DE2642430A1

DE2642430A1 - Fault current protective switch - keeps flux in transformer core constant by current in coil, used as criterion for disconnection

Info

Publication number: DE2642430A1
Application number: DE19762642430
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Gath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1978-05-03
Also published as: LU76991A1

Abstract

A fault current protective switch is so used. It is so designed that the induction flux which is normally induced by the fault current in the core of a sum current transformer is maintained either at zero, or at different but constant value. The flux which is required for this purpose is generated by a current flowing through a transformer coil. Disconnection for protection of personnel from electric shock depends directly or indirectly on the current, or a value derived from it.

Description

Fehlerstromschutzs chal ter Residual current circuit breaker

Die Erfindung betrifft Fehlerstromschutzschalter' welche vor allem den Menschen vor elektrischen Schlägen schützen sollen0 Dieses Ziel versuchte man bisher zu erreichen, indem man folgende Aufgaben mit mehr oder weniger Erfolg löste: 1) der Schalter 8011 schon auf Fehlerströme von geringer Stärke reagieren und abschalten 2) der Schalter soll auch auf gleichstromhaltige Fehlerströme ansprechen, wie sie von Geräten mit Gleichrichtern oder den neuerdings immer häufiger anzutreffenden Geräten mit thyristorgesteuerter Leistung verursacht werden können.The invention relates to residual current circuit breakers' which above all to protect people from electric shocks0 This goal was tried can be achieved so far by solving the following tasks with more or less success: 1) the switch 8011 already reacts to fault currents of low magnitude and switches off 2) the switch should also respond to residual currents containing DC currents, like them of devices with rectifiers or those that have recently become more common Devices with thyristor-controlled power.

Die erste Aufgabe ist an sich befriedigend gelöst. Es lassen sich Schutzschalter bauen9 welche schon bei einem Behlerstrom von 5 mA abschalten9 bei einer Stromstärke also, die keine allzu starken Muskelverkrampfungen auslöst, sodass man sich normalerweise aus eigener Kraft von der Stromeinwirkung befreien kanne So empfindliche Schutzschalter konnten sich aber bisher in der Praxis nicht durchsetzen. Viele Verbraucher lehnen sogar die von den Fehlerstromschutzschalterfabrikanten allgemein propagierten Schalter mit dem viel höheren Abschaltsohwellwert von 30 mA Fehlerstrom ab, weil allzuhäufige Fehlabschaltungen auftreten. Ein typiseher Fall ist in der Elektrotechnischen Zeitschrift 6 + 7 / 76 etz b vom 26e3.76 auf Seite 165 als "3. Beispiel" aufgeführte Hier wird dargelegt, wie in einem grossen Industrieunternehmen auf die Sicherung der Steckdosenanschlüsse mit Pehlerstromschutzschaltern verzichtet wurde, weil die Kosten für Massnahmen zur Vermeidung von Fehlabschaltungen allzu hoch geworden wären0 Obwohl die Hersteller der Schutzschalter und namhafte Fachleute immer wieder darauf hinweisend dass die wirklichen Ursachen der Fehlabschaltungen in Installationsfehlern zu suchen sind, konnte sich im vorliegenden Fall nicht einmal der allgemein empfohlene Schutzschalter mit 30 mA Abschaltfehlerstrom durchsetzen.The first task is solved satisfactorily in itself. It can be Build circuit breakers9 which switch off at a fault current of 5 mA9 at a current strength that does not cause excessive muscle spasms, so that one can normally free oneself from the effects of the current by one's own strength Such sensitive circuit breakers have so far not been able to establish themselves in practice. Many consumers even reject those from the residual current circuit breaker manufacturers Generally propagated switches with the much higher cut-off threshold value of 30 mA fault current, because too frequent false shutdowns occur. A typist Case is in the electrical engineering magazine 6 + 7/76 etz b from 26e3.76 on Page 165 listed as "3rd example" Here it is shown how in a large one Industrial companies on securing the socket connections with fault current circuit breakers was waived because of the cost of measures to avoid false shutdowns would have become too high, although the Circuit breaker manufacturer and well-known professionals repeatedly pointing out the real causes the faulty shutdowns are to be found in installation errors, could be found in the present Not even the generally recommended circuit breaker with 30 mA switch-off fault current push through.

Es wäre sehr zu wünschen, dass der Schutzschalter auf jeden Fall abschaltet, wenn ein über einen Menschen fliessender F lerstr so stark ist, dass dieser sich infolge Muskelverkrampfung nicht mehr aus eigener Kraft von der Einwirkung des Stroms befreien kann0 Das wurde bedeuten, dass ein Schutzschalter bei Fehlerströmen von 10-15 m& abschalten soll. Es wäre sogar ein Schutzschalter nötig, der schon bei 0,5 mA abschaltet, wenn man auch Sekundarunfälle vermeiden Will, das heisst Unfälle, die durch die Schreck- und Schockwirkung des elektrischen Stromdurchgangs auf das Nervensystem verursacht werden0 Fehlerstromschutzschalter der heutigen Bauart gewährleisten in vielen Fällen weder einen störungsfreien Betrieb, noch befriedigen sie die Forderungen nach einem erhöhten Unfallschutz.It would be very much to be hoped that the circuit breaker would switch off in any case, when a river flowing over a person is so strong that it becomes as a result of muscle spasms no longer under their own power from the effect of the current 0 That would mean that a circuit breaker in the event of fault currents of 10-15 m & should switch off. It would even need a circuit breaker that would switches off at 0.5 mA if one also wants to avoid secondary accidents, that is Accidents caused by the shock and shock effect of the passage of electrical current on the nervous system0 Residual current circuit breaker of today's design In many cases, they do not guarantee trouble-free operation, nor are they satisfactory the demands for increased accident protection.

Um beide Ziele zu erreichen,wird erfindungsgemäss die neue Aufgabe gestellt, die Abschaltung des Schutzschalters von der Grösse der Anderung des Fehlerstromes in einer gegebenen Zeit abhängig zu machen. Bisher war die Abschaltung abhängig davon, ob der Fehlerstrom einen vorgegebenen Wert, etwa 30mA überschreitet. Dieser Fehlerstrom ist gleich der Differenz der Ströme in den durch den Wandler geführten Leitern0 Gemäss der neuen Aufgabenstellung wird die Differenz des gerade fliessenden Fehlerstromes gegenüber einem vorher gewesenen Fehl erstrom untersucht0 Dessen Zunahme ist bei Berücksichtigung noch anderer Daten ein ziemlich sicheres Indiz, dass ein Mensch von einem Strom durchflossen wird0 Gemäss der gestellten Aufgabe soll die Abschaltung von den in einer gegebenen Zeit auf tretenden Fehlerstromänderungen abhängig gemacht werden0 Diese Aufgabe lässt sich in drei Teilaufgaben unterteilen: 1) Erfassung der Fehlerstromänderungen #IF 2) Unterscheidung der ungefährlichen von den gefährlichen Fehlerstromänderungen, das heisst von solchen, die fast mit Sicherheit einen ernstzunehmenden Fehler als Ursache haben, wie Stromdurchgang durch einen Menschenkörper oder Verschmoren einer Isolierung0 3) Quantitative Auswertung der als gefährlich erkannten FehlerstromänderungenO Erfassung der Fehlerstromänderungen Es ist möglich, gemäss Patentanspruch 4, den Wechselstromanteil des Fehlerstromes über die Sekundärspule des Summenstromwandlers zu erfassen Günstiger ist es jedoch9 wie in den Patentansprüchen 1, 2 und 3 die Grösse des Konpensationsstromes zu erfassen, der über eine Spule des Summenstromwandlers fliesst und die vom Fehlerstrom hervorgerufene Induktion komsensiert. Der Wert dieses Kompensationsstromes ist dem gesamten Fehlerstrom9 das heisst dem Wechselstromanteil plus Gleichstromanteil, proportional.In order to achieve both goals, according to the invention, the new task set, the disconnection of the circuit breaker on the size of the change in the fault current to make dependent in a given time. So far, the shutdown was dependent whether the fault current exceeds a specified value, about 30mA. This Residual current is equal to the difference of the currents in the through the Converter guided conductors0 According to the new task, the difference of the current flowing fault current compared to a previous fault current examined0 Its increase is quite a bit when other data are taken into account sure indication that a current is flowing through a person0 According to the provided The task is to switch off the fault current changes that occur in a given time be made dependent0 This task can be divided into three sub-tasks: 1) Detection of the changes in residual current #IF 2) Differentiation of the non-hazardous of the dangerous changes in residual current, that is, of those that are almost with Security caused by a serious flaw such as continuity of electricity a human body or scorching an isolation0 3) Quantitative evaluation the residual current changes recognized as dangerous O Detection of the residual current changes It is possible, according to claim 4, the alternating current component of the fault current to be recorded via the secondary coil of the summation current transformer, however, it is cheaper9 as in claims 1, 2 and 3 to detect the magnitude of the compensation current, which flows over a coil of the summation current transformer and the one caused by the fault current Induction compromised. The value of this compensation current is the total fault current9 that is, the AC component plus the DC component, proportional.

