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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reststromschutzvorrichtung.
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Stand der Technik
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Reststromschutzvorrichtungen werden umfassend in Stromverteilsystemen verwendet, um die Sicherheit von Leib und Leben zu gewährleisten. Gegenwärtige Reststromschutzvorrichtungsprodukte umfassen hauptsächlich die Typen AC, A und B. Hierbei wird der Typ AC zur Messung von Wechselstrom-Reststrom verwendet und wird hauptsächlich in gewöhnlichen Wechselstromkreisen eingesetzt. Der Typ A wird zur Messung von Wechselstrom-Reststrom- und Impulsgleichstrom-Reststrom verwendet und wird üblicherweise in Stromkreisen mit relativ zahlreichen elektronischen Geräten eingesetzt, beispielsweise bei Mikrocomputern, Kassier-Maschinen, elektronischen Waagen usw. Der Typ B wird zur Messung von Wechselstrom-Reststrom, Impulsgleichstrom-Reststrom und Gleichformgleichstrom-Reststrom verwendet und üblicherweise in Stromkreisen eingesetzt, bei denen im Falle von Störungen Gleichformgleichstrom oder Gleichformgleichstrom mit leichten Restschwankungen auftritt, beispielsweise bei Frequenzwandlern, CT-Geräten, Röntgengeräten und Anlagen mit kontinuierlicher Stromversorgung. Hierbei verfügt der Typ B über die am meisten ausgeprägte Universalität der Einsetzbarkeit mit möglichem Schutz für die meisten Arten von Reststrom.
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Gegenwärtig ist eine relativ ausgereifte Technologie für Reststromschutzvorrichtungen vom Typ B der Klasse 30mA vorhanden, die einen Reststromschutz bis hinunter zu 30mA bieten kann. Weil mittels der gegenwärtigen Technologie nur schwer bei ein und demselben Messkreis die Messung sämtlicher Arten (einschließlich Wechselstrom und Impulsgleichstrom sowie Gleichformgleichstrom) von Reststrom durchgeführt werden kann, werden bei Reststromschutzvorrichtungen vom Typ B üblicherweise zwei Stromwandler vorgesehen. Bei RCCB(5SM3) der Firma Siemens handelt es sich um eine typische Reststromschutzvorrichtung vom Typ B. Wie in 1 gezeigt sind darin zwei Stromwandler (welche auch als Nullstromwandler bezeichnet werden können). Ein Stromwandler W1 wird zur Messung von Gleichformgleichstrom-Reststrom verwendet, während der andere Stromwandler W2 zur Messung von Wechselstrom-Reststrom und Impulsgleichstrom-Reststrom verwendet wird. Wenn eine Störung gemessen wird, übertragen die Stromwandler Signale an eine Messeinheit und nach Durchlaufen einer Beurteilungseinheit erfolgt die Versendung eines Auslösebefehls an die Auslöseeinheit, wobei die Auslöseeinheit mittels einer mechanischen Vorrichtung den gemessenen Stromkreis unterbricht. Wegen der Beschränktheit der Abmessungen des Magnetkerns der Stromwandler können gegenwärtige Reststromschutzvorrichtungen vom Typ B nur bis zur Klasse 30mA verwendet werden. Allerdings können bei bestimmten Anwendungen - beispielsweise in feuchter Umgebung oder bei medizinischen Anwendungen - schon Restströme von unter 30mA gewisse Gefahren hervorrufen. Aus diesem Grund besteht am Markt Bedarf an Reststromschutzvorrichtungen vom Typ B mit höherer Sensitivität, um einen noch besseren Sicherheitsschutz zu gewährleisten.
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DE 10 2008 017 499 A1 offenbart eine FehlerstromSchutzschalter-Vorrichtung zum Schutz von Personen und elektrischen Anlagen vor gefährlichen Fehlerströmen, umfassend mindestens einen Summenstromwandler, durch den zwei aktive zu überwachende Stromleitungen geführt sind, dem eine Auslöseprüfeinrichtung zugeordnet ist und dem Stromleitungen angeordnete Schaltkontakte zugeordnet sind, welche bei unzulässig hohen Fehlerstrom oder bei Prüfung der Vorrichtung den Stromfluss in den Stromleitungen unterbrechen.
