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Die Erfindung betrifft die Prüfung einer der Stromversorgung mit 230 V oder 400 V Wechselspannung dienenden Verkabelung in einer elektrischen Anlage, insbesondere in einem Gebäude. Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Bügel für eine solche Prüfung.
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Jede solche Verkabelung muss nach der Installation überprüft werden. Vom VDE wird dafür eine Schleifenimpedanzmessung empfohlen, teilweise auch vorgeschrieben (siehe z.B. M. Lochthofen in „Elektropraktiker“, 2018, Seiten 968 bis 970 sowie M. Lochthofen in „Elektropraktiker“, 2019, Seite 279).
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Schleifenimpedanzmessungen werden durch die in Elektroverteilern oder Sicherungskästen installierten Fehlerstromschutzschalter (Residual Current Device, RCD) erschwert, beispielsweise Fl- oder FILS-Schalter. Bei einer Schleifenimpedanzmessung wird nämlich ein Stromfluss zwischen Außenleiter und Schutzleiter (PE) gemessen, also ein Stromfluss, bei dessen Auftreten der Fehlerstromschalter abschalten soll.
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Prüfgeräte für Schleifenimpedanzmessungen arbeiten deshalb oft mit so kleinen Prüfströmen, dass Fehlerstromschutzschalter üblicher Weise nicht auslösen, oder messen so schnell, dass ein Auslösen des Fehlerstromschutzschalters vermieden wird bzw. die Messung beim Ansprechen des Fehlerstromschutzschalters bereits abgeschlossen ist. Das Arbeiten mit sehr kleinen Prüfströmen beeinträchtigt aber die Messgenauigkeit und erhöht den apparativen Aufwand. Gleiches gilt für die Durchführung von Messungen in sehr kurzen Zeitintervallen und/oder mit hohen Frequenzen. Schleifenimpedanzmessungen müssen deshalb bei der Abnahme einer Verkabelung oft mehrmals wiederholt werden und verursachen einen erheblichen Aufwand. Eine Einhaltung der Vorgaben der VDE ist schwierig und aufwändig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie der mit einer Schleifenimpedanzmessung verbundene Aufwand zur Prüfung einer Verkabelung in einem Gebäude durch eine VDE konforme Messung reduziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Bügel zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Indem der Fehlerstromschutzschalter überbrückt wird, lässt sich unabhängig davon, ob der Fehlerstromschutzschalter offen oder geschlossen ist, eine Schleifenimpedanzmessung problemlos und präzise durchführen. Ein eventuelles Ansprechen des durch einen erfindungsgemäßen Bügel überbrückten Fehlerstromschalters während einer Schleifenimpedanzmessung ist somit für die Messung unproblematisch.
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In Sicherungskästen oder Elektroverteilern installierte Fehlerstromschutzschalter haben in der Regel auf gegenüberliegenden Seiten jeweils Leisten mit Schraubklemmen oder Steckkontakten zum Anschließen der Phasen- und Neutralleiter von Stromkabeln. Ein erfindungsgemäßer Bügel zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters weist eine elektrische Leitung auf, die in einem elektrisch isolierenden Körper verläuft. Die beiden Enden der Leitung sind als Kontaktstifte ausgebildet und ragen aus dem Körper heraus. Zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters werden die beiden aus dem Körper herausragenden Enden der Leitung auf die Federkontakt bzw. die Schraubköpfe von gegenüberliegenden Schraubklemmen eines Schutzschalters aufgesetzt. Dadurch wird die betreffende Phase des Schutzschalters überbrückt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens einer der beiden Kontaktstifte magnetisiert ist, so dass er durch Magnetkraft auf die Schraubklemme des Fehlerstromschutzschalters gezogen und dort gehalten wird. Bevorzugt sind beide Kontaktstifte magnetisiert, werden also magnetisch von den Schraubköpfen der Klemmen des Schutzschalters angezogen. Dadurch wird das Anbringen eines erfindungsgemäßen Bügels an einem Fehlerstromschutzschalter erleichtert und der Bügel bleibt während der Durchführung einer Schleifenimpedanzmessung an dem Fehlerstromschutzschalter haften.
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Einer oder beide Kontaktstifte können ein Permanentmagnet sein. Alternativ kann ein Permanentmagnet des Bügels auch dazu dienen, einen oder beide Kontaktstifte zu magnetisieren, etwa indem der Permanentmagnet an einem Abschnitt der Leitung anliegt, der dadurch von dem Permanentmagneten magnetisiert wird. Der betreffende Abschnitt der Leitung kann dazu beispielsweise aus einem ferromagnetischen Stahl hergestellt sein.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens einer der beiden Kontaktstifte relativ zu dem übrigen Teil der Leitung und dem Körper in seiner Längsrichtung beweglich ist. Beispielsweise kann die Leitung eine Metallhülse aufweisen, in welcher der Kontaktstift gleitend beweglich ist, oder der Kontaktstift einen hohlen Abschnitt aufweisen, in den die Leitung hineinragt.
