DE10124196A1 - Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen - Google Patents
Einrichtung zum Schutz vor FehlerströmenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen in einem Spannungsversorgungsnetz, mit einem ersten Fehlerstromerkennungsmittel, dem ein Trennmittel für das Spannungsversorgungsnetz zugeordnet ist, einem vom ersten Fehlerstromerkennungsmittel unabhängig arbeitenden zweiten Fehlerstromerkennungsmittel, wobei das zweite Fehlerstromerkennungsmittel eine Selbstüberwachungsschaltung umfasst, und mit einem Vergleicher zum Vergleich der von dem ersten und zweiten Fehlerstromerkennungsmittel gelieferten Signale, wobei bei Abweichung von einem vorgebbaren Verhältnis der Signale eine Fehlermeldung generierbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz vor Feh
lerströmen in einem Spannungsversorgungsnetz.
Einrichtungen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Diese
werden zum Personenschutz bei indirektem oder direktem Berüh
ren spannungsführender Teile und zum Schutz gegen Anlagenfeh
ler, bei denen beispielsweise eine schadhafte Isolation zu
brandgefährdenden Fehlerströmen führt, eingesetzt. An derar
tige Einrichtungen zum Schutz vor Fehlerströmen werden hohe
Qualitätsanforderungen gestellt. Trotz ständig verbesserter
Konstruktions- und/oder Fertigungsmethoden sind Ausfälle der
Schutzfunktion der Einrichtungen nicht grundsätzlich vermeid
bar. Ausfallursachen können beispielsweise in Fehlern eines
Kontaktapparates, eines Schaltschlosses, eines Summenstrom
wandlers, eines Auslösekreises und/oder eines Zeitmagnetaus
lösers der Einrichtung begründet sein.
Zur Erhöhung der Sicherheit ist bekannt, die Einrichtungen
zum Schutz vor Fehlerströmen in regelmäßigen Zeitabständen
hinsichtlich ihrer Auslösefunktion zu überprüfen. Hierzu wird
als Wartungsmaßnahme durch Betätigen einer Prüftaste ein
künstlicher Fehlerstrom erzeugt, der die gezielte Auslösung
der Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen provoziert, wo
durch deren Funktion kontrolliert werden kann.
Da eine derartige manuelle Betätigung mit relativ hohem Auf
wand verbunden ist und die Gefahr menschlicher Fehler birgt,
wurde bereits vorgeschlagen, eine elektronische Kontrolle der
Auslösefunktion vorzunehmen.
Hierzu ist beispielsweise aus der DE 196 19 629 C1 ein Ver
fahren und eine Anordnung zur automatischen Überwachung von
Fehlerstromschutzschaltern bekannt, bei denen durch eine in
terne Überwachungsschaltung eine Auslösefunktion eines Zeit
magnetauslösers überprüfbar ist. Hierbei ist nachteilig, dass
technische Eingriffe am Fehlerstromschutzschalter notwendig
sind, die zu nicht unerheblichen Änderungen des Auslösekrei
ses und zu kurzzeitigen Unterbrechungen der Schutzfunktionen
führen.
Aus der DE 38 23 098 A1 ist eine Einrichtung zum Schutz vor
Fehlerströmen bekannt, die zwei Untereinrichtungen umfasst,
die jeweils auf einen eigenen Auslöser arbeiten. Hierdurch
wird eine redundante Arbeitsweise erreicht, die die Zuverläs
sigkeit der Einrichtung erhöhen soll. Die erste Einrichtung
arbeitet als Fehlerstromschutzschalter und die zweite Unter
einrichtung als Differenzstromschalter. Da beide Unterein
richtungen auf ein gemeinsames Schaltschloss arbeiten, soll
hierdurch die Redundanz der Einrichtung erhöht werden.
Aus der DE 196 54 469 A1 ist ein Fehlerstrom-Schutzschalter
bekannt, bei dem zur Erhöhung einer Redundanz ein Primäraus
lösesystem und ein unabhängig davon arbeitendes Sekundäraus
lösesystem vorgesehen sind, die auf unabhängig voneinander
arbeitende Schaltschlösser zugreifen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zum Schutz vor Fehlerströmen der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, die einfach aufgebaut ist und eine hohe Redundanz
aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung zum
Schutz vor Fehlerströmen mit den im Anspruch. 1 genannten
Merkmalen gelöst. Demnach ist ein erstes Fehlerstromerken
nungsmittel vorgesehen, dem ein Trennmittel für das Spannungsversorgungsnetz zugeordnet ist. Ein vom ersten Fehler
stromerkennungsmittel unabhängig arbeitendes zweites Fehler
stromerkennungsmittel ist vorgesehen, wobei das zweite Feh
lerstromerkennungsmittel eine Selbstüberwachungsschaltung um
fasst. Dabei ist ein Vergleicher zum Vergleich der von dem
ersten und zweiten Fehlerstromerkennungsmittel gelieferten
Signale vorgesehen, wobei bei Abweichung von einem vorgegebe
nen Verhältnis der Signale eine Fehlermeldung generierbar
ist. Damit ist eine Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen
gegeben, bei der ohne technische Eingriffe und ohne Unterbre
chung der Schutzfunktion eine unabhängige, selbstüberwachte
Fehlerstromerfassung möglich ist, die gleichzeitig eine Über
prüfung und Einhaltung auslösespezifischer Parameter gestat
tet.
Insbesondere durch die Selbstüberwachungsschaltung des zwei
ten Fehlerstromerkennungsmittels kann eine Funktionsfähigkeit
und Fehlerstromempfindlichkeit dieses zweiten Fehlerstromer
kennungsmittels erfasst und geprüft werden und anschließend
die Auslösespezifikation des geprüften zweiten Fehlerstromer
kennungsmittels mit dem ersten - vom zweiten Fehlerstromer
kennungsmittel unabhängig arbeitenden - Fehlerstromerken
nungsmittel verglichen werden. Somit werden hohe Überprü
fungskriterien der Auslösefunktion der erfindungsgemäßen Ein
richtung zum Schutz vor Fehlerströmen eingehalten, die ohne
jegliche zeitliche Unterbrechung der Schutzfunktion durch
führbar sind.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Selbstüberwachungsschaltung des zweiten Fehlerstro
merkennungsmittels einen Generator umfasst, dessen Generator
stromzweig parallel zum Spannungsversorgungsnetz über einen
Summenstromwandler des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels
geführt ist und der vorzugsweise einen sich zeitlich ändern
den Prüfstrom generiert. Hierdurch wird vorteilhaft möglich,
die Überprüfung des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels auf
Funktionsausfall und/oder Änderung einer Fehlerstromempfind
lichkeit durch eine einzige Maßnahme zu überprüfen. Dieses so
überprüfte zweite Fehlerstromerkennungsmittel kann somit ei
nen sicheren Vergleichsparameter für das erste Fehlerstromer
kennungsmittel liefern, so dass die Überprüfung der Schutz
funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung mit hoher Sicher
heit durchgeführt werden kann.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, dass ein Prüfstrom des Generators ein sinusförmiger
Strom ist, dessen Frequenz vorzugsweise von einer Frequenz
der Versorgungsspannung abweicht, insbesondere größer ist als
die Frequenz der Versorgungsspannung und dessen Amplitude
vorzugsweise größer ist als eine Amplitude eines Summenstro
mes des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels. Hierdurch wird
in einfacher Weise die Realisierung der Selbstüberwachungs
schaltung möglich, da die abweichenden Parameter des Prüf
stromes, insbesondere Frequenz und/oder Amplitude, sich in
einfacher Weise aus dem Summenstromsignal des zweiten Fehler
stromerkennungsmittels separieren und somit auswerten lassen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, dass eine vom zweiten Fehlerstromerkennungsmittel
erfasste Prüfspannung mit der Signalspannung des Generators
verglichen wird, wobei vorzugsweise ein Amplitudenverhältnis
zwischen der Prüfspannung und der Signalspannung mit einem
vorgebbaren Wert verglichen wird. Wenn ferner bevorzugt die
Prüfspannung vor dem Vergleich hochpassgefiltert wird, lassen
sich Fehlerstromanteile im Prüfspannungssignal unterdrücken
(aufgrund der abweichenden Frequenzen), so dass die Selbst
überwachungsfunktion des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels
einfacher und genauer durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, dass bei Abweichung der vom zweiten Fehlerstro
merkennungsmittel erfassten Prüfspannung von der Signalspan
nung des Generators von dem vorgebbaren Wert wenigstens eine
Sicherheitsaktion auslösbar ist. Hierdurch wird vorteilhaft
in die erfindungsgemäße Einrichtung zum Schutz vor Fehler
strömen eine zweite Überwachungsfunktion implementiert.
Zusätzlich zu der Überprüfung der Funktion des ersten Fehler
stromerkennungsmittels kann die Funktion des zweiten Fehler
stromerkennungsmittels und der Selbstüberwachungsschaltung
des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels überprüft werden.
Hiermit ist eine weitere Erhöhung der Redundanz der erfin
dungsgemäßen Einrichtung verbunden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, dass bei Feststellung eines Fehlers des ersten Feh
lerstromerkennungsmittels und/oder des zweiten Fehlerstromer
kennungsmittels und/oder der Selbstüberwachungsschaltung des
zweiten Fehlerstromerkennungsmittels als wenigstens eine Si
cherheitsaktion ein Wartungshinweis und/oder eine Außerbe
triebsetzung der Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen
und/oder eine Zwangsabschaltung des Spannungsversorgungsnet
zes, gegebenenfalls eines übergeordneten Spannungsversor
gungsnetzes, auslösbar ist. Hierdurch kann flexibel auf Si
cherheitsanforderungen der die erfindungsgemäße Einrichtung
zum Schutz vor Fehlerströmen aufweisenden elektrotechnischen
Anlage reagiert werden. Je nach Höhe der Sicherheitsanforde
rungen kann wenigstens eine der genannten Sicherheitsaktionen
ausgelöst werden.
Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorge
sehen, dass durch den Vergleicher zum Vergleich der von den
ersten und zweiten Fehlerstromerkennungsmitteln gelieferten
Signale und/oder durch die Selbstüberwachungsschaltung des
zweiten Fehlerstromerkennungsmittels ein zweites Trennmittel
für das Spannungsversorgungsnetz aktivierbar ist oder in wei
terer bevorzugter Ausgestaltung wenigstens eine zur erfin
dungsgemäßen Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen redun
dante Schutzeinrichtung aktivierbar ist. Hierdurch wird eine
Ausschaltsicherheit der Einrichtung zum Schutz vor Fehler
strömen weiter erhöht, da weitere, parallel zur Fehlerstrom
schutzeinrichtung wirkende Schutzeinrichtungen im Bedarfsfal
le aktivierbar sind.
Schließlich ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, dass der zeitliche Verlauf eines Fehlerstromsig
nals des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels durch die
Selbstüberwachungsschaltung erfassbar ist und dessen Höhe
nach einer vorgebbaren Zeitspanne mit einem Grenzwert ver
gleichbar ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass eine
dritte Überwachungsfunktion in die erfindungsgemäße Einrich
tung zum Schutz vor Fehlerströmen implementiert ist. Hier
durch kann festgestellt werden, ob die Einrichtung bei Auf
treten eines relevanten Fehlerstromes zeitkritisch das Span
nungsversorgungsnetz von der Spannungsquelle getrennt hat.
Ferner lässt sich hierdurch vorteilhaft die sichere Abschal
tung eines gestörten elektrischen Kreises bei einer Reihen
schaltung mehrerer Einrichtungen zum Schutz vor Fehlerströmen
von jeder diese dritte Überwachungsfunktion aufweisenden Ein
richtung detektieren.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel
anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrich
tung zum Schutz vor Fehlerströmen und
Fig. 2 schematisch das Schutzkonzept der erfindungsgemäßen
Einrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Spannungsversorgungsnetz 10,
das spannungsführende Leiter L1, L2 und L3 und einen Neutral
leiter N umfasst. Das Spannungsversorgungsnetz 10 verbindet
einen nicht dargestellten elektrischen Verbraucher mit einer
ebenfalls nicht dargestellten Spannungsquelle. Dem Spannungs
versorgungsnetz 10 ist eine insgesamt mit 12 bezeichnete Ein
richtung zum Schutz vor Fehlerströmen zugeordnet. Die Ein
richtung 12 umfasst ein erstes Fehlerstromerkennungsmittel 14
und ein zweites Fehlerstromerkennungsmittel 16. Das erste
Fehlerstromerkennungsmittel 14 umfasst einen Summenstromwand
ler 18, in dessen Sekundärkreis eine Auslöseschaltung 20 an
geordnet ist. Die Auslöseschaltung 20 ist mit einem Auslöse
relais 22 verbunden, über dessen Schaltkontakte ein Schalt
schloss 24 betätigbar ist. Das Schaltschloss 24 ist mit
Trennkontakten 26 der Leiter L1, L2, L3 und N wirkverbunden.
Das zweite Fehlerstromerkennungsmittel 16 umfasst einen Sum
menstromwandler 28, in dessen Sekundärkreis eine Prüfschal
tung 30 geschaltet ist. Dem Summenstromwandler 28 ist ferner
ein Generator 32 zugeordnet, dessen Generatorstromzweig 34
parallel zum Spannungsversorgungsnetz 10 über den Summen
stromwandler 28 geführt ist.
Die Auslöseschaltung 20 des ersten Fehlerstromerkennungs
mittels 14 und die Prüfschaltung 30 des zweiten Fehlerstro
merkennungsmittels 16 sind mit einem Vergleicher 36 verbun
den. Der Vergleicher 36 ist mit einer Auslöseschaltung 38
verbunden. Die Auslöseschaltung 38 ist mit einem Trennmittel
40, beispielsweise über eine Fernauslösung 42, der Leiter L1,
L2, L3 und N des Spannungsversorgungsnetzes 10 verbunden. Die
Auslöseschaltung 38 ist ferner mit einer hier angedeuteten
Kommunikationseinrichtung 44 verbunden. Gemäß unter
schiedlicher Ausführungsvarianten ist das Trennmittel 40
und/oder die Kommunikationseinrichtung 44 lediglich optional
vorgesehen.
Der Generator 32 ist über einen Messwiderstand R mit einer
Selbstüberwachungsschaltung 46 des zweiten Fehlerstromerken
nungsmittels 16 verbunden. Die Selbstüberwachungsschaltung 46
ist ferner mit der Prüfschaltung 30 und der Auslöseschaltung
38 verbunden.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 12 zeigt folgende Funk
tion:
Während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Spannungsversor gungsnetzes 10 wird über die Summenstromwandler 18 und 28 das Auftreten eines Fehlerstromes überwacht. Tritt ein Fehler strom auf, wird dies über den Sekundärkreis des Summenstrom wandlers 18 von der Auswerteschaltung 20 erfasst. Diese steu ert dann das Auslöserelais 22 an, das über das Schaltschloss 24 die Trennkontakte 26 öffnet, so dass das Spannungsversor gungsnetz 10 unterbrochen ist.
Während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Spannungsversor gungsnetzes 10 wird über die Summenstromwandler 18 und 28 das Auftreten eines Fehlerstromes überwacht. Tritt ein Fehler strom auf, wird dies über den Sekundärkreis des Summenstrom wandlers 18 von der Auswerteschaltung 20 erfasst. Diese steu ert dann das Auslöserelais 22 an, das über das Schaltschloss 24 die Trennkontakte 26 öffnet, so dass das Spannungsversor gungsnetz 10 unterbrochen ist.
Durch die zusätzliche Anordnung des zweiten Fehlerstromerken
nungsmittels 16 wird während der Überwachung auf Auftreten
eines Fehlerstromes gleichzeitig eine Überwachung der Funkti
onssicherheit der gesamten Einrichtung 12 möglich. Hierzu
wird über den Generator 32 der Summenstromwandler 28 mit ei
nem zeitlich sich ändernden Prüfstrom beaufschlagt, der bei
spielsweise ein sinusförmiger Strom ist, dessen Amplitude
beispielsweise um einen Faktor 2 über dem Amplitudenwert des
Summenstroms des Summenstromwandlers 28 liegt und der eine
Frequenz im Frequenzbereich zwischen 1 kHz und 100 kHz auf
weist.
Der Sekundärkreis des Summenstromwandlers 28 generiert hier
auf eine Prüfspannung, die von der Prüfschaltung 30 erfasst
wird. Die Prüfspannung Uprüf wird der Selbstüberwachungsschal
tung 46 zugeführt, die gleichzeitig über den Messwiderstand R
ein dem Prüfstrom iprüf proportionales Spannungssignal ab
greift. Durch Vergleich der Amplitudenverhältnisse der Sekun
därspannung des Summenstromwandlers 28 mit den vorgegebenen
Amplituden des Prüfstromes iprüf durch die Selbstüberwachungs
schaltung 46 mit einem vorgebbaren Wert kann die Funktionsfä
higkeit des zweiten Fehlerstromerkennungsmittels 16 und des
sen Fehlerstromempfindlichkeit erfasst und geprüft werden.
Tritt hier eine Abweichung der Amplitudenverhältnisse von dem
vorgebbaren Wert auf, wird die Auslöseschaltung 38 mit einem
Auslösesignal beaufschlagt.
Die Auslöseschaltung 38 veranlasst hierauf eine Sicherheits
aktion, die beispielsweise in einem Warn- oder Wartungshin
weis besteht, in einer Zwangsabschaltung des Spannungsversor
gungsnetzes 10 durch Betätigung des Trennmittels 40 und/oder
durch einen Kommunikationshinweis über ein Bussystem oder
dergleichen durch die Kommunikationseinrichtung 44 an eine
übergeordnete Schalteinrichtung oder dergleichen.
Um den Vergleich der Amplitudenverhältnisse zu erleichtern,
kann vorgesehen sein, dass die Prüfspannung Uprüf in der
Selbstüberwachungsschaltung 46 zunächst über einen Hochpass
filter geführt wird, so dass bei der Auswertung Signalantei
le, die auf einen durch den Summenstromwandler 28 erfassten
Summenstrom zurückgehen, rausgefiltert werden. Da die Fre
quenz des Prüfstromes deutlich höher als eine Netzfrequenz
des Spannungsversorgungsnetzes 10 gewählt ist, ist dies in
einfacher Weise möglich.
Gleichzeitig oder zeitversetzt zu der Selbstüberwachung des
zweiten Fehlerstromerkennungsmittels 16 werden die natürli
chen Summenstromsignale der Summenstromwandler 18 und 28 über
die Auslöseschaltung 20 beziehungsweise die Prüfschaltung 30
dem Vergleicher 36 zugeführt. Da bei gleichen Ausgangsbedin
gungen von beiden Summenstromwandlern 18 und 28 die gleichen
Summenstromsignale geliefert werden, entspricht deren Signal
verhältnis zueinander einem vorgebbaren Wert. Durch die
Selbstüberwachungsschaltung 46 ist bereits sichergestellt,
dass die Fehlerstromempfindlichkeit des zweiten Fehler
stromerkennungsmittels 16 den Normverhältnissen entspricht.
Insofern kann durch Vergleich des vom zweiten Fehlerstromer
kennungsmittel 16 gelieferten Signals mit dem vom ersten Feh
lerstromerkennungsmittel 14 gelieferten Signal auch die Feh
lerstromempfindlichkeit des ersten Fehlerstromerkennungsmit
tels 14 überprüft werden. Es kann also festgestellt werden,
ob das erste Fehlerstromerkennungsmittel 14 seine Schutzfunk
tion ausübt und die festgelegten Auslösespezifikationen er
füllt.
