DE1049486C2

DE1049486C2 - Schutzvorrichtung fuer stromkreise und elektrische geraete

Info

Publication number: DE1049486C2
Application number: DE1958G0024088
Authority: DE
Inventors: Cornelius Gerrard Cheadle Hume Cheshire Michael (Großbritannien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-03-13
Filing date: 1958-03-13
Publication date: 1959-07-16
Also published as: DE1049486B; US2922925A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1 049

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:

kl. 21 c 68/70

INTERNAT. KL·. H 02 d 13. MÄRZ 1958

29. JANUAR 195 9 16. JULI 1959

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT

1049 486 (G 24088 VIIIb/21c)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz wechselstromführender elektrischer Stromkreise und elektrischer Wechselstromgeräte, vorzugsweise tragbarer Geräte, gegen durch fehlerhafte Behandlung oder die Vornahme unrichtiger Verbindungen entstehende Gefahren.

Ein großer Teil der tragbaren elektrischen Haushaltsgeräte, beispielsweise Staubsauger, Haartrockner, Rasenmäher, Heizkissen, tragbare Bohrmaschinen, sind heute nur mit zweiadrigen Kabeln ausgerüstet, welche nur eine stromdürchflossene und eine neutrale Ader aufweisen, und es gibt keinen gesetzlichen Zwang, eine Erdleitung anzubringen. Die sich daraus ergebende Gefahr, daß das Gerät stromführend wird, wird noch vermehrt, wenn darüber hinaus die Strom-Zuführungen falsch mit der Netzleitung verbunden sind, so daß der einpolige Schalter sich in dem Nullleiter statt in dem stromführenden Leiter befindet.

Wo geerdete dreibuchsige Netzsteckdosen vorgesehen sind, gibt es dennoch keine Sicherungsvorkehrung, welche es gewährleistet, daß ein dreiadriges Kabel zur Verbindung mit dem Gerät verwendet wird. Darüber hinaus besteht, selbst wenn dreiadrige Kabel verwendet werden, keine Gewißheit, daß sie richtig angeschlossen werden. Wenn man berücksichtigt, daß es sechs verschiedene mögliche Arten für die Verbindung von drei Drähten mit drei Anschlußklemmen gibt, von welchen nur eine die richtige ist, wird man verstehen, daß durch unerfahrene Personen sehr leicht ein Gerät falsch mit einem Stecker verbunden werden kann. Das Gerät arbeitet sodann stets zufriedenstellend, und die Gefahr wird nicht erkannt, bis sich ein Unfall ereignet.

Ferner kann, selbst wenn das Gerät fehlerfrei mit dem Stecker verbunden ist, eine Unterbrechung des Erdleiters nicht entdeckt werden, und der Gebrauch des Gerätes wird in diesem Fall trotz seines möglicherweise gefahrdrohenden Zustandes fortgesetzt. In der Industrie wird die Erdleitung tragbarer Geräte oft überprüft, indem von Zeit zu Zeit ein starker Strom mittels einer Prüfeinrichtung durch das Gerät hindurchgeleitet wird, aber keine derartige Sicherheitsüberprüfung schützt denjenigen, der die Geräte im Haushalt benutzt.

Es ist bereits die Anwendung verschiedener Arten von Sicherheitsvorrichtungen bekanntgeworden, so von Differentialtransformatoren und Fehlerrelais, Erdschlußrelais und auch von Transformatoren, deren Sekundärwindung eine Leistung niedriger Spannung erzeugt, welche einen Stromkreis in dem Erdleiter des zu schützenden Gerätes hervorruft. Keine der bisher vorgeschlagenen Geräte hat jedoch sichergestellt, daß erstens die Erdverbindung bis zu der Stelle ihrer Vereinigung mit der Nulleitung der Schutzvorrichtung für Stromkreise
und elektrische Geräte

Patentiert für:

Michael Cornelius Gerrard,
Cheadle Hume, Cheshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 13. März 1957

Michael Cornelius Gerrard,

Cheadle Hume, Cheshire (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

Netzleitung ununterbrochen ist und daß zweitens das Gerät nicht, selbst nur für einen Augenblick, angeschlossen werden kann, wenn nicht die Verbindungen im wesentlichen fehlerfrei vorgenommen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und soweit als möglich eine wirksame Sicherungsvorrichtung sowohl gegen fehlerhaften Anschluß des Gerätes als auch gegen Versagen der Erdleitung zusätzlich zu den gebräuchlichen Schmelzsicherungen in der Netzleitung zu schaffen, welche ihrerseits gegen Überlastung und gegen Kurzschließen schützen.

