DE19634438A1 - Fehlerstromschutzeinrichtung oder Differenzstromschutzeinrichtung - Google Patents

Fehlerstromschutzeinrichtung oder Differenzstromschutzeinrichtung

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DE19634438A1
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Manfred Dipl Ing Kleemeier
Reinhard Dipl Ing Schmid
Reinhard Dipl Ing Solleder
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • H02H3/332—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means responsive to dc component in the fault current

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fehlerstromschutzeinrich­ tung oder auf eine Differenzstromschutzeinrichtung zum Schutz gegen gefährliche Körperströme. Als Fehlerstromschutzeinrich­ tung versteht man üblicherweise netzspannungsunabhängige Schutzeinrichtungen und als Differenzstromschutzeinrichtungen solche, die hinsichtlich einer Bordnetzversorgung netzspan­ nungsabhängig sind. Zusammenfassend soll im folgenden auch von Schutzeinrichtungen gesprochen werden. Schutzeinrich­ tungen werden gegen gefährliche Körperströme in den Netz­ formen TT, TN und IT bei einer Netzfrequenz von 50 bzw. 60 Hz eingesetzt.
Tritt an einem elektrischen Betriebsmittel beim Betrieb in den genannten Netzen ein Fehlerstrom auf, so ist dieser, je nach Schaltungsart des Betriebsmittels, in den meisten Fällen ein sinusförmiger Wechselfehlerstrom oder ein pulsierender Gleichfehlerstrom mit einer Netzfrequenz von 50 bzw. 60 Hz.
Die Auslösebedingungen für derartige Schutzeinrichtungen sind an verschiedenen Stellen beschrieben, beispielsweise in den Gerätebestimmungen DIN VDE 0664 bzw. in der internationalen Bestimmung IEC 1008/1009.
Schutzeinrichtungen werden mitunter auch für Netze mit konstanter Frequenz außerhalb der üblichen Netzfrequenz von 50 bzw. 60 Hz konzipiert, beispielsweise für ein Netz mit 400 Hz. Derartige Schutzeinrichtungen werden als Sonderaus­ führung, beispielsweise für einen Nennfehlerstrom von 30 mA gefertigt.
Bei zunehmendem Einsatz von Automatisierung und ständig wachsenden Produktionsgeschwindigkeiten in der Industrie werden Produktionsanlagen entwickelt, die im Fehlerfall die verschiedenartigsten Frequenzen ergeben. Beispielsweise sind drehzahlgeregelte Elektromotoren mit Frequenzumrichtern ein häufiges Element in derartigen Anlagen. In Abhängigkeit von der Betriebsart können sich in derartigen Anlagen Fehler­ ströme von sinusförmigen Fehlerströmen mit variabler Frequenz aufsteigend bis zu einigen Kiloherz ergeben und andererseits alle Arten von Fehlerströmen bis hin zu glatten Gleichfehler­ strömen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fehlerstrom­ schutzeinrichtung oder Differenzstromschutzeinrichtung zum Schutz gegen gefährliche Körperströme bei den geschilderten verschiedenartigsten Fehlerströmen zu entwickeln.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Schutzeinrichtung nach Anspruch 1. Die Schutzeinrichtung dient dem Schutz gegen Fehlerströme mit variabler Frequenz. Sie ist in ihrem Auslöseverhalten auf Auslösewerte einge­ stellt, wie sie hinsichtlich eines Frequenzfaktors F und einer Frequenz f des Fehlerstromes aus einer oberen Grenz­ kurve I nach Diagramm in der Zeichnung zu ersehen ist.
Der Frequenzfaktor F ist hierbei der Quotient aus dem zulässigen Körperstrom für den Menschen bei variabler Frequenz des Fehlerstroms und dem zulässigen Körperstrom bei 50 bzw. 60 Hz. Die Schutzeinrichtung ist hinsichtlich ihrer Auslösewerte auf Werte unterhalb der Grenzkurve I abzustimmen.
In einem Auslösebereich I unterhalb der Grenzkurve I ist Schutz des Menschen vor Herzkammerflimmern gegeben. In einem Auslösebereich II unterhalb einer unteren Grenzkurve II ist Schutz des Menschen vor Herzkammerflimmern gegeben, und es ist sichergestellt, daß spannungsführende Teile noch selbständig losgelassen werden können. Im Diagramm nach der Zeichnung ist auf der Ordinate der Frequenzfaktor F und auf der Abszisse die Frequenz f in Hz in logarithmischem Maßstab abgetragen.
Die Lehre kann allgemein auf Überwachungsgeräte übertragen werden.

Claims (2)

1. Fehlerstromschutzeinrichtung oder Differenzstromschutzein­ richtung zum Schutz gegen gefährliche Körperströme, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung zum Schutz gegen Fehlerströme mit variabler Frequenz in ihrem Auslöseverhalten auf Auslösewerte hinsichtlich eines Frequenzfaktors (F) als Quotient aus zulässigem Körperstrom für den Menschen bei variabler Frequenz des Fehlerstroms und zulässigem Körperstrom bei 50 Hz bzw. 60 Hz und hinsichtlich der Frequenz (f) des Fehlerstroms unterhalb einer Grenzkurve (I) nach Diagramm abgestimmt ist.
2. Fehlerstromschutzeinrichtung oder Differenzstromschutzein­ richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseverhalten auf Auslösewerte unterhalb einer Grenzkurve (11) nach Diagramm abgestimmt ist.
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