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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Hausgerät, mit einer Fehlerstrom-Schutzschaltung.
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Ein Hausgerät, insbesondere ein Haushaltsgerät, ist typischerweise über zumindest einen Phasenleiter, einen Neutralleiter und einen Schutzleiter elektrisch mit einem Stromnetz verbunden.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Sicherheit eines elektrischen Geräts, insbesondere eines Hausgeräts, in Bezug auf den Anschluss an ein Stromnetz in effizienter Weise zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Gerät 100 beschrieben. Das elektrische Gerät kann ein Hausgerät, insbesondere eine Waschmaschine, eine Spülmaschine, ein Kochfeld, ein Ofen, ein Trockner oder eine Küchenmaschine, sein. Das elektrische Gerät kann ausgebildet sein, eine Funktion, insbesondere eine Nutzerfunktion für einen Nutzer des Geräts, bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann das elektrische Gerät ein oder mehrere Aktoren, z.B. ein Heizelement und/oder einen elektrischen Motor, umfassen. Das Gerät kann über einen Netzanschluss (z.B. über einen Netzstecker) mit einem elektrischen Versorgungsnetz (z.B. mit einem 230V Wechselstromnetz) verbunden sein. Das Gerät kann ein Gerät der Schutzklasse 1 oder der Schutzklasse 2 sein.
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Das elektrische Gerät umfasst eine erste Spule auf einem Phasenleiter und eine zweite Spule auf einem Neutralleiter, wobei der Phasenleiter und der Neutralleiter mit dem Netzanschluss des elektrischen Geräts verbunden sein können. Des Weiteren können der Phasenleiter und der Neutralleiter mit einem Schaltungsteil des elektrischen Geräts, z.B. mit dem Aktor, verbunden sein, um das Schaltungsteil mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Die erste Spule und die zweite Spule können zusammen eine Gleichtaktdrossel bilden. Insbesondere können die erste Spule und die zweite Spule ausgebildet sein, um Anforderungen des elektrischen Geräts in Bezug auf elektromagnetische Verträglichkeit, EMV, zu erfüllen.
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Das elektrische Gerät kann ein (typischerweise metallisches) Gehäuse aufweisen, wobei das Gehäuse mit einem Schutzleiter elektrisch leitend verbunden sein kann. Der Schutzleiter kann mit dem Netzanschluss des elektrischen Geräts verbunden sein. Der Schutzleiter kann dazu verwendet werden, das Gehäuse des elektrischen Geräts zu erden. Ggf. kann der Netzanschluss des elektrischen Geräts keinen Schutzleiter aufweisen (z.B. bei einem Gerät der Schutzklasse 2).
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Des Weiteren umfasst das elektrische Gerät eine Messspule, wobei die Messspule, die erste Spule und die zweite Spule magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Messspule, die erste Spule und/oder die zweite Spule können jeweils ein oder mehreren Wicklungen aufweisen. Die Messspule kann ausgebildet sein, ein Messsignal in Bezug auf einen ersten Strom durch die erste Spule und in Bezug auf einen zweiten Strom durch die zweite Spule zu erfassen. Insbesondere kann die Messspule ausgebildet sein, ein Messsignal zu erfassen, das von der Stromdifferenz des ersten Stroms durch die erste Spule und des zweiten Stroms durch die zweite Spule abhängt. Das Messsignal kann insbesondere einen Fehlerstrom und/oder die Stromstärke eines Fehlerstroms anzeigen.
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Das elektrische Gerät umfasst ferner ein Mess- und Steuermodul, das eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem von der Messspule erfassten Messsignal den Phasenleiter und/oder den Neutralleiter zu unterbrechen, insbesondere um das Schaltungsteil galvanisch von dem Netzanschluss zu entkoppeln. Das Mess- und Steuermodul kann insbesondere eingerichtet sein, den Phasenleiter und/oder den Neutralleiter zu unterbrechen, wenn auf Basis des Messsignals erkannt wird, dass die Stromdifferenz betraglich einen vordefinierten Differenz-Schwellenwert erreicht oder überschreitet, d.h. wenn erkannt wird, dass der Fehlerstrom betraglich einen vordefinierten Fehlerstrom-Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
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Es wird somit ein elektrisches Gerät beschrieben, das eine effiziente Fehlerstrom-Schutzschaltung aufweist, die in effizienter und zuverlässiger Weise durch Verwendung einer Messspule einen Fehlerstrom erkennt und bei Bedarf durch Verwendung eines (digitalen) Mess- und Steuermoduls unterbricht.