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US 6 807 035 B1 offenbart einen Fehlerunterbrecher, wie beispielsweise einen Erdschlussunterbrecher, einen Fehlerstromschutzschalter oder eine kombinierte Fehlerstromschutzschaltervorrichtung, der einen Mikroprozessor verwendet, um Fehler zu erfassen und die ordnungsgemäße Funktion des Schalters regelmäßig und ohne externe Eingriffe automatisch zu prüfen und den Lastkreis zu deaktivieren, wenn ein unsichere Bedingung vorliegt.
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Inhalt der Erfindung
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Die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Lösungskonzeption, bei welcher unter der Voraussetzung beschränkter Abmessungen eine Steigerung der Sensitivität eines Reststromschutzes vom Typ B möglich ist.
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Bei einer Konzeption der vorliegenden Erfindung umfasst die Reststromschutzvorrichtung einen ersten Stromwandler, einen zweiten Stromwandler, eine Umschaltungseinheit, ein erstes Reststrommessmodul und ein zweites Reststrommessmodul, wobei das vorstehend bezeichnete zweite Reststrommessmodul eine erste Messeinheit und eine zweite Messeinheit umfasst;
wobei die vorstehend bezeichnete Umschaltungseinheit für die Durchführung der Umschaltung zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand der Reststromschutzvorrichtung verwendet wird, so dass im ersten Zustand die Spule des ersten Reststromwandlers und die Spule des zweiten Reststromwandlers in Serie geschaltet sind, wobei die beiden Enden der nach Schaltung in Serie gebildeten Spulengruppe mit den beiden Eingabepolen des vorstehend bezeichneten ersten Reststrommessmoduls verbunden sind, während im zweiten Zustand die beiden Enden der Spule des vorstehend bezeichneten ersten Stromwandlers mit der vorstehend bezeichneten ersten Messeinheit verbunden sind und die beiden Enden der Spule des vorstehend bezeichneten zweiten Stromwandlers mit der vorstehend bezeichneten zweiten Messeinheit verbunden sind;
wobei das vorstehend bezeichnete erste Reststrommessmodul für die Messung von Reststrom im Form von Wechselstrom und/oder Impulsgleichstrom verwendet wird, während die erste Messeinheit des vorstehend bezeichneten zweiten Reststrommessmoduls für die Messung von Reststrom in Form von Gleichformgleichstrom verwendet wird und die zweite Messeinheit für die Messung von Reststrom in Form von Wechselstrom und/oder Impulsgleichstrom verwendet wird.
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Durch die vorstehend bezeichnete Konzeption kann unter der Voraussetzung, dass keine Zunahme des Volumens der Reststromschutzvorrichtung erfolgt, sowohl eine Verwirklichung der Reststromschutzfunktion vom Typ B als auch eine Steigerung von dessen Schutzsensitivität erfolgen.
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Durch die vorliegende Erfindung erfolgt auf der Basis der vorstehend aufgeführten Konzeption außerdem die Bereitstellung einer weiteren Konzeption, wobei es sich bei der vorstehend bezeichneten Umschaltungseinheit um eine Schaltergruppe handelt und wobei die vorstehend bezeichnete Schaltergruppe einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter umfasst, wobei der vorstehend bezeichnete erste Schalter und der vorstehend bezeichnete zweite Schalter sämtliche Double-Pole-Double-Throw-Schalter sind.
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Bevorzugt wird vorgesehen, dass der erste Pol und der zweite Pol der Spule des vorstehend bezeichneten ersten Stromwandlers jeweils mit dem festen Ende des ersten Pols und des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters verbunden sind, wobei der erste Kontaktpunkt des ersten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters mit dem ersten Eingabepol des vorstehend bezeichneten ersten Reststrommessmoduls verbunden ist, wobei der erste Kontaktpunkt des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters mit dem ersten Kontaktpunkt des ersten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt des ersten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters mit dem ersten Eingabepol der vorstehend bezeichneten ersten Messeinheit verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters mit dem zweiten Eingabepol der vorstehend bezeichneten ersten Messeinheit verbunden ist, wobei der erste Pol und der zweite Pol der Spule des vorstehend bezeichneten zweiten Stromwandlers jeweils mit dem festen Ende des ersten Pols und des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters verbunden sind, wobei der erste Kontaktpunkt des ersten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters mit dem ersten Kontaktpunkt des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters verbunden ist, wobei der erste Kontaktpunkt des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters mit dem zweiten Eingabepol des vorstehend bezeichneten ersten Reststrommessmoduls verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt des ersten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters mit dem ersten Eingabepol der vorstehend bezeichneten zweiten Messeinheit verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters mit dem zweiten Eingabepol der vorstehend bezeichneten zweiten Messeinheit verbunden ist. Hierbei weisen im ersten Zustand die beweglichen Enden des ersten Pols und des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters Kontakt mit ihren jeweiligen ersten Kontaktpunkten auf, während die beweglichen Enden des ersten Pols und des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters ebenfalls Kontakt mit ihren jeweiligen ersten Kontaktpunkten aufweisen. Im zweiten Zustand weisen die beweglichen Enden des ersten Pols und des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten ersten Schalters Kontakt mit ihren jeweiligen zweiten Kontaktpunkten auf, während die beweglichen Enden des ersten Pols und des zweiten Pols des vorstehend bezeichneten zweiten Schalters ebenfalls Kontakt mit ihren jeweiligen zweiten Kontaktpunkten aufweisen Bei dieser Konzeption wird die vorstehend bezeichnete Umschaltungseinheit auf einfache, praktische und zuverlässige Weise verwirklicht.
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Bei einer weiteren Konzeption umfasst das vorstehend bezeichnete erste Reststrommessmodul eine Anpassungskapazitanz, eine Gleichrichtervorrichtung, eine Energiespeicherkapazitanz, einen Steuerungsschalter und einen Auslösesignalantriebsstromkreis, wobei die Induktionssignale der Stromwandler (also die Reststromsignale) nacheinander die vorstehend bezeichnete Anpassungskapazitanz, die Gleichrichtervorrichtung, die Energiespeicherkapazitanz, den Steuerungsschalter und den Auslösesignalantriebsstromkreis durchlaufen. Diese Konzeption ermöglicht ohne Vergrößerung der Abmessungen sowohl die Verwirklichung der Reststromschutzfunktionen vom Typ B als auch eine Steigerung der Schutzsensitivität bis zur Klasse 10mA. Dies bedeutet, dass eine Messung von Reststrom (Wechselstrom oder Impulsgleichstrom) bis hinunter zu 10mA möglich ist, so dass eine Eignung insbesondere für Anwendungen mit hohen Reststromschutzanforderungen wie beispielsweise in feuchten Umgebungen oder bei medizinischen Anwendungen gegeben ist. Die Vorrichtung kann in dem vorhandenen RCCB-Gehäuse der Firma Siemens aufgenommen werden.
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Bei einer weiteren Konzeption wird das vorstehend bezeichnete erste Reststrommessmodulmit keinem Hilfsstrom versorgt, sondern das vorstehend bezeichnete zweite Reststrommessmodul nimmt die Hilfsstromversorgung der gemessenen Leitung vor. Diese Konzeption erweitert die Betriebsmodi der Reststromschutzvorrichtung vom Typ B, so dass diese nicht nur im Modus mit Hilfsstromversorgung, sondern auch im Modus ohne Hilfsstromversorgung betrieben werden kann.
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Figurenliste
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Die nachstehend aufgeführten Figuren dienen lediglich der illustrativen Erläuterung und Interpretation der vorliegenden Erfindung, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung irgendwie zu beschränken.
- Bei 1 handelt es sich um die Darstellung einer typischen Reststromschutzvorrichtung vom Typ B nach dem gegenwärtig vorhandenen Stand der Technik.
- Bei 2 handelt es sich um die Moduldarstellung einer Reststromschutzvorrichtung vom Typ B nach einem praktischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- Bei 3 handelt es sich um die Moduldarstellung einer Reststromschutzvorrichtung vom Typ B nach einem bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Praktische Ausführungsbeispiele
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Zum besseren Verständnis von technischen Merkmalen, Zielsetzungen und Effekten der vorliegenden Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eine Erläuterung konkreter praktischer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
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Bei 2 handelt es sich um eine Reststromschutzvorrichtung vom Typ B nach einem praktischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die betreffende Reststromschutzvorrichtung vom Typ B einen ersten Stromwandler W1, einen zweiten Stromwandler W2, einen ersten Schalter K1, einen zweiten Schalter K2, ein erstes Reststrommessmodul ohne Hilfsstromversorgung und ein zweites Reststrommessmodul mit Hilfsstromversorgung umfasst. Das erste Reststrommessmodul weist einen Stromversorgungsanschluss auf, an dem gemessene Dreiphasenleitungsspannung A, B, C zur Verwirklichung der Hilfsstromversorgung angeschlossen werden kann.
