DE202009007389U1

DE202009007389U1 - FI-Auslöseschutz für Überspannungen

Info

Publication number: DE202009007389U1
Application number: DE200920007389
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-23
Filing date: 2009-05-23
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2019-05-24

Abstract

Elektronische Schutzschalter, die gleichzeitig Phase und Nulleiter eines Stromkreises auf Überspannung überwachen und bei Erreichen eines Schwellwertes beide Leitungen sofort zu trennen, um so den davor geschalteten Fehlerstromschutzschalter vor unnötiger Auslösung zu bewahren.

Description

Beschreibung der Erfindung
Bei dieser Erfindung handelt es sich um ein Gerät zum Schutz vor unberechtigter Auslösung des Fehlerstromschutzschalters beim Auftreten transienter Überspannungen im Stromkreis einer Hausinstallation.
Stand der Technik
Der Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) ist eine Schutzeinrichtung für Personen im Stromnetz. Er trennt beim Auftreten einer Differenzstromstärke den abgesicherten Stromkreis vom Netz. In Hausinstallationen darf die Differenzstromstärke 30 mA nicht überschreiten. Damit wird gefahrlos abgeschaltet, sobald über Personen oder über schadhafte Isolierungen Strom zur Erde abfließt.
Fehlerstromschutzschalter sind für alle Steckdosen-Stromkreise von neu errichteten Gebäudeinstallationen vorgeschrieben. Eine Ausnahme bilden nur gesonderte, nicht frei zugängige Steckdosen.
Der Fehlerstromschalter kann nur manuell wieder eingeschaltet werden damit der aufgetretene Fehler vorher behoben werden kann.
Der Überspannungsschutz (Feinschutz, Typ 3) ist eine Schutzeinrichtung für elektrische Geräte im Stromnetz. Er erkennt Überspannungen und leitet sie selbsttätig über den Schutzleiter und Potentialausgleich gefahrlos zur Erde ab. Moderner Feinschutz arbeitet mit einer zweistufigen Schutzschaltung. Ein Varistor schließt innerhalb weniger Millisekunden vor dem zu schützenden Gerät kurz und ein Gasableiter zündet einen kontrollierten Funken über den die Energie zur Erde geleitet wird.
Nach dem Erlöschen des Funken im Gasableiter ist der Stromkreis wieder am Netz. Das zu schützende Gerät kann weiter arbeiten.
Zugrundeliegendes Problem
Sollen die Stromkreise mit beiden Schutzeinrichtungen ausgestattet werden, weil sowohl Personen freien Zugang zu den Steckdosen haben und gleichzeitig wichtige Geräte gegen Überspannung geschützt werden, kommt es zur Beeinflussung beider Schutzmaßnahmen.
Durch auftretende Überspannungen werden Differenzstromstärken in Stromkreis verursacht, die den Fehlerstromschutzschalter zum Auslösen bringen. Die Überspannung wird von der zuständigen Schutzeinrichtung abgeleitet und eine Gefahr für Personen, die ein Abschalten des Stromkreises notwendig macht, besteht nicht. Trotzdem ist das zu schützende Gerät solange vom Netz getrennt, bis der Fehlerstromschutzschalter manuell wieder eingeschaltet worden ist.
Problemlösung
Bei keiner Situation, in denen der Fehlerstromschutzschalter auslösen soll, treten Überspannungen auf. Die Überspannung kann also genutzt werden um die Unterscheidung der notwendigen Schutzmaßnahme durchzuführen.
Während der Ableitung der Überspannung ist das zu schützende Gerät durch den Überspannungsschutz ohne Stromversorgung. Erst nach dem Abklingen der Überspannung und erlöschen des Gasableiters wird das Netz wieder zugeschaltet.
Die Erfindung besteht aus einem Gerät, das die Überspannung im Stromkreis erkennt und automatisch den Stromkreis abschaltet, solange die Überspannung abgeleitet wird.
Der Fehlerstromschutzschalter löst nicht aus. Nach Abklingen der Überspannung wird automatisch der Stromkreis wieder ans Netz geschlossen. Der Personenschutz ist gewährleistet und das zu schützende Gerät kann seine Arbeit wieder aufnehmen.
Der FI-Auslöseschutz für Überspannungen (1, Bereich 2) wird zwischen dem Fehlerstromschutzschalter (1, Bereich 1) und dem Überspannungsschutz (1, Bereich 4) eingebunden. Er wird zusammen mit dem Fehlerstromschutzschalter in der Verteilung/Hausanschluss installiert. Der Überspannungsschutz muss für den größten erreichbaren Schutz so nahe wie möglich am zu schützenden Gerät eingebunden sein. Die abzubauende Überspannung wird in der langen Zuleitung vom Verteiler zum Verbraucher (1, Bereich 4) eingekoppelt.
Der FI-Auslöseschutz für Überspannungen besteht aus zwei elektronischen Schaltern (2, T1 und T2) die bei Bedarf das Netz stromlos schalten. Die Schalter sind hier als Triac dargestellt, können aber auch Thyristoren oder ähnliche Bauelemente sein. Das Steuerteil (2, ST) überwacht permanent die Spannung zwischen Phase (L) und der Bezugserde (PE) an den Eingängen 1 und 3 sowie die Spannung zwischen dem Nulleiter (N) und der Erde (PE) an den Eingängen 2 und 3. Sobald die Spannung an einem der beiden Messpunkte über den Schwellwert steigt, werden die Ansteuerungen für beide Triacs an den Ausgängen 4 und 6 unterbrochen. Um nach der Abschaltung weiter die Spannungen überwachen zu können und den Stromkreis wieder einzuschalten, wird die Betriebsspannung (UB) für das Steuerteil vor den Triacs abgegriffen.
Erreichte Vorteile
Durch Einbindung des FI-Auslöseschutzes für Überspannungen können beispielsweise Geräte für den Internetzugang wie DSL-Anschlußgeräte, Router, Switches und ähnliche Geräte gegen Überspannungen geschützt werden und trotzdem an frei zugänglichen Steckdosen betrieben werden. Auch andere Geräte wir Kühlautomaten und Überwachungstechnik können so besser geschützt werden.
Es gibt auf dem Markt sogenannte „Wiedereinschaltautomaten”. Sie arbeiten mechanisch und legen den Fehlerstromschutzschalter nach der Auslösung wieder ein. Damit soll, nach unberechtigtem Auslösen des Fehlerstromschutzschalters, das zu schützende Gerät wieder eingeschaltet werden. Bei berechtigter Auslösung wird nach mehrfachen Versuchen nicht wieder eingeschaltet. Diese Lösung kann durch den FI-Auslöseschutz für Überspannungen ersetzt werden, der schneller arbeitet und nur dann wieder einschaltet, wenn wirklich kein Fehler in der Anlage aufgetreten ist.

Claims

Elektronische Schutzschalter, die gleichzeitig Phase und Nulleiter eines Stromkreises auf Überspannung überwachen und bei Erreichen eines Schwellwertes beide Leitungen sofort zu trennen, um so den davor geschalteten Fehlerstromschutzschalter vor unnötiger Auslösung zu bewahren.
Elektronische Schutzschalter nach Anspruch 1, die nach dem Abbau der Überspannung automatisch den Stromkreis wieder einschalten, so dass die zu schützenden elektrischen Geräte arbeiten können.