DE19944409A1 - Method and device for error-type-dependent sensitive triggering of residual current protection installs this device with a triggering differential current between a mains power supply and a consumer installation. - Google Patents
Method and device for error-type-dependent sensitive triggering of residual current protection installs this device with a triggering differential current between a mains power supply and a consumer installation.Info
- Publication number
- DE19944409A1 DE19944409A1 DE19944409A DE19944409A DE19944409A1 DE 19944409 A1 DE19944409 A1 DE 19944409A1 DE 19944409 A DE19944409 A DE 19944409A DE 19944409 A DE19944409 A DE 19944409A DE 19944409 A1 DE19944409 A1 DE 19944409A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- rcd
- residual
- protective conductor
- protective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- H02H3/334—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 to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auslösung einer Diffe renzstromschutzeinrichtung - im folgenden RCD (engl. Residual Current Protective Device) genannt - nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Differenzstromschutzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.The invention relates to a method for triggering a dif residual current protection device - hereinafter referred to as RCD Current Protective Device) - after the generic term of Claim 1 and a residual current device according to the preamble of claim 4.
RCDs sind zum Schutz von Personen, Tieren und Sachen vor den Gefahren des elektrischen Stromes aus der Praxis z. B. als FI-Schutzschalter vielfach bekannt. Sie sind an alle "aktiven" Leiter, d. h. an alle betriebsmäßig vom Stromnetz zur Verbrau cheranlage stromführende Leiter angeschlossen und trennen die Verbraucheranlage vom Netz, wenn eine unzureichende Isolation zwischen dem Netz und der Erde gegeben ist, oder sie geben ein Signal zur Meldung eines solchen Fehlers.RCDs are designed to protect people, animals and things from the dangers of electric current from practice z. B. as RCCBs widely known. You are at all "active" Head, d. H. to everyone operationally from the power grid to consumption and live conductors connected and disconnected the consumer system from the network if an insufficient Isolation between the network and earth is given, or they give a signal to report such an error.
In der Differenzstromschutztechnik wird für den Schutz durch
Abschaltung zwischen zwei Schutzzielen unterschieden, wobei
unterschiedlich empfindliche RCDs verwendet werden:
In residual current protection technology, a distinction is made between two protection goals for protection by switching off, whereby differently sensitive RCDs are used:
- 1. Schutz bei direktem Berühren: Bei direktem Berühren span nungführender Leiter fließt ein im folgenden Berühr- Fehlerstrom" bezeichneter Strom durch den zu schützenden Personen- oder Tierkörper über die Erde zur Spannungs quelle zurück. Dieser Berühr-Fehlerstrom wird als soge nannter Differenzstrom von der RCD erfaßt, woraufhin eine Abschaltung bewirkt wird. Damit die Abschaltung auch bei dem niedrigsten für den Menschen oder das Tier gefährli chen Körperstrom zustande kommt, muß in diesem Fall die RCD sehr empfindlich ausgelegt sein. In den internationalen Errichtungsbestimmungen für elektrische Anlagen werden daher für den Schutz bei direktem Berühren Differenzstrom schutzeinrichtungen mit Auslöse- bzw. Bemessungsdiffe renzströmen IΔ n ≦ 30 mA gefordert. Zudem müssen diese RCDs die Abschaltung in einer sehr kurzen Zeit bewirken, damit kein Körperstrom in einer für Mensch oder Tier ge fährlichen Höhe und Dauer bestehen bleiben kann.1. Protection in the event of direct contact: If the live conductor is touched directly, a current referred to below as the "touch fault current" flows back through the person or animal body to be protected back over the earth to the voltage source. This touch fault current is known as the residual current from the In this case, the RCD must be designed to be very sensitive, so that the shutdown takes place at the lowest body current that is dangerous for humans or animals Protection against direct contact Residual current protective devices with tripping or rated differential currents I Δ n ≦ 30 mA are required.These RCDs must also switch off in a very short time so that no body current remains at a level and duration that is dangerous for humans or animals can.
- 2. Schutz bei indirektem Berühren: Beim indirekten Berühren fließt ein Fehlerstrom zum größten Teil durch den Schutzlei ter und die Erde zur Spannungsquelle zurück, wobei dieser Teilstrom im folgenden "Schutzleiter-Fehlerstrom" bezeich net wird. Lediglich ein geringer Teilstrom fließt über den Körper des zu schützenden Lebewesens. RCDs zum Schutz bei derartigem indirekten Berühren und zum Brandschutz können daher bei Realisierung eines ausreichend niedrigen Anlagenerdungswiderstandes wesentlich unempfindlicher ausgestaltet sein, d. h. der von der RCD erfaßte Differenz strom, der zur Ausschaltung führt, kann mindestens um den Faktor 10 höher sein als bei RCDs, die zum Schutz bei di rektem Berühren Verwendung finden. Bei derartigen indirek ten Berührungen sind die Personen oder Tiere üblicherwei se nur der höchstzulässigen Berührspannung von 25 oder 50 Volt dauernd ausgesetzt.2. Protection against indirect contact: With indirect contact For the most part, a fault current flows through the protective cable ter and the earth back to the voltage source, this one Partial current in the following referred to as "protective conductor fault current" is not. Only a small part of the stream flows over the Body of the living being to be protected. RCDs for protection with such indirect contact and for fire protection can therefore be realized if a sufficiently low Plant earth resistance much less sensitive be designed, d. H. the difference recorded by the RCD current that leads to the switch-off can be at least around the Factor 10 higher than for RCDs that are used to protect di right touch. With such indirect People or animals are usually touched se only the maximum permissible touch voltage of 25 or 50 volts continuously exposed.
Bei den zweitgenannten RCDs ist nachteilig, daß sie einen un zulänglichen Schutz bei direktem Berührung aufweisen, da sie für derartige Fehler zu unempfindlich reagieren. Der Einsatz von hochempfindlichen RCDs, die bei direktem Berühren schützen würden, verbietet sich jedoch oft bei Anlagen, in denen be triebsmäßige Ableitströme als Schutzleiter-Fehlerströme auftre ten, die trotz Isoliermaßnahmen in Geräten und Anlagen zur Er de fließen, und zwar möglicherweise dauernd oder insbesonde re bei Schalthandlungen im Netz, so daß dementsprechend starke Differenzströme von der RCD erfaßt werden. Beim Ein satz hochempfindlicher RCDs würden diese Differenzströme zu unerwünschten Ausschaltungen führen. Aus betrieblichen Grün den müssen daher häufig unempfindliche RCDs Verwendung finden, die den Nachteil aufweisen, daß sie einen nur ungenü genden Personenschutz bei direkter Berührung bieten.The disadvantage of the second-mentioned RCDs is that they are un have adequate protection from direct contact as they react too insensitive to such errors. The use of highly sensitive RCDs that protect against direct contact would, however, often prohibits systems in which be drive leakage currents occur as protective conductor fault currents ten despite the insulation measures in devices and systems de flow, possibly continuously or in particular re switching operations in the network, so accordingly strong differential currents are detected by the RCD. When on set of highly sensitive RCDs would these differential currents unwanted shutdowns. From operational green Therefore, often insensitive RCDs have to be used find that have the disadvantage that they are only inaccurate provide adequate personal protection in the event of direct contact.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße RCD dahingehend zu verbessern, daß diese unterschiedliche Empfindlichkeiten aufweisen kann, abhängig von der auftreten den Art des Fehlers.The invention has for its object a generic Improve RCD in that these are different Sensitivities can occur depending on the occurrence the nature of the error.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1 und durch eine RCD mit den Merkmalen des Anspruches 4 gelöst.This object on which the invention is based is achieved by a Method with the steps of claim 1 and by a RCD with the features of claim 4 solved.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, den als Schutz leiter-Fehlerstrom bezeichneten Strom, der über den Schutzlei ter abfließt, zusätzlich so durch die RCD fließen zu lassen, daß er die Differenz zwischen dem zum Verbraucher hinfließenden Strom und dem vom Verbraucher zurückfließenden Strom ver ringert und so den in der RCD erfaßbaren Differenzstrom zum Teil aufhebt, wobei der gegengekoppelte Anteil des Schutzlei ter-Fehlerstroms < 1 ist. In Sonderanwendungen kann auch vor gesehen sein, daß der in der RCD erfaßbare Differenzstrom zeitweilig ganz aufgehoben wird, mit einem gegengekoppelten "Anteil" des Schutzleiter-Fehlerstroms = 1.In other words, the invention proposes protection conductor fault current designated current that over the Schutzlei ter also flows through the RCD in such a way that he the difference between what flows to the consumer Current and the current flowing back from the consumer wrestles and so the residual current detectable in the RCD to Part picks up, the negative feedback portion of the Schutzlei ter fault current is <1. Special applications can also be used be seen that the residual current detectable in the RCD is temporarily canceled entirely, with a negative feedback "Part" of the protective conductor fault current = 1.