Erfindungsgemäß umfaßt ein Stromkreis zum Anschluß eines elektrischen Gerätes an eine einen Erdleiter enthaltende Wechselstromquelle ein Relais, welches Kontakte aufweist, die sich öffnen, um das Gerät gegenüber der Stromquelle zu isolieren, wobei die Betriebsspule des Relais durch einen magnetischen Fluß erregt wird, welcher von einer Verbindung von durch zwei verschiedene Paare in dem Stromkreis befindlicher Leiter erregten Induktionsflüssen abgeleitet ist, von welchen einer der Erdleiter ist, wodurch das Relais offen und das Gerät gegenüber der Stromquelle isoliert bleibt, wenn der magnetische Fluß wesentlich unter seiner für die Betätigung des Relais erforderlichen Größe bleibt. Bei Vorliegen einer einphasigen Stromquelle kann der Strom für die Relaisspule beispielsweise von einer Spannungsquelxe abgeleitet werden, welche die in Serie geschalteten Sekundärwindungen von zwei Transformatoren umfaßt,

■: . 909 556/234

deren Primärwicklungen zwischen dem zum Anschluß an die stromführende Klemme der Netzleitung bestimmten Leiter und dem für den Erdschluß bestimmten Leiter bzw. zwischen dem für den Anschluß an die stromführende Klemme der Netzleitung und dem für die Nulleitung bestimmten angeschlossen sind. Wenn die drei Leiter richtig an die stromführende und die Nulleitung sowie die Erdleitung des Netzes angeschlossen sind, so besteht im wesentlichen die volle Netzspannung zwischen jeder Primär- und der sich ergebenden Sekundärspannung, welche, miteinander addiert, so gewählt sind, daß sie zum Schließen des Relais ausreichen. Wenn jedoch alle oder fast alle Verbindungen miteinander verwechselt sind oder wenn ein Bruch in einem Leiter vorliegt, tritt die eine oder die ander.e oder beide Spannungen nicht auf, und die Relaiskontakte bleiben offen, wodurch das Gerät gegenüber dem Netz isoliert wird. Es . ist zu beachten, daß dieser erfindungsgemäße Stromkreis den ununterbrochenen Verlauf der Erdleitung bis zu derjenigen Stelle des Netzanschlusses kontrolliert, wo · die Erdleitung und die Nulleitung sich miteinander vereinigen.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung entsprechend ist der ununterbrochene Fluß eines Stromes durch die schützende, geerdete Umhüllung des Gerätes vorgesehen, und jede Unterbrechung dieses Stromes, beispielsweise durch eine Beschädigung der Umhüllung, isoliert das Gerät gegenüber dem Netz. Beispielsweise kann der Strom zu der bereits früher erwähnten Relaisspule durch die Umhüllung geleitet werden. Bei einer elektrisch beheizten Decke, einem Heizkissen, einer beheizten Matratze od. dgl. kann etwa das Heizelement.in einen fortlaufend geflochtenen, biegsamen Metallüberzug eingeschlossen sein, dessen eines Ende geerdet ist und bei welchem beide Enden mit den oben erwähnten Transformator-Sekundärwicklungen in Serie geschaltet sind. Jeder Bruch des geflochtenen Überzuges unterbricht dann die Stromzufuhr zu der Relaisspule und isoliert das Gerät.

Zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer elektrischer Sicherungsvorrichtung und eine erfindungsgemäße Abwandlung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher

Fig. 1 des Stromkreisdiagramms eine Ausführungsform der Vorrichtung zeigt, wobei auch die Verbindungen zu dem Gerät angedeutet sind;

Fig. 2 zeigt einen Stromkreis in einer abgeänderten Form, wobei das Dift'erenzenrelais weggelassen ist;

Fig. 3 stellt eine Abwandlung dar, die in jedem der Stromkreise nach den Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommen kann.

