h. die Kondensatoren C₁ bis C₄ bleiben auf Abschaltpotential. Um ein erneutes Einschalten zu ermög­ lichen, werden die Kondensatoren C₁ bis C₄ durch einen vom Schaltschloß betätigten Hilfskontakt S1 bei Auslösen über die Dioden V₁₅ und V₁₆ und den Widerstand R₂₃ entladen. Bei er­ neutem Einschalten trennt der Öffner S₁ und die Schaltung ist wieder funktionsbereit. Die Zenerspannung der Dioden V₂, V₃, V₆, V₇ liegt einige Volt über den im Normalfall auftretenden Spitzenwerten der Sägezahnspannung. Die Zeitkonstante der Bauteilekombinationen R₁₁, C₁, C₂ bzw. R₁₂, C₃, C₄ nach der die ansteigende Flanke der Sägezahnspannung die Auslöse­ schwelle der Komparatoren N₁ bzw. N₂ erreicht, muß größer sein als der mechanische Auslöseverzug des Schaltschlosses 3. Ein Defekt der nicht überwachbaren Dioden V₁ bis V₈ sowie V₁₅ und V₁₆ ist auszuschließen, da sie in bezug Sperrspannung, Durchlaßstrom sowie Verlustleistung mit weniger als 5% ihrer Nennwerte belastet werden.Occurs at an entrance, e.g. B. at A1, a fault current signal generated by the evaluation circuit, the corresponding coil, for example. Coil 1 , is driven, which leads to the shutdown and, on the other hand, the pulse sequence is suppressed since the pending fault current signal has the same pole rity has. Therefore, the assigned pulse detection with the components T₃, N₃ sees no pulses and controls the opposite branch with the components N₂, T₂ also described above to switch off. This branch now also recognizes no pulse sequence and also controls the triggering branch to switch off. This state remains, even if the fault current was interrupted by switching off, that is, the capacitors C₁ to C₄ remain at switch-off potential. To enable switching on again, the capacitors C₁ to C₄ are discharged by an auxiliary contact S1 actuated by the switch lock when triggered by the diodes V₁₅ and V₁₆ and the resistor R₂₃. When he switches on again, the normally closed contact S 1 and the circuit is ready for operation again. The Zener voltage of the diodes V₂, V₃, V₆, V₇ is a few volts above the peak values of the sawtooth voltage that normally occur. The time constant of the component combinations R₁₁, C₁, C₂ or R₁₂, C₃, C₄ after which the rising edge of the sawtooth voltage reaches the triggering threshold of the comparators N₁ or N₂ must be greater than the mechanical triggering delay of the key switch 3 . A defect of the non-monitorable diodes V₁ to V₈ as well as V₁₅ and V₁₆ can be excluded because they are loaded with less than 5% of their nominal values with regard to reverse voltage, forward current and power loss.

Die Dioden V₁₃ und V₁₄ begrenzen die mit der fallenden Takt­ flanke auftretende, durch die Induktivität der Spulen beding­ te Überspannung am Kollektor der Transistoren T₁ bzw. T₂.The diodes V₁₃ and V₁₄ limit the falling clock edge occurring due to the inductance of the coils te overvoltage at the collector of transistors T₁ and T₂.

Claims (8)