Um die innerhalb von beispielsweise 2 Sekunden auftretenden Fehlerstromänderungen festzustellen, kann eine Subtrahierschaltung einen 2 Sekunden vorher gewesenen und gespeicherten Wert As von dem gerade auftretenden momentanen Wert Am subtrahieren.About the changes in fault current that occur within, for example, 2 seconds determine, a subtracting circuit can be a 2 seconds before and Subtract the stored value As from the currently occurring value Am.

Erkennung der gefährlichen Fehlerstromänderungen Durch die in Anspruch 14 vorgeschlagene Massnahme bleibt der für die eventuelle Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters massgebende Wert #A von einer durch das Schalten eines Gerätes hervorgerufenen Fehlerstromänaerung ß IFsch unbeeinflusst. Letztere stellt normalerweise keine Gefahr für den Menschen dar una soll daher keine Abschaltung bewirken. Zur Erkennung solcher, mit grosser Wahrscheinlichkeit ungefährlicher Fehlerstromämderungen gibt es mehrere Möglichkeiten 1. Feststellung einer starken Änderung des Betriebsstromes innerhalb einer Zeit, welche der normalen Dauer eines Schaltvorgangs entspricht 2. Feststellung von hochfrequenten Spannungen, wie sie von funkenbildenden mechanischen Schaltern erzeugt werden, mittels Schwingungskreisen und Verstärkern wie in Rundfunkempfängern 5. Feststellung, dass der Quotient aus der zweiten Ableitung des betriebsstromes nach der Zeit dividiert durch den Augenblickswert aes Betriebsstromes ungleich ist dem Quotient aus der 2. Ableitung aer Netzspannung nach der Zeit aiviaiert durch den Augenblickswert der Netzspannung.Detection of dangerous fault current changes. The measure proposed in claim 14 does not affect the value #A, which is decisive for the eventual disconnection of the residual current circuit breaker, from a fault current change ß IFsch caused by switching a device. The latter does not normally pose a threat to humans and should therefore not cause a shutdown. There are several options for detecting such fault current changes with a high probability of being harmless: 1.Detection of a strong change in the operating current within a time which corresponds to the normal duration of a switching process 2.Detection of high-frequency voltages, such as those generated by spark-generating mechanical switches, by means of oscillation circuits and amplifiers as in radio receivers 5. Finding that the quotient of the second derivative of the operating current divided by the instantaneous value of the operating current is not equal to the quotient of the second derivative of the mains voltage after time activated by the instantaneous value of the mains voltage.

Die Schaltung muss aber auch eine Fehlerstromänderung, die durch Anderung der Netzspannung hervorgerufen wird, von einer solchen unterscheiden, welche von einem einen Menschen durchfliessenden Strom hervorgerufen wird0 Sie soll daher den Fehlerstrom durch die Spannung9 welche ihn verursacht, dividiereine So ist der Einfluss der Netzspannungsänderungen eliminiert. Das Resultat dieser Division ist ein Leitwert.However, the circuit must also have a fault current change that by Change in the mains voltage is caused by such a difference is caused by a current flowing through a person0 It should therefore the fault current by the voltage 9 which causes it, divide a So is the Influence of line voltage changes eliminated. The result of this division is a conductance.

In den Ansprüchen 4, 5 und 6 kann mit Effektivwerten gerechnet werdeno Hier ist der Leitwert mit Y bezeichnet9 da er eine ohmsche und eine kapazitive Komponente enthält. Die Division des Fehlerstromes durch die Spannung (uAS + uNS), gemäss den Ansprüchen 4, 5 und 6, kann auch bei Fehlerstromschutzschaltern verwendet werden, welche die Abschaltung lediglich von dem Betrag des Quotienten,nicht aber von dessen Anderung, abhängig machen. Dies gilt auch für Schutzschalter nach Anspruch 7.In claims 4, 5 and 6, effective values can be used for calculations Here the conductance is labeled Y9 because it has an ohmic and a capacitive component contains. The division of the fault current by the voltage (uAS + uNS), according to the Claims 4, 5 and 6, can also be used for residual current circuit breakers, which the disconnection only from the amount of the quotient, but not from it Change, make dependent. This also applies to circuit breakers according to claim 7.

Bei Schaltungen gemäss Anspruch b 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 wird der Einfluss der Netzspannungsänderung vermieden, wenn man für A den ohmschen Leitwert G oder die Kapazität C einführt.With circuits according to claim b 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 and 15 the influence of the mains voltage change is avoided if the ohmic one is used for A. Introduces conductance G or capacitance C.

Quantitative Auswertung der Fehlerstromänderungen.Quantitative evaluation of the changes in fault current.

In Anspruch 8 ist ausgedrückt, dass die Grösse Wg, deren Wert dafür massgebend ist, ob eine Abschaltung erfolgt oder nicht, eine Funktion von # #A sein soll, wobei A beispielsweise der Fehlerstrom sein kann, wobei die gewahlte Funktion etwa Wg = (#iF)² oder Wg = ( G)2 11 sein kann. In Patentanspruch # wird auch die Zeit in die Grösse Wg eingeführt. Dann kann sein.In claim 8 it is expressed that the variable Wg, the value of which is decisive for whether a shutdown occurs or not, should be a function of # #A, where A can be the fault current, for example, the selected function about Wg = (# iF) ² or Wg = (G) 2 11 can be. In claim # the time is also introduced into the quantity Wg. Then can be.

Herleitung der Gleichungen, welche zur Berechnung des ohmschen Leitwertes und der Kapazität verwendet werden. Derivation of the equations that are used to calculate the ohmic conductance and capacity can be used.

