DE1809025C - Protective circuit for portable consumer units connected to earthed networks - Google Patents
Protective circuit for portable consumer units connected to earthed networksInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschaltung mit kurzer Ansprechzeil für an geerdete Netze angeschlossene ortsveränderliche Verbrauchsgeriite mit einem Schutzleiter, denen ein Fehlerstromschutzschalter mit einem festgelegten Nennfehler- »irom unter 5DmA vorgeschaltet ist, bei welcher der Schutzleiter über mindestens einen Schaltkontakt des Fehlerstrom-Schutzschalti.Ts geführt ist und an einer oder mehreren in Reihe geschalteten Primärwicklungen des Summenstromwi.ndlers des Schutzschalters, tieren Gesamtwindungsz;ihl mindestens doppe!·, so groß wie die Windungszahl einer der Primärwicklungen für den Anschluß eines Außcnleiters oder des Nulleiters ist, angeschlossen ist. nach dem Hatiptpatent 17 63 584.The invention relates to a protective circuit with a short response line for earthed networks connected portable appliances with a protective conductor to which a residual current circuit breaker is connected upstream with a specified nominal error »irom below 5DmA, at which the Protective conductor is routed through at least one switching contact of the residual current circuit breaker and to one or several series-connected primary windings of the summation current transformer of the circuit breaker, the total number of turns; ihl at least double!, see above as large as the number of turns of one of the primary windings for the connection of an outconductor or the neutral conductor is connected. according to the Hatipt patent 17 63 584.
Mit dieser Schutzschaltung nach dein I Inuplputeiit erreicht man, wenn man beispielsweise einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Nenufchlcrstrom von 30 inA verwendet, daß:With this protective circuit according to your I Inuplputeiit can be achieved if, for example, a residual current circuit breaker with a nominal additional current is used of 30 inA used that:
1. bei einem KörperschluU des Geriites der Schalter bei einem Fchlerstrom über 30 mA abschahet, 6;;1. In the event of a body contact with the device, the switch if the Fchler current exceeds 30 mA, 6 ;;
2. bei einem spannungführenden Schutzleiter der Steckdose und damit einem spannungfü'hrenden Gerätegehäuse bei der Berührung durch einen geerdet stehenden Menschen der Schalter bereits bei einem Strom unter 15 mA abschaltet, 2. in the case of a live protective conductor of the socket and thus a live Device housing when touched by an earthed person the switch switches off at a current below 15 mA,
3. ein als Schutzleiter in der Anlage benutzter Nullleiter voll wirksam bleibt, solange er in Ordnung ist und3. a neutral conductor used as a protective conductor in the system remains fully effective as long as it is OK is and
4. bei unterbrochenem Schutzleiter und gleichzeitigem Körperschluß des Gerätes bei einer Berührung durch einen geerdet steheuden Menschen der Schalter wie im Fall 1 bei einem Strom über 30 mA abschaltet.4. If the protective conductor is interrupted and the device is simultaneously connected to the body when it is touched through a grounded person the switch stands like in case 1 with one Current over 30 mA switches off.
Diese hochwertige Schutzmaßnahme hat jedoch noch einen betriebsbedingten Nachteil: Der Nulleiter und damit ein mit ihm verbundener Schutzleiter führen fast immer eine geringe, ungefährliche Spannung geeen Erde. Komm! nun bei der vorgeschlagenen Schutzschaltung das Metallgehäuse eines angeschlossenen Elektrogerätes, beispielsweise eine schutzgeschaltete Handbohrmaschine, mit einer guten Erde in Berührung, so genügt diese geringe Nulleiterspannung, um einen Strom gegen Erde fließen zu lassen. der 15 mA überschreitet und damit den Fehlerstrum auslöser betätigt, was in diesem Fall nicht erforderlich wäre.However, this high-quality protective measure also has an operational disadvantage: the neutral conductor and thus a protective conductor connected to it almost always carry a low, harmless voltage geeen earth. Come! now with the proposed protective circuit the metal housing of a connected Electrical device, for example a protective hand drill, with a good earth in Touch, this low neutral voltage is sufficient to allow a current to flow to earth. which exceeds 15 mA and thus activates the fault current release, which is not necessary in this case would.
Die Aufgabe, diesen Nachteil, bei der eingang beschriebenen hochwertigen Schutzschaltung zu vermeiden ■■>- ird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dal in Jem Fehlerstrom-Schutzsehalter in den Stromkrc eic- Schutzleiter< in Reihe ein spannungsabhängig. Widerstand mn einer Charakteristik geschaltet i>.. nach welcher der Widerstand bei kleinen Spannungen hoch, jedoch bei größerer Spannung sehr niedrig Ut. Nach einer Ausführungsform wird dieser span lumgsabhängige Widerstand einfach von zwei gleichen, entgegengesetzt gerichteten und in Reihe umschalteten Zenerdioden gebildet, zu denen in Reiiv ein Begrenzungswiderstand ger"haltet ist.The task of this disadvantage at the entrance to avoid described high-quality protective circuit ■■> - is achieved according to the invention in that in Jem residual current circuit breaker in the Stromkrc eic protective conductor < in series a voltage dependent. Resistance connected to a characteristic i> .. according to which the resistance is high at low voltages, but very low at higher voltages Ut. According to one embodiment, this span length-dependent resistance is simply made up of two equal, oppositely directed zener diodes switched in series, to those in Reiiv a limiting resistor is kept.
Durch die beiden Dioden wird die geringe Nu!- leiterspannung in beiden Halbwellen gesperrt. Duk'> den Begienzungsvviderstand wird der Strom durui die Dioden bei voller Netzspannung, beispielsweise einem Durchschlag Jer Isolation des angeschlossenen F'.ektrogerätes, auf einen Maximalwert begrenzt.The small Nu! - Line voltage blocked in both half-waves. Duk '> the electrical resistance becomes the current durui the diodes at full mains voltage, for example a breakdown Jer isolation of the connected F 'electrical device, limited to a maximum value.
F.s ist möglich, die ·. rfindungsgemäße Schaltung mit dem Fehlerstromschutzschalter in einen Stecker einzubauen, der auf der Netzseite als — vorzugsweise zweipoliger — Wariistecker mit Schutzleiterkontakten ausgebildet ist, und in den auf der Verbraucherseite eine bewegliche Geräteanschlußlcitung eingeführt ist. 7u dem Vorteil der Verhütung von Fehlauslosungen bei ungefährlicher Nulleiierspannung kommt bei der Verwendung dieses kombinierten Schutzschaitersteckers hinzu, daß das Aufheben der Schutzmaßnahme durch Herausziehen des Slekkers aus der Steckdose ohne Belang ist, da in diesem Fall gleichzeitig die Stromversorgung des Gerätes allpolig unterbrochen wird. Außerdem erfolgt auch bei der Benutzung einer herkömmlichen Steckdose ;in Stelle der vorschriftsmäßigen Schukosteckdose bei dem dann fehlenden Schutzleiter eine Auslösung des Schutzschalter*, sobald ein schadhaftes Gerät oder Kabel von einem geerdet stehenden Menschen berührt wird oder sonst mit der Erde in Berührung kommt. Die Abschaltung erfolgt innerhalb sehr kurzer Zeit und bei ungefährlichen Strömen, beispielsweise beim Überschreiten von 30 mA.F. it is possible to use the. circuit according to the invention with the residual current circuit breaker in a plug to be installed, the one on the mains side as a - preferably two-pole - Warii plug with protective conductor contacts is formed, and in those on the consumer side a movable device connection line is introduced. 7u the benefit of preventing Incorrect triggering with harmless neutral voltage occurs when using this combined Schutzschaitersteckers that the removal of the protective measure by pulling out the Slekker from the socket is irrelevant, since in this case the power supply of the device is all-pole at the same time is interrupted. In addition, when using a conventional socket; in Place the stipulated Schuko socket with the then missing protective conductor triggering the Circuit breaker * as soon as a defective device or cable is touched by an earthed person or otherwise comes into contact with the earth. The shutdown takes place within a very short time Time and in the case of non-hazardous currents, for example when exceeding 30 mA.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, welche die SchutzschaltungAn embodiment of the invention is shown in the drawing, which shows the protective circuit
für einen Schutzschalterstecker mit erweitertem Fehlerstromschutz, zusätzlich ausgerüstet mit Zenerdioden zur Verhütung von Fehlauslösungen bei unge fährlicher Nulleiterspannung, zeigt.for a circuit breaker plug with extended residual current protection, additionally equipped with zener diodes to prevent false tripping in the event of an dangerous neutral voltage, shows.