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Das Schaltungsteil (insbesondere der Aktor) des Geräts, welches z.B. zur Bereitstellung der (Nutzer-) Funktion des Geräts betrieben wird, kann über ein erstes Schaltelement (z.B. ein Relais oder ein halbleiterbasiertes Schaltelement) mit dem Phasenleiter und/oder über ein zweites Schaltelement (z.B. ein Relais oder ein halbleiterbasiertes Schaltelement) mit dem Neutralleiter elektrisch leitend gekoppelt sein.
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Das Mess- und Steuermodul kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem Messsignal das erste Schaltelement zu öffnen, um den Phasenleiter zu unterbrechen und/oder das zweite Schaltelement zu öffnen, um den Neutralleiter zu unterbrechen. Durch die Verwendung von (ggf. bereits verbauten) Schaltelementen kann ein Fehlerstrom in besonders effizienter und zuverlässiger Weise unterbrochen werden.
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Das elektrische Gerät kann ein (ggf. analoges) Filter, insbesondere ein Tiefpass-Filter, umfassen, das ausgebildet ist, das von der Messspule erfasste Messsignal vor Übergabe an das Mess- und Steuermodul (insbesondere vor einer Analog-zu-Digital-Wandlung) zu filtern. Alternativ oder ergänzend kann das Mess- und Steuermodul ausgebildet sein, das Messsignal oder ein davon abgeleitetes Signal mittels eines (digitalen bzw. numerischen) Filters, insbesondere mittels eines Tiefpass-Filters, zu filtern, um ein gefiltertes Signal bereitzustellen.
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Es kann somit eine (analoge und/oder digitale) Filterung des Messsignals durchgeführt werden, insbesondere um den Rauschanteil des Messsignals zu reduzieren. Der Phasenleiter und/oder der Neutralleiter können dann in Abhängigkeit von dem gefilterten Signal unterbrochen werden. So kann die Zuverlässigkeit der Fehlerstrom-Schutzschaltung des elektrischen Geräts weiter erhöht werden.
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Das Mess- und Steuermodul kann einen Mikroprozessor umfassen. Insbesondere kann eine digitale Auswertung des (ggf. gefilterten) Messsignals und/oder eine digitale Ansteuerung der ein oder mehreren Schaltelemente zur Unterbrechung des Fehlerstroms erfolgen. So kann ein besonders effizienter und zuverlässiger Schutz vor einer Fehlerstrom-Situation bereitgestellt werden (insbesondere durch das Öffnen beider Schaltelemente).
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Das Mess- und Steuermodul kann eingerichtet sein, ein oder mehrere Nutzerfunktionen des elektrischen Geräts zu steuern. Insbesondere kann das Mess- und Steuermodul eingerichtet sein, das Schaltungsteil und/oder einen Aktor des elektrischen Geräts zur Bereitstellung einer Nutzerfunktion zu steuern. Es kann somit ein bereits in dem elektrischen Gerät anderweitig genutztes Steuermodul dazu verwendet werden, die Fehlerstrom-Schutzschaltung bereitzustellen. So kann ein besonders effizienter Schutz vor einer Fehlerstrom-Situation bereitgestellt werden.
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Die erste Spule und die zweite Spule können über einen gemeinsamen (ferromagnetischen) Spulenkern magnetisch miteinander gekoppelt sein. Dabei kann die erste Spule Wicklungen um einen ersten Teil (z.B. um einen ersten Halbkreis) des Spulenkerns aufweisen, und die zweite Spule kann Wicklungen um einen zweiten Teil (z.B. um einen zweiten Halbkreis) des Spulenkerns aufweisen.
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Die erste Spule und die zweite Spule können an (zumindest) einer Kontaktstelle des gemeinsamen Spulenkerns aneinander angrenzen. Insbesondere können die beiden Spulen derart auf dem gemeinsamen Spulenkern angeordnet sein, dass sich die beiden Spulen nicht berühren. Zwischen den beiden Spulen kann somit ein Spalt angeordnet sein. Die Messspule kann in dem Spalt zwischen den beiden Spulen um den Spulenkern angeordnet sein.
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Die Messspule kann insbesondere derart angeordnet sein, dass die Messspule an der Kontaktstelle sowohl die erste Spule als auch die zweite Spule umschließt. Dabei kann zwischen der Messspule und der ersten und zweite Spule jeweils eine Isolierschicht angeordnet sein, die ausgebildet ist, die Messspule elektrisch von der ersten und zweiten Spule zu isolieren.
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Die Messspule kann somit Wicklungen aufweisen, die teilweise um ein oder mehrere Wicklungen der ersten Spule und teilweise um ein oder mehrere Wicklungen der zweiten Spule angeordnet sind. So kann in besonders effizienter Weise (durch eine relativ gute Kopplung der Messspule zu der ersten bzw. zweiten Spule) der Differenz- bzw. Fehlerstrom durch die erste und die zweite Spule gemessen werden.
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Alternativ können die erste Spule, die zweite Spule und die Messspule derart auf dem gemeinsamen Spulenkern angeordnet sein, dass die Messspule zu der ersten Spule und/oder zu der zweiten Spule einen vordefinierten Mindestabstand aufweist Der vordefinierte Mindestabstand kann dabei von Anforderungen in Bezug auf die Spannungsfestigkeit bzw. die Überschlagsfestigkeit zwischen der ersten bzw. der zweiten Spule und der Messspule abhängen. Eine derartige Anordnung kann insbesondere dann gewählt werden, wenn kein Spannungs-Bezug zwischen dem Mess- und Steuermodul und dem Phasenleiter besteht.
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Das Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der ersten Spule relativ zu der Anzahl von Wicklungen der Messspule kann kleiner als 1:4 sein. In entsprechender Weise kann das Wicklungsverhältnis der Anzahl von Wicklungen der zweiten Spule relativ zu der Anzahl von Wicklungen der Messspule kleiner als 1:4 ist. Mit anderen Worten, die Messspule kann ggf. höchstens vier Mal mehr Wicklungen aufweisen als die erste Spule und/oder die zweite Spule. Es kann somit eine relativ kleine (und somit Kosten- und Bauraum-effiziente) Messspule verwendet werden, um das Messsignal zu erfassen. Dies kann insbesondere durch den Verbau eines digitalen Mess- und Steuermoduls ermöglicht werden, was es ermöglicht, auch ein relativ schwaches Messsignal zuverlässig auszuwerten.
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Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Geräts in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a ein Blockdiagramm eines beispielhaften Hausgeräts;
- 1b einen beispielhaften Lastpfad eines Hausgeräts;
- 2a eine beispielhafte Fehlerstrom-Schutzschaltung für ein elektrisches Gerät; und
- 2b eine beispielhafte Spulenanordnung für eine Fehlerstrom-Schutzschaltung.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Sicherung des elektrischen Stromanschlusses eines elektrischen Geräts, insbesondere eines Hausgeräts. In diesem Zusammenhang zeigt 1a ein Blockdiagramm eines beispielhaften Hausgeräts 100, z.B. einer Waschmaschine oder eines Trockners, als Beispiel für ein elektrisches Geräts. Das Hausgerät 100 umfasst einen Aktor 102, der in dem dargestellten Beispiel eingerichtet ist, eine (Wasch-) Trommel 103 des Hausgeräts 100 anzutreiben. Der Aktor 102 kann durch ein Steuergerät bzw. durch eine Steuereinheit 110 des Hausgeräts 100 gesteuert. Die elektrische Energie für den Aktor 102, d.h. für eine Last der Hausgeräts 100, kann aus einem Netzanschluss 101 des Hausgeräts 100 bezogen werden.
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1b zeigt einen beispielhaften Lastpfad 120 für die Energieversorgung einer Last 102 eines elektrischen Geräts, insbesondere eines Hausgeräts 100. Der Lastpfad 120 verbindet die Last 102 mit einer Arbeitsspannung (z.B. mit einer durch ein Versorgungsnetz bereitgestellten Netzspannung). Insbesondere kann die Last 102 mit einem ersten Leiter 111 (z.B. dem Phasenleiter L) und mit einem zweiten Leiter 112 (z.B. dem Neutralleiter N) verbunden werden.
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Der in 1b dargestellte Lastpfad 120 umfasst ein Arbeits-Schaltelement 122 (z.B. ein Relais) und ein Sicherheits-Schaltelement 121 (z.B. ein Relais), die in Reihe mit der Last 102 zwischen den Leitern 111, 112 angeordnet sind. Mit dem Sicherheits-Schaltelement 121 kann die Arbeitsspannung an der Last 102 bereitgestellt werden und mit dem Arbeits-Schaltelement 122 kann die Last 102 aktiviert werden.
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Ein Hausgerät 100, allgemein ein elektrisches Gerät, ist, wie in 2a dargestellt, typischerweise über zumindest einen Phasenleiter 111, über den Neuralleiter 112 und über einen Schutzleiter 201 mit dem Versorgungsnetz verbunden. Der Schutzleiter 201 kann elektrisch leitend mit dem Gehäuse 202 des elektrischen Geräts 100 verbunden sein.
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Bei Vorliegen eines Defektes, insbesondere eines Isolationsfehlers, in der Last 102 kann es zumindest theoretisch vorkommen, dass der Phasenleiter 111 elektrisch leitend mit dem Gehäuse 202 verbunden wird. Als Folge daraus kann ggf. ein Fehlerstrom aus dem Phasenleiter 111 über das Gehäuse 202 in den Schutzleiter 201 bewirkt werden. Ein solcher Zustand kann zu einer Beeinträchtigung der Betriebssicherheit des elektrischen Geräts 100 führen.
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Das elektrische Gerät 100 kann eine Fehlerstrom-Schutzschaltung umfassen, die ausgebildet ist, eine derartige Fehlerstrom-Situation zu erkennen. Des Weiteren kann die Fehlerstrom-Schutzschaltung eingerichtet sein, ein oder mehrere Maßnahmen zu bewirken, um die Fehlerstrom-Situation zu beheben und/oder um Auswirkungen der Fehlerstrom-Situation zu reduzieren bzw. zu unterbinden.
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Die Fehlerstrom-Schutzschaltung des elektrischen Geräts 100 kann eine Spulenanordnung 220 mit einer ersten Spule 221 für den ersten Leiter 111, 211 (insbesondere den Phasenleiter) und mit einer zweiten Spule 222 für den zweiten Leiter 112, 212 (insbesondere den Neutralleiter) aufweisen. Die erste Spule 221 kann insbesondere auf dem ersten Leiter 111, 211 zwischen dem Netzanschluss 101 und dem ersten Schaltelement 121 (insbesondere dem Sicherheits-Schaltelement) angeordnet sein. Die zweite Spule 222 kann auf dem zweiten Leiter 112, 212 zwischen dem Netzanschluss 101 und dem zweiten Schaltelement 122 (insbesondere dem Arbeits-Schaltelement) angeordnet sein.
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Die erste Spule 221 und die zweite Spule 222 können als Gleichtaktdrossel zur Erfüllung von Anforderungen in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des elektrischen Geräts 100 ausgebildet sein. Die Fehlerstrom-Schutzschaltung kann somit auf eine bereits vorhandene Komponente des elektrischen Geräts 100 zurückgreifen.
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Die Spulenanordnung 220 umfasst ferner eine Messspule 223, die magnetisch mit der ersten und der zweiten Spule 221, 222 gekoppelt ist, insbesondere derart, dass durch die Messspule 223 eine Abweichung bzw. eine Differenz zwischen dem ersten Strom durch die erste Spule 221 und dem zweiten Strom durch die zweite Spule 222 erfasst werden kann. Die Messspule 223 kann somit ausgebildet sein, in effizienter Weise den Fehlerstrom als Differenzstrom zwischen den Strömen durch die beiden Spulen 221, 222 zu erfassen.
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2b zeigt einen beispielhaften Aufbau der Spulenanordnung 220. Die Spulenanordnung 220 umfasst einen gemeinsamen Spulenkern 225, z.B. einen ferromagnetischen Spulenkern 225, auf den die erste Spule 221 und die zweite Spule 222 aufgewickelt sind. Der Spulenkern 225 kann z.B. ringförmig oder rechteckförmig sein. Insbesondere kann der Spulenkern 225 zwei, ggf. spiegelsymmetrische, Teile aufweisen, die miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen Spulenkern 225 zu bilden. Die erste Spule 221 kann auf dem ersten Teil und die zweite Spule 222 kann auf dem zweiten Teil angeordnet sein.
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Die beiden Spulen 221, 222 können an den Kontaktstellen 224 zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sein. An zumindest einer der Kontaktstellen 224 kann eine Messspule 223 angeordnet sein. Die Messspule 223 kann dabei um den gemeinsamen Spulenkern 225 angeordnet sein. Die Messspule 223 kann somit über den gemeinsamen Spulenkern 225 magnetisch mit der ersten Spule 221 und der zweiten Spule 222 gekoppelt sein.
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Die Messspule 223 kann an zumindest einer der Kontaktstellen 224 in einer Lücke zwischen den beiden Spulen 221, 222 angeordnet sein. Dabei können die erste Spule 221, die zweite Spule 222 und die Messspule 223 derart auf dem gemeinsamen Spulenkern 225 angeordnet sein, dass die Messspule 223 zu der ersten Spule 221 und/oder zu der zweiten Spule 222 einen vordefinierten Mindestabstand aufweist. Ggf. kann zwischen der ersten Spule 221 und der Messspule 223 bzw. zwischen der zweiten Spule 222 und der Messspule 223 eine elektrisch isolierende Trennwand angeordnet sein. So kann eine zuverlässige galvanische Trennung bewirkt werden (z.B., wenn das Mess- und/oder Steuermodul 230 auf einer anderen Spannungsebene angeordnet ist als der Phasenleiter 111, 211).
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Alternativ oder ergänzend kann die Messspule 223 teilweise über der ersten Spule 221 und teilweise über der zweiten Spule 222 angeordnet sein. Zwischen der Messspule 223 und den beiden Spulen 221, 222 der Gleichtaktdrossel kann eine Isolationsschicht 226 zur elektrischen Isolierung der Messspule 223 von den beiden Spulen 221, 222 angeordnet sein. So kann die Kopplung der Messspule 223 zu den beiden Spulen 221, 222 verbessert werden (insbesondere dann, wenn die Messspule 223 einen Bezug zu der Spannungsebene des Neuralleiters 111, 211 aufweist).
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Wenn der Strom durch die erste Spule 221 von dem Strom in der zweiten Spule 222 abweicht, d.h. wenn ein Fehlerstrom vorliegt, so wird in der Messspule 223 ein Messstrom bzw. eine Messpannung (d.h. ein Messsignal 233) induziert. Dieser Messstrom bzw. diese Messpannung (d.h. das Messsignal 233) können von einem Mess- und/oder Steuermodul 230 der Fehlerstrom-Schutzschaltung erfasst werden, z.B. über einen Analog-zu-DigitalWandler. Ggf. kann zwischen der Messspule 223 und dem Mess- und/oder Steuermodul 230 ein Filter, insbesondere ein Tiefpass-Filter, angeordnet sein, um Messrauschen der Messspule 223 zu reduzieren. Alternativ oder ergänzend kann durch das (digitale) Mess- und/oder Steuermodul 230 eine Filterung des von der Messspule 223 bereitgestellten Messsignals 233 erfolgen.
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Das Mess- und/oder Steuermodul 230 kann eingerichtet sein, die ein oder mehreren Schaltelemente 121, 122 in Abhängigkeit von dem Messsignal 233 zu öffnen. Insbesondere kann das Mess- und/oder Steuermodul 230 eingerichtet sein, die ein oder mehreren Schaltelemente 121, 122 zu öffnen, wenn auf Basis des Messsignals 233 erkannt wird, dass ein Fehlerstrom vorliegt. So kann der erkannte Fehlerstrom zuverlässig unterbunden werden, wodurch die Sicherheit des elektrischen Geräts 100 erhöht wird.
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Es wird somit ein elektrisches Gerät 100, insbesondere ein Gerät der Schutzklasse 1, beschrieben, das mit dem Stromnetz über einen Phasenleiter 111, einen Neutralleiter 112 und einen Schutzleiter 201 verbunden werden kann. Im fehlerfreien Betrieb ist die Stromstärke in dem Phasenleiter 111 und in dem Neutralleiter 122 identisch. Ferner kann die Stromstärke im Schutzleiter 201 (zumindest nahezu) gleich Null sein (ggf. abgesehen von kapazitiv gekoppelten Ableitströmen). Ein Isolationsfehler, insbesondere ein Kurzschluss, innerhalb des Geräts 100 kann jedoch zu einem Stromfluss in dem Schutzleiter 201 führen. Dabei kann der Stromfluss in dem Schutzleiter 201 aus einer Asymmetrie des Stromflusses in dem Phasenleiter 111 und in dem Neutralleiter 112 erkannt werden. Wenn ein Stromfluss in dem Schutzleiter 201 erkannt wird, kann das elektrische Gerät 100 automatisch spannungsfrei geschaltet werden, um den Kurzschlussstrom zu unterbrechen.
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Um EMV-Anforderungen zu erfüllen, kann das elektrische Gerät 100 eine Gleichtaktdrossel mit einer ersten Spule 221 und einer zweiten Spule 222 aufweisen, die über einen Spulenkern 225 magnetisch miteinander gekoppelt sind. Eine Wicklung bzw. Spule 221 der Gleichtaktdrossel ist in den Phasenleiter 111, 211 und eine Wicklung bzw. Spule 222 der Gleichtaktdrossel ist in den Neutralleiter 112, 212 geschaltet. Die Gleichtaktdrossel kann ausgebildet sein, den hochfrequenten Stromfluss in dem Phasenleiter 111, 211 und in dem Neutralleiter 112, 212 zu symmetrieren bzw. aneinander anzugleichen und hochfrequente Ableitströme, die Störungen im Stromnetz verursachen können, zu dämpfen.
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Wie in diesem Dokument beschrieben, kann die Gleichtaktdrossel des elektrischen Geräts 100 zur Erkennung eines Stromflusses in dem Schutzleiter 201 verwendet werden, wobei der Stromfluss in dem Schutzleiter 201 aus der Asymmetrie des Stromflusses in dem Phasenleiter 111, 211 und in dem Neutralleiter 112, 212 erkannt werden kann.
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Wie in 2a dargestellt, kann das elektrische Gerät 100 mit dem Phasenleiter 111, dem Neutralleiter 112 und dem Schutzleiter 201 mit dem Stromnetz elektrisch leitend verbunden sein. Der Schutzleiter 201 kann mit dem Gehäuse 202 des Geräts 100 elektrisch leitend verbunden sein. Die Zuordnung von Phasenleiter 111 und Neutralleiter 122 kann dabei auch umgekehrt sein.
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Das Gerät 100 umfasst ein Schaltungsteil 102 (z.B. einen Aktor), das im Fehlerfall einen Kurzschluss zwischen mindestens einer geschalteten Stromversorgungsleitung 111, 211 bzw. 112, 212 und dem Gehäuse 202 des Geräts 110 verursachen kann. Durch einen derartigen Kurzschluss kann ein Stromfluss in dem Schutzleiter 201 verursacht werden.
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Das Gerät 100 weist eine Gleichtaktdrossel 221, 222 auf. Die Gleichtaktdrossel 221, 222 kann Zusatzwicklungen bzw. eine Messspule 223 aufweisen, wobei die Spulen 221, 222, 223 magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die erste Spule 221 wird von dem Strom durch den Phasenleiter 111, 211 durchflossen. Die zweite Spule 222 wird von dem Strom durch den Neutralleiter 112, 212 durchflossen. Wenn die Stromstärke durch die Spulen 221, 222 identisch ist, wird in der Messspule 223 kein Messignal 233 (bzw. ein Messsignal 223 von Null) induziert. Unterscheiden sich die Stromstärken durch die Spulen 221, 222, so wird in der Messspule 223 ein Messignal 223 (ungleich Null) induziert.
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Das Gerät 100 umfasst ein Mess- und Steuermodul 230. Das Mess- und Steuermodul 230 ist ausgebildet, das Messsignal 230 der Messspule 223 (im Anschluss an eine Analog-zu-Digital Wandlung) auszuwerten. Dabei kann das Messsignal 233 gefiltert werden. Das Mess- und Steuermodul 230 ist ausgebildet, auf Basis des Messsignals 233 zu bestimmen, ob ein Fehlerstrom vorliegt oder nicht (z.B. ob ein unzulässiger Stromfluss im Schutzleiter 201 vorliegt oder nicht und/oder ob ein Strom über einen Nutzer des Geräts 100 fließt). Wenn erkannt wird, dass ein Fehlerstrom vorliegt, so kann von dem Mess- und Steuermodul 230 bewirkt werden, dass durch Öffnen der Schaltelemente 121, 122 (insbesondere durch das Öffnen beider Schaltelemente 121, 122) das Schaltungsteil 102 von dem Stromnetz getrennt wird. So kann der Fehlerstrom zuverlässig unterbrochen werden.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann die Sicherheit eines elektrischen Geräts 100, insbesondere eines Hausgeräts, in effizienter und zuverlässiger Weise erhöht werden. Insbesondere kann ein Überhitzen eines Schaltungsteils 102 eines elektrischen Geräts 100 zuverlässig vermieden werden. Die beschriebene Fehlerstrom-Schutzschaltung kann dabei in besonders effizienter Weise bereitgestellt werden, da auf Komponenten 221, 222, 121, 122, 230 zurückgegriffen werden kann, die in einem elektrischen Gerät 100 häufig bereits verbaut sind.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Geräts veranschaulichen sollen.