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Die Köpfe der Schraubklemmen von Fehlerstromschutzschaltern sind in der Regel in einer schachtartigen Vertiefung angeordnet. Ein beweglicher Kontaktstift kann in eine solche Vertiefung so weit wie nötig eintauchen, um einen elektrischen Kontakt zu der darin sitzenden Schraubklemme herzustellen. Vorteilhaft ragt der Kontaktstift dann nur so weit wie nötig aus dem elektrisch isolierenden Körper des Bügels heraus, insbesondere kann der Körper auf dem Gehäuse des Fehlerstromschutzschalters aufsitzen. Ein Benutzer ist somit vor ungewolltem Kontakt mit spannungsführenden Teilen des Bügels geschützt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Leitung eine Sicherung enthält, die einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Enden der Leitung bei Erreichen einer kritischen Stromstärke unterbricht. Die Sicherung kann beispielsweise ein Leitungsschutzschalter oder eine Feinsicherung sein.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der elektrisch isolierende Körper einen akustischen Signalgeber, z.B. eine Signalhupe, trägt. Ein solcher Signalgeber kann verhindern, dass nach dem Durchführen einer Messung vergessen wird, den Bügel von dem Fehlerstromschutzschalter abzunehmen. Bevorzugt ist dabei, dass der Signalgeber an eine Zeitschaltung angeschlossen ist, die den Signalgeber nach einer vorgegebenen Zeitspanne, die für das Durchführen einer Schleifenimpedanzmessung ausreicht, aktiviert.
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Für eine unproblematische Messung genügt es, die Anschlüsse für den Phasenleiter L1 zu überbrücken. Es ist aber einfacher, zugleich auch noch den Neutralleiter zu überbrücken. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht deshalb vor, dass in dem elektrisch isolierenden Körper nebeneinander zwei solche Leitungen nebeneinander verlaufen. Die beiden Leitungen sind elektrisch voneinander isoliert. Einer beiden Leitungen ist für den Phasenleiter, der andere für den Neutralleiter vorgesehen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile werden an Ausführungsbeispielen einem Bügel zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Komponenten sind darin mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Bügel zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters;
- 2 einen herkömmlichen Fehlerstromschutzschalter;
- 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bügels mit einem Fehlerstromschutzschalter in einer schematischen Schnittansicht;
- 4 eine Skizze einer Verkabelung bei einer Schleifenimpedanzmessung;
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In 1 ist schematisch ein Bügel 1 zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters gezeigt. Dieser Bügel enthält eine U-förmige Leitung 2, die in einen elektrisch isolierenden Körper 3 eingebettet ist. Die beiden Enden der Leitung 2 ragen aus dem Körper 3 heraus und sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als magnetische Kontaktstifte 4 gebildet. Die Kontaktstifte 4 sind zueinander im Wesentlichen parallel, verlaufen also zueinander beispielsweise in einem Winkel von 175° bis 180°. Die Kontaktstifte 4 sind relativ zu der übrigen Leitung 2 und dem Körper 3 in ihrer Längsrichtung beweglich, beispielsweise über 5 mm oder mehr. Dazu können die Stifte 4 einen hohlen Abschnitt aufweisen, in den ein angrenzender Abschnitt der Leitung 2 hineinragt.
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Die Leitung 2 kann einen Leitungsschutzschalter 5 enthalten, der bei Erreichen einer kritischen elektrischen Leistung einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Enden der Leitung 2 unterbricht. Die Schaltschwelle des Leitungsschutzschalters 5 kann dabei so bemessen sein, dass eine Schleifenimpedanzmessung durchgeführt werden kann, aber in einem Fehlerfall Schäden vermieden werden. Die Sicherung 5, beispielsweise ein Leitungsschutzschalter oder eine Feinsicherung, ersetzt also in gewisser Weise den überbrückten Fehlerstromschutzschalter, hat aber eine höhere Schaltschwelle, so dass Schleifenimpedanzmessungen durchgeführt werden könne.
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In 2 ist schematisch ein herkömmlicher Fehlerstromschutzschalter dargestellt, der mit dem in 1 gezeigten Bügel überbrückt werden kann. Der Fehlerstromschutzschalter 20 hat an gegenüberliegenden Seiten Schraubklemmen 21 zur Anschließen der Leiter eines Stromkabels. Die Schraubköpfe 22 der Schraubklemmen 21 sind durch Öffnungen 23 in einem Kunststoffgehäuse 24 zugänglich.
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Zum Überbrücken einer Phase des Fehlerstromschutzschalters 20 wird jeweils einer der Kontaktstifte 4 der Leitung 2 in eine von zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen 23 gesteckt. Die magnetisierten Kontaktstifte 4 werden beim Ansetzen des Bügels 1 an den Fehlerstromschutzschalter durch Magnetkraft in die betreffenden Öffnungen 23 gezogen und dort an den Schraubköpfen 22 gehalten, so dass die Leitung 2 diese elektrisch kontaktiert und somit die betreffende Phase des Fehlerstromschutzschalters 20 überbrückt.