Auf diese Weise wird für alle Schutzleiter-Fehlerströme, wie z. B. Ableitströme, der in der RCD erfaßbare Differenzstrom verrin gert und eine unempfindliche Charakteristik der RCD erzielt. Ströme jedoch, die beispielsweise infolge direkter Berührung ei nes spannungführenden Leiters als Berühr-Fehlerströme über den Körper eines Lebewesens zur Erde abfließen, fließen nicht über den Schutzleiter, werden daher nicht gegengekoppelt und werden demzufolge in vollem Umfang von der RCD als Diffe renzstrom erfaßt, so daß die RCD bei einem derartigen Berühr- Fehlerstrom mit ihrer höchsten, bauartbedingten Empfindlichkeit anspricht und eine schnelle Abschaltung bewirkt.In this way, for all protective conductor fault currents such. B. Leakage currents, the differential current that can be recorded in the RCD is reduced device and achieves an insensitive characteristic of the RCD. However, currents that occur, for example, as a result of direct contact voltage-carrying conductor as touch fault currents the body of a living being flows down to earth, does not flow over the protective conductor, are therefore not negative feedback and are therefore fully recognized by the RCD as Diffe limit current is detected, so that the RCD with such a touch Residual current with its highest, design-related sensitivity responds and causes a quick shutdown.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran sprüchen entnehmbar.Advantageous embodiments of the invention are the Unteran sayings removable.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigtThe invention will now be described with reference to the drawings explained. It shows
Fig. 1 eine rein schematische Prinzipskizze einer RCD mit fehlerartabhängig unterschiedlicher Empfindlichkeit, und Fig. 1 is a purely schematic schematic diagram of an RCD with different sensitivity depending on the type of error, and
Fig. 2 den Schaltplan eines als FI-Schutzschalter ausgestal teten Ausführungsbeispiels einer RCD. Fig. 2 shows the circuit diagram of an embodiment of an RCD designed as a RCCB.
Fig. 1 dient zur Erläuterung des allgemeinen Prinzips der Erfin dung. In Fig. 1 ist rein schematisch ein über den Betriebs- Erdungswiderstand RB geerdetes Versorgungsnetz G darge stetlt, welches als Einphasennetz und als TT-Netz mit dem An lagen-Erdungswiderstand RA ausgestaltet ist, wobei die Schal tung jedoch auf beliebige Mehrphasennetze und Netzformen übertragbar und auf alle Arten von RCDs anwendbar ist. Fig. 1 serves to explain the general principle of the inven tion. In Fig. 1 is purely schematically a supply network G grounded via the operational earthing resistor R B , which is designed as a single-phase network and as a TT network with the system earthing resistor R A , the switching device, however, on any multiphase networks and network forms transferable and applicable to all types of RCDs.
Eine RCD mit dem Auslöse- bzw. Bemessungdifferenzstrom IΔ n1 ist zwischen dem Netz G und einer Verbraucheranlage A einge baut, um den Differenzstromschutz für diese Anlage zu realisie ren.An RCD with the tripping or rated residual current I Δ n1 is installed between the network G and a consumer system A in order to implement the residual current protection for this system.
In der Verbraucheranlage A befindet sich ein Verbraucher V in einem geerdeten, leitfähigen Gehäuse. Der Verbraucher V läßt neben dem Laststrom IL im Hauptstromkreis (L1, N) den Ab leitstrom IΔ PE über den strichpunktiert dargestellten Schutzleiter abfließen, so daß dieser Ableitstrom als Schutzleiter- Fehlerstrom bezeichnet ist. Durch die RCD fließt der Laststrom IL sowie ein Differenzstrom IΔ zum Verbraucher, während vom Verbraucher lediglich der Laststrom IL durch die RCD zurück fließt. Der Differenzstrom IΔ entspricht bei dem bislang erläuter ten Aufbau der Anlage und der zunächst angenommenen Feh lerart dem Schutzleiter-Fehlerstrom IΔ PE. Erreicht oder über schreitet der Differenzstrom IΔ den Wert IΔ n1 löst die RCD aus.In the consumer system A there is a consumer V in an earthed, conductive housing. In addition to the load current I L in the main circuit (L1, N), the consumer V allows the discharge current I Δ PE to flow off via the protective conductor shown in broken lines, so that this leakage current is referred to as the protective conductor fault current. The load current I L and a differential current I Δ flow through the RCD to the consumer, while only the load current I L flows back through the RCD from the consumer. The differential current I Δ corresponds to the previously erläuter O configuration Feh initially adopted the system and lerart the protective ground fault current I Δ PE. If the differential current I Δ reaches or exceeds the value I Δ n1 , the RCD trips.
Weiterhin ist jedoch ein Koppelglied K vorgesehen, welches aufgrund seiner vier Anschlüsse als Koppelvierpol bezeichnet ist und dem der Schutzleiter-Fehlerstrom IΔ PE zugeführt wird. Über dieses Koppelglied K wird ein Kompensationsstrom Ikomp derart in die RCD eingekoppelt, daß er ebenfalls als vom Verbraucher zurückfließender Strom erfaßt wird und somit dem eigentlich von der RCD zu erfassenden Differenzstrom IΔ = IΔ PE entgegenwirkt. Dieser Kompensationsstrom entspricht dem auf den Koppelfak tor k < 1 abgeschwächten Schutzleiter-Fehlerstrom IΔ PE. Infolge der Gegenkopplung erfaßt die RCD nun nur noch den (1-k)-fachen Teil des Schutzleiter-Fehlerstromes IΔ PE als tat sächlich erfaßbaren Differenzstrom IΔ, so daß der Schutzleiter- Fehlerstrom um den Faktor 1/(1-k) höher werden muß, um die Auslösung der RCD zu erreichen.Furthermore, however, a coupling element K is provided, which is referred to as a coupling quadrant due to its four connections and to which the protective conductor fault current I Δ PE is supplied. Via this coupling element K, a compensation current I comp is coupled into the RCD in such a way that it is also detected as the current flowing back from the consumer and thus counteracts the differential current I Δ = I Δ PE actually to be detected by the RCD. This compensation current corresponds to the protective conductor fault current I Δ PE attenuated on the coupling factor k <1. As a result of the negative feedback, the RCD now only detects the (1-k) -fold part of the protective conductor fault current I Δ PE as actually detectable differential current I Δ , so that the protective conductor fault current is higher by a factor of 1 / (1-k) must be reached to trigger the RCD.
Die als IΔ n2 bezeichnete erhöhte Ansprechschwelle der RCD er gibt sich also aus der als IΔ n1 bezeichneten niedrigen Ansprech schwelle zu IΔ n2 = IΔ n1/(1-k).The increased response threshold of the RCD, designated as I Δ n2 , results from the low response threshold, referred to as I Δ n1 , of I Δ n2 = I Δ n1 / (1-k).
Die Gegenkopplung bewirkt, daß die RCD nur dann unempfind licher wird, wenn der Differenzstrom IΔ durch einen Schutzleiter- Fehlerstrom zustande kommt. Dieses ist der Fall, wenn be triebsmäßige Ableitströme im Verbraucher V entstehen, oder wenn durch einen störungsbedingten Isolationsfehler im Ver braucher V ein Schutzleiter-Fehlerstrom entsteht, d. h. wenn Schutz bei indirektem Berühren gegeben sein muß.The negative feedback means that the RCD only becomes less sensitive when the differential current I Δ is caused by a protective conductor fault current. This is the case if operational leakage currents arise in the consumer V, or if a protective conductor residual current arises due to a fault-related insulation fault in the consumer V, ie if protection must be provided with indirect contact.
Bei direktem Berühren fließt kein Ableitstrom über den Schutz leiter, sondern ein derartiger Strom fließt, wie ebenfalls in Fig. 1 gezeigt, als Berühr-Fehlerstrom IΔ B durch den Körper von Mensch oder Tier und über den Standortwiderstand RSt, ohne in das Koppelglied K zu gelangen, so daß dementsprechend keine Gegenkopplung erfolgt. Der Berühr-Fehlerstrom IΔ B wird in vol lem Umfang von der RCD als Differenzstrom IΔ erfaßt und die RCD weist folglich bei direktem Berühren weiterhin ihre hohe Ansprechempfindlichkeit auf, die einen optimalen Schutz von Lebewesen ermöglicht.When touched directly, no leakage current flows through the protective conductor, but such a current flows, as also shown in FIG. 1, as a touch fault current I Δ B through the human or animal body and via the location resistance R St , without into the coupling element K to arrive, so that there is accordingly no negative feedback. The Berühr-fault current I Δ B is detected in vol lem scope of the RCD as a residual current I Δ, and the RCD thus further comprises at direct contact their high responsiveness, which enables an optimal protection of living organisms.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung schafft also einen FI-Schutz schalter, der abhängig vom Ort des Fehlers und damit von der Fehlerart, nämlich abhängig von einem direkten oder indirekten Berührungsfall mit unterschiedlicher Empfindlichkeit reagiert.The circuit shown in Fig. 1 thus creates a residual current circuit breaker that responds with different sensitivity depending on the location of the fault and thus on the type of fault, namely depending on a direct or indirect contact.
Wenn das Koppelglied K eine galvanische Trennung zwischen dem Eingang und dem Ausgang gewährleistet, kann zur Ein kopplung des Kompensationsstromes Ikomp der Ausgang des Koppelgliedes K einem beliebigen Strompfad durch die RCD parallelgeschaltet werden. Damit ist es dann auch möglich, das Koppelglied K in einem eigenen Gehäuse unterzubringen, um so die Erfindung auch bei bereits vorhandenen RCDs zu nutzen. Wenn eine galvanische Trennung nicht gegeben ist, aber in der RCD die Differenzstromerfassung mit Hilfe eines Summenstrom wandlers erfolgt, kann eine weitere Wicklung auf dem Kern des Summenstromwandlers angeordnet werden, die vom Ausgang des Koppelgliedes K gespeist wird, so daß die RCD auf einfa che und preisgünstige Weise erfindungsgemäß ausgestaltet werden kann.If the coupling element K ensures a galvanic separation between the input and the output, the output of the coupling element K can be connected in parallel to any current path through the RCD in order to couple the compensation current I comp . It is then also possible to accommodate the coupling element K in its own housing in order to use the invention even with existing RCDs. If there is no electrical isolation, but in the RCD the residual current detection is carried out using a total current transformer, a further winding can be arranged on the core of the total current transformer, which is fed from the output of the coupling element K, so that the RCD is simple and Can be designed inexpensively according to the invention.
Für die Ausgestaltung des Koppelgliedes K gilt, daß dieses ei nen Stromwandler darstellt, mit einem dem Koppelfaktor k ent sprechenden Übertragungsverhältnis zwischen dem Ausgangs strom und dem Eingangsstrom. Im einfachsten Fall ist dies ein allgemein bekannter, nach dem Transformatorprinzip arbeiten der Stromwandler, dessen Ausgangsimpedanz groß ist gegen über der Impedanz des von ihm gespeisten Strompfades der RCD. For the design of the coupling element K applies that this egg represents a current transformer with a coupling factor k ent speaking transmission ratio between the output current and the input current. In the simplest case, this is a generally known, work on the transformer principle the current transformer, whose output impedance is high against over the impedance of the current path it feeds RCD.
Das Koppelglied K kann jedoch auch als Stromwandler in Form eines elektronischen Schaltkreises realisiert sein, wodurch sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben. So kann das Koppelglied K z. B. als Allstromwandler ausgebildet sein, um allstromsensitive RCDs auch unempfind lich gegen Ableitstrom in Form von glattem Gleichstrom zu ma chen, oder bei wechselstromsensitiven RCDs mit Summen stromwandler eine Vormagnetisierung des Wandlerkerns durch glatten Gleichdifferenzstrom zu vermeiden.However, the coupling element K can also be in the form of a current transformer of an electronic circuit can be realized, whereby further advantageous design options of the invention surrender. So the coupling element K z. B. as an AC converter be trained to be insensitive to AC / DC sensitive RCDs against leakage current in the form of smooth direct current to ma Chen, or with AC-sensitive RCDs with sums current transformer through a premagnetization of the transformer core to avoid smooth DC differential current.