Der Fehlerstrom ist durch folgende Gleichung gegeben: Die hier und in dem weiter folgenden Text verwendeten Buchstaben und Indizes haben dabei folgende Bedeutungen: t G ohmscher Leiwert, C Kapazität, A Aussenleiter, E Erde, N Nulleiter, S SchutzleiterF t Zeit, u Spannungsaugenblickswert0 Zwischen den Buchstaben G oder C oder u und seinen ersten Index wird das Wort "zwischen" eingeschoben, zwischen den ersten und zweiten Indexbuchstaben das Wort undO Also bedeutet GAE ein ohmscher Leitwert zwischen Aussenleiter und Erde. uAE bedeutet einen Spannungsaugenblickswert zwischen Aussenleiter und Erde0 Nimmt man nun an, dass die Länge des zum Hausinstallationsnetz gehörenden Nulleitere gleich sei der Länge des zum Hausinstallationsnetz gehörenden Aussenleiters, so sind auch die für den Fehlerstrom massgebenden ohmschen Leitwerte G und die Kapazitäten gleich, also GNE = GAE 9 CNE = CAE , GNS = GAS 9 CNs = CAS Durch Einsetzen findet man In einem Verteilungsnetz9 wo die Erdung als Schutzmassnahme vorgeschrieben ist, gilt mit genügender Genauigkeit uNs = uNE und uAS = UAE Die Gleichung ist richtig unter der Voraussetzung, dass der ohmsche Leitwert des Mauerwerkes, welcher mit dem kapazitiven Leitwert in Serie liegt, gegenüber letzterem gross ist und vernachlässigt werden kann. Sollte dies in der Praxis nicht immer in ausreichendem Masse zutreffen, so kann man die Leiter in elektrisch leitenden Rohren verlegen und letztere mit dem Schutzleiter verbinden. Wendet man diese Massnahme auch dort an, wo die Nullung als Schutzmassnahme vorgeschrieben ist, und haben die meisten Geräte ein metallisches Gehäuse, das über den Schutzleiter mit dem Nulleiter verbunden ist, so wird GAE klein gegenüber GAS und CAE klein gegenüber CAS , so dass man die Gleichung (701.) schreiben kann Der Effektivwert eines sinusförmigen Fehlerstromes ist dann proportional dem Auadruck (uAs + uNS), bei einer Anlage mit Nullung sowohl wie bei einer solchen mit Schutzerdung. Man kann daher mit einer geeigneten Rechnerschaltung den Effektivwert des Fehlerstromes durch den Effektivwert von (uAs + UN) dividieren und hat damit den Scheinleitwert, wie er für eine Schaltung nach Anspruch 4 benötigt wird0 Es kann, statt des Effektivwertes, auch ein anderer im Sinne des Patentanspruches 4 geeigneter Wert des Pehlerstronies oder der Aussenleiter- oder Nulleiterspannung benutzt werden, beispielsweise der sogenannte Gleichrichtwert, also das arithmetische Mittel einer Halbwelle oder etwa der Scheitelwert, Die Gleichung (7020) kann man nach der Zeit differenzieren: Aus den Gleichungen (7.20) und (8.1.) findet man für eine Anlage mit Schutzerdung (7.5.) Man kann die Gleichung differenzieren und findet dann für eine Anlage mit Nullung 2 Gleichungen, welche sich von den Gleichungen (bo28) und (8o3o) nur dadurch unterscheiden9 dass links vom Gleichheitszeichen die Grössen GAE und CAE fehlen.The fault current is given by the following equation: The letters and indices used here and in the following text have the following meanings: t G ohmic conductor value, C capacitance, A outer conductor, E earth, N neutral conductor, S protective conductor F t time, u instantaneous voltage value 0 between the letters G or C or u and its first index is inserted the word "between", between the first and second index letters the word undO So GAE means an ohmic conductance between outer conductor and earth. uAE means an instantaneous voltage value between the outer conductor and earth0 If one now assumes that the length of the neutral conductor belonging to the house installation network is the same as the length of the outer conductor belonging to the house installation network, then the ohmic conductance values G and the capacities, which are decisive for the fault current, are the same, i.e. GNE = GAE 9 CNE = CAE, GNS = GAS 9 CNs = CAS By inserting one finds In a distribution network9 where earthing is prescribed as a protective measure, uNs = uNE and uAS = UAE applies with sufficient accuracy The equation is correct provided that the ohmic conductance of the masonry, which is in series with the capacitive conductance, is large compared to the latter and can be neglected. If this does not always apply to a sufficient extent in practice, the conductors can be laid in electrically conductive pipes and the latter can be connected to the protective conductor. If this measure is also used where zeroing is prescribed as a protective measure, and most devices have a metallic housing that is connected to the neutral conductor via the protective conductor, then GAE is small compared to GAS and CAE is small compared to CAS, so that one can write the equation (701.) The effective value of a sinusoidal fault current is then proportional to the external pressure (uAs + uNS), both for a system with zeroing and for one with protective earthing. One can therefore divide the effective value of the fault current by the effective value of (uAs + UN) with a suitable computer circuit and thus have the admittance value as it is required for a circuit according to claim 4 Claim 4 suitable value of the Pehlerstronies or the outer conductor or neutral conductor voltage can be used, for example the so-called rectification value, i.e. the arithmetic mean of a half-wave or the peak value, equation (7020) can be differentiated according to time: The equations (7.20) and (8.1.) Can be found for a system with protective earthing (7.5.) One can use the equation differentiate and then find 2 equations for a system with zeroing, which differ from equations (bo28) and (8o3o) only in that the quantities GAE and CAE are missing to the left of the equal sign.

Man kann daher dieselbe Rechenschaltung verwenden, einerlei ob die Schutzerdung oder die Nullung als Schutzmassnahme angewendet wird.One can therefore use the same arithmetic circuit, regardless of whether the Protective grounding or zeroing is used as a protective measure.

Ein Fehlerstromschutzschalter mit einer geeigneten Rechenschaltung berechnet den Wert von G auch dann noch, wenn die Netzspannung sehr weit unter ihrem Sollwert liegt Daraus ergibt sich die Möglichkeit eine Schalterart, nachstehend mit WE bezeichnet, zu bauen, die nach einer durch einen Behler hervorgerufenen Abschaltung automatisch wieder einschaltet, wenn dieser Fehler aufhört zu bestehen, oder eine Schalterart, nachstehend mit GE bezeichnet, welche das Hausinstallationsnetz nur dann unter Betriebsspannung (normal 220 Volt) setzt, wenn ein Gerät eingeschaltet wird, das heisst nur dann, wenn auch wirklich Strom gebraucht wird0 Ein Schalter der Bauart WE möge für zwei Schaltzustände A und B gebaut seine Im Schaltzustand A ist der Aussenleiter ALV des Versorgungsnetzes mit dem Aussenleiter ALH der Hausinstallation verbunden, während der Nulleiter NLV des Versorgungsnetzes mit dem Nulleiter NLH der Hausinstallation verbunden ist. Im Schaltzustand B ist die Verbindung ALV mit ALH und jene von NLV mit NLH unterbrochen, während ALH mit dem einen Ende der Sekundärspule eines Transformators verbunden ist, dessen Ausgangsepannung etwa 20 Volt sein soll, während der Leiter mit dem anderen winde der Sekundärspule dieses Transformators und ausserdem mit dem Schutzleiter des Hausinstallationsnetzes verbunden isto Das Hausinstallationsnetz ist im Schaltzustand B also nur an eine niedrige Spannung von 20 Volt, im Schaltzustand A dagegen an die Netzspannung, welche in Westeuropa normalerweise 220 Volt ist, angeschlossene Ein solcher Schalter soll so gebaut sein, dass er auch im Zustand B den Leitwert G kontrolliert, dass er vom Zustand B in den Zustand A schaltet9 respektiv im Zustand A verbleibt, wenn die Zunahme des Leitwertes G in zwei Sekunden weniger als etwa 220 E betragt, und dass er wieder vom Zustand A in den Zustand B schaltet, wenn die Zunahme des Leitwertes G in zwei Sekunden mehr als 1/220 k# beträgt. Berührt ein Mensch ein spannungführendes Geräteteil oder einen spannungführenden Leiter währenddem der Schalter sich im Schaltzustand B befindet, und ist aer Widerstand RSF des dabei entstehenden Strompfades grösser als 220 k#, , so kann der Schalter in den Zustand A umschalten. 220 V Der alsdann durch den Menschen fliessende Strom, IM= , 220 k# ist geringer als 1 mA und damit ungefährlich. Ist jedoch infolge der Berührung durch den Menschen der Widerstand kleiner als 220 k£, so unterbleibt das Umschalten in den Zustand A während mindestens 2 Sekunden. Nur wenn in der Folge der Strom um weniger als 2 mA in 2 Sekunden ansteigt, soll eine Umschaltung in den Zustand A möglich sein. Der betroffene Mensch hat dann genügend Zeit, sioh von der Einwirkung dieses langsam steigenden Stromes zu befreien und wird dies auch tun, da er den Strom schon bei ungefährlichen Werten sehr unangenehm verspürt.A residual current circuit breaker with a suitable computing circuit calculates the value of G even if the mains voltage is very far below yours Setpoint is This gives the possibility of a switch type, below denoted by WE, to be built after a shutdown caused by a fault automatically turns on again if this error ceases to exist, or a Switch type, hereinafter referred to as GE, which the house installation network only then goes under operating voltage (normally 220 volts) when a device is switched on that means only when electricity is actually needed0 A switch the type WE may be built for two switching states A and B. In the switching state A is the external conductor ALV of the supply network with the external conductor ALH of the building installation connected, while the neutral conductor NLV of the supply network with the neutral conductor NLH the house installation is connected. In switching state B, the connection is ALV with ALH and those of NLV with NLH interrupted, while ALH with one end of the secondary coil a transformer is connected, the output voltage of which should be around 20 volts, while the conductor winds with the other of the secondary coil of this transformer and is also connected to the protective conductor of the house installation network in switching state B is therefore only at a low voltage of 20 volts, in switching state A on the other hand to the mains voltage, which in Western Europe is normally 220 volts, connected Such a switch should be built in such a way that it is also in the state B controls the conductance G so that it switches from state B to state A9 respectively remains in state A if the increase in the conductance G in two seconds is less than about 220 E, and that it returns from state A to state B switches if the increase in the conductance G in two seconds is more than 1/220 k # amounts to. If a person touches a live device part or a live one Conductor while the switch is in switching state B and is the resistance RSF of the resulting current path is greater than 220 k #, then the switch switch to state A. 220 V The current then flowing through the person, IM =, 220 k # is less than 1 mA and therefore harmless. However, as a result of the If there is contact with a person with a resistance of less than 220 k £, this does not occur Switch to state A for at least 2 seconds. Only if in the episode the current increases by less than 2 mA in 2 seconds, a switchover to the State A may be possible. The affected person then has enough time, sioh from the To free the influence of this slowly rising current and will also do so, because he feels the current very uncomfortably even at non-dangerous values.

Für einen Schalter der Bauart GE muss noch eine andere Bedingung erfüllt sein, damit er in den Zustand A umschaltet.Another condition must be met for a GE type switch Fulfills so that it switches to state A.

Es muss ein Gerat eingeschaltet sein. Dies bedeutet, dass der zwischen dem Aussenleiter ALH des Hausinstallationsnetzes und dem Nulleiter NLH des Hausinstallationsnetze bestehende Widerstand RH kleiner sein muss als ein vorgegebener Wert RHmax . Ist beispielsweise RHmax = 20 k#, so würde schon das Einschalten einer Glühlampe von 15 Watt oder eines Elektrorasierers genügen dass der Schalter das Hausinstallationsnetz unter Betriebsspannung setzt Wird gemäss den Patentansprüchen 1, 2 oder 3 die Induktion auf einem bestimmten Wert festgehalten, so ergeben sich folgende Vorteile: 1) Bei Auftreten eines Fehlerstromes,der Gleichstrom enthält, schaltet der Schutzschalter nicht nur sofort ab, sondern der kern des Wandlers gerät normalerweise auch in diesem Ball nicht in die magnetische Sättigung Er ist also beim Wiedereinschalten des Schalters sofort wieder voll funktionsfähig.A device must be switched on. This means that the between the external conductor ALH of the house installation network and the neutral conductor NLH of the house installation network existing resistance RH must be smaller than a specified value RHmax. is for example RHmax = 20 k #, switching on an incandescent lamp of 15 watts or an electric shaver is enough for the switch to power the house installation network under operating voltage is according to claims 1, 2 or 3 the induction held at a certain value, the following advantages result: 1) At If a fault current that contains direct current occurs, the circuit breaker switches not only immediately, but the core of the converter usually also gets into it Ball not in magnetic saturation So it is when the switch is turned back on fully functional again immediately.

2) Der im Anspruch 1 erwahnte Strom IeG entspricht dem Fehlerstrom mit hoher Genauigkeit. Dies ist eine Voraussetzung, damit die Leitwerte, wie der Wirkleitwert G, die Kapazitat C und sogar deren Augenblickswerte genau errechnet werden können.2) The current IeG mentioned in claim 1 corresponds to the fault current with high accuracy. This is a prerequisite for the conductance values to be like the Conductivity G, capacitance C and even their instantaneous values are precisely calculated can be.

3) Bei Schutzschlatern mit polarisiertem Haltemagnetsystem der bisher üblichen Bauart tritt in gewissen Fällen eine Verzögerung der Abschaltung ein, namlich dann, wenn ein Fehler der eine Abschaltung erfordert, zu einem Zeitpunkt eintritt, wo der in der Sekundärspule des Summenstromwandlers induzierte Strom eine solche Richtung hat, dass er das Magnetfeld des Permanentmagneten verstärkt0 Die Abschaltung erfolgt dann erst, wenn dieser Strom seine Richtung geändert hat9 sodass er das Magnetfeld des Permanentmagneten schwäche Dadurch kann eine Verzögerung der Abschaltung von einer halben Periode oder 10 msec eintreten. Wird gemass Anspruch 1, 2 oder 3 die'Induktion im Kern des Stromsummenwandlers auf einem bestimmten Wert festgehalten, so bleibt das Magnetfeld des Permanentmagneten unbeeinflusst. Tritt aber ein Fehler auf, der eine Abschaltung erforaert, so wird durch eine zusätzliche Schaltung sofort durch einen Stromimpuls von richtiger Grösse und Richtung ein Magnetfeld erzeugt, das dem des Permanentmagneten entgegengesetzt ist und durch magnetische Abstossung eine beschleunigte Abschaltung bewirkt0 Ein weiterer Vorteil der Schaltung ist es, dass bei Fehlern, die keine Abschaltung erfordern, die Sekundärspule des Stromsummenwandlers keinen Strom führt, und daher das Magnetfeld des Permanentmagneten ganz ungestört bleibt Damit ist ein solcher Schalter auch weniger empfindlich gegen Erschütterungen0 Ein Schalter nach Patentanspruch 4 hat den Nachteil, dass der geeignete Wert 9 wie etwa der Effektivwert oder der arithmetische Wert oder der Scheitelwert9 jeweils nur nach einer Halbwelle zur Verfügung steht0 Im Gegensatz hierzu arbeitet ein Schutzschalter nach Patentanspruch 7 oder 8 mit Augenbiickswerten und kann somit beim Auftreten einer gefährlichen Änderung des Fehlerstromes sofort die nötigen Werte berechnen und schneller abschalten0 Gemass Patentanspruch 7 und 8 wird ausserdem die Berechnung der Kapazität vorgeschlagen, welche den Fehlerstrom bestimmte Bei Berührung eines spannungführenden Teils durch einen Menschen tritt eine Kapazitätsänderung auf, welche eine Abschaltung auch dann schon hervorrufen soll, wenn noch gar kein verspürbarer Strom über den Menschenkörper fliesst, wenn also der Mensch beispielsweise auf einem isolierenden Fussboden steht. Ein solcher Schalter schaltet auch dann ab, wenn ein fast den Körper durchfliessender Stromausscnliesslich über den Aussenleiter und den Mittelpunktleiter fliesst 9 weil gleichzeitig ein kapazitiver Strom zur Erde fliesst. Normale Fehlerstromschutzschalter der bisher bekannten Bauart reagieren in diesem Fall überhaupt nicht.3) In the case of protective shutters with a polarized holding magnet system, the previous one With the usual design, there is a delay in shutdown in certain cases, namely when an error that requires a shutdown occurs at a point in time where the one in the secondary coil of the summation current transformer induced Current has such a direction that it intensifies the magnetic field of the permanent magnet0 The switch-off only takes place when this current has changed its direction9 so that it weakens the magnetic field of the permanent magnet. This can cause a delay the shutdown of half a period or 10 msec occur. Is according to the claim 1, 2 or 3 die'induction in the core of the current summing converter to a certain value held, the magnetic field of the permanent magnet remains unaffected. Kick but if an error occurs that requires a shutdown, an additional Switching immediately by a current pulse of the correct size and direction a magnetic field generated, which is opposite to that of the permanent magnet and by magnetic Repulsion causes an accelerated shutdown0 Another advantage of the circuit it is that in the event of errors that do not require disconnection, the secondary coil of the Current summing converter does not carry any current, and therefore the magnetic field of the permanent magnet remains completely undisturbed This means that such a switch is also less sensitive to Vibrations0 A switch according to claim 4 has the disadvantage that the suitable Value 9 such as the root mean square value or the arithmetic value or the peak value9 is only available after a half-wave0 In contrast, it works a circuit breaker according to claim 7 or 8 with Augenbiickswerte and can thus in the event of a dangerous change in the fault current, take the necessary steps immediately Calculate values and switch off faster0 According to claim 7 and 8, the calculation of the capacity is proposed, which is the fault current certain occurs when a person touches a live part a change in capacitance, which then already cause a shutdown should if no noticeable current flows over the human body, if So the person stands on an insulating floor, for example. Such a The switch also switches off when a current flowing through almost the body is impossible 9 flows in via the outer conductor and the central conductor because at the same time capacitive current flows to earth. Normal residual current circuit breaker of the previous known design do not react at all in this case.

