DE19921295A1 - Einrichtung zur Überwachung des Schutzleiters (PE-Leiter) eines Elektroschweißgerätes - Google Patents

Abstract

Einrichtung zur Überwachung des Schutzleiters (PE-Leiter) eines elektrischen Kabels mit drei Phasen L1, L3, L3, das der Stromversorgung eines galvanisch getrennten Trafos eines elektrischen Schweißgerätes dient, wodurch die Einrichtung ermittelbar ist, ob der Schutzleiter stromführend ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Schutzleiters (PE-Leiter) eines elektrischen Kabels mit drei Phasen (L1, L2, L3), das der Stromversorgung eines galvanisch getrennten Trafos eines elektrischen Schweißgerätes dient.

Elektrische Schweißgeräte sind bekannt; so zum Beispiel als MIG-, MAG-, WIG-Schweißanlagen sowie die üblichen Schweißgeräte mit Stab- Elektroden. Allen diesen Schweißgeräten ist ein Gehäuse mit einem insbesondere galvanisch getrennten Trafo gemein.

Bei einem galvanisch getrennten Trafo sind zwei Spulen vorgesehen, wobei die erste Spule mit dem Kabel der Stromversorgung verbunden ist, und an der zweiten Spule die Schweißzange zur Erdung und die Elektrode angeschlossen werden. Die Stromversorgung der ersten Spule (Primär- Spule) erfolgt - wie bereits ausgesagt - über das elektrische Kabel, wobei das Kabel drei Phasen L1, L2, L3 hat; neben diesen drei Phasen beinhaltet das Kabel noch den N- und den PE-Leiter. Der PE-Leiter wird als Schutzleiter bezeichnet und dient schlussendlich der Erdung des Gehäuses des Schweißgenerators. Während des Schweißvorganges befindet sich die Schweißzange zur Erdung am Werkstück.

Es kommt nun allerdings immer wieder vor, dass vergessen wird, die Schweißzange an das Werkstück anzulegen. Häufig befindet sich die Schweißzange dann auf dem Gehäuse des Schweißgenerators. Solange die Schweißzange auf einer dicken Farbschicht auf dem Gehäuse aufliegt, die die Zange gegenüber dem Gehäuse abisoliert, passiert zunächst einmal überhaupt nichts, das heißt, der Schweißvorgang kann nicht beginnen.

Stellt man sich allerdings vor, dass die Schweißzange mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden ist, und stellt man sich weiterhin vor, dass das Gehäuse selbst wie auch immer geerdet ist, sei es dadurch, dass es beispielsweise an einem Heizkörper steht oder aber unmittelbar am Schweißtisch, dann findet beispielsweise bei einem Elektroden- Schweißvorgang die Zündung der Elektrode statt.

In diesem Fall erhält der PE-Leiter einen Strom in etwa der Größe des Schweißstromes. Hierfür ist allerdings der PE-Leiter nicht ausgelegt. Die Folge davon ist, dass sich der PE-Leiter innerhalb kürzester Zeit erheblich erwärmt, mit der weiteren Folge, dass das Kabel insgesamt durchbrennt, so dass das Kabel erneuert werden muss. Dies ist ein erheblicher Kostenfaktor.

Daneben besteht auch die Gefahr von Personenschäden insofern, als dann, wenn das Kabel aufgrund des sich erhitzenden PE-Leiters durchbrennt, möglicherweise Teile der L1-, L2- oder L3-Phasen mit dem Gehäuse in Verbindung kommen. Wenn dann das Gehäuse berührt wird, erhält diese Person einen heftigen Stromschlag, der aufgrund der hohen Spannung und des Stromes durchaus zum Tode führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welcher verhindert werden kann, dass das Kabel zum Trafo durchbrennt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch die Einrichtung ermittelbar ist, ob der Schutzleiter stromführend ist. Hierbei wird von dem Gedanken ausgegangen, dass normalerweise dann, wenn die Schweißzange korrekt am Werkstück anliegt, der Schutzleiter-PE nicht stromführend sein kann. Das heißt, dass in Abhängigkeit von der Erkenntnis, ob der Schutzleiter stromführend ist oder nicht, Rückschlüsse dahingehend möglich sind, ob für den Schweißvorgang die Schweißzange tatsächlich am Werkstück anliegt oder nicht.

Im Einzelnen ist vorgesehen, dass der Schutzleiter von einer Spule umgeben ist. Wird der Schutzleiter stromführend, wenn beispielsweise die Schweißzange auf dem Gehäuse des Schweißgenerators aufliegt, dann wird durch den Strom eine Spannung in die Spule induziert.

Durch diese Spannung kann ein Schütz beaufschlagt werden, wodurch die Phasen L1, L2, L3 zum Trafo stromlos werden.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Überwachung der Schutzleiters eine Testein­ richtung aufweist, wobei durch die Testeinrichtung die Spule mit einer Spannung beaufschlagt wird, um die Funktionstüchtigkeit zur Überwachung des Schutzleisters zu überprüfen.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein elektrisches Schweißgerät mit einer Einrichtung gemäß einem oder mehrerer der vorstehend abgehandel­ ten Ansprüche.

Anhand der grafischen Darstellung wird die Erfindung nachstehend beispiel­ haft näher erläutert. Die Darstellung ist lediglich schematisch. Aus der Darstellung sind die drei Phasen L1, L2 und L3 erkennbar. Daneben ist ein sogenannter PEN-Leiter vorhanden, die sich aufspaltet in einen N- und einen PE-Leiter. Die N-Leiter läuft als vierter Leiter zusammen mit den drei Phasen L1, L2 und L3 in die erste Spule des Trafos. Der PE-Leiter ist mit dem Gehäuse des Schweißgenerators verbunden. Der Schweißgenerator selbst besitzt eine Primär-Spule 10 und eine Sekundär-Spule 20, die den Trafo 30 in dem Schweißgenerator 40 mit dem Gehäuse 41 bilden. Die Sekundär- Spule 20 zeigt die Schweißzange 21 und die Elektrodenhalterung 22.

Wie bereits ausgedrückt, ist der PE-Leiter als Bestandteil des Kabels mit den drei Phasen mit dem Gehäuse 41 des Schweißgenerators verbunden. Um den PE-Leiter ist eine Spule 50 gelegt, die mit einem Schütz zur Unter­ brechung der Phasen L1, L2 und L3 verbunden ist. Das heißt dann, wenn der PE-Schutzleiter stromführend wird, wird eine Spannung in der Spule 50 induziert, die dafür sorgt, dass der Schütz anspricht und die Phasen L1, L2 und L3 zur Primär-Spule des Schweißgenerator unterbrochen werden.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Überwachung des Schutzleisters (PE-Leiter) eines elektrischen Kabels mit drei Phasen L1, L3, L3, das der Stromversorgung eines galvanisch getrennten Trafos eines elektrischen Schweißgerätes dient, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einrichtung ermittelbar ist, ob der Schutzleiter stromführend ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzleiter PE von einer Spule umgeben ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mit einem Schütz zur Unterbrechung der Stromversorgung des Trafos in Verbindung steht.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Überwachung des Schutzleiters eine Testeinrichtung aufweist, wobei durch die Testeinrichtung die Spule mit einer Spannung beaufschlagt wird.

5. Elektrisches Schweißgerät, gekennzeichnet durch eine Einrichtung gemäß einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche.