DE2633786C2

DE2633786C2 - Schaltungsanordnung zur Überprüfung von Schutzkontakt-Steckdosen

Info

Publication number: DE2633786C2
Application number: DE2633786A
Authority: DE
Inventors: Günter 8500 Nürnberg Roppelt; Herbert Ziegler
Original assignee: Metrawatt 8500 Nuernberg GmbH; Metrawatt GmbH
Current assignee: ABB Metrawatt GmbH
Priority date: 1976-07-28
Filing date: 1976-07-28
Publication date: 1982-12-23
Also published as: DE2633786A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überprüfung von Schutzkontakt-Steckdosen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. ίο Bei der Überprüfung von Schutzkontakt-Steckdosen müssen folgende Fragen geklärt werden:

1. Sind Phase und Nulleiter angeschlossen? (Spannung zwischen Phase und Nulleiter) 2. Ist der Schutzleiter angeschlossen? (Spannung zwischen Phase und Schutzleiter)

3. Führt der Schutzleiter eine unzulässige Spannung gegen Erde⁹

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6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Phase und Nulleiter (2,3) eine Glimmlampe (G 1) liegt.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Gleichrichter (D3, D4, D5) und Transistoren (Ti, T2) so gewählt ist, daß ein Überschreiten der zulässigen Potentialdifferenz zwischen FingerkonZur Klärung der Fragen 1 und 2 bedarf es keiner besonderen technischen Mittel. Mit einem geeigneten Voltmeter oder mit einer Glimmlampe kann geprüft werden, ob zwischen den jeweiligen Anschlüssen eine Spannung anliegt Eine Potentialmessung des Schutzleiters gegen Erde, bei der das Erdpotential über einen Fingerkontakt zu bilden ist, bedarf dagegen besonderer Maßnahmen. Der vom Fingerkontakt über den menschlichen Körper gegen Erde abfließende Strom darf aus Sicherheitsgründen einen Wert von 0,7 m A ~ bei 220 V nicht überschreiten. Bei kleineren Spannungen wird der Strom so niedrig, daß er weder zur Anzeige mit einem normalen Voltmeter noch mit einer lichtstarken Glimmlampe ausreicht.

Bei einer bekannten Schaltung wird deshalb die am Schutzleiter anliegende Spannung gleichgerichtet und ein Kondensator aufgeladen, der sich dann stoßweise über eine Glimmlampe entlädt. Bei niedrigem Ladestrom liegen jedoch beachtliche Ladezeiten zwischen den zum Leuchten der Glimmlampe führenden einzelnen Entladestromstößen. Verzögerungen dieser Art sind bei Prüfarbeiten selbstverständlich unerwünscht.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Prüfschaltungen, die sich einer Glimmlampe bedienen, ist deren relativ hohe Zündspannung, die erst dann eine Signalgabe ermöglicht, wenn der Schutzleiter eine entsprechend hohe Spannung gegen Erde führt. Die Prüfung wäre zuverlässiger, wenn die Signalgabe schon bei wesentlich kleineren Spannungen (< 60 V) erfolgen würde.

Es ist zwar eine Prüfschaltung bekannt, die es erlaubt so auch Schutzleiterspannungen <60V zu signalisieren (DD 1 15 301), sie benötigt hierzu aber eine große Zahl relativ aufwendiger Bauelemente. So erfolgt die Signalisierung von unzulässigen Schutzleiterspannungen mit Hilfe eines Verstärkers, dem zwei Glimmlampen nachgeschaltet sind. Außerdem wird zur Überprüfung, ob der Schutzleiter angeschlossen ist, ein zusätzliches Signalelement (Glühlampe) mit vorgeschaltetem Netzteil verwendet.

Aus einer weiteren Vorveröffentlichung (DE-AS fco 10 42 752) ist eine Prüfschaltung bekannt, bei der eine Glimmkippschaltung, die einseitig mit dem Schutzleiter verbunden ist, über zwei Dioden mit Strom versorgt wird. Die an Phase und Nulleiter liegenden Dioden haben eine Gleichrichterfunktion, so daß auf die μ Polarität des Steckers nicht geachtet werden muß. Die Prüfschaltung fällt jedoch nicht unter die Gattung des Anmeldungsgegenstandes, da sie auf die Prüfung von Geräten und nicht von Steckdosen gerichtet ist.

Außerdem wird beim Anmeldungsgegenstand keine Glimmkippschaltung verwendet

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung zur Überprüfung von Schutzkontakt-Steckdosen zu schaffen, die es ermöglicht, die eingangs genannten Prüfungen unter Überwindung der genannten Nachteile bekannter Schaltungen mit möglichst geringem Aufwand durchzuführen. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs genannten Art durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. WeLere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den bnteransprüchen genannt.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben:

Die Schaltung zeigt drei Prüfeingänge 1 bis 3, von denen einer mit dem Schutzleiter 1 und die beiden anderen je nach Polung mit Phase oder Nulleiter verbunden sind. Die Wirkungsweise der Schaltung ist von der Polung unabhängig, da Phase und Nulleiter über Gleichrichterdioden Di, DI miteinander verbunden sind.

Die Gleichrichter Di, DI laden über einen Vorwiderstand RI einen Kondensator CX, der mit seinem zweiten Anschluß am Schutzleiter-Prüfeingang 1 liegt, mit einer positiven Spannung auf. Eine Glimmlampe CI ist der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors TX parallelgeschaltet und liegt außerdem über einen Widerstand RZ parallel zum Kondensator CX. Ist der Transistor TX gesperrt, so kann sich der Kondensator Cl über die Glimmlampe GI entladen, andernfalls fließt der Strom über den als Kurzschluß wirkenden Transistor Ti.

Seine Steuerspannung erhält der Transistor TX mit Hilfe eines Kondensators CI. Zur Stromverstärkung und Invertierung ist noch eine Transistorstufe mit dem Ji Transistor TI und den Widerständen R 4 und R 5 zwischengeschaltet. Der Kondensator Cl, der mit einem Pol wiederum am Schutzleiterprüfeingang liegt, wird über den Fingerkontakt FK aufgeladen, sobald am Schutzleiter eine Spannung gegen Erde liegt. Der tu Ladestrom fließt dabei vom Fingerkontakt über einen Widerstand /?7, eine Gleichrichterdiode D 4 und eine Zenerdiode £>3 zum Kondensator C2. Mit Hilfe der Zenerdiode D 3 kann die Ansprechschwelle der Schaltung auf einen gewünschten Wert erhöht werden. « Die negative Halbwelle des Ladestromes fließt vom Fingerkontakt über die Gleichrichterdiode D 5 zum Schutzleiter, wird also kurzgeschlossen. Der Widerstand /?6 reduziert die Speicherzeit des Kondensators Cl, damit Tl nicht wesentlich langer gesteuert bleibt als der Fingerkontakt FK berührt wird.

Über einen Taster TA und einen Widerstand R 8 kann die am Kondensator Ci liegende Spannung auf den Fingerkontakt FK gelegt werden. Da diese Spannung bewirkt, daß der Transistor Tl in den Durchlaßzustand und der Transistor Ti in den Sperrzustand gesteuert werden, fließt ein Strom über die Glimmlampe G 2, sofern der Schutzleiter angeschlossen ist. Gleichzeitig zeigt diese Prüfung auch, daß an »Phase« Spannung liegt. Eine weitere Glimmlampe G 1 mit dem Vorwiderstand R1 zeigt an, ob außer der Phase auch der Nulleiter angeschlossen ist.

Die Schaltung erlaubt somit die Überprüfung einer Schutzkontakt-Steckdose nach allen eingangs genannten Kriterien. Die Prüfung ist extrem einfach, da nur ein Fingjrkontakt berührt und eine Taste gedrückt werden müssen, um eine sichere und eindeutige Signalgabe zu erzielen. Das bei anderen Schaltungen bisweilen erforderliche Umpolen der Prüfeingänge entfällt. Der Glimmlampenstrom ist auf ca. 3 mA eingestellt, so daß diese hell leuchtet. Die Ansprechschweile der Schaltung ist durch die Zenerdiode D3 so einstellbar, daß auch kleine Spannungen des Schutzleiters gegen Erde signalisiert werden. Es ergeben sich folgende Prüfaussagen:

A Scl.utzkontakt-Steckdose in Ordnung:

&\ Glimmlampe G i leuchtet

b) Glimmlampe G1 leuchtet nur bei Tastendruck

B Schutzkontakt-Steckdose zeigt Mangel

1. Phase und/oder Nulleiter sind nicht angeschlossen: Glimmlampe G X leuchtet nicht.

2. Schutzleiter ist nicht angeschlossen:

a) Glimmlampe G i leuchtet

b) Glimmlampe G 2 leuchtet nicht bei Tastendruck.

3. Schutzleiter führt unzulässige Spannung gegen Erde:

Glimmlampe GI leuchtet bei Berühren des Fingerkontaktes.

Es sei noch erwähnt, daß der Kondensator Cl eine reine Glättuiigsfunktion hat und nicht etwa in Verbindung mit der Glimmlampe ein Kippverhalten der Schaltung bewirkt. Für die prinzipielle Wirkungsweise der Schaltung ist der Kondensator Cl ebenso wie der Kondensator Cl nicht erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für ein in eine zu überprüfende Schutzkontakt-Steckdose einsteckbares Prüfgerät mit aus der Spannung der Steckdose gespeisten Signaleiementen, vorzugsweise Glimmlampen, zur Signalisierung des vorschriftsmäßigen Anschlusses aller Anschlußleiter der Steckdose und Überprüfung der ordnungsgemäßen Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen, mit einem Fingerkontakt, durch dessen Berührung die prüfende Person mit ihrem Körper eine leitende Verbindung zum Erdpotential herstellt und dadurch einen im Prüfgerät enthaltenen Stromkreis für die Überprüfung und Signalisierung einer einen gewissen Wert überschreitenden Potentialdifferenz zwischen Schutzleiter und Erde schließt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalisierung der Überschreitung der festgelegten Potentialdifferenz eine Glimmlampe (G 2) dient, die mit ihrem Vorwiderstand (R 3), einem Kondensator (Ci) parallelgeschaltet ist, der einerseits über einen Widerstand (R 2) und je eine von zwei gleichgepolten Dioden (D 1, D 2) an den Phasenleiter (3 bzw. 2) und den Nulleiter (2 bzw. 3) und andererseits an den Schutzleiter (1) angeschlossen ist, und daß dieser Glimmlampe ein elektronischer Schalter (Ti) parallelgeschaltet ist, der durch eine die Potentialdifferenz überwachende Anordnung die Glimmlampe kurzschließt bzw. bei umgekehrter Polarität den Kurzschluß beendet, wenn die überwachte Potentialdifferenz einen kritischen Wert überschreitet.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektronischer Schalter ein Schalttransistor (Ti) dient, dessen Kollektor-Emitter-Strecke der Glimmlampe (G 2) so parallelgeschaltet ist, daß der Emitter am Schutzleiter (1) liegt und die zur Ansteuerung der Basis benötigte Gleichspannung mit Hilfe eines Kondensators (C2) erzeugt wird, der mit einem Pol ebenfalls am Schutzleiter (1) und mit dem anderen Pol über einen Gleichrichter (D 4) und einen Vorwiderstand (R 7) am Fingerkontakt (FK) liegt, und daß ein zweiter Gleichrichter (D5) mit dem ersten so verbunden ist, daß er eine Halbwelle über den Schutzleiter (1) kurzschließt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert des ersten Gleichrichters (D 4) durch eine in Reihe geschaltete Zenerdiode (D 3) erhöht ist.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kondensator (C2) und den Schalttransistor (Ti) eine weitere Transistorstufe (T2, R 4, R 5) geschaltet ist, die zur Phasenumkehr und Stromverstärkung dient.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taster vorgesehen ist, der bei Betätigung eine von der Phase (Ph) abgeleitete Gleichspannung auf den Fingerkontakt takt (FK) und Schutzleiter (SL) zum Leuchten der Glimmlampe (G 2) führt.