Bezüglich Patentanspruch 8 stellt sich die Frage, durch welche Formel die Gefährdung eines von einem Menschen durchflossenen Stromes am besten ausgedrückt werden kann. Hier gehen die Meinungen in Fachkreisen auseinander. Bedenkt man, dass bei konstantem Effektivwert der Netzspannung die bei elektrischen Hautverbrennungen freigesetzte Leistung proportional ist dem Quadrat des Fehlerstromes, und wünscht man, dass die Abschaltung von einem Wert Wg = f ( A) - (#G)² = (Gm - GS)² abhängig sein soll, so ist die Aufgabenstellung gemss Anspruch 8 die richtige. Hierin ist Gm der Wert des gerade laufenden Momentes, GS etwa der niedrigste in den verflossenen 2 Sekunden aufgetretene Wert G. Ist man jeaoch der Ansicht, dass die Gefährdung eines Menschen besser aurch ein Integral nach der Zeit, etwa wiedergegeben wird, so ist aie Aufgabenstellung gemass Anspruch 11 die richtige. Auch hier ersetzt man i zweckmässigerweise durch G und baut den Schalter so, aass er berechnet0 Die Aufgabenstellung in Patentanspruch 8 geht von der Hypothese aus, dass ein Strom, der über einen Menschen fliesst, der von Null beginnend sehr langsam ansteigt, etwa 1 m A pro Sekunde, nicht gefährlich ist, da der mensch genügend Zeit nat, sich vor aer Erreichung einer gefährlicnen Stromstärke selbst zu befreien. Es wird daher im Patentanspruch 8 die Aufgabe gestellt, den Wert A, welcher der Fehlerstrom sein kann, mit einem Bezugswert AS zu vergleicnen, aer selbst veränaerlicn isto Bei den heute üblichen Fehlerstromschutzschaltern hat der bezugswert einen festen Wert, nämlich null m A. Bei der am meisten eingeführten EFI-Ausführung erfolgt eine Abschaltung, wenn dieser Wert um circa 25 mA überschritten wird. Ist der bezugswert aber veränderlich und ändert er sich so, dass er dem Wert Am nach einem Zeitplan zustrebt, der eine Änderung um maximal 2 m A in 2 Sekunden zulasst, so kann der Fehlerstrom viel höhere Werte annehmen, ohne dass eine Abschaltung des Schutzschalters nötig wird, weil er aiese Werte in einer zur den Menschen ganz ungefährlichen weise erreicht.With regard to patent claim 8, the question arises as to which formula can best express the risk to a current through which a person flows. Here, opinions differ among experts. If one considers that with a constant rms value of the mains voltage, the power released in the event of electrical skin burns is proportional to the square of the fault current, and one wishes that the shutdown of a value Wg = f (A) - (#G) ² = (Gm - GS) ² is to be dependent, the task according to claim 8 is the right one. Here, Gm is the value of the moment in progress, GS is roughly the lowest value G that has occurred in the past 2 seconds. However, if one is of the opinion that the endangerment of a person is better through an integral according to the time, for example is reproduced, aie task according to claim 11 is the correct one. Here, too, it is advisable to replace i with G and build the switch as it is calculated0 The task in claim 8 is based on the hypothesis that a current that flows over a person, which increases very slowly from zero, about 1 mA per second, is not dangerous, since the person has enough time to move forward after reaching a dangerous amperage. It is therefore set in claim 8 the task of comparing the value A, which can be the fault current, with a reference value AS, even changeable The most common EFI version is switched off when this value is exceeded by approx. 25 mA. However, if the reference value is variable and changes in such a way that it strives towards the value Am according to a schedule that allows a change of a maximum of 2 mA in 2 seconds, the fault current can assume much higher values without the need to switch off the circuit breaker because he achieves these values in a way that is completely harmless to humans.

Im Anspruch 8 ist nicnt ausgedrückt, dass der Wert AS sich dem Wert Am nähert. Es kann namlich vorkommen9 dass AS langsamer steigt als Am und sich also dem Wert Am nicht zu nähern vermag, wogegen die in Anspruch 8 gemachte Aussage9 dass AS grösser wird, wenn Am grösser ist, noch stimmt, Die in Figur 5 dargestellte Schaltung ist ein Beispiel für eine solche Ausführung. Sobald am Punkt (305) die den Wert Am repräsentierende Spannung steigt, nimmt am Punkt (306) die Spannung langsam aber sofort zu. Die Schaltung kann auch einen Regelkreis enthalten, welcher etwa die Temperatur eines Widerstandes regelt, wobei der Temperatursollwert durch den Wert Am bestimmt wird. Die Verzugszeit9 das heisst die Verspätting, mit welcher die Regelgrösse den sollwert erreicht oder zu erreichen sucht, sind hier ganz erwünscht. Eine solche Schaltung entspricht nicht mehr dem Anspruch 8, wenn der Regelwert über den Sollwert hinausschwingt, wohl aber dem Anspruch 12. Der Änderungsverlauf von AS lässt sich in weiten Grenzen ändern, sodass im Patentanspruch 7 keine genauen Grenzen für den Verlauf der Anderung von AS angegeben werden können. Für einen Schutzschalter nach Anspruch 9 sind etwas genauere Angaben über den Verlauf des Wertes AS gemacht, da der hier definierte A5-wert als halbwegs ideal angesehen wird.Claim 8 does not express that the value AS is to the Value is approaching. It can happen9 that AS rises more slowly than Am and sich thus cannot approach the value Am, whereas the statement made in claim 89 that AS becomes larger, when Am is larger, is still true, the one shown in Figure 5 Circuit is an example of such an implementation. As soon as at point (305) the the voltage representing Am increases, the voltage decreases at point (306) slowly but immediately. The circuit can also contain a control loop, which regulates the temperature of a resistor, with the temperature setpoint through the value Am is determined. The delay time9 means the delay with which the controlled variable reaches or tries to reach the setpoint are very desirable here. Such a circuit no longer corresponds to claim 8 when the control value is over the setpoint swings out, but the claim 12. The course of change of AS can be changed within wide limits, so that no precise information is given in claim 7 Limits for the course of the change from AS can be specified. For a circuit breaker according to claim 9, somewhat more precise information is given about the course of the value AS, because the A5 value defined here is viewed as halfway ideal.

Der Patentanspruch 9 gibt die Aufgabe an, welche die Schaltung zu erfüllen hat, das heisst wann sie abzuschalten hat.The claim 9 specifies the task, which the circuit to has to fulfill, that is, when it has to switch off.

Das bedeutet aber nicht 9 dass sie unbedingt so gebaut sein muss, dass sie den Wert < AS wirklich berechnet, und dass dabei AS der kleinste Wert ist, der in einem Zeitraum aufgetreten ist, welcher mit einem Zeitpunkt begonnen hat9 der mindestens um die Zeitspanne TB vor dem Augenblicks zeitpunkt liegt. Die Schaltung kann beispielsweise zu einem bestimmten t Zeitpunkt, der durch die Zeitangabe # = 0 sec bestimmt sein soll, einen gerade auftretenden Wert AO 2 speichern und ihn von jedem der in den folgenaen 2 Sekunden auftretenden Werten A substrahieren. Das Resultat ist also die Differenz # A#-z = = Am A0-2. Zum zeitpunkt t = 2 sec soll der Vorgang von neuem beginnen, d.h. es wird aer zum Zeitpunkt t = 2 sec auftretende Wert A2-4 gespeichert, der, wie der Index andeutet, für die Zeit t = 2 sec bis t = 4 sec gültig ist und von allen in diewird.But that doesn't mean 9 that it has to be built that it actually calculates the value <AS, and that AS is the smallest value that occurred in a period that began with a point in time hat9 which is at least TB before the instant. the Switching can, for example, at a specific t point in time, which is indicated by the time # = 0 sec must be determined should, a currently occurring value AO 2 and save it from each of the values occurring in the following 2 seconds Subtract A. The result is the difference # A # -z = = Am A0-2. At the time t = 2 sec the process should start again, i.e. it will start at time t = 2 sec occurring value A2-4 stored, which, as the index indicates, for the Time t = 2 sec to t = 4 sec is valid and is used by all.

ser Zeit auftretenden A-Werten substrahiert. Man nehme nun an, bei der Konstruktion des Schalters habe man als Wert A den Zeitwert GF gewählt, d.h. den Leitwert, welcher den Fehlerstrom bestimmt Die Schaltung soll nun so gebaut sein, dass sie den Wert GF berechnet, beispielsweise durch Division des Fehlerstromes durch den geeigneten Spannungswert una dass sie abschaltet, wenn #A0-2 =GO2 grösser wird als + 10 5 Siemens oder kleiner als - 10-5 @ Siemens. Man nehme weiter an, dass der Wert Gm zur Zeit t = 0 sec etwa 8.10-5 Siemens betrage, dass zur Zeit t = 1,1 sec der Wert A auf 7§01 ° 10-5 5 Siemens falle, dass er zur Zeit t = 1,9 sec auf 8,99 10-5 Siemens steige, zur Zeit t = 2,1 sec weiter auf 9,97 ° 10-5 5 Siemens steige und bis zur Zeit t = 4 sec unverändert bleibe. Von t = 195 sec bis t = 3,5 sec, also in 2 Sekunden, hat eine Erhöhung des Leitwertes um 2,97 o 10-5 Siemens stattgefunden. Trotzdem erfolgt keine Abschaltung.This time occurring A values are subtracted. Assume now that the time value GF was chosen as value A when designing the switch, ie the conductance which determines the fault current. The circuit should now be built so that it calculates the value GF, for example by dividing the fault current by the suitable voltage value and that it switches off when # A0-2 = GO2 is greater than + 10 5 Siemens or less than - 10-5 @ Siemens. Assume further that the value Gm at time t = 0 sec is about 8.10-5 Siemens, that at time t = 1.1 sec the value A falls to 7§01 ° 10-5 5 Siemens, that it is currently t = 1.9 sec increase to 8.99 10-5 Siemens, at time t = 2.1 sec further increase to 9.97 ° 10-5 5 Siemens and remain unchanged until time t = 4 sec. From t = 195 seconds to t = 3.5 seconds, i.e. in 2 seconds, the conductance has increased by 2.97 o 10-5 Siemens. Nevertheless, there is no shutdown.

Zu Beginn der ersten Sekunde wurde nämlich der Bezugswert 8 . 10 5 Siemens gespeichert. Die Erniedrigung des Leitwertes zu Beginn der zweiten Sekunde war geringer als der zugelassene Wert. Die Erhöhung von 1,98 . 10-5 Siemens .10-5 gegen Enae aer zweiten Sekunde, also auf 8,99 Siemens, stellt gegenüber dem Bezugswert von 8 . 10-5 Siemens nur eine Erhöhung von 0,99 . 10-5 Siemens dar. Zum Zeitpunkt t = 2 sec wird als neuer Bezugswert A2-4 der Wert 8,99 . 10 5 Siemens gespeichert.At the beginning of the first second, the reference value became 8. 10 5 Siemens saved. The decrease in the conductance at the beginning of the second second was less than the legal value. The increase of 1.98. 10-5 Siemens .10-5 against Enae in the second second, i.e. 8.99 Siemens compared to the reference value of 8. 10-5 Siemens just an increase of 0.99. 10-5 Siemens. At time t = 2 sec, the new reference value A2-4 becomes 8.99 . 10 5 Siemens saved.

Kurz danach erfolgt eine Erhöhung um o,s . 10-5 5 Siemens, die also wieder geringer ist als der zugelassene Wert. Fs erweist sich also, dass eine Abschaltung mit Sicherheit aann erfolgt, wenn die Erhöhung des Leitwertes innerhalb eines Zeitraumes von 2 Sekunden grösser ist als 3 . 10-5 Siemens, einerlei wie die Leitwerterhöhung zeitlich abgelaufen ist Bleibt aber der Leitwert in den 2 ersten Sekunden konstant, und tritt zum Zeit-10-5 punkt t = 2,1 sec eine Erhöhung des Leitwertes von 1,01 . Siemens auf, so erfolgt eine Abschaltung0 Wird nun die Aufgabe gestellt, dass ein Fehlerstromschutzschalter gebaut wird, der auf jeden Fall dann abschaltet, wenn der Leitwert um mehr als 3 . 10-5 Siemens in 2 Sekunden steigt, so wira sie durch die beschriebene Schaltung erfullt, obwohl die beiden Bezugswerte Ao 2 und A2-4 , aie subtrahiert werden, nicht die Eigenschaften haben, die für den im Patentanspruch 9 genannten Wert AS angegeben sind. Für das angegebene Beispiel ist im Patentanspruch 8 für Wghz der Wert 3 . 10-5 Siemens einzusetzen.Shortly thereafter, there is an increase of o, s. 10-5 5 Siemens, that is is again lower than the permitted value. So it turns out that a shutdown with certainty aann occurs if the increase in the conductance within a period of time of 2 seconds is greater than 3. 10-5 Siemens, no matter how the conductance increase has timed out but if the conductance remains constant in the first 2 seconds, and at the time-10-5 point t = 2.1 sec there is an increase in the conductance of 1.01 . Siemens on, a shutdown takes place0 If the task is now set that a residual current circuit breaker is built, which switches off in any case when the conductance by more than 3. 10-5 Siemens rises in 2 seconds, so they go through the circuit described is fulfilled, although the two reference values Ao 2 and A2-4 , aie are subtracted, do not have the properties specified in the claim 9 mentioned value AS are given. For the example given is in the claim 8 for Wghz the value 3. 10-5 Siemens to use.

Für die Funktion Wg = f (#A) wird die Funktion Wg = G, für der Wert 2 Sekunden eingesetzt. Da die beschriebene Schaltung unter Umständen auch abschaltet kann, wenn Wgzh den Wert von nur 1,01 . 10-5 Siemens annimmt, könnte der Eindruck entstehen, sie entspreche damit nicht mehr dem Patentanspruch 9.For the function Wg = f (#A) the function Wg = G, for the value Used for 2 seconds. Since the circuit described may also switch off under certain circumstances can if Wgzh the value of only 1.01. 10-5 Siemens assumes the impression might be arise, they no longer correspond to claim 9.

Bs sei daher darauf hingewiesen, dass es im Patentanspruch 9 nicht heisst, dass eine Abschaltung nur dann erfolgen darf, wenn Wg>Wgzh ist. Hier wird lediglich ausgesagt, dass sie dann auf jeden Metall erfolgen muss. Man kann den Schutzschalter so bauen, dass er tatsächlich mit einem Wert AS rechnet, wie er im Anspruch 9 angegeben ist. Wird gewünscht, dass der Niedrigstwert eines Zeitraumes verwendet wird, der vor ziemlich genau 2 Sekunaen begonnen hat, so ist eine grosse Zahl Speicher nötig. Gemass Anspruch 9 ist es auch zulassig, dass der Zeitabstand zwisenen dem gerade laufenden Augenblick una tl grösser ist als TB. e Man kommt dann mit weniger Speichern aus.It should therefore be pointed out that it is not in claim 9 means that a shutdown may only take place if Wg> Wgzh. here it is merely stated that they then done on each metal got to. The circuit breaker can be built in such a way that it actually has a value of AS calculates as it is indicated in claim 9. If you want the lowest value a period of time is used that began almost exactly 2 seconds ago, so a large number of memories is required. According to claim 9, it is also permissible that the time interval between the current moment is una tl greater as TB. e You can then get by with fewer memories.

Figur 3 zeigt eine Schaltung, welche nur 2 Speicher, nämlich aie Kondensatoren (170) und (211), benötigt Das Prinzip der Arbeitsweise zeigt Figur 2o An den Punkten (145) und (186) wirkt die den Wert A reprasentierende Spannung. Der Multivibrator (173) erzeugt an dem Ausgang (174) vom Zeitpunkt t = 0 sec bis t = 2 sec eine positive Spannung, die als Logisch-EINS gelten soll, ebenso von t = 4 sec bis t = 6 sec, von t = 8 sec bis t = 10 sec, usw, Eine Spannung Null, die als Logisch-NULL gilt, entsteht von t =2sec bis t = 4 sec, von t = 6 sec bis t = 8 sec, usw. Die am Ausgang (175) auf tretenden Werte sina denjenigen am Ausgang (174) logisch komplementar. Am Eingang (145) soll, ebenso wie am Eingang (186), die den Wert A repräsentierende Spannung wirksam sein.FIG. 3 shows a circuit which only has 2 memories, namely aie capacitors (170) and (211), required The principle of operation is shown in Figure 2o at the points (145) and (186) the voltage representing the value A acts. The multivibrator (173) generates a positive at output (174) from time t = 0 sec to t = 2 sec Voltage that should be considered a logical ONE, also from t = 4 sec to t = 6 sec, from t = 8 sec to t = 10 sec, etc., a voltage zero, which is considered a logic ZERO, arises from t = 2sec to t = 4 sec, from t = 6 sec to t = 8 sec, etc. The one at the output (175) occurring values are logically complementary to those at output (174). At input (145), as well as at input (186), the value representing the value A. Tension to be effective.

Für den Wert A ist in dem angenommenen Beispiel der Leitwert G gewählt worden. Die Schaltungen (214) und (220) sind Track-Store-Rinheiten, nachstehend abgekürzt TS-Einheiten genannt, welche hier alleraings nicht als Speichereinheit sondern nur als Umschalter benutzt werden. Liegt am Steuereingang (217) der TS-Einheit (214) eine EINS, eo leitet sie den Spannungswert des Eingangs (215) auf den Ausgang (219).The conductance G is selected for the value A in the example assumed been. Circuits (214) and (220) are track store units, below abbreviated as TS units, which here, however, are not used as storage units but can only be used as a toggle switch. Located at the control input (217) of the TS unit (214) a ONE, eo it forwards the voltage value of the input (215) to the output (219).