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Das erste Reststrommessmodul wird dazu verwendet, in dem Dreiphasenleitungsweg A, B, C vorhandenen Wechselstrom-Reststrom und/oder Impulsgleichstrom-Reststrom zu messen und Auslösesignale zu erzeugen. Hierfür kann direkt ein Reststrommessmodul aus technisch ausgereiften Reststromschutzvorrichtungen vom Typ A oder AC Verwendung finden.
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Das zweite Reststrommessmodul umfasst eine erste Messeinheit, eine zweite Messeinheit und einen Beurteilungsstromkreis, wobei die erste Messeinheit dazu verwendet wird, in dem gemessenen Dreiphasenleitungsweg A, B, C vorhandenen Gleichformgleichstrom-Reststrom zu messen. Hierfür kann eine magnetische Modulation Verwendung finden. Die zweite Messeinheit wird dafür verwendet, in dem gemessenen Dreiphasenleitungsweg A, B, C vorhandenen Wechselstrom-Reststrom und Impulsgleichstrom-Reststrom zu messen, wobei ein Wellenfilter- und Verstärkungsstromkreis vorgesehen ist. Die Signale von der ersten Messeinheit und der zweiten Messeinheit werden in den Beurteilungsstromkreis eingegeben, wobei der Beurteilungsstromkreis entsprechend den empfangenen Signalen beurteilt, ob gegenwärtig eine Störung vorliegt und Auslösesignale erzeugt.
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Der erste Stromwandler W1 umfasst einen Eisenkern und eine Spule. Bei dem ersten Schalter K1 handelt es sich um einen Double-Pole-Double-Throw-Schalter. Der erste und der zweite Pol der Spule des ersten Stromwandlers W1 sind jeweils mit den festen Enden a und b der beiden Pole des ersten Schalters K1 verbunden, während die beweglichen Enden von jedem Pol jeweils zwei Kontaktpunkten entsprechen, wobei die beweglichen Enden des ersten Pols dem ersten Kontaktpunkt c und dem zweiten Kontaktpunkt d entsprechen, während die beweglichen Enden des zweiten Pols dem ersten Kontaktpunkt e und dem zweiten Kontaktpunkt f entsprechen. Der erste Kontaktpunkt c des ersten Pols des ersten Schalters K1 ist mit dem ersten Eingabepol des ersten Reststrommessmoduls verbunden, wobei der erste Kontaktpunkt e des zweiten Pols des ersten Schalters K1 mit dem ersten Kontaktpunkt i des ersten Pols des zweiten Schalters K2 verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt d des ersten Pols des ersten Schalters K1 mit dem ersten Eingabepol der ersten Messeinheit verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt f des zweiten Pols des ersten Schalters K1 mit dem zweiten Eingabepol der ersten Messeinheit verbunden ist.
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Der zweite Stromwandler W2 umfasst ebenfalls einen Eisenkern und eine Spule. Bei dem zweiten Schalter K2 handelt es sich um einen Double-Pole-Double-Throw-Schalter. Der erste Pol und der zweite Pol der Spule des zweiten Stromwandlers W2 sind jeweils mit den festen Enden g und h der beiden Pole des zweiten Schalters K2 verbunden, wobei die beweglichen Enden von jedem Pol jeweils zwei Kontaktpunkten entsprechen, wobei die beweglichen Enden des ersten Pols dem ersten Kontaktpunkt i und dem zweiten Kontaktpunkt j entsprechen, während die beweglichen Enden des zweiten Pols dem ersten Kontaktpunkt k und dem zweiten Kontaktpunkt l entsprechen. Der erste Kontaktpunkt i des ersten Pols des zweiten Schalters K2 ist mit dem ersten Kontaktpunkt e des zweiten Pols des ersten Schalters K1 verbunden, wobei der erste Kontaktpunkt k des zweiten Pols des zweiten Schalters mit dem zweiten Eingabepol des ersten Reststrommessmoduls verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt j des ersten Pols des zweiten Schalters K2 mit dem ersten Eingabepol der zweiten Messeinheit verbunden ist, wobei der zweite Kontaktpunkt des zweiten Pols des zweiten Schalters K2 mit dem zweiten Eingabepol der zweiten Messeinheit verbunden ist.
