DE2261004A1

DE2261004A1 - Erdschlussfehler-anzeigeeinrichtung, sowie diese verwendender stromkreisunterbrecher

Info

Publication number: DE2261004A1
Application number: DE2261004A
Authority: DE
Inventors: J Ronald Coe
Original assignee: SCI Systems Inc
Current assignee: Sanmina Corp
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1973-06-20
Also published as: US3787709A; JPS4865439A; FR2163569A1; GB1409287A; CA996243A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R "We)CiT μ an ν.

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

SCI SYSTEMS, INC.

8620 South Memorial Parkway,

Huntsville, Alabama 35802, V. St. A.

Erdschlußfehler-Anzeigeeinrichtung sowie diese verwendender Stromkreisunterbrecher

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Anzeige von Erdschlußfehlern in elektrischen Leitern und insbesondere in einer elektrischen Gebäudeverdrahtung. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf erdschlußempfindliche Stromkreisunterbrecher, die beim Umgang mit eine elektrische Spannung führenden Elementen einen Schutz vor einem elektrischen Schlag liefern.

Es sind bereits viele Vorschläge für Einrichtungen gemacht worden, Menschen vor einem elektrischen Schlag in Wohnungen und Gesch-äftsräumen zu schützen. Um die genormten Sicherheitsforderungen zu erfüllen, wie die von Laboratoriums-Versicherungen in den Vereinigten Staaten von Amerika veröffentlichten Forderungen, sind bereits viele bekannte Einrichtungen mit relativ großen und teuren Transformatoren und

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anderen elektrischen Schaltungsbauelementen versehen worden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, eine Erdschlußfehleranzeigeeinrichtung und eine Stromkreisunterbrechungseinrichtung zu schaffen, die die strengen genormten Sicherheitsbedingungen erfüllen und dennoch ziemlich kompakt und relativ billig herzustellen sind. Dabei ist ferner eine solcheί Einrichtung zu schaffen, die entweder in einem Stromkreisunterbrecherbehälter in dem normalen Geschäfts- oder Haushalts-Verdrahtungssystem oder in den einzelnen Steckdpsen oder Ausnehmungen verwendet werden kann.

Eine Falsch-"Auslösung" oder -Betätigung stellt ein weiteres Problem bei den bisher bekannten Einrichtungen dar. Eine Quelle dieses Problems resultiert aus den "phasenverschobenen" Strömen (das sind jene Ströme, die dem Netzwechselstrom um 90° voreilen oder nacheilen). Diese Ströme treten häufig auf Grund der Länge und/oder Konfiguration der Verdrahtung auf, wobei diese Ströme eine Falschauslösung oder eine unerwünschte Überempfindlichkeit bei kleinen Erdschlußströmen hervorrufen können. Demgemäß besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, eine Erdschlußfehleranzeigeeinrichtung und eine Stromkreisunterbrechereinrichtung zu schaffen, die gegenüber phasenverschobeüenStrömenrelativ unempfindlich sind.

Gelöst werden die vorstehend aufgezeigten Aufgaben erfindungsgemäß durch eine Erdschlußfehleranzeigeeinrichtung und Stromkreisunterbrecher einrichtung, bei der die Differenz zwischen abgegebenen und zugeführten Strömen innerhalb des Systems durch einen normalerweise unsymmetrischen Übertrager und eine Detektorschaltung ermittelt wird ., die anspricht bzw.

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den Fall festzustellen gestattet, daß die Unsymmetrie sich auf einen bestimmten Minimalwert verringert hat. Die in Betracht gezogene Unsymmetrie wird dabei einfach dadurch hervorgerufen, daß ein Widerstand mit den Primärwicklungen des Übertragers bzw. Transformators verbunden wird. Die Primärwicklungen des Transformators und der Widerstand liegen in gesonderten Zweigen einer Brückenschaltung, in deren letzten Zweig eine Erdschlußfehler-Impedanz liegt. Wird der unsymmetrische Strom auf einen bestimmten Pegel herabgesetzt, der vorzugsweise bei Null liegt, so wird das Vorliegen des Erdschlußfehlers angezeigt, und die Stromkreisunterbrecherkontakte werden geöffnet, um die Speiseverteilerleitung zu unterbrechen. Phasenverschobene Stromkomponenten werden von dem unsymmetrischen Strom abgehalten, und zwar einfach dadurch, daß lediglich jede zweite Halbperiode des unsymmetrischen Stroms in einer solchen Weise festgestellt wird, daß sich phasenverschobene Stromkomponenten über die Zeitspanne der jeweiligen Halbperiode selbst aufheben. In Reihe mit dem geerdeten "Null^B-Leiter ist die Sekundärwicklung eines Stromtransformators geschaltet, der dazu dient, einen Erdschluß des Null-Leiters auf der Lastseite der Detektoreinrichtung zu ermitteln. Die Primärwicklung des Stromtransformators bzw. -wandlers ist dabei mit keiner der Netzleitungen in Reihe geschaltet, sondern sie ist vielmehr in Reihe zu der durch die elektronischen Bauelemente der Einrichtung selbst gebildeten relativ hohen Impedanz zwischen den Netzleitungen neben der Spannungs- bzw. Stromquelle geschaltet. Die Verwendung eines Primärstromes, der bereits zur Verfügung steht, und zwar insbesondere eines Stromes, der wesentlich größer ist als der erforderliche Sekundärstrom, gestattet, den Stromübertrager in beabsichtigter Weise _nicii^tu^zi^atla^hen. Demgemäß kann dieser Übertrager relativ klein und billig sein.

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An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht einen die vorliegende Erfindung umfassenden Stromkreisunterbrecher. Fig. 2 zeigt einen Schaltplan einer Schaltungsanordnung gemäß ■ der Erfindung.

Fig. 3 zeigt in einem vereinfachten Schaltplan einen Teil der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung. Fig. 4 veranschaulicht in einem Ersatzschaltbild gewisse, beim Stand der Technik auftretende Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden.

Fig. 5 veranschaulicht in einem Signaldiagramm den Verlauf von verschiedenen elektrischen Signalen in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2.

Fig. 6 zeigt in einer Perspektivansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung.

In Fig. 1 ist in einer Perspektivansicht ein die Erfindung umfassender Stromkreisunterbrecher 10 gezeigt, wobei die Frontabdeckung des betreffenden Stromkreisunterbrechers abgenommen ist, um die inneren Bauelemente zu zeigen. Der Stromkreisunterbrecher 10 enthält ein herkömmliches Kunststoffgehäuse 12. Von der Rückseite des Gehäuses laufen ankommende und abgehende Nulleiter 14 als die Nulleiter des Systems weg. In der Rückseite sind weitere Anschlüsse bzw. Klemmen (nicht gezeigt) vorgesehen, um den "heißen" oder spannungsführenden Leiter des Leitersystems in/bzw. aus der Einrichtung 10 zu führen. Auf der Außenseite des Gehäuses sind ein herkömmlicher Rückstellknopf 16 und ein "Prüf"-Knopf 18 vorgesehen.

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In dem Gehäuse ist ein herkömmliches Magnetrelais 20 untergebracht, welches über ein Gelenkglied 22 einen Schaltungsunterbrecherkontaktmechanismus 26 bedient bzw. betätigt. Die bisher beschriebene Anordnung ist von herkömmlicher Art; sie bildet einen Teil eines einpoligen thermischen/magnetischen Stromkreisunterbrechers· für 15 oder 20 Ampere, wie er von der ITE Imperial Corporation, Bulldog Division, hergestellt und vertrieben wird. Das Magnetrelais 20 des herkömmlichen Schaltungsunterbrechers wird normalerweise auf das Auftreten von Stromüberlastungen erregt, wobei der Betrieb des Magnetrelais die Öffnung der Unterbrecherkontakte bewirkt und damit die Last von der Netzspannung abtrennt. Die Unterbrecherkontakte sind durch mechanische Verriegelungskontakte aus einer Vielzahl von Verriegelungskontakten gebildet; sie bleiben solange geschlossen, bis sie durch das Magnetrelais geöffnet werden, oder aber sie bleiben solange geöffnet, bis sie durch Drücken des Rückstellknopfes bzw. der Rückstelltaste 16 zurückgestellt werden.

Durch die vorliegende Erfindung ist nun ein Stromkreisunterbrecher mit der zusätzlichen Fähigkeit geschaffen, seine Kontakte zu öffnen, wenn ein Brdschlußfehler auftritt und der Fehlerstrom bzw. Erdschlußstrom 5ωΑ erreicht. Die für diesen Zweck hinzugefügte Anordnung ist auf einer kleinen gedruckten Schaltungsplatte 24 untergebracht, die gut in das Gehäuse 12 paßt.

In Fig. 2 ist in einem Schaltplan die Erdschlußfehleranzeigeschaltung 50 gezeigt, die auf der Schaltungsplatte 24 untergebracht ist. In Fig. 2 sind der "Null^t!-Leiter 14 und der "heiße" Leiter 15 in einem normalen Zweiieiter-Stromverteilersystem für Wohnungen und andere Gebäude gezeigt_o Die

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Eingangsklemmen 40 und 42 des Systems sind mit den Wechselspannungsspeiseleitungen verbunden, die schließlich an einer Wechselspannungsspeisequelle 28 angeschlossen sind. Ferner sind Ausgangsklemmen 44 und 46 vorgesehen, die z.B. Haushaltssteckdosenanschlüsse sein können. An diesen Ausgangsanschlüssen kann eine Last angeschlossen sein, die durch einen Lastwiderstand R_L dargestellt ist.

Es gibt nun. zwei verschiedene Typen von Erdschlußfehlern und drei verschiedene Erdschlußfehlerzustände, die die Anordnung gemäß der Erfindung zu ermitteln imstande ist. Mn derartiger Erdschlußfehler ist durch das gestrichelte Erdungssymbol Grr veranschaulicht. Dieses Erdungssymbol stellt einen Erdschluß zwischen dem heißen Leiter 15 und Erde dar. Der zweite Erdschlußfehler ist durch das gestrichelte Symbol G_n angedeutet, welches das Vorliegen eines Erdschlußfehlers zwischen dem Nulleiter 14 und Erde andeutet. Es besteht nun der Wunsch, daß die Einrichtung gemäß der Erfindung jeden der Zustände, bei denen der Erdschlußfehler G„ oder Gj. allein vorhanden ist, ermittelt und auf das Vorliegen des jeweiligen Zustandes hin die Stromkreisunterbrecherkontakte öffnet, und zwar dann, wenn der Erdschlußfehlerstrom einen Wert von 5 mA erreicht oder überschreitet. Ferner besteht der Wunsch, das Auftreten eines dritten Zustands zu ermitteln und in diesem Fall die Stromkreisunterbrecherkontakte zu öffnen. Dieser dritte Zustand ist dann vorhanden, wenn beide Erdschlußfehler G„ und G*, gleichzeitig vorhanden sind und wenn der Erdschlußfehlerstrom einen Wert von 5 erreicht oder überschreitet.

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lin fo.lgenden wird zunächst die Schaltungsanordnung zur Ermittelung eines in dem heißen Leiter vorhandenen Erdschlußfehlers Gtt beschrieben.

Die Schaltungsanordnung enthält einen Transformator 30 mit einem Toroidkern 32 sowie mit zwei gegensinnig gewickelten Primärwicklungen 34 und 36, deren jede eine einzelne Windung aufweist. Die Windung bzw. Wicklung 34 ist mit der heißen Leitung 15 in Reihe geschaltet, und die Windung bzw. Wicklung ist mit der I^ulleitung" bzw. dem Nulleiter 14 in Reihe geschaltet. Jsine um den Kern 32 herumgewickelte Sekundärwick= lung 38, die 500 Windungen aufweist, liefert eine Äusgaiigsspannung, die proportional der Flußunsymmetrie zwischen den beiden Primärwicklungen 34 und 36 ist., Zwischen einem auf der Mulleitung liegenden Schaltungspunkt 117,.der sich zwischen eier Primärwicklung 36 und der Last befindet, und einem auf dem heißen Leiter 15 befindlichen Schaltungspunkt 112, der zwischen der Primärwicklung 34 und der Eingangsklemme 40 liegt, ist ein Widerstand 116 geschaltet. Diese Verbindung ist dabei über ein niederohmiges Unterbrecher-Magnetrelais geführt und eine entsprechende niederohmige Primärwicklung eines weiteren Transformators 104 (der weiter unten noch zu beschreiben ist).

In Fig. 3 ist ein Ersatzschaltbild gezeigt, welches durch die Kombination der Primärwicklungen 34 und 36 mit dem in der oben beschriebenen Weise geschalteten Widerstand 116 gebildet ist. Der Widerstand R_f stellt den Widerstand eines i^rdschlußfehlers Gvt dar. Es dürfte ersichtlich sein, daß die vier Schaltungselemente 34, 36, 116 und R~ eine Brückenschaltung bilden.

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Liegt kein ±irdschlußfehler G„ vor, so ist R^ tatsächlich unendlich groß, und die in Fig. 3 dargestellte Brückenschaltung ist unabgeglichen bzw. aus dem Gleichgewicht gebracht. Somit bewirkt der Widerstand 116 normalerweise, daß der Transformator 30 unsymmetrisch ist, so daß an der Sekundärwicklung 38 des Transformators eine Ausgangsspannung auftritt. Wenn ein gefährlicher Erdschlußfehler Gr, auftritt, sinkt R^ von einem unendlich großen Wert auf einen relativ niedrigen Wert. Zu dem Zeitpunkt während der betreffenden Änderung, zu dem der Wert von R... das Fließen von 5mA ermöglicht, d.h. dann, wenn R~ gleich dem Widerstand 116 wird, ist die Brückenschaltung abgeglichen, und die Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung 38 des Transformators sinkt auf Null ab.

Die mit der Sekundärwicklung 38 des genannten Transformators verbundene Detektor- und Anzeigeschaltung ist so ausgelegt, daß sie das Ilagnetrelais 20 dann und nur dann erregt _r wenn die Grüße der Unsymmetrie des Transformators 30 auf einen bestimmten Wert herabgesetzt ist. Insbesondere dann, wenn die Unsymmetrie auf einen Uull-Pegel herabgesetzt ist, so da.j der Transformator 30 symmetriert ist oder in einen unsymmetrischen Zustand in der entgegengesetzten Richtung ausgesteuert wird, arbeitet die Schaltung in der Weise, daß sie diesen Zustand ermittelt und das nagnetrelais erregt, wodurch die Stromkreisunterbrecherkontakte 26 geöffnet werden. Die Größe der anfänglichen Unsymmetrie wird auf einen Wert eingestellt, der gleich dem ungefähren 5-mA-Strom ist, so daß der Stromkreisunterbrecher öffnet, um eine Beschädigung zu verhindern, wenn ein lirdschlußfehlerstrom von 5 mA ermittelt wird.

Neben dem Transformator 30 ist noch ein Stromübertrager 104 vorgesehen, der dazu dient, Erdschlußfehlerzustände zu er-

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mitteln, bei denen entweder der Null-Erdschlußfehler G^ allein auftritt oder bei denen der den heißen Leiter be- -. treffende Erdschlußfehler Gt₁ und der den- Nulleiter betreffende Erdschlußfehler G^ gleichzeitig auftreten..

Der Stromübertrager 104 weist einen Toroidkem 10b auf, um den eine Primärwicklung 110 gewickelt ist. Eine Sekundärwicklung 108 ist dabei mit dem Nulleiter 14 in Reihe geschaltet, und zwar an einer Stelle, die zwischen der Primärwicklung 36 des Transformators 30 und der Last R-r liegt. Die Primärwicklung 110 wird in vorteilhafter Weise dadurch gespeist, daß sie mit einem Ende an dem heißen Leiter 15 angeschlossen ist, und zwar an dem Verbindungspunkt 1Ί2, und daß sie mit dem anderen Ende an einer Vollweggleichrichterschaltung 1:02 angeschlossen ist, welche die Primärwicklung 110 und das Magnetrelais 20 mit einem relativ konstanten Strom niedrigen Pegels von etwa 10 mA unter normalen Bedingungen ohne Vorli egen eines Erdschlusses speist. '

Unter normalen Bedingungen, unter denen kein.Erdschlußfehler auftritt, wirkt der übertrager 104 lediglich als eine Quelle, die Ströme gleicher Größen durch die wegführende Leitung und zurückführende Leitung 14 bzw. 15 abgibt," so daß kein Iiachgleichen des Transformators 30 hervorgerufen wird. Wenn ■ jedoch ein den Nulleiter betreffender Erdschlußfehler G,. auftritt, ist ein Kurzschlußkreis von dem Erdungspunkt 48 neben dem Anschluß 42 zu dem Erdungspunkt G_n nahe des Anschlusses hergestellt. Dadurch wird normalerweise die Primärwicklung des Transformators 30 kurzgeschlossen, wodurch der betreffende Transformator gegenüber dem Erdschlußfehler unempfindlich würde. Die "Wicklung 108 ist jedoch mit solchem Wicklungssinn

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gewickelt, daß sie in der Transformatorprimärwicklung 36 einen Strom hervorruft, der dazu führt, daß der Transformator 30 auf Null nachgeglichen wird. Dies bewirkt, daß das Magnetrelais 20 arbeitet und daß die Schaltungsunterbrecherkontakte 26 geöffnet werden. Auf diese Weise ist eine Beschädigung des den Erdschluß hervorrufenden Gegenstands oder der diesen Erdschluß hervorrufenden Person vermieden.

Im folgenden sei die Detektor- und Anzeigeschaltung näher betrachtet. In der Detektorschaltung 50, die zur Ermittelung des liachgleichens des Transformators 30 benutzt wird, wird die an der Sekundärwicklung 38 auftretende Unsymmetrie-Spannung zu den Eingangsleitungen eines durch eine integrierte Schaltung gebildeten Differenz-Operationsverstärkers 54 hoher Verstärkung hingeleitet. Das verstärkte Ausgangssignal wird einem synchronen Tasttransistor 66 zugeführt, der das Ausgangssignal des Differenzverstärkers einer Miller-Integratorschaltung 69 zuführt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 54 wird durch den Transistor 66 nur während jeder zweiten Halbperiode der von der Speisespannungsquelle 28 gelieferten Netzspannung weitergeleitet. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Basiszuführung des Transistors 66 über einen Widerstand 68 an dem heißen Leiter 15 angeschlossen ist, und zwar an dem Schaltungspunkt 112. Wie weiter unten noch näher erläutert werden wird, werden hierdurch wirksam phasenverschobene Komponenten von den Signalen abgeführt, die von der Detektorschaltung benutzt werden.

Die Integratorschaltung 69 enthält einen Widerstand 70, einen Kondensator 72 und einen Transistor 74, der mit den erwähnten Jauelementen in der dargestellten Weise geschaltet ist und die aufgenommenen Signale mittolt. Die Integratorschaltung 69

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gibt ihr Gleichstromausgangssignal an die Gate-Leitung 84 eines gesteuerten.Siliziumgleichrichters 82 ab. Die Anoden-Kathoden-Strecke des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82 ist über- eine Zi^;.-ltfU?L-Iiioae 78 mit dem oberen bzw.. unteren Ausgang der Gleichrichterschaltung 102 verbunden, und zwar derart, daß der betreffende gesteuerte Siliziumgleichrichter einen niederohmigen Ijebenweg über die Gleichrichterschaltung in dem Fall schafft, daß er eingeschaltet ist. Das Ergebnis des Uinschaltens des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82 ist daher, daß das Magnetrelais 20 mit einem wesentlich größeren Strom erregt wird, als dem normalerweise durch dieses Relais fließenden Strom von 10 mA entspricht, und daß das I'iagnetrelais die Eontakte 26 des Stromkreisunterbrechers öi'fnet.

Der Vollvieggleichrichter 102 wird dabei sowohl zur Abgabe einer \.~echselspannung an den gesteuerten Siliziumgleichrichter 82 und an die Primärwicklung 110 des Übertragers 104 benutzt als auch zur Abgabe einer Gleichspannung an die Miller-Integratorschaltung und an den Differenzverstärker 54. Eine geglättete Gleichspannung wird über einen Widerstand 92 und eine Diode 90 an einen Filterkondensator 88 abgegeben. Eire ZUITüEt-Diode 86 stabilisiert die so zugeführte Gleichspannung.

lJadelfilterkondensator 80 ist zwischen der Gate-Elektrode 84 des gesteuerten Siliziumgleichrichters und dem unteren Anschluß der Gleichrichterbrücke 102 angeschlossen, um jegliche Spannungsnadelimpulse in dem Integratorausgangssignal iierauszufiltern und zu verhindern, daß derartige Hadelimpulse eine Falschauslösung bewirken, d.h. die Betätigung des Unterbrechers in dem Fall, daß kein Erdschlußfehler vorliegt.

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Die ZENER-Diode 78 ist zwischen dem Emitter des Transistors und dem unteren Anschluß der Vollweggleichrichterschaltung angeordnet, um eine Vorspannung bereitzustellen. Über einen Widerstand 62 wird ein Gleichstrom einer Diode 64 zugeführt, die für Temperaturkompensationszwecke vorgesehen ist.

Eine der Eingangsleitungen des Differenzverstärkers 54 1st direkt mit einem der Anschlüsse der Sekundärwicklung 38 verbunden, und die andere Eingangsleitung ist über einen Trennkondensator 58 mit dem anderen Anschluß der Sekundärwicklung 38 verbunden. Der Widerstand 56 schafft einen Entladeweg für den Trenn- bzw. Koppelkondensetor 58.

Parallelwiderstand 50 dient als Belastung für die Sekundär wicklung 38. Der Widerstand 50 und ein Parallelkondensator sind über die Sekundärwicklung 38 geschaltet; sie dienen zusammen als Nadelimpulsfilter.

Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 54 ist ein Widerstand 60 geschaltet, der dazu dient, die Verstärkung des betreffenden Verstärkers in bekannter Weise zu steuern.

Der Widerstand 92 ist ein Dämpfungswiderstand. Die Diode 90 ist dabei vorgesehen, um sicherzustellen, daß eine Ladung von dem Filterkondensator 88 nicht so schnell auf das Leitendwerden des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82 abgeführt wird, daß die Gleichvorspannung von dem Verstärker 54 abgeführt wird, bevor der gesteuerte Siliziumgleichrichter im leitenden Zustand verriegelt wird.

Die Detektor- und Anzeigeschaltung arbeitet wie folgt; Der Verstärker 54 stellt die an der Sekundärwicklung 38 des

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Transformators 30 normalerweise auftretende Unsymmetrie-Spannung fest. Diese Spannung wird durch den Verstärker 54 verstärkt und während jeder zweiten Halbperiode der Netzspannung an die Integratorschaltung 69 abgegeben. Die Signale _t die somit zu der Integratorschaltung hin gelangen können, werden integriert, und das integrierte. Gleichspannungssignal wird an die Gate-Leitung 84 abgegeben.

Solange der Verstärker 54 ein tatsächlich positives Ausgangssignal abgibt, liefert die Integratorschaltung ein Gleichspannungssignal, welches den Transistor 74 in einem leitenden Zustand hält. Ist der Transistor 74 in einem leitenden Zustand, so verbindet er die Gate-Elektrode 84 des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82 mit dessen Kathode und hält damit den betreffenden gesteuerten Siliziumgleichrichter ausgeschaltet,

Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 54 den Wert Null erreicht oder in der Polarität schwach umkehrt, ändert sich die Polarität der dem Transistor zugeführten Gleichspannung, wodurch dieser Transistor ausgeschaltet wird. Auf diese Weise wird die Verbindung zwischen der Gate-Elektrode 84 und der Kathode des gesteuerten Siliziumgleichrichters unterbrochen, wodurch die an dem Widerstand 70 liegende Spannung an die Gate-Leitung bzw. -Elektrode 84 abgegeben werden kann, um den gesteuerten Siliziumgleichrichter 82 einzuschalten. Durch das Einschalten des gesteuerten Siliziumgleichrichters kann ein relativ großer Gleichstrom durch das Magnetrelais 20 in der oben beschriebenen Weise fließen.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird der Nullpunkt des Ausgangssignals des Verstärkers 54 relativ stabil festgehalten, und zwar unabhängig von Temperaturänderungen, ohne daß ThermIstoren verwendet werden. Der Transistor 66, der Verstärker 54, die Diode 64 und die Basis-Emitter-Diode des Transistors 74 sind in. einer Brückenschaltungskonfiguration zusammengeschlossen. Die Temperaturabwanderung bei dem Verstärker 54 ist im wesentlichen vernachlässigbar. Dies trifft auch für den Transistor 66 auf Grund der Tatsache zu, daß dessen Emitter-3asis-Diode und dessen Kollektor-Basis-Diode in Reihe zueinander liegen. Da die Temperaturabwanderung der jeweiligen Diode nahezu gleich und entgegengesetzt zu der Abwanderung der jeweils anderen Diode ist, tritt tatsächlich keine echte Abwanderung bezüglich des Transistors 66 auf.

Die Basis-Emitter-Diode des Transistors 74 weist eine Temperaturdrift bzw.-a bwandung auf; diese Temperaturabwanderung wird jedoch durch die Diode 64 kompensiert, die in dem benachbarten Zweig der Brückenschaltung liegt. Die Drift der Diode 64 ist in beabsichtigter V/eise so gewählt worden, daß sie jener der Emitter-Basis-Diode des Transistors 74 folgt. Auf diese Weise ist die Gesamtdrift des Ausgangssignals der Detektorschaltung sehr klein gemacht, so daß der Null-Ausgangssignalzustand über einen relativ großen Bereich von Temperaturänderungen stabil bleibt.

Der Anschluß der aktiven elektronischen Bauelemente an die Netzspeiseleitung über das Auslösemagnetrelais 20 bringt eine wertvolle Nadelimpuls-Spannungsfilterung mit sich. Die Induktivität L der Auslösespule 20 und der reelle Widerstand der mit der betreffenden Spule verbundenen Schaltung bilden

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zusammen einen RL-Filter, welches die elektronischen Bauelemente vor Hochfrequenz-Spannungsspitzen auf der Netz— leitung schützt.

Der Prüfschalter 18 ist zum einen an dein heißen Leiter 15 angeschlossen , und zwar an einer Stelle zwischen der Last und der Primärwicklung 34, und zum anderen ist er, an dem Nulleiter 14 angeschlossen, und zwar an einer Steile zwischen der Quelle 28 und der ¥icklung 36. In Reihe zu dem betreffenden Schalter 18 liegt dabei ein Strombegrenzungswiderstand 162. Durch gelegentliche Betätigung des Jchalters 18 wird somit ein Erdschlußfehler simuliert, und der richtige Betrieb der Einrichtung kann unter simulierten Erdschlußfehlerbedingungen somit überprüft werden.

Die Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sieh. Zu diesen Vorteilen gehören die geringe Größe und die relativ niedrigen Kosten der Schaltungsanordnung.

Der Transformator 30 kann klein sein, da nur eine einzige bindung umfassende Wicklungen verwendet werden. Dadurch wird die den Leitungen 14 und 15 hinzugefügte Impedanz auf einen minimalen Wert herabgesetzt, und ferner wird die Größe der Primärwicklungen auf einen minimalen viert herabgesetzt, die aus einem relativ starken Draht bestehen müssen, tfeit wichtiger ist noch, daß die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung durch die iaiwendung einer elektronischen Verstärkung an Stelle großer Aufwärtstransformationsverhältnisse, wie sie bei einigen bekannten Schaltungen benutzt werden, relativ gering gehalten werden kann. Darüber hinaus führt die Verwendung des Widerstands 116 und einer Brückenschaltung für die Vorspannung bzw.

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Vormagnetisierung des Transformators 30 zu einer Vereinfachung und Reduzierung der Kosten der Einrichtung im Vergleich zu bekannten Vorschlägen, bei denen eine gesonderte Vormagnetisierungswicklung für einen entsprechenden Zweck benutzt wird.

Der Stromübertrager 104 kann wesentlich kleiner und billiger sein als die bei bisher bekannten Anordnungen vorgeschlagenen Stroinübertrager. In Fig. 4 ist in einem Ersatzschaltbild eine typische bekannte Einrichtung gezeigt, bei der die Primärwicklung eines Stromübertragers mit dem heißen Leiter und die Sekundärwicklung mit dem Nulleiter einer Netzleitung verbunden ist. Gemäß Fig. 4 stellt der Kreis L_p die Induktivität der Primärwicklung dar, Ln stellt die Sekundärwicklungsinduktivität dar, und L_M bedeutet die Gegeninduktivität. Aus Fig. 4 ergibt sich dabei, daß die induktive Impedanz jeder Wicklung relativ groß sein muß, um zu verhindern, daß die Primärwicklung und die Sekundärwicklung des Stromübertragers bei der bekannten Einrichtung einen übermäßig großen Anteil des 5-mA-Fehlerstroines abführt. Ein weiteres Problem liegt noch darin, daß mit Rücksicht darauf, daß sowohl die Primärwicklung als auch die Sekundärwicklung in Reihe zu den Netzleitungen liegen, der Draht der Wicklungen stark genug sein muß, um eine Überhitzung oder ein Schmelzen der Wicklungen in dem Fall zu verhindern, daß Nennströme, d.h. Ströme in der Größenordnung von 15 oder 20 A, bei Kurzschlußüberlastungen bis zu 5000 A,während kurzer Zeitspannen fließen. Ein weiteres Problem, das bei den hier erläuterten bekannten Einrichtungen auftritt, liegt noch darin, daß der Stromübertrager einen hohen Wirkungsgrad haben sollte. Stehen nicht mehr als 5 mA in der Primärwicklung zur Verfügung wie dies der Fall sein kann, dann muß der Stromübertrager in der

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Sekundärwicklung einen nahe 100?o liegenden Wirkungsgrad haben. Sämtliche vorstehenden Faktoren führen nun dazu, den Stromübertrager relativ groß zu machen.

Andere bekannte Vorschläge zur Lösung des Nulleiter-Erdungsproblems umfassen die Verwendung eines Untersetzungs-Spannungstransformators, der mit einer Primärwicklung an die Speisebzw. Netzleitungen angeschlossen ist und der mit einer Sekundärwicklung in dem Nulleiter liegt. Diese Lösung erfordert einen Transformator mit einer großen Anzahl von Primärwindungen, also einen Transformator _f~ der ebenfalls groß ist.

Im Unterschied zu den bisher bekannten Einrichtungen kann bei der vorliegenden Erfindung auf Grund der Tatsache, daß die einzigartige Schaltungsanordnung für die Speisung der Primärwicklung 110 des Stromübertragers 104 verwendet wird, ein relativ kleiner, nicht leistungsfähiger und daher relativ billiger Stromüberträger verwendet werden. Ein diese Herabsetzung der Größe ermöglichendes Merkmal ergibt sich aus der Tatsache, daß'die Primärwicklung 110 nicht in die Leitungen bzw. Leiter 14 oder 15 eingeschaltet ist und keinen großen Durchmesser zu besitzen braucht, um die in Frage kommenden Lastströme zu führen. Vielmehr ist die betreffende Wicklung an der hohen Impedanz der Detektorschaltung angeschlossen und braucht lediglich einen Strom von einigen wenigen 10 inA auszuhalten. Deshalb können die Windungen aus einem schwachen Draht bestehen. Der Transformator kann relativ billig hergestellt werden, da er normalerweise einen Strom von 10 mA aufnimmt, welcher normalerweise in dem Magnetrelais 20 ohnehin fließt. Da lediglich ein Strom von 5 mA von der Sekundärwicklung benötigt wird, braucht der Übertrager lediglich einen Wirkungsgrad von 50% besitzen, um seine Funktion zu erfüllen.

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Ein typisches Gehäuse 12, wie das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse, ist etwa 7,6 cm (entsprechend 3 Zoll) lang, 3,7 cm (entsprechend 1 1/2 Zoll) hoch und 6, 3 cm (entsprechend 2 1/2 Zoll) tief. Somit veranschaulicht die Fig. 1 einen der Hauptvorteile der Erfindung.

Wie oben erwähnt, besteht einer der Vorteile der Erfindung darin, daß phasenverschobene Signale von den Signalen ferngehalten werden, die ermittelt werden. Erreicht wird dies mit Hilfe des Tasttransistors 66, der seinerseits nur während alternierender Halbperioden der Netzspannung eingeschaltet wird. In Fig. 5 ist dieser Betrieb veranschaulicht.

In Fig. ο veranschaulicht die Signalwelle 116 die Wetzspannung e an den Eingangsanschlüssen bzw. -klemmen 40 und Die Signalwelle 118 veranschaulicht das Ausgangssignal e_& des Verstärkers 54.

Die durch eine gestrichelte Linie 120 angedeutete Signalwelle zeigt die Verkleinerung der Größe des Ausgangssignals des Verstärkers 54, wie sie durch einen Fehlerstrom mittlerer Größe hervorgerufen wird, wobei dieser Fehlerstrom jedoch eine Größe besitzt, die nicht ausreicht, um das Verstärkeraus gangs signal auf Null herabzusetzen. Die Signalwelle 122 ergibt sich auf Grund eines Fehlerstromes, der größer ist als erforderlich ist, um die Stromkreisunterbrecherkontakte zu betätigen. Die Signalwelle 122 ist dabei um 180° gegenüber. der Netzspannung phasenverschoben. Die Signalwellen 124» und 128 zeigen den Verlauf des Ausgangssignals e·, des Demodulators, und zwar am Emitter des Transistors 66 gemessen. £s dürfte ersichtlich sein, daß der Transistor 66 nur während der ersten und dritten ilalbperioden der Netzspannung leitet

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und während der zweiten Halbperiode ausgeschaltet ist, d.h. während der Perioden, die durch die Bezugszeichen 130, 132 und 134 bezeichnet sind. Dieses Muster wiederholt sich in der oben beschriebenen ¥eise, so daß der Transistor 66 nur während alternierender Halbperioden leitet. Die Signalwelle zeigt β-, in dem Fall, daß ein der Kurve 120 entsprechender mittlerer Fehlerstrora vorhanden ist. Eine dritte Kurve 128 veranschaulicht e, unter den durch die Kurve 122 angedeuteten Bedingungen.

Die Kurve 136 veranschaulicht das normale Gleichstromausgangssignal der Integratorschaltung 69, und zwar am Kollektor des Transistors 74 gemessen. Das Ausgangssignal des Integrators ist selbstverständlich das zeitliche Integral der verschiedenen in dein e v-Signalwellendiagraimn dargestellten Wellen. Die Kurve 136 stellt das Integral der Kurve 124 dar. Da die Miller-Integratorschaltung 69 eine invertierende Schaltung ist, strebt die Kurve 136 zu einem negativen Wert, wobei sie jedoch durch die Sättigung des Transistors 74 auf Null begrenzt wird. Die Signalwellen 138 und 140 veranschaulichen e. unter den durch die e -Kurven 120 bzw. 122

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angedeuteten Bedingungen; sie zeigen größer werdende positive Spannungen.

Die Signalfolgenteile 142 veranschaulichen den Verlauf von e^ während der Zeitspannen, während der der Tasttransistor eingeschaltet ist. Die gekrümmten Teile der Signalform 142 entsprechen den gekrümmten Teilen 124. Ferner ist ein nach lärde fließender kapazitiver Strom 144 angedeutet. Dieser Strom kann auf Grund der nach Erde hin vorhandenen Kapazität der langen Zuführleitungen von der Stromquelle zu der Last hin hervorgerufen werden« Die kapazitive Stromwelle 144 eilt der

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Signalwelle 142 um 90° voraus. Da der Tasttransistor nur während alternierender Halbperioden eingeschaltet wird, integriert die Integratorschaltung die kapazitiven Stromanteile zu einem tatsächlichen Null-Wert, so daß die Kondensatorströme weitgehend keinen Einfluß auf das Öffnen der Strömkreisunterbrecherkontakte 26 haben. Demgemäß ist die Einrichtung relativ unempfindlich gegenüber kapazitiven Strömen und weitgehend frei von dieser potentiellen Quelle einer falschen bzw. fehlerhaften Auslösung. Es dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß jegliche induktive Ströme, die der Netzspannung um 90° nacheilen, in entsprechender Weise durch die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung aufgehoben werden, so daß diese weitere Quelle fehlerhafter Auslösung beseitigt ist.

Im folgenden sei eine alternative Ausführungsform erläutert. Die Fig. 6 und 7 zeigen zusammen mit den Fig. 2 und 3 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der in Fig. 1 dargestellte Stromkreisunterbrecher 10 dient hauptsächlich für die Verwendung in einer herkömmlichen zentralen Stromkreisunterbrecherschalttafel in einer Wohnung, einem Betrieb oder anderen Gebäude. Die in Fig. 6 und 7 dargestellte Einrichtung 126 ist hauptsächlich für die Verwendung als Sicherheitseinrichtung vorgesehen, und zwar für individuelle Steckdosen. Die betreffende Einrichtung kann dabei von Personen verwendet werden, die nicht soweit erfahren sind, daß sie den in Fig. 1 dargestellten Stromkreisunterbrecher elektrisch zu installieren vermögen.

Die Einrichtung 146 enthält ein Gehäuse 148 und zwei Paare von Steckanschlußteilen 158 und 160, die zum Einstecken in eine herkömmliche Haushaltssteckdose vorgesehen sind. In der

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Vorderseite des Gehäuses 148 sind zwei Steckdosen 150 vorgesehen, deinen jede ein Paar von Ste.ckeraufhahmelöehern 152 und ein Brdanschluß-Aufnahmeloch 154 aufweist. Ein Rückstellknopf 156 steht von der Vorderseite des Gehäuses. 148 nach außen ab.

In dem Gehäuse 148 befindet sich eine Schaltungsanordnung, bei der es sich tatsächlich bzw. im wesentlichen um dieselbe Schaltungsanordnung handelt, wie sie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das Stromkreisunterbrecher-Magnetrelais 20 und die Kontakte 26 sind jedoch so bemessen, daß sie in das im allgemeinen flache Gehäuse 148 passen. Die Unterbrecherkontakte sind dabei so angeordnet, daß sie durch Drücken des Rüekstellknopfes 156 zurückgestellt werden. Bei der Anwendung der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform werden nun die Anschlüsse 40 und 42 gemäß Fig. 2 in die Wandsteckdose eingesteckt. Vorzugsweise wird der Prüfschalter 18 weggelassen, so daß. ein Einwirken auf die Einrichtung verhindert ist.

Die Schutzeinrichtungon, die in Fig. · 1 und in Fig. 6 und 7 dargestellt sind, stellen zwei verschiedene Einrichtungen zum Öffnen des Netzspannungs-Verteilerkreises dar. Bei der einen Einrichtung handelt es sich um diejenige, die normalerweise in Haushaltsstroiiikreisunterbrecliern verwendet wird, nämlich um eine Einrichtung zum Öffnen des Stromkreises auf das Auftreten von Überlastströmen, von z.B. über 15 oder 20 A. Die andere Art der öffnung geht auf einen Erdschlußfehler in der oben beschriebenen Weise zurück. Bei der in Fig. 6 ' und 7 dargestellten Einrichtung kann die Stromüberlastungs-Stromkreisunterbrecherfunktion durch einen herkömmlichen thermisch betriebenen Stromkreisunterbrecher in der zentralen

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Stromkreisunterbrecher-Schalttafel ausgeführt werden.

Nachstehend ist eine Tabelle angegeben, in der die Bauelemente aufgeführt sind, die in einer ausgeführten Schaltungsanordnung verwendet worden sind, welche gemäß der Erfindung erfolgreich geprüft worden ist.

Bauelement Transformator 30

Übertrager 104

Wert oder Bezeichnung

Zwei Primärwicklungen mit jeweils einer Windung,, Drahtstärke Nr. 16 oder größer. Eine Sekundärwicklung mit 500 Windungen, Drahtstärke Nr. 32

Eine Primärwicklung mit
14 Windungen, Drahtstärke
Hr. 32; eine Sekundärwicklung mit 14 Windungen, Drahtstärke Nr. 16

Gesteuerter Siliziumgleich	C106B (
richter 82
Transistor 66	2N2222
Integrierter Operations-	LM741
Differenzverstärker 54
Diode 64	IN 914
Diode 90	IN 483
Transistor 74	2N2222
ZENER-Diode 78	IN 5342
ZENER-Diode 86	IN 759

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Dioden 94, 96, 98 und 100 IH 4005 Kondensator 88 6,8/uF, 15V,

Kondensator 80 2,2/

Kondensator 72 3,3/uF

Kondensator 58 47/uF, 6V,

Kondensator 52 22/uF, 6V,

Widerstand 116 36 000 0hm

Widerstand 50 220 Ohm

Widerstand 56 47 000 Olim

Widerstand 60 470 000 0hm

Widerstand 62 10 000 0hm

Widerstand 63 100 000 0hm

Widerstand 70 1 000· 0hm

Widerstand 76 . 10 000 Ohm Widerstand 92 ,10 000 0hm

Abschließend sei noch bemerkt, daß die Erfindung auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt i'st, sondern daß noch eine Vielzahl von Änderungen oder Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen ohne Abweichung vom Srf indungsge danken vorgenommen werden kann.

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Claims

• - 2h - Patentansprüche

1. Erdschlußfehler-Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Erdschlußfehlern in einer Y/echselstrom-Netzleitung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektoreinrichtung (50) vorgesehen ist, die das Vorliegen eines bestimmten Unterschieds zwischen dem auf der Leitung (14, 15) zu einer Last (Rx) hinfließenden Strom und dem von dieser Last (Rr) wegfließenden Strom festzustellen und anzuzeigen gestattet, daß die Detektoreinrichtung (50) eine Steuereinrichtung (69) aufweist, welche phasenverschobene Signale aus dem genannten Unterschied der erwähnten Signale im wesentlichen zu beseitigen gestattet, daß die Steuereinrichtung (69) eine Hinrichtung (82) aufweist, welche die Detektoreinrichtung (50) jeweils nur während alternierender Halbperioden der Wechselstrom-lJetzspannung freigibt, und daß Einrichtungen (72,74) vorgesehen sind, die die Ausgangssignale der Detektoreinrichtung (50) mitteln.

2. Erdschlußfehlerempfindlicher Stromkreisunterbrecher, der zumindest einen Leiter einer Zweileiter-Wechselstromnetzleitung auf das Auftreten eines Erdschlußfehlers in der betreifenden Leitung zu öffnen gestattet, insbesondere unter Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (30) mit zwei auf einem Kern (32) entgegengesetzt zueinander gewickelten Primärwicklungen (34, 36) vorgesehen ist, deren jede mit einem der Leiter (14, 15) in Reihe geschaltet ist, daß der genannte Kern (32) des Transformators (30) eine Sekundärwicklung (38) trägt, daß eine ohmsche Impedanz (116) derart zwischen die Primärwicklungen (34, 36) geschaltet ist, daß eine bestimmte Unsymmetrie zwischen den Strömen auftritt, die durch die Primärwicklungen (34,36) fließen,

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und daß Einrichtungen (50) vorgesehen sind, die den Zustand zu ermitteln gestatten, daß die betreffende Unsymmetrie auf einen bestimmten Pegel verringert worden ist, und die eine Stromkreisunterbrechereinrichtung (26) daraufhin zu betätigen gestatten.

3· Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzeinrichtung (116) so geschaltet ist, daß sie mit den Primärwicklungen (34,-36) und einer Srdschlußfehlerimpedanz (Rf) eine Brückenschaltung bildet.

4.. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekenn-' zeichnet, daß die Impedanzeinrichtung (116) ein Wider- . stand ist.

5. Brdschlußfehler-Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von. Erdschlußfehlern in einer Wechselstrom-Metzleitung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, daß eine Detektoreinrichtung (50) vorgesehen ist*· die das Vorliegen eines bestimmten Unterschiedes zwischen'den Strömen festzustellen und anzuzeigen gestattet, die auf der Netzleitung (14,15) zu einer Last hinfließen und.von dieser wegfließen, daß die Netzleitung zumindest zwei Leiter (14,15) aufweist, daß ein Transformator (30) mit zwei auf einem Kern (32) entgegengesetzt gewickelten'Primärwicklungen (34, 36), deren jede mit einem der Leiter (14,15) in Reihe geschaltet ist, und einer Sekundärwicklung (38) vorgesehen ist, daß zumindest einer der Leiter (14,15) nahe der vorgesehenen Wechselstromspeisequelle (28) geerdet ist, daß ein Stromübertrager (104) mit einer Primärwicklung (110) und einer Sekundärwicklung (108) vorgesehen ist, welche mit

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dem einen der Leiter (14,15) in Reihe geschaltet ist, derart, daß die Symmetrie des genannten Transformators (30) in dem Fall eine Änderung erfährt, daß der genannte eine Leiter (14) an einer Stelle eine Erdung (C^.) erfährt, welche zwischen dem betreffenden Transformator (30) und einer ' Last (R_r) liegt, daß die Detektoreinrichtung (50) die betreffende Symmetrieänderung festzustellen imstande ist, daß eine Strombugrenzungsimpedanz (116) in Reihe zu der Primärwicklung (110) des Stromübertragers (104) liegt, und daß die Strombegrenzungsimpedanz (116) und die zuletzt genannte Primärwicklung (110) durch eine Verbindungseinrichtung (20) mit den Leitern (14,15) verbunden sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsimpedanz (116) und die genannte Primärwicklung (110) an solchen Stellen (112, 117) an den Leitern (14,15) angeschlossen sind, die zwischen dem Transformator (30) und der Wechselstromquelle (28) liegen,

7. Srdschlußfehlerempfindliche Stromkreisunterbrechereinrichtung, die eine Wechselstromleitung mit zumindest zwei Leitern zu unterbrechen gestattet, insbesondere unter Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Leiter (14,15) Stromkreisunterbrecherkontakte (26) enthalten sind, daß eine elektromagnetische Einrichtung (20) zur öffnung der betreffenden Kontakte (26) vorgesehen ist, daß ein symmetrierbarer Transformator (30) mit einem Kern (32) vorgesehen ist, der eine erste Primärwicklung (34) und eine dazu entgegengesetzt gewickelte zweite Primärwicklung (36) und eine Sekundärwicklung (38) trägt, daß jede der Primärwick-

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lungen (34,36) mit jeweils einem der Leiter (14,15) in Reihe liegt, daß Detektoreinrichtungen (50) vorgesehen sind, die das Vorliegen eines bestimmten Symmetriezustands in dem Kern (32) zu ermitteln gestatten, welcher Symmetriezustand das Ergebnis eines Erdschlußfehlers in einem der Leiter (14,15) ist, daß die Detektoreinrichtung (50) einen Differenz-Operationsverstärker (54) hoher Verstärker für die Verstärkung von Signalen enthält, die von der Sekundärwicklung (38). des Transformators (30) geliefert werden, daß Einrichtungen (.69) vorgesehen sind, die das Auftreten eines bestimmten Ausgangspegels an dem Verstärker (54) ermitteln, daß Einrichtungen (104) zur Erregung der elektromagnetischen Einrichtung (20) in Abhängigkeit von der Feststellung, des genannten Pegels vorgesehen sind, daß Tasteinrichtungen (66) vorgesehen sind, die lediglich während alternierender Halbperioden der Netzspannung eine Tastung des Ausgangssignals des Verstärkers (54) bewirken, daß eine Integratoreinrichtung (69) vorgesehen ist, die das Ausgangssignal der Tasteinrichtungen (66) integriert und glättet, daß eine Einrichtung (80) vorgesehen ist, die einen Halbleiterschalter (82) in dem Fall einzuschalten gestattet, daß das Integrator-Ausgangssignal den Wert Null erreicht, und daß der Halbleiterschalter (82) eine niederohmige Verbindung der elektromagnetischen Einrichtung (20) mit den Leitern (14>15) zum Zwecke der Öffnung der Unterbrecherkontakte (26) herstellt.

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8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromübertrager (104) mit einer einen relativ starken Draht aufweisenden Sekundärwicklung (108) in Reihe zu dem genannten anderen Leiter (14) geschaltet ist und daß der Stromübertrager (104) eine aus relativ schwachem Draht bestehende Primärwicklung (110) aufweist, die über eine 3trombegrenzungsimpedanz (116) an einer Speisestromquelle (28) angeschlossen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (116) einen Teil der Detektoreinrichtung (50) umfaßt.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung (20) in Reihe zu der Impedanz (16) und der Primärwicklung (110) des Stromübertragers (104) geschaltet ist, wobei bei Nichtvorliegen eines Erdschlußfehlers der durch die genannte Primärwicklung (110) fließende Strom wesentlich größer ist als derjenige Strom, der in der Sekundärwicklung (108) des Stromübertragers (104) hervorzurufen ist, um einen Betrieb der Detektoreinrichtung (50) dann zu ermöglichen, wenn der andere Leiter (14) nahe einer an der Leitung (14,15) angeschlossenen Last (Ht) eine Erdung erfährt.

11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tasttransistor (66) vorgesehen ist, der das .oisgangssignal des Verstärkers (54) über seine Kollektor-Emitter-Strecke während alternierender Halbperioden der Netzspannung weiterzuleiten gestattet, daß eine Miller-Integratorsehaltung (69) vorgesehen ist, die

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Signale von dem Tasttransistor (66) aufnimmt, daß die Miller-Integratorschaltung (69) eine Emitter-Basis-Diode eines Transistors enthält und daß eine Temperaturkompensationsdiode (64) mit dem Verstärker (54), dem Tasttransistor (66) und dem/Transistor (74) unter Bildung einer Brückenschaltung mit solcher Polung verbunden ist, daß der durch die Temperatur beeinflußte Widerstand sich in dem Kompensationsdioden-Transistor (66) ändert»

12. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (116) zwischen der Eingangsseite der ersten Primärwicklung (34) und der Ausgangsseite der zweiten Primärwicklung (36) des Transformators (30) angeschlossen ist, derart, daß bei Vorhandensein eines Erdschlußfehlers in dem ersten Leiter (15) eine Brücke mit einer Erdungsimpedanz (R^) gebildet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Strombegrenzungsimpedanz (116) so .gewählt ist, daß die Primärwicklung (110) des Stromüber- * tragers (104) einen Erregerstrom erhält, der etwa.das Zweifache des Wertes des zu ermittelnden Erdschlußfehlerstromes ist.

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