Liegt am Steuereingang (218) eine EINS, so leitet die TS- Einheit den Spannungswert pes Punktes -(216J an -den Ausgang (219.)o In gleicher weise leitet die einheit (220) die Spannung von (221) nach (225), wenn an- (223) eine EINS liegt und-von (222) nach (225), wenn an t224) eine Logisch-EINS liegt. Am Ausgang (21Y) tritt eine Spannung auf, welche, abgesehen von dem durch die 1>ioaen una Transistoren-bedingten-Spannungsabfall, gleich ist dem niedrigsten Spannungswert, welcher seit dem Zeitpunkt, zu dem der Multivibrator zum letzten Mal umgeschaltet hat, bis zu dem Zeitpunkt des gerade laufenden Augenblicks aufgetreten ist. So ist beispielsweise zu einem Zeitpunkt t = 3,8 sec die am Punkt (219) auftretende Spannung der annähernd niedrigste Wert, der in aer Zeit von t = 2 sec bis t = 3,8 sec aufgetreten ist. Die zur Zeit t = 3,8 sec am Punkt (225) wirksame Spannung ist die höchste aufgetretene Spannung des gleichen Zeitraumes. Die Schaltung soll so aufgebaut sein, dass die den Wert G repräsentierende Spannung dem Wert G proportional und stets positiv ist. Die Spannung, welche die bogisch-EINS repräsentiert, sollte so hoch gewählt werden, dass sie mit Sicherheit immer höher liegt als die Emitterspannung.If there is a ONE at the control input (218), the TS- unit the voltage value pes point - (216J to -the output (219.) o in the same way the unit (220) transfers the voltage from (221) to (225) when a ONE is applied to (223) and -from (222) to (225) if there is a logical ONE at t224). At the exit (21Y) a voltage occurs which, apart from the voltage drop caused by the 1> ioaen and transistors, is equal to the lowest voltage value that has existed since the time at which the The multivibrator has switched over for the last time, up to the time of the just occurred at the moment. For example, at one point in time t = 3.8 sec the voltage occurring at point (219) the approximately lowest value, which occurred in the time from t = 2 sec to t = 3.8 sec. The at time t = 3.8 seconds effective voltage at point (225) is the highest voltage that has occurred same period. The circuit should be constructed in such a way that the one representing the value G. Voltage is proportional to the value G and is always positive. The tension that the bogisch-EINS should be chosen so high that it is with certainty is always higher than the emitter voltage.

Die Schaltung in Figur 3 enthält 2 Addierschaltungen, welche den durch Spannungsabfall an Dioden und Transistoren hervorgerufenen Fehler kompensieren. In die Addierschaltung (141) wird der Wert A über einen Addiereingang (143), die Spannung vor der Serienschaltung von Transistor und Diode über einen anderen Addiereingang (144) die Spannung hinter dieser Serienschaltung über einen Subtrahiereingang (142) eingeführt0 Vorteilhafter wäre es wahrscheinlich den Spannungsabfall separat in einer Subtrahierschaltung zu berechnen und aiesen über eine Ideal-Diode-Schaltung und einen Addiereingang einzuführen. Im Vergleich zu der Figur 2 besitzt die Schaltung noch 4 weitere Addierschaltung (158), (162), (199) und (203). Die Spannung an aer Basis des betreffenden Transistors wird dadurch gleich der Smitterspannung plus die Spannung des angeschlossenen Ausgangs der Multivibratorschaltung, sodass nunmehr bei Auftreten einer bogisch-EiNS der Transistor sicher leitend wirdo Eine Schaltung gemäss der Aufgabenstellung im Anspruch 10 begrenzt die Änderung des Fehlerstromes auch nach unten In diesem Eall ist es vorteilhaft, von dem Augenblickswert Am den höchsten in einer gegebenen Zeit aufgetretenen Wert A su subtrahieren0 Man nehme nun an, an einem Gerät trete ein Fehlerstrom von 10,476 mA auf, derselbe fliesse über den Schutzleiter ab, und der resultierende Gesamtfehlerstrom sei auch der höchste, der in den letzten 2 Sekunden aufgetreten ist9 also gleich AS e Der diesem Fehlerstrom zugrundeliegende Widerstand betragt 220 = 21 k# p . Es wird weiter an-10,476 genommen, dass der Schutzleiter bricht und der Fehlerstrom über einen Menschen umgeleitet wird und zur Erde fliesst, wobei der Widerstand über aen Menschenkörper bis zur Erde 1 kG betragen soll. Dann ist der Gesamtwiderstand 21 + 1 = 22 kg und die Stärke des Fehlerstromes 10 mA. Die Änderung des Fehlerstromes ist eine Abnahme, also negativ und betragt 10 - 10,476 = - 0,476 mA. Hierbei hat sich der für den Fehlerstrom massgebende Leitwert G von 1 auf 1 also von 21000 22000 4,7619 . 10-5 Siemens auf 4,5454 . 10-5 Siemens geändert.The circuit in Figure 3 contains 2 adding circuits, which by Compensate for errors caused by voltage drop across diodes and transistors. The value A is entered into the adding circuit (141) via an adding input (143), the Voltage before the series connection of transistor and diode via another adding input (144) the voltage behind this series circuit via a subtracting input (142) introduced0 It would probably be more advantageous to separate the voltage drop in a subtraction circuit and aiesen via an ideal diode circuit and to introduce an adder input. In comparison to FIG. 2, the circuit has 4 more adding circuits (158), (162), (199) and (203). The tension on aer The base of the transistor in question is then equal to the Sitter voltage plus the voltage of the connected output of the multivibrator circuit, so that now when a bogisch-EiNS occurs, the transistor is reliably conductive o A circuit according to the task in claim 10 limits the change in the fault current also downwards In this Eall it is advantageous to use the instantaneous value Am den subtract the highest value A su that occurred in a given time Now on, a fault current of 10.476 mA occurs on a device, the same is flowing via the protective conductor, and the resulting total residual current is also the highest, which occurred in the last 2 seconds9 therefore equal to AS e Der this fault current underlying resistance is 220 = 21 k # p. It is further taken at -10,476, that the protective conductor breaks and the fault current is diverted through a person and flows to the earth, with the resistance over aen human body to the Earth should be 1 kG. Then the total resistance is 21 + 1 = 22 kg and the strength of the fault current 10 mA. The change in the fault current is a decrease, i.e. negative and amounts to 10-10.476 = -0.476 mA. In this case, the decisive factor for the fault current has been Conductance G from 1 to 1, i.e. from 21,000 22,000 4.7619. 10-5 Siemens to 4.5454. 10-5 Siemens changed.

#G G beträgt also - 0,2165 e 10-5 5 Siemens. Man nehme an, dass für den Aufbau des Schutzschalters als Grösse A der Leitwert G gewählt wurde, soaass #A A = fNG, dass für die Funktion W = f ( A) einfach W = AA und somit W = = G gewählt wurde, und dass der Wert Wgzn auf - 0,2 . 10-5 Siemens festgesetzt wurde. Da in dem angenommenen Beispiel Wg = # #G = - 0,2165 10-5 5 Siemens ist und bei Berücksichtigung des Vorzeichens niedriger liegt als W , wird eine Abschaltung erfolgen0 gzn 0 0 Der Wert Wgzn = 0,2 . 10-5 Siemens entspricht bei 22# Volt einer Verminderung des Fehlerstromes von nur o,44 mA. Nimmt man jedoch an, dass es kaum vorkommt, dass der Widerstand des menschlichen Körpers einschliesslich des Übergangswiderstandes zur Erde nur 1 kQ beträgt, dass er wohl nie unter 2 kp liegt, und verlangt man, dass bei einem Stromdurchgang durch den Menschenkörper von 10 mA eine Abschaltung erfolgt, so wird Wgzn = 0,4545 e 10-5 5 Siemens, was bedeutet, dass die Schaltung bei 220 Volt Netzspannung auf eine Verminderung des Fehlerstromes um 1 mA mit einer Abschaltung des Schutz-Schalters reagiert.#G G is therefore - 0.2165 e 10-5 5 Siemens. Suppose that for the structure of the circuit breaker was selected as size A of conductance G, soaass #A A = fNG that for the function W = f (A) simply W = AA and thus W = = G is chosen was, and that the value Wgzn to - 0.2. 10-5 Siemens was fixed. There in the assumed example Wg = # #G = - 0.2165 10-5 5 Siemens and taking into account of the sign is lower than W, a shutdown will take place 0 gzn 0 0 The value Wgzn = 0.2. 10-5 Siemens corresponds to a reduction of the Fault current of only 0.44 mA. However, if one assumes that it rarely happens that the resistance of the human body including the transition resistance to earth is only 1 kQ, that it is probably never below 2 kp, and one demands, that with a current passage through the human body of 10 mA a shutdown occurs, then Wgzn = 0.4545 e 10-5 5 Siemens, which means that the circuit at 220 volts mains voltage to a reduction of the fault current by 1 mA with a Shutdown of the protection switch reacts.