1. Fehlerstromschutzschalter mit einem Schaltschloß und Arbeitsstromauslösespulen, die von Einheiten mit Auswerte­ schaltungen für unterschiedliche Fehlerströme angesteuert werden, wozu parallele Zweige vorhanden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Zweig (I, II) eine eigensichere Fehlererkennungsschaltung (12, 22) aufweist, die beim Auftreten einer Störung im eigenen Zweig (I, II) den jeweils anderen Zweig (II, I) auf Abschalten steuert.1. Residual current circuit breaker with a switch lock and shunt release coils, which are controlled by units with evaluation circuits for different fault currents, for which purpose parallel branches are present, characterized in that each branch (I, II) has an intrinsically safe fault detection circuit ( 12 , 22 ) if a fault occurs in its own branch (I, II) controls the other branch (II, I) to switch off. 2. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseschaltungen (11, 21) und die Fehlererkennungsschaltungen (12, 22) in den beiden Zweigen (I, II) in kreuzweiser Wirkverbindung zuein­ ander stehen.2. Residual current circuit breaker according to claim 1, characterized in that the trigger circuits ( 11 , 21 ) and the error detection circuits ( 12 , 22 ) in the two branches (I, II) are in crosswise operative connection to each other. 3. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Auswerteschal­ tung (13) für Gleichfehlerströme und die andere Auswerte­ schaltung (23) für Wechselfehlerstrom ausgelegt ist.3. Residual current circuit breaker according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit ( 13 ) for DC residual currents and the other evaluation circuit ( 23 ) is designed for AC residual current. 4. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Auslöseschal­ tungen (11, 21) von einer einzigen Fehlerstromauswerteschal­ tung angesteuert werden, wozu die Eingänge der Auslöseschal­ tungen (11, 21) miteinander verbunden sind.4. Residual current circuit breaker according to claim 3, characterized in that the two tripping lines ( 11 , 21 ) are controlled by a single residual current evaluation circuit, for which purpose the inputs of the tripping lines ( 11 , 21 ) are interconnected. 5. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Auswerteschaltungen (13, 23) für Fehlerströme ein Testimpulsgenerator (30) zuge­ ordnet ist.5. Residual current circuit breaker according to claim 2, characterized in that the evaluation circuits ( 13 , 23 ) for residual currents is assigned a test pulse generator ( 30 ). 6. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Testimpulsgenerator (30) zu Testzwecken eine Impulsfolge in die Fehlererkennungs­ schaltung (11 bis 13, 21 bis 23) einspeisbar ist, deren stö­ rungsbedingtes Ausbleiben zur Abschaltung führt.6. Residual current circuit breaker according to claim 5, characterized in that the test pulse generator ( 30 ) for test purposes, a pulse train in the error detection circuit ( 11 to 13 , 21 to 23 ) can be fed, the failure-related failure leads to shutdown. 7. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, wobei die Feh­ lererkennungsschaltung eine Transistorschaltung mit Kondensa­ toren zur Erzeugung von Sägezahnspannungen mit Bezugspoten­ tial (+Ub, -Ub) umfaßt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Emitter der die Sägezahnspannung erzeugenden Transistoren (T₅ bzw. T₆) an negativem Bezugs­ potential (-Vb) liegen, wodurch deren Kollektorpotential beim Auftreten einer Störung bezogen auf die Masse entweder positive oder negative Werte annimmt, was jeweils zur Ab­ schaltung führt.7. Residual current circuit breaker according to claim 1, wherein the error detection circuit comprises a transistor circuit with capacitors for generating sawtooth voltages with reference potential (+ U b , -U b ), characterized in that the emitters of the transistors generating the sawtooth voltage (T₅ or T₆) are at negative reference potential (-V b ), whereby their collector potential assumes either positive or negative values in relation to the mass when a fault occurs, which leads to shutdown. 8. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (C₁-C₄), die zur Erzeugung der Sägezahnspannung dienen, an posi­ tivem oder negativem Bezugspotential (+Ub bzw. -Ub) liegen, was bei einem Kurzschluß in einem der Kondensatoren (C₁-C₄ ebenfalls zur Abschaltung führt.8. Residual current circuit breaker according to claim 7, characterized in that the capacitors (C₁-C₄), which are used to generate the sawtooth voltage, are at positive or negative reference potential (+ U b or -U b ), which in the event of a short circuit the capacitors (C₁-C₄ also leads to shutdown.
DE19944406496 1994-02-28 1994-02-28 Residual current circuit breaker Expired - Fee Related DE4406496C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944406496 DE4406496C2 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Residual current circuit breaker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944406496 DE4406496C2 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Residual current circuit breaker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4406496A1 DE4406496A1 (en) 1995-08-31
DE4406496C2 true DE4406496C2 (en) 1997-02-06

Family

ID=6511408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944406496 Expired - Fee Related DE4406496C2 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Residual current circuit breaker

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4406496C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19636975A1 (en) * 1996-09-12 1998-03-19 Turck Werner Kg Earth leakage circuit-breaker e.g. for protection of electrical equipment
DE19654469A1 (en) * 1996-12-27 1998-07-02 Maier & Cie C Residual current circuit breaker

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3614552A1 (en) * 1986-04-29 1987-11-05 Siemens Ag Protection switching apparatus in installation technology
DE3823098A1 (en) * 1988-07-07 1990-01-11 Siemens Ag Device for protecting from fault currents
ATE145098T1 (en) * 1992-05-12 1996-11-15 Siemens Ag INtrinsically safe differential current circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
DE4406496A1 (en) 1995-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1386381B1 (en) Circuit breaker comprising an electronic trigger and a bypass switch
DE69933868T2 (en) INTERRUPTING CIRCUIT FOR HIGH VOLTAGE CABLE
DE19729168B4 (en) Residual-current device
DE4021522A1 (en) ELECTRONIC SWITCH
EP1315264B1 (en) Method for earth fault monitoring of a power converter drive
DE3823038A1 (en) METHOD FOR MONITORING A BATTERY
DE4406496C2 (en) Residual current circuit breaker
EP0339598A2 (en) Protection circuit for capacitives loads
DE4006259C2 (en) Circuit arrangement for the detection of arcing in electrical cables
EP2012403B1 (en) Residual current protection switch and method for constructing same
DE3934503C2 (en)
EP0132728A1 (en) Device for controlling alternating high voltages
DE10218806B4 (en) DC high-speed switching device for traction power supplies and method for switching off DC currents
DE19508226C1 (en) Over-load protection for remote power supply of communication terminal
DE10328585B3 (en) Electrostatic filter with overvoltage protection
DE3419752A1 (en) Method for monitoring the tripping or switching-on circuit of a power circuit breaker
DE929198C (en) Circuit arrangement for storing information, e.g. B. in telecommunications systems
DE4006505A1 (en) Drive arrangement for DC motor with series current sensor - generates detect signal if sensor signal fails to maintain capacitor charge
EP0258214A1 (en) Device to control electrical consumers in powered vehicles.
EP0372256B1 (en) Method for the projection of a transformer and device for carrying out the method
DE1638021C (en) Overcurrent display device for alternating current networks with at least one detector element of the transfluxor type
DE1588417C (en) Distance protection or differential protection relay circuit
DE4232208C2 (en) Peak counter
DE3101411A1 (en) Circuit arrangement for an electrical hammer apparatus
DE2213921C2 (en) Electronic short-circuit-proof switch system

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee