DE19634440A1

DE19634440A1 - Verfahren und Einrichtung zum Erfassen von Fehlerströmen

Info

Publication number: DE19634440A1
Application number: DE1996134440
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Kleemeier; Gerald Dipl Ing Lehner; Reinhard Dipl Ing Schmid; Karl-Heinz Stich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen von Fehlerströmen mittels einer Erfassungseinrichtung, einer Aus werteeinrichtung mit einer Filterschaltung, zumindest aus einer Induktivität und einer Kapazität, und zumindest einem spannungsabhängigen Widerstand, im einzelnen nach Gattungs begriff von Anspruch 1. Mit einer Filterschaltung in der Aus führung einer Resonanzschaltung können Fehlerströme erfaßt werden, die außer Wechselfehlerströmen auch Pulsströme, ins besondere bei Einweggleichrichtung, enthalten. Fehlerstrom schutzeinrichtungen, die danach arbeiten, gehören heute zum Stand der Technik (DE-C-20 36 497).

Es ist bekannt, durch einen Kondensator parallel zur Sekundärwicklung eines Summenstromwandlers einen Tiefpaß zu bilden, um mittel- und hochfrequente transiente Fehlerströme zu bedämpfen, so daß sie in einer Auslösewicklung einer Aus löseeinrichtung nicht zu einer Spannung führen können, die eine fehlerhafte Auslösung bewirken würde (DE-A-34 09 603). Die bekannte Fehlerstromschutzeinrichtung arbeitet hierbei mit einem Varistor als spannungsabhängigen Widerstand, um Stoßströme vor einer Auslöseeinrichtung kurzzuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erfassen von Fehlerströmen zu entwickeln, das ausgehend von der geschilderten Art der Fehlerstromerfassung einen Parallelkondensator, parallel zur Erfassungseinrichtung, einzusparen ermöglicht.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Danach wird als spannungsabhängi ger Widerstand ein Varistor verwendet, der eine Varistorkapa zität 10 nF hat und der bei einem Varistorstrom von 1 mA_eff eine Varistorspannung von 15 V_eff aufweist.

Hierdurch wird ein Parallelkondensator gezielt durch parasi täre Kapazität ersetzt. Die Filterschaltung der Auswerteein richtung kann dadurch kleiner und wirtschaftlicher erstellt werden. Eine Fehlerstromschutzeinrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, weist eine induktivi tätsbehaftete Erfassungseinrichtung auf, beispielsweise einen Summenstromwandler, dessen Sekundärwicklung mit einer Filterschaltung aus zumindest einer Induktivität und einer Kapazität, beispielsweise einer Resonanzschaltung, verbunden ist, im einzelnen nach Gattungsbegriff von Anspruch 2. Ein spannungsabhängiger Widerstand zum Kurzschließen von Stoß spannung vor einer Auslöseeinrichtung ist erfindungsgemäß ein Varistor, der eine Varistorkapazität größer oder gleich 10 nF aufweist, und der bei einem Varistorstrom von 1 mA_eff eine Varistorspannung von kleiner oder gleich 10 V_eff aufweist.

Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Bei einem Verfahren zum Erfassen von Fehlerströmen einer Leitung 1, beispielsweise mit drei Leitern, arbeitet man mit einer Erfassungseinrichtung 2, einer Auswerteeinrichtung 3 und einer Auslöseeinrichtung 4. Im Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinrichtung 2 ein Summenstromwandler. Die Aus werteeinrichtung 3 umfaßt die Sekundärwicklung 5 des Summen stromwandlers 2 und eine Filterschaltung 6. Die Auswerteein richtung 3 weist eine Induktivität, die der Sekundärwicklung 5, und Kapazitäten 7 und 8 auf, wobei die Kapazität 7 eine Parallelkapazität und die Kapazität 8 eine Reihenkapazität darstellt. Die Auswerteeinrichtung 3 arbeitet weiter mit einem spannungsabhängigen Widerstand 9, um Stoßströme vor der Auslöseeinrichtung 4 kurzzuschließen. Die Auslöseeinrichtung 4, die als sogenannter Haltemagnetauslöser ausgeführt sein kann, hat eine Wirkverbindung zu einem Schaltschloß 10. Das Schaltschloß 10 steht in Wirkverbindung mit einer Kontakt einrichtung 11. Die Leistungsfähigkeit des Varistors ist dabei vorteilhaft so zu dimensionieren, daß die Erfassungs einrichtung 2 primärseitig eine Belastung mit einer Strom welle 8/20 µsek beherrscht.

Unter Verwendung der angegebenen Mittel arbeitet man beim Verfahren mit einem spannungsabhängigen Widerstand 9 in Gestalt eines Varistors, der eine Varistorkapazität 10 nF aufweist und der bei einem Varistorstrom von 1 mA_eff eine Varistorspannung von 15 V_eff aufweist. Verständlicherweise läßt sich das Verfahren damit kombinieren, daß man die Kapa zität der Windungen der Sekundärwicklung 5 einbezieht. Hier bei kann ein Lackdraht verwendet werden, der eine besonders hohe relative Dielektrizitätkonstante aufweist. Alternativ oder zuzüglich kann zwischen den Lagen der Sekundärwicklung eine sehr dünne Isolierfolie mit einer besonders hohen rela tiven Dielektrizitätskonstante eingesetzt werden.

Bei Varistoren hat man sich bisher bemüht, die parasitäre Kapazität möglichst niedrig zu halten. Erfindungsgemäß wird die parasitäre Kapazität der Varistoren gezielt genutzt und eine entsprechende Auswahl getroffen. Außerdem wird die Entwicklung der Varistoren zu entsprechend hohen Kapazitäten geführt.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen von Fehlerströmen mittels einer induktivitätsbehafteten Erfassungseinrichtung (2), beispiels weise einem Summenstromwandler, einer Auswerteeinrichtung (3) mit einer Filterschaltung (6), zumindest aus einer Indukti vität (der Sekundärwicklung 5) und einer Kapazität (7, 8), beispielsweise einer Resonanzschaltung, und zumindest einem spannungsabhängigen Widerstand, um Stoßströme vor einer Auslöseeinrichtung (4) kurzzuschließen, dadurch gekennzeichnet, daß als spannungsabhängiger Widerstand (9) ein Varistor verwendet wird, der eine Varistorkapazität 10 nF aufweist und der bei einem Varistorstrom von 1 mA_eff eine Varistor spannung von 15 V_eff aufweist.

2. Fehlerstromschutzeinrichtung, die mit einer induktivitäts behafteten Erfassungseinrichtung (2), beispielsweise einem Summenstromwandler, arbeitet, dessen Sekundärwicklung (5) mit einer Auswerteeinrichtung (3) mit einer Filterschaltung (6) verbunden ist, aus zumindest einer Induktivität (der Sekun därwicklung 5) und einer Kapazität (7, 8), beispielsweise einer Resonanzschaltung, und die einen spannungsabhängigen Widerstand (9) zum Kurzschließen von Stoßspannungen vor einer Auslöseeinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsabhängige Widerstand (9) ein Varistor ist, der eine Varistorkapazität 10 nF aufweist und der bei einem Varistorstrom von 1 mA_eff eine Varistorspannung von 15 V_eff aufweist.