CN101222130A - 不受泄漏电流影响的故障电流保护开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对功能接地电流非灵敏的故障电流保护开关。由此提出，在故障电流保护开关(RCD1)中除了具有至少一相线(L1、L2、L3)和零线(N)以外还具有功能放电器(FE)，其用于引导通过总电流互感器的功能泄漏电流。因此，当例如出现用于EMV措施的功能泄漏电流时，故障电流保护开关不跳闸。

Description

不受泄漏电流影响的故障电流保护开关
技术领域
本发明涉及一种故障电流保护开关，其具有：至少一条相线、零线以及总电流互感器，该总电流互感器用于检测通过相线和零线的总电流。此外，本发明涉及一种供电系统，其具有至少一条相线和零线以及功能接地和保护接地。此外本发明还涉及一种相应的用于检测故障电流的方法。
背景技术
由于更多地使用到功率电子装置，该电子装置主要出于EMV原因需要与地面连接用以排除干扰(功能接地)，因此安全引线除了其保护功能以外更多地误用做EMV接地。这种类型的供电系统在图1中示出。相应于该实例，设备BM通过三条相线或者外馈电线L1、L2和L3以及零线N来驱动。外馈电线L1至L3和零线N通过故障电流保护开关RCD并进一步向相应的供电系统引导。在出现故障电流的情况下，故障电流保护开关RCD断开电路。为了检测故障电流，故障电流保护开关RCD合计在导线L1、L2、L3和N中的电流。如果该总和不为0，这就表示，电流通过其他的路径从设备BM中泄漏并且故障电流保护开关RCD跳闸。
设备BM还具有保护接线PE。该保护接线与总接地汇流排HE连接，该总接地汇流排以其本身与地基F电连接。该地基嵌入地层E中。一旦现在例如该设备的壳体与导线L1、L2、L3或N短路，电流可以通过保护引线PE流向地面。
此外，设备BM在图1中的实例中具有作为EMV措施的过滤器FI。电流通过该过滤器引向地面。这种功能泄漏电流流向地面。如上所述，该电流多股地通过保护引线PE接地(参看图1)。因此，一部分来自于L1-L2-L3-N-系统的电流通过保护引线PE放电，由此而形成故障电流。因此在这种装置中不可能使用具有额定故障电流的故障电流保护开关(例如用于人员保护)。
由此再次强调要完全放弃故障电流保护开关，因此没有提供更多的人员保护。可选地，对于功能泄漏电流额外地需要一些具有较大横截面的特有的电线。
实用新型申请DE 200 02 457 U1中已知一种FI-保护开关，该保护开关可以利用电子装置来调节，进而可以更为灵敏地工作。因此，额定故障电流在初级侧为2至30mA。因为该开关目前很强烈地倾向于故障跳闸，所以要使用电子装置，该电子装置会考虑到正常的泄漏电流并仅在故障电流时向地面作出反应。该保护机构只不过仅对相对于地面的故障电流起作用。例如当人们通过一只手触及相线L1并通过另一只手触及设备的金属壳体，该金属壳体处于保护接地上时，由此该故障保护开关将不起作用。(这些设备例如是所有已接地的家用电器，如电水壶、洗衣机、锅炉、炉灶、洗碗机、烘干机等)。如所述的，该故障保护开关仅在故障电流时向地面进行工作，该故障电流通过特定的接地位置流出。因此，接地电阻当然是随机的并且是无法确定的。
另外，在专利申请DE 34 02 028 C2中已知一种用于安全设备的保护线路，以用于提高保护水平。在保护开关跳闸时会影响到接地电路。
此外，出版物DE 10 93 466描述了一种电气保护电路，在该保护电路中，故障电流保护开关具有微弱的、未起致命作用的跳闸故障电流强度并且地线也由故障电流保护开关的总变流器携带。