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, welche den höchstmöglichen Schutz gewährt. Das Eingangs-Klemmenbrett oder der Eingangsstecker ist bei 1 dargestellt. Es weist Klemmen N, E und L für den Anschluß des Nulleiters, des Erdleiters bzw. des stromführenden Leiters einer einphasigen Wechselstromquelle auf. Für gewöhnlich besteht die Stromzuführung aus einer Phase eines dreiphasigen Wechselstromnetzes, und an irgendeiner Stelle des Netzes befindet sich ein sterngeschalteter Transformator, dessen Sekundärwindung mit ihrer mittleren Sternschaltung geerdet ist. Der Erdungsdraht der Verbraucherinstallation ist für gewöhnlich ebenfalls mit einer Erdungsstange oder einem anderen in der Erde vergrabenen Leiter verbunden, und wenn alle Erdverbindungen richtig sind, muß dieser Erdungsweg einen Wiederstand aufweisen, der gering genug ist, um den Umlauf irgendwelcher Erdfehler zuzulassen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat, im allgemeinen gesprochen, drei Leiter 2, 3 und 4, die durch sie verlaufen und jeweils durch einen Unterbrecher^ und einen weiteren Unterbrecher B unterbrochen sind. Der Phasenleiter .4 und der Nulleiter 2 haben Schutzsicherungen F und Serienwicklungen 5 und 6 auf den äußeren Gliedern eines Differenzenrelais C von besonderer, später zu beschreibender Ausbildung, und sodann führen alle drei Leitungen zu einem Ausgangs-Klemmenbrett oder einer Ausgangs-Steckdose, welche neben der Erdklemme E₁ eine zusätzliche Erdklemme E₂ umfaßt.

Ein Transformator T hat einen dreigliedrigen Kern mit zwei Primärwicklungen 8 und 9 und, auf dem mittleren Glied, einer einzelnen Niederspannungs-Sekundärwicklung 10. Es ist leicht zu verstehen, daß der Transformator T ebensogut durch zwei einzelne Transformatoren ersetzt sein kann, deren Sekundärwicklungen in Serie geschaltet sind. Eine Primärwicklung 8 ist durch einen Leiter 11, Leiter 12, die Kontakte eines Druckknopfes 13 und eine Sicherung 14 zwischen den Nulleiter 2 und den stromführenden Leiter 4 geschaltet. Die andere Primärwicklung 9 ist durch einen Leiter 15 und den gleichen Leiter 12, die Kontakte 13 und die Sicherung 14 zwischen den Erdleiter 3 und den stromführenden Leiter 4 geschaltet.
Eine Verbindung führt von einer Seite der Sekundärwicklung 10 durch eine Sicherung 16 zu der Betätigungsspule 17 des Stromkreisunterbrechers B und von dort zu der Klemme E₂, und eine Strombahn führt von der Klemme E' auf dem Ausgangs-Klemmenbrett 7 durch den Erdleiter 3, die Leiter 18 und 19, die Kontakte 20 des Stromkreisunterbrechers A, die durch einen Anker 22 auf dem Fehlerrelais C betätigten Kontakte 21 und von dort zu der anderen Seite der Wicklung 10.

Der Stromkreisunterbrecher A wird mit Hilfe eines Druckknopfes 23 gegen die Wirkung einer Feder 24 geschlossen. Er ist so aufgebaut, daß die Kontakte 20 nur dann geschlossen sind, wenn der Druckknopf 23 ganz niedergedrückt ist und daß die beweglichen Teile, sobald er losgelassen wird, durch die Wirkung der Feder 24 um eine geringe Wegstrecke zurückgedrängt werden, welche zur Öffnung der Kontakte 20, aber nicht zu derjenigen der übrigen Kontakte ausreicht. Der Stromkreisunterbrecher wird durch ein mechanisches Glied (welches, bei M schematisch angedeutet ist) zusammen mit den beweglichen Teilen des Stromkreisunterbrechers 3 gehalten, wenn der letztere erregt ist. Bei Entlastung des Stromkreisunterbrechers wird das Glied M losgelassen, und der Unterbrecher A kehrt in seine volle Offenstellung zurück.

Der Stromkreisunterbrecher B wird durch Erregung seiner Betriebsspule 17 geschlossen, wobei der Strom von der Sekundärwicklung 10 des Transformators T abgeleitet wird.