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Das erste Reststrommessmodul und das zweite Reststrommessmodul sind sämtlich mit einem Auslöseelement verbunden, wobei das Auslöseelement bei Empfang eines beliebigen Auslösesignals vom ersten Reststrommessmodul und vom zweiten Reststrommessmodul den gemessenen Leitungsweg unterbricht.
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Die Reststromschutzvorrichtung vom Typ B gemäß dem vorstehend bezeichneten praktischen Ausführungsbeispiel weist zwei Betriebsmodi auf: Betriebsmodus ohne Hilfsstromversorgung und Betriebsmodus mit Hilfsstromversorgung.
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Im Modus ohne Hilfsstromversorgung (es erfolgt zur Stromversorgung lediglich die Verwendung der durch Reaktion des Stromwandlers auf Reststrom erzeugten Energie) sind beide Pole des ersten Schalters mit dem ersten Kontaktpunkt verbunden, während beide Pole des zweiten Schalters ebenfalls mit dem ersten Kontaktpunkt verbunden sind, so dass die Spulen vom ersten Stromwandler und vom zweiten Stromwandler nach Schaltung in Serie an das vorstehend bezeichnete erste Reststrommessmodul angeschlossen werden. Auf diese Weise reagieren bei Vorkommen von Wechselstrom-Reststrom oder Impulsgleichstrom-Reststrom im gemessenen Dreiphasenleitungsweg sowohl der erste Stromwandler als auch der zweite Stromwandler sämtlich auf den Reststrom und bewirken, dass das erste Reststrommessmodul ein Auslösesignal erzeugt und die Unterbrechung des gemessenen Dreiphasenleitungswegs ausgelöst wird, um die Sicherheit zu gewährleisten. Weil die beiden Stromwandler in Serie geschaltet verwendet werden, wird bewirkt, dass das erste Reststrommessmodul auf noch viel geringeren Reststrom reagieren kann, was die Sensitivität der Reststromschutzvorrichtung steigert.
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Im Modus mit Hilfsstromversorgung (es erfolgt zur Stromversorgung die Verwendung der durch Reaktion des Stromwandlers auf Reststrom erzeugten Energie und der Leitungsspannung des gemessenen Leitungswegs) sind beide Pole des ersten Schalters mit dem zweiten Kontaktpunkt verbunden, so dass die Spule des ersten Stromwandlers an die erste Messeinheit angeschlossen ist, wobei beide Pole des zweiten Schalters ebenfalls mit dem zweiten Kontaktpunkt verbunden sind, so dass die Spule des zweiten Stromwandlers an die zweite Messeinheit angeschlossen ist und die Hilfsstromversorgung der zweiten Messeinheit durch die Leitungsspannung des gemessenen Leitungswegs erfolgt. Auf diese Weise reagiert bei Vorkommen von Gleichformgleichstrom-Reststrom im gemessenen Leitungsweg der erste Stromwandler auf den betreffenden Reststrom und nach Verarbeitung durch die erste Messeinheit erfolgt die Signalübertragung an den Beurteilungsstromkreis zur Erzeugung des Auslösesignals, während bei Vorkommen von Wechselstrom-Reststrom oder Impulsgleichstrom-Reststrom im gemessenen Leitungsweg der zweite Stromwandler auf den betreffenden Reststrom reagiert und nach Verarbeitung durch die zweite Messeinheit die Signalübertragung an den Beurteilungsstromkreis zur Erzeugung des Auslösesignals erfolgt. Somit kann umfassender Reststromschutz für Wechselstrom-Reststrom, Impulsgleichstrom-Reststrom und Gleichformgleichstrom-Reststrom geboten werden und die Reststromschutzfunktionen vom Typ B werden verwirklicht.
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Wie vorstehend aufgeführt worden ist kann durch die Reststromschutzvorrichtung vom Typ B nach dem vorliegenden praktischen Ausführungsbeispiel ein umfassender Schutz für Wechselstrom-Reststrom, Impulsgleichstrom-Reststrom und Gleichformgleichstrom-Reststrom verwirklicht werden wie auch eine Steigerung der Schutzsensitivität für Wechselstrom-Reststrom und Impulsgleichstrom-Reststrom erfolgen kann, so dass eine Eignung insbesondere für Anwendungen mit hohen Reststromschutzanforderungen wie beispielsweise in feuchten Umgebungen oder bei medizinischen Anwendungen gegeben ist. Zudem ist bei der betreffenden Reststromschutzvorrichtung vom Typ B keine Erweiterung von Eisenkernanzahl und Eisenkernabmessungen erforderlich.
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Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung auf der Basis des vorstehend aufgeführten praktischen Ausführungsbeispiels ein bevorzugtes praktisches Ausführungsbeispiel bereit. Bei 3 handelt es sich um die Moduldarstellung des betreffenden bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiels. Bei dem betreffenden praktischen Ausführungsbeispiel werden für das erste Reststrommessmodul, die zweite Messeinheit des zweiten Reststrommessmoduls und den Beurteilungsstromkreis jeweils bevorzugte Konzeptionen verwendet, wobei für das Auslöseelement der Elektromagnet L1 verwendet wird, während die übrigen Teile sämtlich mit dem vorstehend aufgeführten praktischen Ausführungsbeispiel übereinstimmen.
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Bei dem bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiel umfasst das erste Reststrommessmodul in Stufe geschaltet eine Anpassungskapazitanz C1, eine Gleichrichtervorrichtung, eine Energiespeicherkapazitanz C2, einen Steuerungsschalter und einen Auslösesignalantriebsstromkreis. Die beiden Pole der Anpassungskapazitanz C1 sind als die beiden Pole des ersten Reststrommessmoduls mit den Spulen der beiden in Serie geschalteten Stromwandler verbunden und bilden einen Stromkreis. Wenn beide Stromwandler auf Wechselstrom-Reststrom oder Impulsgleichstrom-Reststrom reagieren, wird in dem betreffenden Stromkreis eine Selbsterregungsschwingung erzeugt und somit die Ausgabespannung an beiden Enden der Anpassungskapazitanz C1 erhöht. Die Ausgabespannung der Anpassungskapazitanz C1 stellt für die Gleichrichtervorrichtung die Gleichrichtung bereit und weiterhin ist die Energiespeicherkapazitanz C2 angeschlossen. Die Energiespeicherkapazitanz C2 speichert die durch den Reststrom eingespeiste Energie. Der Steuerungsschalter ist zwischen der Energiespeicherkapazitanz C2 und dem Auslösesignalantriebsstromkreis angeschlossen, wobei der Steuerungsschalter nur dann Strom führt, wenn die in der Energiespeicherkapazitanz C2 gespeicherte Energie den voreingestellten Schwellenwert überschreitet und bewirkt wird, dass der Auslösesignalantriebsstromkreis an die Auslöseeinheit ein Auslösesignal erzeugt.
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Die zweite Messeinheit des zweiten Reststrommessmoduls umfasst eine Induktanz L2 sowie einen Wellenfilter- und Verstärkungsstromkreis. Die beiden Enden von Induktanz L2 dienen als Signaleingabeanschluss der zweiten Messeinheit, während der Wellenfilter- und Verstärkungsstromkreis für die Durchführung von Wellenfilterung und Verstärkung der von Induktanz L2 empfangenen Signale verwendet wird, wobei die Signale anschließend an den Beurteilungsstromkreis übertragen werden.
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Der Beurteilungsstromkreis des zweiten Reststrommessmoduls umfasst in Stufe geschaltet einen Überlappungsstromkreis, einen Gleichrichterstromkreis, einen Verzögerungsstromkreis, eine Vergleichsvorrichtung und eine Diode D1. Der Überlappungsstromkreis wird dazu verwendet, die Signale von der ersten Messeinheit und zweiten Messeinheit zu empfangen und beide zu überlappen. Der Gleichrichterstromkreis wird dazu verwendet, die Wechselstromsignale in Gleichstromsignale zu wandeln. Der Verzögerungsstromkreis wird dazu verwendet, die Auslöseverzögerungsdauer zu regulieren. Die Vergleichsvorrichtung wird dazu verwendet, zu beurteilen, ob ein Auslösesignal gesendet werden sollte, um Fehlauslösungen zu vermeiden. Die Diode D1 wird dazu verwendet, potentielle Beeinträchtigungen des ersten Reststrommessmoduls auf das zweite Reststrommessmodul zu unterbrechen.
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Zu dem Betriebsablauf des vorstehend aufgeführten bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiels kann der bisherige Text als Referenz dienen, so dass eine weitere Darstellung nicht erforderlich ist. Die Reststromschutzvorrichtung nach dem betreffenden bevorzugten praktischen Ausführungsbeispiel ermöglicht ohne Vergrößerung der Abmessungen sowohl die Verwirklichung der Reststromschutzfunktionen vom Typ B als auch eine Steigerung der Schutzsensitivität bis zur Klasse 10mA. Dies bedeutet, dass eine Messung von Reststrom (Wechselstrom oder Impulsgleichstrom) bis hinunter zu 10mA möglich ist, so dass eine Eignung insbesondere für Anwendungen mit hohen Reststromschutzanforderungen wie beispielsweise in feuchten Umgebungen oder bei medizinischen Anwendungen gegeben ist. Die Vorrichtung kann in dem vorhandenen RCCB-Gehäuse der Firma Siemens aufgenommen werden.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass bei den vorstehend aufgeführten praktischen Ausführungsbeispielen die aus dem ersten Schalter und dem zweiten Schalter bestehende Schaltergruppe auch durch andere Umschaltungselemente ersetzt werden kann. Die betreffende Umschaltungsvorrichtung kann in einem ersten Zustand die Spule des ersten Stromwandlers und die Spule des zweiten Stromwandlers in Serie schalten und die beiden Enden der nach Schaltung in Serie gebildeten Spulengruppe mit den beiden Eingabepolen des vorstehend bezeichneten ersten Reststrommessmoduls verbinden sowie in einem zweiten Zustand dafür sorgen, dass die beiden Enden der Spule des ersten Stromwandlers mit der vorstehend bezeichneten ersten Messeinheit verbunden sind, wobei die beiden Enden des vorstehend bezeichneten zweiten Stromwandlers mit der vorstehend bezeichneten zweiten Messeinheit verbunden sind. Als Schaltergruppe kann auch ein Relais, eine Triode, ein Schalterstromkreis oder jedweder Schalter Verwendung finden.
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Bei den vorstehend aufgeführten praktischen Ausführungsbeispielen werden das erste Reststrommessmodul und die zweite Messeinheit des zweiten Reststrommessmoduls sämtlich dazu verwendet, dass bei Messung von Wechselstrom-Reststrom und Impulsgleichstrom-Reststrom in dem Dreiphasenleitungsweg A, B, C beide identische Funktionen aufweisen. Daher können bezüglich der Hardware das erste Reststrommessmodul und die zweite Messeinheit des zweiten Reststrommessmoduls durch ein- und denselben gemeinsam genutzten Messstromkreis verwirklicht werden. Der betreffende Messstromkreis kann die Funktion der Messung von Wechselstrom-Reststrom und Impulsgleichstrom-Reststrom verwirklichen. Natürlich können für das erste Reststrommessmodul und die zweite Messeinheit des zweiten Reststrommessmoduls auch jeweils spezielle Messstromkreise zur Verwirklichung verwendet werden, wobei jeder spezielle Messstromkreis die Funktion der Messung von Wechselstrom-Reststrom und Impulsgleichstrom-Reststrom verwirklichen kann.
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Bei den vorstehend aufgeführten Erläuterungen handelt es sich lediglich um illustrative konkrete praktische Ausführungsbeispiele, ohne irgendeine Beschränkung des Rahmens der vorliegenden Erfindung zu bedeuten. Von einem Fachmann des betreffenden technischen Gebietes ohne Verlassen von Konzeption und Prinzip der vorliegenden Erfindung vorgenommene Äquivalente, Veränderungen oder Kombinationen fallen sämtlich in den Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung.