Der Schutzschalterstecker 10 ist an der Netzseite zweipolig (T und Mp) und mit Schutzleiterkontakten SL ausgebildet. Der Schutzleiter ist in der Steckdose durrh eine Drücke mit dem Nulleiter verbunden. In dem vor deui Wandstecker sitzenden größeren Steckergehäuse sind die bekannten Bauelemente eines Fehlerstrom-Schutzschalters untergebracht, so der Summenstromwandler mit den Primärwicklungen W1, als Auslöser die Fehlerstromspule 11, das Schaltschloß 12 und die Schaltkomakte K1. Auf die Vorderseite des Gehäuses sind ein Einschaitknebel und die Priiftaste T zur Funktionsprüfung der Schutzschaltung geführt. Auf der Verbraucherseite ist die bewegliche Anschlußleitung 13 in das Steckergehäuse eingeführt, die den Schutzschalterstecker mit dem Verbrauchsgerät 5 ohne Zwischenstecker verbindet. The circuit breaker plug 10 is two-pole (T and Mp) on the mains side and has protective conductor contacts SL . The protective conductor is connected to the neutral conductor in the socket by a pressure. In the larger connector housing in front of the German wall connector, the known components of a residual current circuit breaker are housed, such as the summation current transformer with the primary windings W 1 , as a trigger the residual current coil 11, the switch lock 12 and the switching compacts K 1 . A switch toggle and the test button T for functional testing of the protective circuit are routed to the front of the housing. On the consumer side, the movable connection line 13 is inserted into the connector housing, which connects the circuit breaker plug to the consumer device 5 without an adapter.
Die Schaltung nach dem Hauptpatent ist dadurch kenntlich, daß in dem Fehlerstrom-SchutzschaUer der Schutzleiter 51 an die Primärwicklung W3 des Summenstromwandler angeschlossen ist, dessen Windungszahl doppelt so groß wie die Windungszahl der Primärwicklungen W1 und W., für den Anschluß des Nulleiters und des Außenleiters ist, und daß weiter der Schutzleiter über den Schaltkontakt K11 geführt ist. Als Beispiel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dieser Schaltung zur Verhütung von Fehlauslösungen bei ungefährlicher Nulleiterspannung sind in den Stromkreis des Schutzleiters anschließen! an den Schaltkontakt K3 der Begrenzungswiderstand 14 und danach die beiden gleichen Zenerdioden 15 und 16 in einander entgegengesetzter Richtuna geschaltet. Für die Merkmale der Ansprüche .". und"3 wird kein Ele^entenschutz beansprucht.The circuit according to the main patent is recognizable in that the protective conductor 51 in the residual current protective device is connected to the primary winding W 3 of the summation current transformer, the number of turns of which is twice as large as the number of turns of the primary windings W 1 and W., for the connection of the neutral conductor and of the outer conductor, and that the protective conductor is routed via the switching contact K 11 . As an example of the configuration of this circuit according to the invention to prevent false tripping in the case of a harmless neutral voltage, connect it to the circuit of the protective conductor! The limiting resistor 14 is connected to the switching contact K 3 and then the two same Zener diodes 15 and 16 are connected in opposite directions. No protection is claimed for the features of claims "." And "3".
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
Priority Applications (9)
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Publications (3)
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Family
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