Es ist zu beachten, daß die Empfindlichkeit der Spule 17 so gewählt ist, daß sie den Unterbrecher B nicht betätigt, wenn eine der Wicklungen 8 und 9 des Transformators T nicht etwa ihre volle Spannung erhält, um in der Sekundärwicklung 10 eine von der Summe der von den beiden Primärwicklungen ausgehenden Magnetflüsse abhängige Spannung zu erzeugen.

Das Fehlerrelais C weist einen dreigliedrigen Aufbau auf, mit einem wippenden Anker 22, der an seinem mittleren Glied drehbar befestigt ist. Vorausgesetzt,

daß der Strom in. der Wicklung 5 nicht geringer ist als derjenige in der Wicklung 6, nimmt der Anker die dargestellte Stellung ein, wobei die Kontakte 21 geschlossen sind. Eine Zunahme des Stromes in der Wicklung 6 ohne entsprechende Zunahme in der Wicklung 5 hebt das Gleichgewicht auf, läßt den Anker schwingen, um die Kontakte 21 zu öffnen, und schließt dadurch ein weiteres Kontaktpaar 25, um ein rotes Kontrollicht R aufleuchten zu lasen, indem es direkt mit der Netzleitung verbunden wird.

Ein grünes Kontrollicht G ist mittels einer mittigen Anzapfung an der Hälfte der Sekundärwicklung C an die Hälfte des Transformators T angeschaltet und wird durch zusätzliche Kontakte 26 auf dem Unterbrecher B kontrolliert.

Das unter Strom stehende und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geschützte Gerät ist schematisch im unteren Teil der Fig. 1 dargestellt und kann beispielsweise aus einer elektrisch beheizten Decke oder Matratze, einem Bügeleisen, einem Elektrobohrer, Staubsauger, Mixgerät, einem elektrischen Kessel oder einem beliebigen ähnlichen Gerät bestehen. Das stromverbrauchende Element ist bei 27 angedeutet und durch die Isolation 28 gegenüber dem bei 29 dargestellten äußeren Metallrahmen oder -gehäuse des Gerätes isoliert. Von zwei getrennten Stellen auf dem Metallrahmen oder -gehäuse führen Verbindungen zu der Klemme E₁ bzw. zu der Klemme E₂. Wo beispielsweise das Gerät ein Heizgerät ist, etwa das elektrische Heizelement einer beheizten Decke oder Matratze, kann das Element in eine biegsam geflochtene Metallhülle eingeschlossen sein, und die beiden Enden der Hülle sind mit E₁ bzw. £₂ verbunden.

Das Klemmenbrett 7 weist vorzugsweise die Form einer Steckdose auf, in welche ein Stecker am Ende eines vier Drähte umfassenden biegsamen Kabels vom. Gerät her eingeführt ist.

Im nachstehenden soll nunmehr die Wirkungsweise der Vorrichtung näher betrachtet werden: Wenn die Vorrichtung richtig an das. Stromnetz angeschlossen ist und wenn nunmehr der Druckknopf 23 niedergedrückt wird, kommt die volle Netzspannung auf beide Transformator-Primärwicklungen 8 und 9 zur Einwirkung. Die in der Sekundärwicklung 10 erzeugte resultierende Spannung läßt einen Strom durch die Betriebsspule 17 des Relais B, durch die Leiter 18 und 19, die Kontakte 20, die Klemme E, die beiden Erdleitungen und den Metallrahmen oder das Metallgehäuse des Gerätes und schließlich zurück zu der Wicklung 10 fließen. Dadurch wird die Spule 17 erregt, so daß der Stromkreisunterbrecher B geschlossen wird und Strom zu dem Gerät fließen kann. Gleichzeitig leuchtet infolge des Schließens der Kontakt 26 die Kontrollampe G auf.

Wird der Knopf 23 losgelassen, so öffnen sich die Kontakte 20, aber das mechanische Glied M hält die übrigen Kontakte geschlossen. Der Stromzufluß zu den Spulen 17 wird dann durch den Nulleiter 2 und den Erdleiter 3 aufrechterhalten, und zwar zurück bis zu demjenigen Punkt im Hauptnetz, an welchem sich Erdleiter und Nulleiter vereinigen, für gewöhnlich der Sternpunkt der Sekundärwicklung eines Dreiphasentransformators an irgendeiner Stelle des Netzes.

