<Desc/Clms Page number 1>
Elektrisches Prüfgerät zur Prüfung der Schutzerdung bzw. Nullung von Starkstromanschlüssen und Starkstromgeräten
Es ist bekannt, dass häufig Unfälle mit oft tödlichem Ausgang dadurch entstehen, dass die Schutzerdung bzw. Nullung von elektrischen Anschlüssen, insbesondere Starkstromar, schlüssen und Starkstromge- räten aller Art, nicht in Ordnung ist. In diesem Falle steht das sonst geerdete Gehäuse des Anschlusses bzw. des Gerätes bei Auftreten eines Isolationsfehlers unter Spannung und die betreffende Person gerät bei Berührung des Gehäuses in den Stromkreis zwischen dem spannungsführenden Gehäuse und der Erde.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein elektrisches Prüfgerät zur Prüfung der Schutzerdung bzw. Nullung von Starkstromanschlüssen und Starkstromgeräten, wie z. B. Elektromotoren und elektricher. Maschinen, mit welchem in einfacher und sicherer Weise festgestellt werden kann, ob die Schutzerdung des Anschlusses bzw. des Gerätes (Waschmaschinen, Bohrmaschinen od. dgl.) in Ordnung ist oder nicht.
Die Erfindung kennzeichnet sich hiebei im wesentlichen durch ein in die Niederspannungsseite eines Transformators oder Spannungsteilers angeschlossenes Anzeigegerät, beispielsweise eine Prüflampe, und einen der Primärseite des Transformators oder Spannungsteilers zu Vergleichszwecken parallel schaltbaren Widerstand, wobei die Primärseite des Transformators oder Spannungsteilers zwischen eine der spannungsführenden Klemmen und die Erdungsklemme des Starkstromanschlusses einschaltbar ist und wobei
EMI1.1
durch ergibt sich der Vorteil, dass sowohl der Erdungswiderstand des Starkstromanschlusses als auch der Erdungswiderstand des Starkstromgerätes auf das gleiche Anzeigeorgan zur Wirkung gebracht werden, wobei in einfacher Weise eine Kontrolle des Erdungszustandes des Gehäuses des Starkstromanschlusses dadurch möglich ist,
dass die Anzeige des Anzeigegerätes bei kurzzeitig eingeschaltetem Belastungswiderstand mit der als Vergleichswert dienenden Anzeige des Anzeigegerätes bei ausgeschaltetem Belastungwiderstand verglichen wird. in analoger Weise ist eine Prüfung des Erdungszustandes des zu prüfenden Starkstromgerätes dadurch möglich, dass das Anzeigegerät durch eine zum Gehäuse des zu prüfenden Starkstromgerätes führende Leitung überbrückt wird und die bei diesem Vorgang erhaltene Anzeige des Anzeigegerätes mit der als Vergleichswert dienenden Anzeige des Anzeigegerätes bei Unterbrechung des Stromkreises zum Starkstromgerät verglichen wird.
Auch hier kann in einfacher Weise aus den Anzeigen des Anzeigegerätes auf den Zustand der Schutzerdung tückgeschlossen werden.
EMI1.2
die Spannung auf der Niederspannungsseite des Transformators bzw. Spannungsteilers entsprechend ge- wählt wird, der Stromkreis, in welchem das Anzeigegerät liegt, auf niedrigem Potential gehalten werden kann und daher gefahrlos berührbar ist.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, das Prüfgerät erfindungsgemäss so auszubilden, dass die Klemmen des Starkstromanschlusses durch Kabel mit entsprechenden, vorzugsweise verschiedenartig ausgebildeten Buchsen des Prüfgerätes verbunden sind, während der Stecker des zu prüfenden Starkstromgerätes in eine dem Starkstromanschluss nacngebildete. an der GeÌ1äuseaussenseite des Prüfgerätes angeordnete Steckdose einführbar ist, von deren Buchsen lediglich die Erdkralle mit der Niederspannungsseite des Transfomators bzw. Spannungsteilers verbunden ist, während die andern Buchsen blind sind. Hiebei kann im Rahmen der Erfindung von der Niederspannungsseite des Transformators bzw. Spannungsteilers aus
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Prüfgerätes schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt eine schematisierte Ansicht des Prüfgerätes und der zum Anschluss an den Stark- stromanschluss bzw. das zu prüfende Starkstromgerät dienenden Armaturen. Fig. 2 zeigt eine Schaltskizze der Innenschalung des Prüfgerätes.