Weiterhin ist es möglich, das Koppelglied K mit einem zeitlich veränderlichen Übertragungsverhalten auszugestalten, so daß dieser bei einem sprunghaft auftretenden Schutzleiter-Fehler strom IΔ PE zunächst den Koppelfaktor k = 1 hat, dann aber nach einer definierten Zeit einen Koppelfaktor k < 1 annimmt. Hier durch erhält man eine RCD, die verzögert und mit geringer An sprechempfindlichkeit auf einen Differenzstrom reagiert, der über den Schutzleiter abfließt, die bei direktem Berühren jedoch den hohen Schutzpegel einer hochempfindlichen, unverzögerten RCD bietet.Furthermore, it is possible to design the coupling element K with a transmission behavior that changes over time, so that it initially has the coupling factor k = 1 in the event of an erratic protective conductor fault current I Δ PE , but then assumes a coupling factor k <1 after a defined time. This gives you an RCD that delays and reacts with low sensitivity to a differential current that flows through the protective conductor, but which, when touched directly, offers the high protection level of a highly sensitive, undelayed RCD.
Ähnliche verzögerte RCDs sind in der Differenzstromschutz technik z. B. als "selektive" FI-Schutzschalter gebräuchlich, um eine selektive Abschaltung nur des fehlerhaften Anlagenteiles zu erreichen, wenn Anlagen aus mehreren Teilen bestehen, die hintereinandergeschaltet sind, wie z. B. eine Hauptverteilung mit nachgeschalteten Unterverteilungen. Ein Nachteil dieser selekti ven FI-Schutzschalter besteht jedoch darin, daß sie relativ un empfindlich sind und immer verzögert reagieren, somit keinen umfassenden Schutz bei direktem Berühren ermöglichen.Similar delayed RCDs are in the residual current protection technology z. B. in use as a "selective" RCCB to a selective shutdown of only the faulty system part to be achieved when systems consist of several parts that are connected in series, such as. B. with a main distribution downstream sub-distributions. A disadvantage of this selekti However, RCCBs are that they are relatively un are sensitive and always react with a delay, therefore none provide comprehensive protection when touched directly.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die prinzipiell gemäß Fig. 1 auf alle Arten von RCDs angewendet werden kann, wird im folgenden anhand von Fig. 2 für eine weit verbreitete RCD, den FI-Schutzschalter, näher erläutert. An embodiment of the invention, which in principle can be applied to all types of RCDs in accordance with FIG. 1, is explained in more detail below with reference to FIG. 2 for a widely used RCD, the RCCB.
Fig. 2 entspricht im wesentlichen bis auf die Ausgestaltung der RCD der Fig. 1. Der Verbraucher V oder die Anlage A verur sacht neben einem Laststrom IL einen betriebsmäßigen Ab leitstrom als Schutzleiter-Fehlerstrom IΔ PE, welcher beispielswei se durch Elektrowärmegeräte, elektronische und induktive Vor schaltgeräte für Gasentladungslampen oder Überspannungsab leiter stationär hervorgerufen sein kann oder infolge von Schalt vorgängen kurzzeitig hervorgerufen wird. Fig. 2 corresponds essentially to the design of the RCD of Fig. 1. The consumer V or the system A causes gurgles in addition to a load current I L an operational leakage current as a protective conductor fault current I Δ PE , which, for example, by electrical heating devices, electronic and inductive ballasts for gas discharge lamps or surge arresters can be caused stationary or briefly caused by switching operations.
Als RCD ist ein FI-Schutzschalter F mit den Komponenten 1 bis 6 dargestellt: Im einzelnen sind dieses ein Summenstromwand lerkern 1 mit darauf befindlichen Primärwicklungen 2 u. 3, eine Sekundärwicklung 4, ein elektromagnetischer Komparator (das Auslöserelais) 5 und eine mechanische Kraftspeichereinheit 5 zur Betätigung von Schaltkontakten 6.As RCD, a residual current circuit breaker F is shown with components 1 to 6 : In detail, this is a sum current wall learning 1 with primary windings 2 and. 3, a secondary winding 4 , an electromagnetic comparator (the trigger relay) 5 and a mechanical energy storage unit 5 for actuating switch contacts 6 .