Wenn nun irgendeine aus der Anzahl der verschiedenen möglichen Störungen auftritt, isoliert die Vorrichtung das geschützte Gerät volständig gegenüber der Stromquelle. Wenn beispielsweise die Erdleitungen zu dem Gerät oder dem Metallrahmen oder -gehäuse oder bei einem Heizelement die geflochtene Umhüllung an irgendeinem Punkt brechen, so wird der Stromkreis zu der Spule 17 unterbrochen, der Stromkreisunterbrecher B öffnet sich, und der Stromkreisunterbrecher A wird ebenfalls durch das Loslassen des Gliedes M geöffnet. Das Licht G erlischt. Dasselbe Ergebnis wird erzielt, wenn eine Unterbrechung oder ein unzulässig hoher Widerstand in den Erdverbindungen des Netzes auftritt. Wenn ein Erdfehier sich in der Isolation 28 des Gerätes entwickelt, so fließt mindestens ein Teil des Stromes durch den Erdleiter 3

ίο statt durch den Nulleiter 2, so daß der Strom in der Wicklung 5 sinkt, das Gleichgewicht in dem Relais C zerstört wird und die Kontakte 21 geöffnet werden. Dabei stellt sich das gleiche Resultat ein, wie bereits oben beschrieben, aber zusätzlich leuchtet das rote Kontrollicht R auf, um das Vorliegen des Erdungsfehlers anzuzeigen.

Wenn das Gerät zunächst falch angeschlossen worden wäre, wobei beispielsweise der stromführende Leiter 2 und der Nulleiter 4 mit dem Nulleiter bzw. dem stromführenden Leiter des Netzes verbunden wurden, so hätte die Wicklung 9 des Transformators T keinen Strom erhalten, und die Leistung der Sekundärwicklung 10 wäre, nur halb so groß wie gewöhnlich, für die Erregung der Spule 17 des Unterbrechers B nicht ausreichend gewesen.

Ebenso würde kein Strom in der Primärwindung 8 auftreten, wenn Erdleiter und stromführender Leiter miteinander verwechselt wären, wobei sich dasselbe Resultat ergäbe.

Sollte es irgendwann erwünscht sein, die Vorrichtung außer Betrieb zu setzen, so muß nur der Druckknopf 13 niedergedrückt werden, wodurch die Stromzufuhr zu beiden Primärwicklungen 8 und 9 des Transformators T unterbrochen wird. Ein mechanisches Glied N' an diesem Druckknopf macht ihn auch für die Zurückstellung des Fehlerrelais C auf Anfangsstellung verwendbar.

Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung das Gerät nicht nur gegen Erdfehler, einen Bruch in den Erdleitungen oder unrichtigen Anschluß des Gerätes schützt, sondern auch gegen einen Fehler in dem ununterbrochenen Verlauf der Erdverbindungen des Netzes und gegen alle möglicherweise gefährlichen, unrichtigen Verbindungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Netz. Darüber hinaus verursacht das Versagen irgendeines elektrischen Bestandteils innerhalb der Vorrichtung die Abschaltung der Stromzufuhr.

Die in Fig. 2 dargestellte abgewandelte Ausführungsform entspricht derjenigen der Fig. 1 -bis auf die Weglassung des Fehlerrelais und eine andere Anordnung der Kontrollichter. Entsprechende Teile haben die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1. Die hier dargestellte vereinfachte Form der Vorrichtung ist insofern weniger empfindlich als diejenige der Fig. 1, als ein Erdfehler zwischen dem stromführenden Leiter und den Erdleitungen oder dem Gehäuse der Vorrichtung nur durch das Durchbrennen einer einzelnen Sicherung F in dem stromführenden Leiter 4 unschädlich gemacht wird. Davon abgesehen ist der Schutz der gleiche gegen unrichtige Verbindung und gegen Unterbrechungen der Erdleitungen. An Stelle der KbntroHichter R und G ist eine Neonlampe P zwischen den stromführenden Leiter und den Nulleiter auf der Ausgangsseite der Vorrichtung geschaltet. Diese Neonlampe leuchtet auf, wenn Strom an diesen beiden Punkten beim Schließen des Stromkreisunterbrechers B vorhanden ist. Eine weitere Neonlampe Q ist zwischen die Kontakte der Sicherung F geschaltet und leuchtet nur auf, wenn diese Sicherung durchbrennt.