In Fig. L ist mit 1 der zu prüfende Starkstromanschluss mit den Klemmen R und 0 bezeichnet, dessen Gehäuse 2 über die Erdkrallen E an Erde liegt. Das Prüfgerät 3 kann mit diesem Anschluss durch ein Verbindungskabel 4 verbunden werden. An einem Ende des Verbindungskabels 4 ist ein Stecker 5 angebracht, welcher dem Netzstecker 6 des zu prüfenden Starkstromgerätes entspricht. Am andern Ende des Kabels 4 sind Stecker 7', 7", 7'" angebracht, welche je einen Leiter des Kabels 4 mit am Gehäuse des Prüfgerätes angeordneten Buchsen 8', 8", 8'" verbinden. Die Buchse 8'" entspricht hiebei der Erdungsbuchse und ist zur Vermeidung von Verwechslungen dach eine besondere Färbung hervorgehoben oder mit einem andern Profil versehen.
In letzterem Falle ist auch der Stecker 7'"mit'dem entsprechenden Profil ausgebildet. Die Buchsen 8', 8", welche, wie aus Fig. l ersichtlich ist, mit R bzw. 0 am Gehäust : bezeichnet sind, weisen gleiches Profil auf, ebenso die Stecker 7', 7".
Das Gehäuse des Prüfgerätes 3 oesitzt drei Fenster 9, 10, 11. Durch das Fenster S ist eine Sicherung 12 (s. Fig. 2) und durch das Fenster 10 eine Prüflampe 13 (s. Fig. 2) sichtbar. Durch das lester 11 ist der Drücker 14 einer Doppeltaste 15 (s. Fig. 2) zur Bedienung von aussen hindurchgefühut.
Ferner weist das Prüfgerät 3 eine Steckdose 16 auf, welche in ihrer Ausfuhrung der Steckdose 1 entspricht. Von den Buchsen dieser Steckdose 16 ist jedoch lediglich die Erdkralle 17, also das Gehäuse der Steckdose 16, mit der Innenschalung des Prüfgerätes 3 verbunden. Die übrigen zwei Buchsen der Steckdose 16 sind blind ausgeführt. In diese Steckdose 16 kann nun der Netzstecker 6 des zu prüfenden Starkstromgerätes 18, beispielsweise einer Waschmaschine oder einer Bohrmaschine oder eines andern Industrieoder Haushaltgerätes eingeführt werden.
In Fig. 2 ist nun die Innenschalung des Prüfgerätes dargestellt. Mit der Buchse 8'ist über die Sicherung 12 der eine Pol 19'der Primärwicklung 19 eines Transformators 20 verbunden, Der andere Pol 19" der Primärwicklung 19 ist mit der Erdbuchse 8'"verbunden. Parallel zu der Primärwicklung 19 des Trains- formators 20 ist über die Kontakte 21 eines Schalters 22 ein Belastungswiderstand 23 einschaltbar angeordnet. Der eine der Kontakte 21 ist mit einem der Kontakte 32 eines weiteren Schalters 24 verbunden, dessen anderer Kontakt mit der Buchse 8"verbunden ist. Zweckmässig sind hiebei die beiden Schalter 22, 24 zu einer Vergleichstaste mit zwei nacheinander schliessbaren Arbeitskontakten in Tippschaltung vereinigt.
Vom Pol 33 der Sekundärwicklung 25 des Transformators 2G geht es über einen Sicherheitswiderstand 26 und die Prüflampe 13 zum andern Pol 27 der Sekundärwicklung 25 zurück. Dieser Stromkreis bildet den Speisestromkreis der Prüflampe 13, welche das Anzeigegerät darstellt. In diesem Stromkreis ist zwischen Widerstand 26 und Prüflampe 13 die Erdkralle 17 der Steckdose 16 eingeschaltet, während der Pol 27 der Transformatorwicklung 25 über ein flexibles Kabel 28 mit einer Prüfspitze 29 verbunden ist.