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In 3 ist schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bügels 1 zusammen mit einem von ihm überbrückten Fehlerstromschutzschalter 20 dargestellt. Der Fehlerstromschutzschalter 20 ist an Leiter 31, 32 angeschlossen, die in seinen Schraubklemmen 21 gehalten sind. Die Enden der Leitung 2 sind durch Magnetkraft an den Schraubköpfen 22 gehalten, so dass die betreffende Phase des Fehlerstromschutzschalters 20 überbrückt ist.
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Der Körper 3 kann aus elektrisch isolierendem Kunststoff durch Umspritzen der Leitung 2 hergestellt sein. Zur Erhöhung der Sicherheit kann der Körper 3 eine Signaleinrichtung tragen, beispielsweise einen optischen und/oder akustischen Signalgeber, etwa eine Signalhupe 6 oder eine Warnlicht 7. Mit einer Signaleinrichtung kann angezeigt werden, dass der Fehlerstromschutzschalter 20 überbrückt ist und somit daran erinnert werden, dass der Bügel 1 nach Durchführung der Schleifenimpedanzmessung entfernt werden muss, bevor das Kabelnetz in Betrieb genommen wird.
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Der oder die Signalgeber können durch eine Zeitschaltung aktiviert werden. Beispielsweise kann der akustische Signalgeber nach einer vorgegebenen Zeitspanne aktiviert werden, etwa nach 1 Minute. Durch ein an dem Körper 3 angebrachtes Bedienungselement 8, etwa eine Taste, kann die Zeitschaltung zurückgesetzt werden, so dass sich das Aktivieren des betreffenden Signalgebers entsprechend verzögert. Wenn eine Zeitschaltung vorhanden ist, kann diese ebenfalls in den Körper 3 eingebettet sein, etwa durch Umspritzen.
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Die beiden Kontaktstifte 4 der Leitung 2 können -passend zu handelsüblichen Fehlerstromschutzschaltern- einen Abstand von 3 cm bis 15 cm haben. Die Höhe des Bügels kann beispielsweise 3 cm bis 20 cm betragen. Vorteilhaft ist insbesondere eine Höhe, die so groß ist, dass sich ein handelsüblicher Sicherungskasten nicht mehr schließen lässt, wenn ein in dem Sicherungskasten installierter Fehlerstromschutzschalter 20 von der Bügel 1 überbrückt ist.
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4 zeigt schematisch eine Schaltungsskizze zur Messung der Schleifenimpedanz. Elektrische Spannung wird von einem Transformator 51 eines Energieversorgungsunternehmens in einen Hausanschlusskasten 52 eingespeist und von dort über eine Hauptverteilung 53 im Gebäude verteilt. Die Schleifenimpedanzmessungen werden mit einem Messgerät 59 durchgeführt, das über eine Steckdose 58 an die zu prüfende Verkabelung angeschlossen ist. Die Stromrichtungen in den einzelnen Leitern der Verkabelung sind in 4 jeweils durch Pfeile angegeben. Das Messgerät misst also einen Stromfluss zwischen L1 und PE. Der Fehlerstromschutzschalter ist in 4 für den Leiter L1 durch einen Schalter 55 dargestellt. Dieser Schalter ist mit einem Leitungsschutzschalter 54 in Reihe geschaltet, der in der Regel in handelsübliche Fehlerstromschutzschalter integriert ist. Der Fehlerstromschutzschalter 55 sowie der dazugehörende Leitungsschutzschalter 54 werden durch einen Bügel 1, wie er vorstehend beschrieben ist, überbrückt, der eine Sicherung 5 enthält, z.B. einen Leitungsschutzschalter.
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Bei der in 4 gezeigten Schaltskizze wird zur Schleifenimpedanzmessung nur der Leiter L1 überbrückt, da diese an sich ausreicht. Man kann aber mehrere Leiter bzw. Phasen des Fehlerstromschutzschalters überrücken, um eine Schleifenimpedanzmessung vorzunehmen. Für diesen Fall ist vorteilhaft, wenn der Bügel 1 einen oder mehrere weitere Leitungen 2 enthält, deren Enden aus dem Körper herausragen. Wenn der Bügel 1 mehrere elektrische Leitungen 2 enthält, sind diese bevorzugt gleich ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bügel
- 2
- Leitung
- 3
- elektrisch isolierender Körper
- 4
- Kontaktstift
- 5
- Sicherung
- 6
- Signalhupe
- 7
- Warnlicht
- 20
- Fehlerstromschutzschalter
- 21
- Schraubklemmen
- 22
- Schraubköpfe
- 23
- Öffnungen
- 51
- Transformator
- 52
- Hausanschlusskasten
- 53
- Hauptverteilung
- 54
- Leitungsschutzschalter
- 55
- Fehlerstromschutzschalter
- 58
- Steckdose
- 59
- Messgerät