Unter bestimmten Umständen, wo nämlich das Hauptnetz so beschaffen ist, daß ein beträchtlicher Spannungsabfall im Nulleiter auftreten kann, der ein Spannungsgefälle zwischen Nulleiter und Erdleiter herstellt, kann die Arbeitsweise der Vorrichtung nachteilig beeinflußt werden, weil dieser Spannungsunterschied in Serie mit der Spannung der Sekundärwicklung 10 des Transformators T auftritt und diese entweder vergrößert oder ihr entgegenwirkt, je nach dem Phasenverhältnis. Daher ist in Fig. 3 eine Ab-Wandlung dargestellt, welche zur Beseitigung dieser Schwierigkeit sowohl in der Vorrichtung nach Fig. 1 als in derjenigen nach Fig. 2 Verwendung finden kann. Sie besteht einfach aus der Einsetzung einer Doppelweg-Gleichrichterbrücke 31 zwischen die Ausgangsklemmen der Sekundärwicklung 10 und dem durch sie versorgten Niederspannungsstromkreis. Der durch die Erdverbindungen des Gerätes, die Spule 17 und durch den Erdleiter des Netzes verlaufende Strom ist dann ein direkter Strom und nicht beeinträchtigt durch irgendwelche zuf älligenWechselstromspannungsunterschiede, die in jedem Fall durch einen Kondensator 32 abgeleitet werden können.

Es ist leicht verständlich, daß die in den Figuren gezeigte Anordnung der Kontrollichter viele Abänderungen erfahren kann, ohne den Hauptzweck der Erfindung zu beeinträchtigen.

Die Vorrichtung kann nicht nur zum Schutz gegen elektrische Fehler verwendet werden, sondern auch gegen Überhitzung innerhalb des durch sie geschützten Gerätes, wenn die vor kurzem entwickelten* Isoliermaterialien zur Anwendung kommen, deren elektrischer Widerstand verhältnismäßig schnell auf einen niedrigen Wert fällt, wenn eine vorausbestimmte Temperatur überschritten ist. Wenn solches Material für die Isolierung 28 zwischen dem Heizelement und dem Gehäuse des Gerätes verwendet wird, dann stört, wenn das Element überhitzt wird oder das Gerät Feuer fängt, der resultierende Stromweg zur Erde das Gleichgewicht des Fehlerrelais C, und das Gerät wird isoliert. Wenn sodann das Gerät abgekühlt ist und das Isoliermaterial seine Eigenschaften wiedergewonnen hat, kann es wieder an das Netz angeschlossen werden. Auf diese Weise kann vorzugsweise bei elektrischen Kochkesseln und bei elektrisch beheizten Decken und Matratzen die Notwendigkeit aller gewöhnlich vorgesehenen Schutzvorrichtungen, wie niedrigschmelzender Sicherungen oder Thermostaten, beseitigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird besonders vorteilhaft als gedrängte Baueinheit so ausgebildet, daß sie in der Nähe einer Haushalts-Wandsteckdose angeordnet werden kann. Sie kann auch an Stelle einer derartigen Steckdose an der Wand angebracht werden und selbst mit Steckbuchsen versehen sein, um einen mit dem Gerät verbundenen Stecker aufzunehmen. Die Baueinheit kann erforderlichenfalls mit zwei oder mehr derartigen Steckdosen versehen sein, um den Anschluß mehrerer Geräte zuzulassen. In diesem Fall kann Vorsorge dafür getroffen werden, daß die Einführung jedes weiteren Steckers die Erdschleife unterbricht und mit ihr die Erdleitungen und das Gehäuse des zusätzlich angeschalteten Gerätes in Serie schaltet.

Claims

Patentansprüche: 6s

1. Elektrische Schutzvorrichtung zur Anschaltung zwischen ein einen Erdleiter aufweisendes Wechselstromnetz und ein stromverbrauchendes Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Relais oder einen Stromkreisunterbrecher mit Kontakten aufweist, bei deren öffnung das Gerät gegenüber dem Netz isoliert wird, wobei die Betriebsspule des Relais oder des Unterbrechers ihre Betriebsspannung von einer Stromquelle ^rhält, die von der Summe zweier von den Spannungen zwischen zwei Paaren von Leitern der Vorrichtung, darunter dem Erdleiter, abgeleiteter Magnetflüsse abhängt, wodurch der Unterbrecher offen und das Gerät gegenüber dem Netz isoliert bleibt, wenn die Summe der Magnetflüsse wesentlich unter ihrem gewöhnlichen Wert bleibt.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 für ein einphasiges Wechelstromnetz mit einem stromführenden Leiter und einem Nulleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Magnetfluß von der zwischen dem stromführenden und dem Nulleiter auftretenden Spannung und der andere von der zwischen dem stromführenden und dem Erdleiter auftretenden Spannung abgeleitet ist.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung von der Sekundärwicklung oder den Sekundärwicklungen einer Transformatoranordnung abgeleitet ist, deren beide Primärwicklungen jeweils mit einem der beiden Leiterpaare verbunden sind.

4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformatoranordnung aus einem einzigen Transformator mit zwei Primärwicklungen und nur einer Sekundärwicklung besteht.

5. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch ein in den stromführenden und den Nulleiter der Vorrichtung eingeschaltetes Fehlerrelais, welches den Betriebsstromkreis der Betriebsspule des Unterbrechers unterbricht, wenn der Strom in dem stromführenden Leiter denjenigen in dem Nullleiter übersteigt.

6. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Betriebsspule des Unterbrechers ein Kontaktpaar auf der Ausgangsseite der Vorrichtung umfaßt, welches durch eine Erdschleife des Gerätes verbunden werden kann.

7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Betriebsspule des Unterbrechers den Nulleiter und den Erdleiter der Vorrichtung einschließt und nur geschlossen ist, wenn die Vorrichtung an das Netz angeschlossen ist und NuIl- und Erdleiter des Netzes eine Verbindungsstelle aufweisen.

8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen von Hand zu schließenden Stromkreisunterbrecher, welcher alle Leiter der Vorrichtung unterbricht und elektrisch zwischen der Eingangsseite der Vorrichtung und den Verbindungsstellen mit den Leitern angeordnet ist, deren Spannungen die Magnetflüsse erzeugen.

9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der von Hand zu schließende Unterbrecher in Richtung auf seine Offenstellung unter der Wirkung eines Kraftspeichers steht, aber nach dem Schließen durch ein mechanisches Glied in der Geschlossenstellung gehalten wird, welches nur während der Geschlossenstellung des spulenbetriebenen Unterbrechers wirksam ist.

10. Schutzvorrichtung nach Anspruch 9, bei

welcher der Stromkreis der Betriebsspule des Unterbrechers den Erd- und den Nulleiter gemäß Anspruch 7 einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der von Hand zu schließende Unterbrecher zusätzliche Kontakte aufweist, welche den Erd- und den Nulleiter an Stellen überbrücken, die zwischen den Kontaktstellen des spulenbetriebenen Unterbrechers und der Ausgangsseite der Vorrichtung liegen, wobei diese zusätzlichen Kontakte bei Handbetätigung geschlossen, aber beim Los- to lassen der Handhabe durch die Einwirkung des Kraftspeichers wieder geöffnet werden, und zwar unabhängig von der Stellung des mechanischen Gliedes.

11. Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Betriebsspule einen Gleichrichter einschließt; durch wel-

chen der durch den Erd- und den Nulleiter fließende Betriebsstrom gleichgerichtet wird.

12. Elektrischer Stromkreis mit einem durch, eine Schutzvorrichtung nach Anspruch 6 von einem Wechselstromnetz gespeisten stromverbrauchenden Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß das stromverbrauchende Element in eine elektrisch leitende Hülle eingeschlossen ist, wobei diese Hülle die Erdschleife bildet.

13. Elektrischer Stromkreis mit einem durch eine Schutzvorrichtung nach Anspruch 6 von einem Wechselstromnetz gespeisten stromverbrauchenden Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand des Materials der Isolierung zwischen dem stromführenden Element des Gerätes und der Erdschleife nach Überschreitung einer voräusbestimmten Temperatur fällt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

& 809 747/371 1,5»

(909 556/234 7.59)