在欧洲规格prHD60364-5-54 S2：2005中，在542.4章节中提出一种总接地汇流排，该总接地汇流排可以与保护电位均衡导体(Schutzpotenzialausgleichsleiter)、地线、安全引线并必要时也与功能接地导线连接。壳体的总接地汇流排应该还可以用于功能接地。在543.5章节中还提到了这种规格，即还可以应用于共用的保护接地导线和功能接地导线，当其这种共用的保护接地导线和功能接地导线满足于安全引线的这种要求。在543.7章节中确定了有关安全引线的相应要求。此外，那里说明了，具有通常高地线电流的耗电设备在具有故障电流保护装置(RCD)的设备中是不兼容的。上述所涉及的耗电设备会产生高的功能泄漏电流。
发明内容
因此，本发明的目的在于，当耗电设备或者装置具有高的功能泄漏电流时，也可以安全地工作。
根据本发明，由此实现该目的，即通过故障电流保护开关，其具有：至少一条相线；零线；总电流互感器，用于检测通过相线和零线的总电流；以及功能放电器，用于引导功能泄漏电流，该功能泄漏电流也通过总电流互感器引导并且在那里汇入总电流。
此外，根据本发明提供了一种用于检测故障电流的方法，通过检测由至少一相线电流、零线电流和功能泄漏电流(这就是说没有地线电流)组成的总电流并且通过由总电流获得故障电流信号。
以有利的方式还可以在具有功能泄漏电流的设备中使用故障电流保护开关，从而可以改善人员保护。
附图说明
本发明借助所附示图作进一步阐述，其中：
图1示出了根据现有技术的具有故障电流保护开关的电气设备，以及
图2示出了根据本发明的具有故障电流保护开关的电气设备。
具体实施方式
以下作进一步描述的实施例为本发明的优选实施例。
根据图2中示例的电气设备使用两个接地系统：功能接地FE，该功能接地例如接收EMV电流；以及保护接地PE。设备BM1具有如图1中那样的用于相线L1、L2和L3以及零线N的接口。此外，该设备如在上述实例中具有保护接地PE，该保护接地与总接地汇流排HE进而与地基F连接，该地基以其自身嵌入地层E中。功能接地FE也与总接地汇流排HE连接。由此，以EMV措施设置的过滤器FI的功能泄漏电流通过功能接地FE流出。保护接地PE未遭遇到功能泄漏电流。
故障电流保护开关RCD1利用其总电流互感器不仅检测相线L1、L2和L3以及零线N，而且还检测功能接地FE。因此在故障电流保护开关RCD1中也接收EMV电流。总电流互感器通过以下的项相加：L1+L2+L3+N+FE。如果该总和不为零，故障电流保护装置就跳闸并且断开电路。
利用根据本发明的故障电流保护开关还确保了，在EMV电流或者其他的功能电流时，在总电流互感器中本身的电流的总和为0并且没有误跳闸。因此另一方面确保了检测全部类型的故障，即相对于地面的故障以及例如相对于通过保护引线PE接地的金属壳。
因此以有利的方式可以在没有其他的附加电子装置的情况下实现简单安装的故障电流保护装置。此外还可以提供独立于电源电压的故障电流保护电路，如该故障电流保护电路满足相关的规格。该故障电流保护装置在正常维持保护功能时对功能接地电流是非灵敏的。

Claims (4)

1.一种故障电流保护开关，其具有：
-至少一条相线(L1、L2、L3)；
-零线(N)；以及
-总电流互感器，用于检测通过所述相线(L1、L2、L3)和所述零线(N)的总电流；
其特征在于，
-还具有功能放电器(FE)，用于引导功能泄漏电流，所述功能泄漏电流也流过所述总电流互感器并且在那里汇入所述总电流。
2.根据权利要求1所述的故障电流保护开关，所述故障电流保护开关具有三条所述相线(L1、L2、L3)。
3.一种供电系统，所述供电系统具有至少一条相线(L1、L2、L3)和一条零线(N)以及功能接地和保护接地，其中至少一条所述相线(L1、L2、L3)、所述零线(N)和所述功能接地通过根据前述权利要求中任一项所述的故障电流保护开关(RCD、RCD1)设置并且安全引线从所述故障电流保护开关旁边经过延伸。
4.一种用于检测故障电流的方法，通过以下步骤来实现：
-检测由至少一相线电流(L1、L2、L3)、零线电流(N)和功能泄漏电流组成的总电流，
-从总电流中获得故障电流信号。
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