Um diesem hochempfindlichen FI-Schutzschalter die gewünsch te reduzierte Ansprechempfindlichkeit für Schutzleiter-Fehler ströme zu geben, wird mit Hilfe eines Koppelgliedes K ein Teil des Schutzleiter-Fehlerstromes IΔ PE so durch den FI-Schutz schalter geleitet, daß er die Wirkung des zunächst auftretenden Differenzstromes IΔ zum Teil aufhebt. Das Koppelglied K ist hier ein gebräuchlicher Stromwandler, mit einem Windungsverhältnis von z. B. k = 9/10 zwischen Eingangs- und Ausgangsseite. Hat der FI-Schutzschalter F einen Ansprech- bzw. Bemessungsdiffe renzstrom IΔ n1 = 30 mA für einen Berühr-Fehlerstrom, so beträgt sein Ansprechdifferenzstrom IΔ n2 = 300 mA für einen Schutzlei ter-Fehlerstrom.In order to give this highly sensitive residual current circuit breaker the desired reduced response sensitivity for protective conductor fault currents, part of the protective conductor fault current I Δ PE is passed through the residual current protective switch with the aid of a coupling element K so that it has the effect of the initially occurring Differential current I Δ partially cancels. The coupling element K is a common current transformer, with a turns ratio of z. B. k = 9/10 between input and output side. If the RCCB F has a response or rated differential current I Δ n1 = 30 mA for a touch fault current, then its response differential current is I Δ n2 = 300 mA for a protective conductor fault current.
Claims (8)
wobei ein als Schutzleiter-Fehlerstrom bezeichneter Feh lerstrom über einen Schutzleiter abgeleitet und zur Span nungsquelle zurückgeführt wird,
und wobei dieser Schutzleiter-Fehlerstrom als Differenz zwischen den zum Verbraucher hinfließenden und vom Verbraucher zurückfließenden Strömen größenmäßig er faßt und dieser erfaßte Strom als Differenzstrom bezeich net wird,
und wobei die RCD einen Schaltvorgang auslöst, sobald der Differenzstrom einen vorgegebenen Wert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Kompensationsstrom bezeichneter Anteil ≦ 1 des Schutzleiter-Fehlerstroms in die RCD eingekoppelt wird, derart, daß der von der RCD erfaßbare Differenz strom geringer ist als der Schutzleiter-Fehlerstrom. 1. A method for triggering a residual current device known as an RCD,
where a fault current referred to as a protective conductor fault current is derived via a protective conductor and returned to the voltage source,
and this protective conductor fault current as the difference between the currents flowing to the consumer and flowing back from the consumer, in terms of size, and this detected current is referred to as the differential current,
and wherein the RCD triggers a switching operation as soon as the differential current reaches a predetermined value, characterized in that a portion ≦ 1 of the protective conductor fault current referred to as the compensation current is coupled into the RCD in such a way that the differential current which can be detected by the RCD is less than the protective earth fault current.
mit je einem Anschluß an alle aktiven Leiter eines Strom netzes und einer Verbraucheranlage,
und mit einem Anschluß an einen Schutzleiter, über wel chen ein Schutzleiter-Fehlerstrom von der Verbraucheran lage abfließen kann, gekennzeichnet durch eine ein Koppelglied K aufweisende Schaltung zum Einkoppeln eines als Kompensationsstrom bezeichneten Anteils ≦ 1 des Schutzleiter-Fehlerstroms in die RCD.4. residual current protection device,
with one connection each to all active conductors of a power network and a consumer system,
and with a connection to a protective conductor, via which a protective conductor fault current can flow from the consumer system, characterized by a circuit having a coupling element K for coupling a portion ≦ 1 of the protective conductor fault current referred to as compensation current into the RCD.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944409A DE19944409A1 (en) | 1999-08-04 | 1999-09-16 | Method and device for error-type-dependent sensitive triggering of residual current protection installs this device with a triggering differential current between a mains power supply and a consumer installation. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19936654 | 1999-08-04 | ||
DE19944409A DE19944409A1 (en) | 1999-08-04 | 1999-09-16 | Method and device for error-type-dependent sensitive triggering of residual current protection installs this device with a triggering differential current between a mains power supply and a consumer installation. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19944409A1 true DE19944409A1 (en) | 2001-02-15 |
Family
ID=7917124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944409A Withdrawn DE19944409A1 (en) | 1999-08-04 | 1999-09-16 | Method and device for error-type-dependent sensitive triggering of residual current protection installs this device with a triggering differential current between a mains power supply and a consumer installation. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19944409A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100377464C (en) * | 2005-12-21 | 2008-03-26 | 淄博卓尔电器有限公司 | Method of eliminating error action of leakage protector lower and circuit at operating state |
EP1939997A2 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Leakage current resistant residual current breaker |
US20160197466A1 (en) * | 2015-01-02 | 2016-07-07 | Airbus Operations, GmbH | Offset residual current protective device |
EP3616972A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-04 | Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG | Charging device and method for controlling a dccharging device outside the vehicle |
-
1999
- 1999-09-16 DE DE19944409A patent/DE19944409A1/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100377464C (en) * | 2005-12-21 | 2008-03-26 | 淄博卓尔电器有限公司 | Method of eliminating error action of leakage protector lower and circuit at operating state |
EP1939997A2 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Leakage current resistant residual current breaker |
EP1939997A3 (en) * | 2006-12-27 | 2010-08-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Leakage current resistant residual current breaker |
US20160197466A1 (en) * | 2015-01-02 | 2016-07-07 | Airbus Operations, GmbH | Offset residual current protective device |
DE102015200008A1 (en) * | 2015-01-02 | 2016-07-07 | Airbus Operations Gmbh | Offset residual current device |
US10396546B2 (en) | 2015-01-02 | 2019-08-27 | Airbus Operations Gmbh | Residual current protection device |
EP3616972A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-04 | Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG | Charging device and method for controlling a dccharging device outside the vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69937860T2 (en) | Circuit breaker with arc fault protection and PTC elements to protect against short circuit and overload | |
AT405350B (en) | PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENT FOR SURGE PROTECTORS | |
DE60115248T2 (en) | SURGE PROTECTION SYSTEM | |
EP2253004A1 (en) | Fault current circuit breaker | |
EP2180569A2 (en) | Method for protecting from excess voltage in a system attached to an electricity supply network, excess voltage protection device and assembly with such a system | |
EP0909956B1 (en) | Process and measuring the loop resistance of a distribution network | |
EP0110070B1 (en) | Installation protection switch | |
DE1140634B (en) | Safety switch for protection against electrical leakage currents | |
DE3029453C2 (en) | Device arrangement for network connection | |
DE3708005C2 (en) | ||
EP2548214B1 (en) | Residual-current circuit breaker | |
AT505799B1 (en) | FAULT CIRCUIT BREAKER | |
DE19944409A1 (en) | Method and device for error-type-dependent sensitive triggering of residual current protection installs this device with a triggering differential current between a mains power supply and a consumer installation. | |
EP0561149B1 (en) | Arrangement for current supply of an electronic unit from a three phase network | |
DE3738493C2 (en) | Fault location device | |
EP0524142B1 (en) | Electronic trip circuit for earth leakage circuit breaker | |
EP1011183B1 (en) | Earth leakage protective circuit arrangement | |
DE2845993A1 (en) | FAULT CIRCUIT ARRANGEMENT | |
DE19946098C2 (en) | RCD | |
DE69411969T2 (en) | Residual current switch for protection against residual currents and overvoltages | |
DE2715219C2 (en) | ||
AT406208B (en) | Residual current device (fault-current protective circuit breaker, earth leakage circuit breaker) with overvoltage tripping | |
EP3696837B1 (en) | Device for protecting against electric shock or protecting against overcurrent | |
DE617225C (en) | Protective circuit against the excessively high contact voltages of the neutral conductor within distribution networks when the neutral conductor breaks | |
DE3412273A1 (en) | Line protection circuit breaker having a differential-current trip device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |