DE102005034644B4 - Residual current circuit breaker with additional release switch - Google Patents

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Abstract

Fehlerstromschutzschalter (FI1) mit – einem Summenstromwandler (SW) zur Erzeugung eines Fehlersignals im Falle eines Fehlerstroms und – einer Schalteinrichtung (NA), die an den Summenstromwandler angeschlossen ist, zum Auslösen des Fehlerstromschutzschalters (FI1) auch ohne einen Fehlerstrom, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schalteinrichtung (NA, PT) über eine Brückenschaltung (R, R, R, R) und eine einzige Wicklung (w9) an den Summenstromwandler (SW) angeschlossen ist.Residual current circuit breaker (FI1) with - a summation current transformer (SW) for generating an error signal in the event of a residual current and - a switching device (NA), which is connected to the summation current transformer, for triggering the residual current circuit breaker (FI1) even without a residual current, characterized in that - the switching device (NA, PT) is connected to the summation current transformer (SW) via a bridge circuit (R, R, R, R) and a single winding (w9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler zur Erzeugung eines Fehlersignals im Falle eines Fehlerstroms und einer Schalteinrichtung, die an den Summenstromwandler angeschlossen ist, zum Auslösen des Fehlerstromschutzschalters auch ohne einen Fehlerstrom.The present invention relates to a residual current circuit breaker with a summation current transformer for generating an error signal in the case of a fault current and a switching device which is connected to the summation current transformer, for triggering the residual current circuit breaker without a fault current.

Bei einigen Anwendungen ist es von Vorteil, wenn ein Fehlerstromschutzschalter (FI-Schutzschalter) über die Zusatzfunktion Not-Aus verfügt. Bei der Realisation einer derartigen Zusatzfunktion sind aber die erschwerten Randbedingungen von Schutzschaltern für die Installationstechnik zu beachten. Demnach steht für die Schutzschalter selbst und um so mehr für Zusatzeinrichtungen nur ein beschränkter Einbauraum zur Verfügung.In some applications, it is advantageous if a residual current device (RCCB) has the additional emergency stop function. When implementing such an additional function, however, the difficult boundary conditions of circuit breakers for the installation technology must be observed. Accordingly, there is only a limited installation space available for the circuit breaker itself and more so for additional equipment.

FI-Schutzschalter mit der Zusatzfunktion Not-Aus sind bereits bekannt. Ein Schaltbild eines solchen Schutzschalters ist in 1 skizzenhaft wiedergegeben. Demnach sind die Strombahnen L1, L2, L3 und N eines Dreiphasennetzes über ein Schaltwerk S unterbrechbar. Außerdem sind sie mit Wicklungen w1, w2, w3 und w4 über einen Summenstromwandler SW geführt. Falls kein Fehlerstrom vorliegt, wird in dem Kern des Summenstromwandlers SW in der Summe kein magnetisches Feld erzeugt. Ein Auslösekreis AK greift mit Hilfe einer Sekundärwicklung w8, die ebenfalls an dem Summenstromwandler SW angeordnet ist, das vorhandene Magnetfeld ab. Der Auslösekreis AK steuert eine Ausleseeinrichtung AE an, mit deren Hilfe über ein nicht dargestelltes Schaltschloss der Schalter S betätigt werden kann.Residual current circuit breakers with the additional function emergency stop are already known. A circuit diagram of such a circuit breaker is in 1 sketchily reproduced. Accordingly, the current paths L1, L2, L3 and N of a three-phase network via a switching mechanism S are interruptible. In addition, they are guided with windings w1, w2, w3 and w4 via a summation current transformer SW. If no fault current is present, no magnetic field is generated in the core of the summation current transformer SW in the sum. A trip circuit AK accesses the existing magnetic field by means of a secondary winding w8, which is likewise arranged on the summation current transformer SW. The trip circuit AK controls a read-out device AE, with the help of a switch, not shown, the switch S can be actuated.

Zur Realisierung der Not-Aus-Funktionalität ist ein externer Not-Aus-Taster NA vorgesehen, der aus Sicherheitsgründen immer als Öffner verwirklicht sein muss. Der Notausschalter NA ist an Klemmen Y1, Y2 an den Fehlerstromschutzschalter FI angeschlossen. Der Fehlerstromschutzschalter FI vom Typ AC, A oder B verfügt für den Anschluss des Not-Aus-Schalter NA über zusätzliche zwei, gegensinnig gewickelte Wicklungen w5 und w6. Beide Wicklungen sind über Widerstände R1 und R2 zwischen den Nullleiter N und eine der Phasen, hier die Phase L3, angeschlossen. In Serie zu dem Widerstand R2 ist der Not-Aus-Taster NA geschaltet. Im Ruhezustand fließt somit durch beide Wicklungen w5 und w6 Strom, so dass die resultierende Durchflutung Null ist. Wird der Not-Aus-Taster NA jedoch gedrückt, so fließt nur noch durch die Wicklung w5 Strom und die resultierende Durchflutung ist ungleich Null, so dass der Fehlerstromschutzschalter FI auslöst. Ein ähnlicher Fehlerstromschutzschalter ist aus der Druckschrift EP 0 374 506 A2 bekannt.To realize the emergency stop functionality, an external emergency stop button NA is provided, which must always be realized as an opener for safety reasons. The emergency stop switch NA is connected to terminals Y1, Y2 to the fault current circuit breaker FI. Type AC, A or B residual-current-operated circuit-breaker FI has two additional windings w5 and w6 wound in opposite directions to connect emergency stop switch NA. Both windings are connected via resistors R1 and R2 between the neutral conductor N and one of the phases, here the phase L3. In series with the resistor R2, the emergency stop button NA is connected. In the idle state, therefore, current flows through both windings w5 and w6, so that the resulting flooding is zero. However, if the emergency stop button NA is pressed, then only through the winding w5 current flows and the resulting flooding is not equal to zero, so that the residual current circuit breaker triggers FI. A similar residual current circuit breaker is from the document EP 0 374 506 A2 known.

In dem bekannten Beispiel gemäß 1 ist zusätzlich eine Prüftaste PT vorgesehen, die als Schließer realisiert ist. Diese in den Fehlerstromschutzschalter FI integrierte Prüftaste PT ist über einen Prüfwiderstand RP an eine Wicklung w7 angeschlossen, die ebenfalls um den Summenstromwandler SW gewickelt ist. Der gesamte Prüfzweig PT, RP, w7 liegt parallel zu dem Not-Aus-Zweig NA, R2, w6 bzw. R1, w5. Wird die Prüftaste PT gedrückt, so wird der Summenstromwandler SW durch die Wicklung w7 durchflutet, so dass der Auslösekreis AK den Fehlerstromschutzschalter FI auslösen kann.In the known example according to 1 In addition, a test button PT is provided, which is realized as a closer. This integrated into the residual current circuit breaker test button PT PT is connected via a test resistor RP to a winding W7, which is also wound around the summation current transformer SW. The entire test branch PT, RP, w7 is parallel to the emergency-off branch NA, R2, w6 or R1, w5. If the test button PT is pressed, the summation current transformer SW is flooded by the winding w7, so that the trip circuit AK can trigger the residual current circuit breaker FI.

Aus der Druckschrift DE 20 43 008 ist ein Fehlerstromschutzschalter mit zwei Summenstromwandlern mit zwei Primärwicklungen und zwei Sekundärwicklungen bekannt. Die Sekundärwicklungen sind in einer aus diesen Sekundärwicklungen und ohmschen Widerständen bestehenden elektrischen Brücke geschaltet. Ein Auslösemagnet zum Auslösen eines Schaltschlosses des Fehlerstromschutzschalters liegt im Diagonalzweig der Brücke.From the publication DE 20 43 008 is a residual current device with two summation current transformers with two primary windings and two secondary windings known. The secondary windings are connected in an electric bridge consisting of these secondary windings and ohmic resistors. A trigger magnet for triggering a switching mechanism of the residual current circuit breaker is located in the diagonal branch of the bridge.

Weiterhin ist aus der Druckschrift EP 0 374 506 A2 ein Fehlerstromschutzschalter mit Not-Aus-Taster bzw. Prüftaste bekannt. Wenn der Not-Aus-Schalter als Öffner ausgelegt ist, ist er mit zwei Spulen an den Summenstromwandler angekoppelt.Furthermore, from the document EP 0 374 506 A2 a fault current circuit breaker with emergency stop button or test button known. If the emergency stop switch is designed as a normally closed contact, it is connected to the summation current transformer with two coils.

Weiterhin beschreibt das Buch SEIP, Günter G.: „Elektrische Installationstechnik”; Erlangen und München; Publicis MCD Verlag, 2000, Seiten 424 und 425; ISBN: 3-89578-160-6 Fehlerstromschutzschalter mit Schließern und Öffnern.Furthermore, the book describes SEIP, Günter G .: "Electrical Installation Technology"; Erlangen and Munich; Publicis MCD Verlag, 2000, pages 424 and 425; ISBN: 3-89578-160-6 Earth leakage circuit breaker with normally open and normally closed contacts.

Nachteilig an den oben vorgestellten FI-Schutzschaltern mit der Zusatzfunktion Not-Aus ist, dass sie einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau und großen Raumbedarf für die entsprechende Zusatzeinrichtung haben.A disadvantage of the above-presented RCCBs with the additional function emergency stop is that they have a relatively complicated structure and large space requirements for the corresponding additional device.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen FI-Schutzschalter mit zusätzlicher Schaltfunktion einfacher aufzubauen.The object of the present invention is thus to simplify the construction of a residual-current-operated circuit breaker with an additional switching function.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler zur Erzeugung eines Fehlersignals im Falle eines Fehlerstroms und einer Schalteinrichtung, die an den Summenstromwandler angeschlossen ist, zum Auslösen des Fehlerstromschutzschalters auch ohne einen Fehlerstrom, wobei die Schalteinrichtung über eine Brückenschaltung und eine einzige Wicklung an den Summenstromwandler angeschlossen ist.According to the invention this object is achieved by a residual current circuit breaker with a summation current transformer for generating an error signal in the case of a fault current and a switching device which is connected to the summation current transformer for triggering the residual current circuit breaker without a fault current, wherein the switching device via a bridge circuit and a single winding the summation current transformer is connected.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass bei einer abgestimmten Brücke in einem Zweig kein Strom fließt, so dass dieser Zweig an den Summenstromwandler des FI-Schutzschalters angeschlossen werden kann, und die Brücke durch die Schalteinrichtung so verstimmt werden kann, dass der ursprüngliche stromlose Zweig im Summenstromwandler nun für eine Durchflutung sorgt.The invention is based on the idea that in a tuned bridge in a branch no current flows, so that this branch can be connected to the summation current transformer of the residual current circuit breaker, and the bridge can be detuned by the switching device so that the original de-energized Branch in the summation current transformer now ensures a flooding.

In vorteilhafter Weise können erfindungsgemäß eine oder zwei Wicklungen um den Summenstromwandler vermieden werden. Dadurch sind nicht nur der Raumbedarf, sondern auch der Montageaufwand vermindert.Advantageously, one or two windings can be avoided around the summation current transformer according to the invention. As a result, not only the space requirements, but also the assembly costs are reduced.

Vorzugsweise umfasst die Schalteinrichtung einen Not-Aus-Schalter. Damit kann die Not-Aus-Funktionalität ohne großen Aufwand in den FI-Schutzschalter eingebaut werden.Preferably, the switching device comprises an emergency stop switch. Thus, the emergency stop functionality can be installed without much effort in the RCCB.

Die Schalteinrichtung des FI-Schutzschalters kann aber auch einen Prüftaster umfassen. Auch wenn beide, sowohl der Not-Aus-Schalter als auch der Prüftaster, an der Brückenschaltung angeschlossen sind, genügt zur Ankopplung an den Summenstromwandler eine einzige Wicklung. Dadurch kann umso mehr Bauraum eingespart werden.The switching device of the residual current circuit breaker may also include a test button. Even if both, both the emergency stop switch and the test button, are connected to the bridge circuit, a single winding is sufficient for coupling to the summation current transformer. As a result, the more space can be saved.

Ist die Brückenschaltung als Wheatstone-Brücke ausgestaltet, so wird die Wicklung zur Kopplung an den Summenstromwandler im Diagonalzweig der Brückenschaltung angeordnet. Damit löst jede Verstimmung der Brückenschaltung durch den Not-Aus-Taster und/oder die Prüftaste den Fehlerstromschutzschalter aus.If the bridge circuit is designed as a Wheatstone bridge, the winding is arranged for coupling to the summation current transformer in the diagonal branch of the bridge circuit. Thus, any detuning of the bridge circuit by the emergency stop button and / or the test button triggers the residual current circuit breaker.

Wenn die Schalteinrichtung als Öffner ausgestaltet ist, wie z. B. der Not-Aus-Taster, so bietet es sich an, diesen in Serie zu einer der mehreren Impedanzen der Brückenschaltung zu schalten. Ist die Schalteinrichtung hingegen als Schließer ausgestaltet, wie z. B. die Prüftaste, so sollte sie parallel zu einer Impedanz der Brückenschaltung angeschlossen sein.If the switching device is designed as a normally closed, such. As the emergency stop button, so it makes sense to switch this in series to one of the plurality of impedances of the bridge circuit. If the switching device, however, designed as a closer, such. As the test button, it should be connected in parallel with an impedance of the bridge circuit.

Die vorliegende Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

1 einen FI-Schutzschalter mit Zusatzfunktion Not-Aus gemäß dem Stand der Technik und 1 a residual current circuit breaker with additional emergency stop function according to the prior art and

2 einen erfindungsgemäßen FI-Schutzschalter mit Zusatzfunktion Not-Aus. 2 an inventive FI circuit breaker with additional emergency stop.

Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The embodiment described in more detail below represents a preferred embodiment of the present invention.

Der in 2 dargestellte erfindungsgemäße Fehlerstromschutzschalter FI1 besitzt im Wesentlichen die gleichen Komponenten wie der Fehlerstromschutzschalter FI von 1. Daher wird hinsichtlich der Details des Aufbaus auf die oben dargelegte Beschreibung zu 1 verwiesen.The in 2 represented inventive residual current circuit breaker FI1 has substantially the same components as the residual current circuit breaker FI of 1 , Therefore, in view of the details of the construction to the description set forth above 1 directed.

Anstelle der Wicklungen w5, w6 und w7 aus 1 besitzt der Summenstromwandler SW lediglich eine einzige Wicklung w9, die in dem Diagonalzweig einer Wheatstone-Brücke mit vier gleichen Widerständen R angeordnet ist. Die Brücke wird von der Spannung zwischen dem Nullleiter N und der Phase L3 gespeist. Im Ruhezustand, d. h. im abgeglichenen Zustand, ist die Diagonalspannung an der Brücke Null, und es fließt kein Strom durch die Wicklung w9. Der FI-Schalter FI1 löst also nicht aus.Instead of the windings w5, w6 and w7 off 1 has the summation current transformer SW only a single winding W9, which is arranged in the diagonal branch of a Wheatstone bridge with four equal resistors R. The bridge is fed by the voltage between neutral N and phase L3. At rest, ie in the balanced state, the diagonal voltage at the bridge is zero, and no current flows through the winding w9. The FI switch FI1 does not trip.

In einem Brückenzweig ist der Not-Aus-Taster NA in Serie mit dem dortigen Widerstand R geschaltet. Während des Normalbetriebs ist der Not-Aus-Taster geschlossen und die Brücke ist abgeglichen. Im Notfall wird der Not-Aus-Schalter geöffnet, so dass sich die Brücke verstimmt, die Wicklung w9 den Summenstromwandler SW durchflutet und der FI-Schalter somit auslöst.In a bridge branch, the emergency stop button NA is connected in series with the resistor R there. During normal operation, the emergency stop button is closed and the bridge is balanced. In an emergency, the emergency stop switch is opened, so that the bridge detunes, the winding w9 flows through the summation current transformer SW and the FI switch thus triggers.

Die Prüftaste PT ist als Schließer ausgelegt und in einem anderen Brückenzweig parallel zu dem dortigen Widerstand R geschaltet. Wird die Prüftaste PT betätigt, so wird der Widerstand R in dem Brückenzweig überbrückt und die Brückenschaltung verstimmt. Wiederum löst der FI-Schalter FI1 aus. Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel ist also anstelle der drei Wicklungen w5, w6 und w7 nur eine einzige Wicklung w9 notwendig. Damit ergibt sich der bereits erwähnte einfache Aufbau des Summenstromwandlers bzw. des gesamten Geräts.The test button PT is designed as a closer and connected in another bridge branch parallel to the local resistance R. If the test button PT is pressed, the resistor R in the bridge branch is bridged and the bridge circuit is detuned. Again, the FI-switch triggers FI1. In the described embodiment, therefore, instead of the three windings w5, w6 and w7, only a single winding w9 is necessary. This results in the already mentioned simple construction of the summation current transformer or the entire device.

Unter Umständen ist es notwendig, dass die Prüffunktion vollkommen unabhängig von der Not-Aus-Funktion realisiert wird. Dann kann für beide Funktionen jeweils eine separate Wicklung auf dem Summenstromwandler SW vorgesehen werden. Aber auch in diesem Fall wird gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Gerät von 1 eine Wicklung eingespart.It may be necessary for the test function to be completely independent of the emergency stop function. Then, in each case a separate winding can be provided on the summation current transformer SW for both functions. But even in this case is compared to the device known from the prior art of 1 Saved a winding.

Claims (5)

Fehlerstromschutzschalter (FI1) mit – einem Summenstromwandler (SW) zur Erzeugung eines Fehlersignals im Falle eines Fehlerstroms und – einer Schalteinrichtung (NA), die an den Summenstromwandler angeschlossen ist, zum Auslösen des Fehlerstromschutzschalters (FI1) auch ohne einen Fehlerstrom, dadurch gekennzeichnet, dass – die Schalteinrichtung (NA, PT) über eine Brückenschaltung (R, R, R, R) und eine einzige Wicklung (w9) an den Summenstromwandler (SW) angeschlossen ist.Residual current circuit breaker (FI1) with - a summation current transformer (SW) for generating an error signal in the event of a fault current and - a switching device (NA), which is connected to the summation current transformer, for triggering the residual current circuit breaker (FI1) even without a fault current, characterized in that - The switching device (NA, PT) via a bridge circuit (R, R, R, R) and a single winding (w9) to the summation current transformer (SW) is connected. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung einen Not-Aus-Schalter (NA) umfasst. Residual current circuit breaker according to claim 1, wherein the switching device comprises an emergency stop switch (NA). Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schalteinrichtung einen Prüftaster (PT) umfasst.Residual current circuit breaker according to claim 1 or 2, wherein the switching device comprises a test button (PT). Fehlerstromschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wicklung (w9), mit der die Brückenschaltung (R, R, R, R) an dem Summenstromwandler (SW) angeschlossen ist, im Diagonalzweig der Brückenschaltung angeordnet ist.Residual current circuit breaker according to one of the preceding claims, wherein the winding (W9), with which the bridge circuit (R, R, R, R) is connected to the summation current transformer (SW), is arranged in the diagonal branch of the bridge circuit. Fehlerstromschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schalteinrichtung (NA) als Öffner ausgestaltet ist, und in Serie an eine der mehreren Impedanzen der Brückenschaltung (R, R, R, R) angeschlossen ist.Residual current circuit breaker according to one of the preceding claims, wherein the switching device (NA) is designed as an opener, and in series to one of the plurality of impedances of the bridge circuit (R, R, R, R) is connected.
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