Stellt der Vergleicher 36 eine Abweichung der natürlichen
Summenstromsignale fest, ist die Auslösespezifikation des
ersten Fehlerstromerkennungsmittels 14 fehlerhaft. Hierauf
wird die Auslöseschaltung 38 aktiviert, die die bereits er
wähnten Sicherheitsaktionen, Warnmeldung und/oder Zwangsab
schaltung und/oder Meldung an übergeordnete Anlageeinrichtun
gen auslöst.
Die Selbstüberwachungsschaltung 46 kann unabhängig von der
Überprüfung der Auslöseempfindlichkeit des zweiten Fehler
stromerkennungsmittels 16 einen Schaltungsbestandteil umfas
sen, der überprüft, ob ein festgestellter Fehlerstrom im
Spannungsversorgungsnetz 10 nach einer vorgegebenen Strom-
Zeit-Kennlinie tatsächlich sicher ausgeschaltet wurde. Hierzu
wird geprüft, ob das Fehlerstromsignal des Summenstromwand
lers 28 nach einer vorgebbaren Zeitspanne wieder auf einen
Wert Null oder unterhalb eines Grenzwertes absinkt. Dies
müsste durch Betätigung der Trennkontakte 26 bei funktionie
rendem ersten Fehlerstromerkennungsmittel 14 eintreten. Dar
über hinaus kann durch diese Überwachungsfunktion auch zu
sätzlich das Abschaltverhalten von weiteren, in Reihe zu der
hier gezeigten Einrichtung 12 geschalteten Fehlerstromschutz
einrichtungen überprüft werden.
Fig. 2 zeigt in einer Gesamtübersicht nochmals das Schutz
konzept der erfindungsgemäßen Einrichtung 12 zum Schutz vor
Fehlerströmen. Die Fehlerstromerkennungsmittel 14, 16 (FI-
Schalter) werden durch die netzabhängige Selbstüberwachungs
schaltung 46 hinsichtlich einer Änderung ihrer Auslöseemp
findlichkeiten - wie anhand von Fig. 1 erläutert - überwacht.
Die Selbstüberwachungsschaltung 46 kann zusätzlich zu der ur
sprünglich vorhandenen Auslösefunktion des ersten Feh
lerstromerkennungsmittels 14 eine Zwangsabschaltung, über
Fernauslösung 42 und Trennmittel 40, oder eine Warnmeldung
oder Netzabschaltung durch eine in der Verteilungshierarchie
höher befindliche Schaltanordnung über die Kommunikationsein
richtung 44 aktivieren.
Claims (21)
1. Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen in einem Span
nungsversorgungsnetz, mit einem ersten Fehlerstromerkennungs
mittel, dem ein Trennmittel für das Spannungsversorgungsnetz
zugeordnet ist, einem vom ersten Fehlerstromerkennungsmittel
unabhängig arbeitenden zweiten Fehlerstromerkennungsmittel,
wobei das zweite Fehlerstromerkennungsmittel eine Selbstüber
wachungsschaltung umfasst, und mit einem Vergleicher zum Ver
gleich der von dem ersten und zweiten Fehlerstromerkennungs
mittel gelieferten Signale, wobei bei Abweichung von einem
vorgebbaren Verhältnis der Signale eine Fehlermeldung gene
rierbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das ers
te Fehlerstromerkennungsmittel (14) und das zweite Fehler
stromerkennungsmittel (16) Summenstromwandler (18) sind.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Selbstüberwachungsschaltung (46) des zweiten Fehlerstromer
kennungsmittels (16) einen Generator (32) umfasst, dessen Ge
neratorstromzweig (34) parallel zum Spannungsversorgungsnetz
(10) über den Summenstromwandler (28) des zweiten Fehlerstro
merkennungsmittels (16) geführt ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ge
nerator (32) einen sich zeitlich ändernden Prüfstrom gene
riert.
5. Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Prüfstrom ein sinusförmiger Strom ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine
Frequenz des Prüfstroms von einer Frequenz der Versorgungs
spannung abweicht.
7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fre
quenz des Prüfstroms größer ist als die Frequenz der Versor
gungsspannung.
8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fre
quenz des Prüfstroms in einem Bereich zwischen 1 kHz und
100 kHz liegt.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine
Amplitude des Prüfstroms größer als eine Amplitude des Sum
menstroms des Summenstromwandlers (28) ist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine von
dem zweiten Fehlerstromerkennungsmittel (16) erfasste Prüf
spannung mit der Signalspannung des Generators verglichen
wird.
11. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Amp
litudenverhältnis zwischen der Prüfspannung (Uprüf) und der
Signalspannung mit einem vorgebbaren Wert verglichen wird.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Prüfspannung hochpassgefiltert wird.
13. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Ab
weichung von dem vorgebbaren Wert wenigstens eine Sicher
heitsaktion auslösbar ist.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mit je
dem Vergleich der Prüfspannung (Uprüf) mit der Signalspannung
des Generators (32) der Vergleich der von dem ersten und
zweiten Fehlerstromerkennungsmittel (14, 16) gelieferten Sig
nale durchgeführt wird.
15. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Ab
weichung von dem vorgebbaren Verhältnis die wenigstens eine
Sicherheitsaktion auslösbar ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die we
nigstens eine Sicherheitsaktion ein Wartungshinweis ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die we
nigstens eine Sicherheitsaktion eine Außerbetriebschaltung
der Anordnung zum Fehlerstromschutz ist.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 und 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die we
nigstens eine Sicherheitsaktion eine Zwangsabschaltung des
Spannungsversorgungsnetzes (10) ist.
19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass durch
den Vergleicher (36) und/oder die Selbstüberwachungsschaltung
(46) ein zweites Trennmittel (40) für das Spannungsversor
gungsnetz aktivierbar ist.
20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass durch
den Vergleicher (36) und/oder die Selbstüberwachungsschaltung
(46) wenigstens eine zur Einrichtung zum Schutz vor Fehler
strömen redundante Schutzeinrichtung aktivierbar ist.
21. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der
zeitliche Verlauf eines Fehlerstromsignals des zweiten Feh
lerstromerkennungsmittels (16) durch die Selbstüberwachungs
schaltung (46) erfassbar ist und dessen Höhe nach einer vor
gebbaren Zeitspanne mit einem Grenzwert vergleichbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10124196A DE10124196A1 (de) | 2000-05-25 | 2001-05-17 | Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10025704 | 2000-05-25 | ||
DE10124196A DE10124196A1 (de) | 2000-05-25 | 2001-05-17 | Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10124196A1 true DE10124196A1 (de) | 2001-12-06 |
Family
ID=7643386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10124196A Withdrawn DE10124196A1 (de) | 2000-05-25 | 2001-05-17 | Einrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10124196A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008146135A1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Giovanni Pieri | Residual current circuit breaker controlling and auxiliary apparatus, and residual current circuit breaker equipped thereby |
EP3512060A1 (de) * | 2018-01-12 | 2019-07-17 | Krohne Messtechnik GmbH | Elektrisches gerät mit einer abgesicherten und einer ungesicherten funktionseinrichtung |
-
2001
- 2001-05-17 DE DE10124196A patent/DE10124196A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008146135A1 (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Giovanni Pieri | Residual current circuit breaker controlling and auxiliary apparatus, and residual current circuit breaker equipped thereby |
EP3512060A1 (de) * | 2018-01-12 | 2019-07-17 | Krohne Messtechnik GmbH | Elektrisches gerät mit einer abgesicherten und einer ungesicherten funktionseinrichtung |
CN110032261A (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-19 | 克洛纳测量技术有限公司 | 具有经确保的和未确保的功能装置的电设备 |
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