Der Transformator 20 ist als Sicherheitswandler ausgeführt, so dass der gesamte Sekundärkreis gefahrlos berührt werden kann. Zur Verwendung in Gleichstromnetzen wird der Transformator 20 in einfacher Weise durch einen Spannungsteiler ersetzt. Der Ohmsche Widerstand des Belastungswiderstandes 23 wird zweckmässig geringer als der Ohmsche Widerstand des Spannungsteilers bzw. der Primärwicklung des Transformators gewählt, wobei sich ein Verhältnis dieser Widerstände von ungefähr l : 10 als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
Die Wirkungsweise des erfindunggemässen Prüfgerätes ist die folgende. Der Netzstecker 6 des zu prüfenden Gerätes 18 wird in die Steckdose 16 des Prüfgerätes 3 eingeführt. Die Stifte 7', 7", 7'"werden in die Buchsen 8', 8", 8'" gesteckt Md hierauf der Stecker 5 in die zu prüfende Steckdose 1 eingeführt.
Da die Schalter 22, 24 offen sind, bedeutet dies, dass über den Transformator 20 die Prüflampe 13 an R und E gelegt ist, falls der R entsprechende Pol der Steckdose 1 auch mit der R-Buchse 8'verbunden
EMI2.2
vertauschen oder der Stecker 5 in der Steckdose 1 umzudrehen. Leuchtet die Prüflampe auch jetzt nicht, so ist die Steckdose 1 ungeschützt. Ist jedoch der Schutzkontakt der Steckdose richtig an Erde angeschlossen, so liegt nun die Primärwicklung 19 des Transformators 20 über die Sicherung 12 am Potential R gegen E. Im Sekundärkreis brennt daher die Lampe 13 über den Vorwiderstand 26. Wird nun der Drücker 14 der Vergleichstaste 15 leicht gedrückt, so schliesst der Schalter 22 die Kontakte 21 und es wird der Belastungswiderstand 23 parallel zur Wicklung 19 eingeschaltet.
Da nun das Verhältnis des Widerstandes der Wicklung 19 zum Widerstand 23 ungefähr 10 : l beträgt, steigt der Strom im gesamten Erdungskreis,
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
10-fache an. Es entsteht daher am Erdungswiderstand ein Spannungsabfall, welcher umso grösser ist, je grösser der Erdungswiderstand ist. Um diesen Spannungsabfall liegt aber an der Primärwicklung 19 des Transformators 20 weniger Spannung, wodurch die Prüflampe 13 schwächer brennt. Aus einem Vergleich der Helligkeiten der Prüflampe 13 bei ein-bzw. ausgeschaltetem Belastungswiderstand 23 kann nun auf die Güte der Erdung, d. h. auf die Grösse des Erdungswiderstandes rückgeschlossen werden. Zu Kontrollzwecken kann noch der Drücker 14 der Vergleichstaste 15 weiter gedrückt werden, wodurch nun auch der Schalter 24 seine Kontakte 32 schliesst.
Es wird hicdurch die Buchse 8"unmittelbar mit der Buchse 8 In, also 0 mit E verbunden. Die Lampe im Sekundärkreis des Transformators 20 muss jetzt wieder hell brennen, da wieder die volle Spannung am Transformator 20 liegt. Damit ist der Anschluss auf die Güte seines Schutzes geprüft.
Zur Prüfung der Schutzerdung des Starkstromgerätes 18 wird einfach eine metallische Stelle des Gerätegehäuses mit der Prüfspitze 29 berührt. Es wird dadurch die Lampe 13 durch das Kabel 28, die Prüfspitze 29, das Gehäuse des Starkstromgerätes 18, den Schutzleiter 30 des Anschlusses des Starkstromgerätes 18 sowie die Erdkralle 17 der Steckdose 16 überbrückt. Es wird also hier der Erdungswiderstand'des Starkstromgerätes 18 in einen den Speisestromkreis der Prüflampe 13 beeinflussenden Stromkreis eingeschaltet. Ist die Schutzerdung des Starkstromgerätes in Ordnung, so ist der Ohmsche Widerstand dieses Stromkreises praktisch gleich null und die Prüflampe 13 erlischt vollkommen. Hingegen wird die Prüflampe 13 nicht völlig erlöschen bzw. weiter hell brennen, wenn die Schutzerdung des Starkstromgerätes 18 nicht einwandfrei oder sogar unterbrochen ist.
Der Prüfvorgang lässt sich mit wenigen Worten wie folgt zusammenfassen :
Wenn das Starkstromgerät an das Prüfgerät und dieses an den Starkstromanschluss angeschlossen ist, soll die Prüflampe möglichst hell brennen. An dieser Helligkeit soll sich möglichst wenig ändern, wenn der Drücker 14 der Vergleichstaste 15 wenig oder stark gedrückt wird. Hingegen soll die Prüflampe 13 verlöschen, wenn das Gehäuse des Starkstromgerätes mit der Prüfspitze 29 metallisch berührt wird. Treffen diese Voraussetzungen zu, dann kann mit dem Starkstromgerät ohne Furcht vor Stromschäden gearbeitet werden.
Um auch Starkstromger te prüfen zu können, deren Stecker nicht in die genormte Steckdose 16 des Prüfgerätes 3 passen, ist am Gehäuse des Prüfgerätes eine Hilfsklemme 31 vorgesehen, welche mit der Erdkralle 17 der Steckdose 16 verbunden ist. Es wird dann der Schutzleiter des Anschlusses des Starkstromgerätes einfach an diese Hilfsklemme 31 angehalten.
In analoger Weise können Motoren oder sonstige dreiphasige Verbraucher zur Prüfung über Einleiterschnüre mit Kabelschuhen oder Krokodilklemmen fliegend angeschlossen werden.
Bei Verwendung eines Spannungsteilers an Stelle des Transformators kann es vorkommen, dass der Spannungsteiler unter Umständen (z. B. bei nicht vorhandener oder schlechter Erdung) über seine ganze Länge ein hohes Potential gegen Erde besitzt. Um auch in solchen Fällen die Prüfung gefahrlos ausführen zu können, müssen Kabel 28 und Prüfspitze 29 voll für die in Frage kommende Spannung isoliert ausgebildet werden.
Gegebenenfalls kann das Prüfgerät auch mit dem zu prüfenden Elektrogerät bzw. Maschine zusam - mengebaut oder in die Maschine eingebaut bzw. mit deren elektrischen Ausrüstung kombiniert sein. Je nach dem Verwendungszweck der Konstruktion und dem Anschlusswert des Starkstromgerätes, sowie der Schutzart des Netzes kann dann der eine oder andere Bauteil des Prüfgerätes als überflüssig weggelassen werden.
Ein weiterer Vorteil ergibt dadurch, dass der Anschluss des Gerätesteckers 6 an die Steckdose 16 des Prüfgerätes sowie des genormten Steckers 5 des Prüfgerätes an die Steckdose 1 eine Art Typenprüfung, ähnlich einer Toleranzprüfung mit Kalibern darstellt, da abnormales Installationsmaterial sich entweder überhaupt nicht in die Steckdose einführen lässt oder keinen Stromfluss in der Schutzleitung und damit in dem entsprechenden Kreis des Prüfgerätes ergibt, selbst wenn die Erdung des Gerätes bzw. der Steckdose an sich gut ist.
In analoger Weise wie die Prüfung der Schutzerdung kann auch die Prüfung der Nullung in genullten Netzen mittels des erfindungsgemässen Prüfgerätes erfolgen. Hiebei wird lediglich die Vergleichsprüfung mittels des Schalters 24 gegenstandslos, die Prüfung des Starkstromgerätes bleibt hingegen unverändert, da laut den'Normvorschriften die Verbindung des Nullungsleiters (Schutzleiters) mit Null erstin der Steckdose erfolgt.
Abschliessend sei noch darauf hingewiesen, dass der Prüfvorgang mit dem erfindungsgemässen Prüfgerät von jedem Laien mit geringem Zeitaufwand durchgeführt werden kann und keinerlei technische oder rechnerische Kenntnisse erforderlich sind.