Durch eine Schaltung, gemass Patentanspruch 14, wird verhindert, dass der Ableitstrom eines elektrischen Gerätes, welches gerade ein- oder abgeschaltet wird, einen Einfluss auf den Wert AA ausübt und eine unerwünschte Abschaltung des Schutzschalters hervorruft. Solange kein Geräteschaltvorgang lauft, wird der Wert #A errechnet, indem vom Momentanwert Am ein Vergleichswert gemäss Patentanspruch 7 oder 8 subtrahiert wird. Nehmen wir einmal an, es werde ein Gerät eingeschaltet una dadurch steige aer Ableitstrom und somit auch der Momentanwert Am ç Bedeutet AV denjenigen Wert, der vor dem Einschaltvorgang bestanden hat und AN den Wert, der nach dem Rinschaltvorgang auftritt, so ist aie in der Schaltzeit aufgetretene Steigerung der Grösse A durch den Ausaruck AN - AV wiedergegeben. Sie soll sich nicht als Steigerung des Wertes #A auswirken, aa sonst auch Wg grösser wird und eine Abschaltung bewirken kanne Da alle nach dem Einschaltvorgang auftretenden Werte Am um den Betrag AN - AV erhöht sind, muse man auch den Wert AS um den gleichen Betrag vergrössern.A circuit according to claim 14 prevents that the leakage current of an electrical device that has just been switched on or off has an influence on the value AA and an undesired shutdown of the Circuit breaker causes. As long as there is no device switching process, the value will be #A is calculated by adding a comparative value from the instantaneous value Am in accordance with patent claim 7 or 8 is subtracted. Let us assume that a device is switched on una this increases the leakage current and thus also the instantaneous value Am ç means AV the value that existed before the switch-on process and AN the value that occurs after the switch-on process, the increase that has occurred in the switch-on time is the same of the size A represented by the output AN - AV. It is not supposed to be an enhancement of the value #A, aa otherwise Wg will also increase and cause a shutdown kanne Since all values Am occurring after the switch-on process are increased by the amount AN - AV are increased, one also has to increase the value AS by the same amount.

oder ASchK Dieser vergrösserte Wert wira in Anspruch 14 mit ASchSbezeichnet. Bs ist klar, dass ein Wert As, der nur aus Werten A gebildet wird, die nach einem vollendeten Schaltvorgang aufgetreten sind, nicht mehr um den Wert AN - AV erhöht werden darf, da er schon durch den hinzugekommenen Ableitstrom bestimmt ist. Im Anspruch 14 sind drei Beaingungen aufgezahlt, von denen das Ersetzen von AS durch ASch abhängig gemacht werden kann. Alle drei sind je nach Ausführung der Schaltung ein mehr oaer weniger sicheres Erkennungszeichen, dass ein Geräteschaltvorgang läuft. Man kann sie auf mehrere Weisen miteinander kombinieren etwa durch ein Logisch-UND-Verknüpw fung, das heisst dass AS nur dann durch ASch ersetzt #ird, wenn sowohl b wie c und d einen Geräteschaltvorgang anzeigen. Eine Schaltung, welche feststellen kann, ob die Bedingung c gegeben ist, könnte beispielsweise folgendermassen aufgebaut sein. or ASchK This increased value is referred to as ASchS in claim 14. Bs it is clear that a value As, which is formed only from values A, which after a completed switching process are no longer increased by the value AN - AV as it is already determined by the leakage current that has been added. in the Claim 14 is given three conditions, of which the replacement of AS by ASh can be made dependent. All three are depending on the design of the circuit a more or less sure indicator that a device switching process is in progress. They can be combined with one another in several ways, for example by a logical AND link fung, which means that AS is only replaced by ASch if both b and c and d indicate a device switching process. A circuit that can determine whether the condition c is given could, for example, be structured as follows.

Um die Zu- oder Abnahme des im Anspruch 14 genannten Leitwertes GB festzustellen, wird der im gerade laufenden Augenblick auftretende Leitwert Gm mit einem im Patentanspruch 14 definierten Bezugswert Gc verglichen. Als einen solchen Bezugswert GC kann man einfach einen zu einem gewissen Zeitpunkt gewesenen wert GB benützen Die Schaltung (287) in Figur 4 liefert einen solchen Bezugswert0 Die Multivibratorschaltung (240) soll am Q-Ausgang (241) von einem Logisch-NULL-Wert auf Logisch-EINS schalten, diesen Wert etwa 20 msec lang beibehalten, dann auf Logisch-NULL schalten, diesen Wert 20 msec beibehalten, danach wieder auf Logisch-EINS scnalten, den Wert wieaer 20 msec beibehalten, una so weiter, Tritt am Ausgang (241) ein Übergang von Logisch-NULL auf Logisch-EINS auf, so gelangt ein EINS-Impuls zuerst auf aen Steuereingang (261) der TS-Einheit (259).In order to increase or decrease the conductance GB mentioned in claim 14 determine, the conductance Gm occurring at the moment is included compared to a reference value Gc defined in claim 14. As such Reference value GC can just be one at some point Use existing value GB The circuit (287) in FIG. 4 supplies such a value Reference value 0 The multivibrator circuit (240) should have a logic ZERO value at the Q output (241) switch to logical ONE, maintain this value for about 20 msec, then to logical ZERO switch, keep this value for 20 msec, then switch back to logical ONE, the value is retained for 20 msec, and so on, if a transition occurs at the output (241) from logical ZERO to logical ONE, a ONE impulse first reaches aen Control input (261) of the TS unit (259).

Diese leitet die Spannung am Eingang (260) während der kurzen Dauer des NULL-EINS-berganges zum Ausgang (262), Anschliessend wird dieser Wert bis zum nächsten NULL-EINS-Übergang gespeichert.This conducts the voltage at input (260) for the short duration of the ZERO-ONE transition to output (262), this value is then displayed up to stored next ZERO-ONE transition.

Sehr kurze Zeit danach wird auch die TS-Einheit (25) leitend Die Spannung an ihrem Eingang (256) gelangt zum Ausgang (258) und zum Eingang (260). Die TS-Einheit (259) kann ihn erst beim Übergang nächsten NULL-EINS-/ übernehmen, welcher nahezu 40 msec spater erst eintritt. Diese Spannung hat bei ihrer Ankunft im Punkt (262) den gleichen Wert wie jene, welche vor 40 msec am Eingang (256) aufgetreten war. Sie ändert sich nun nicht, bis der nachste NULL-EINS-Übergang einen neuen Wert einschleust, der dann wieder gleich ist einem vor 40 msec am Punkt (256) gewesenen Wert0 Der Punkt ( (256) ist mit dem Punkt (239) verbunden, an welchem eine den Wert GB darstellende Spannung auftritt.A very short time afterwards, the TS unit (25) also becomes conductive. The voltage at its input (256) leads to the output (258) and to the input (260). The TS unit (259) can only take it over with the transition to the next ZERO-ONE- /, which is almost 40 msec later only occurs. This tension has when it arrives at point (262) the same value as that which occurred 40 msec ago at the input (256). It does not change now until the next ZERO-ONE transition injects a new value, which is then equal to a value that was 40 msec ago at point (256) 0 Der Point ((256) is connected to point (239) at which a value representing GB Tension occurs.

Dieser Wert wira von aer Rechenschaltung (236) berechnet etwa durch Division des Scheitelwertes des Betriebs stromes durch den Scheitelwert der Netzspannung. Die Schaltung (236) besitzt daher ausser den Eingängen (7.14) und (115), welche auch in Figur 1 eingezeichnet sind, noch 2 weitere Eingänge (232) und (233)9 welche nur in Figur 4 dargestellt sind. Der Eingang (232) ist an den Aussenleiter, der eingang (233) an den Nullleiter anzuschliessen. Die an den Eingängen (114) und (115) auftretenue Spannung ist dem in dem zu überwachenden Aussenleiterzweig (98) von Figur 1 fliessenden Betriebsstrom proportionalO Die Spannung am Punkt (262) wird als Wert GC benützt. Sie ist mit dem Stibtrahiereingang (264) der Subtrahierschaltung (263) verbunden, wo sie von einer Spannung subtrahiert wird, welche den rezentesten Wert GB darstellt.This value is calculated approximately by the computing circuit (236) Division of the peak value of the operating current by the peak value of the mains voltage. The circuit (236) therefore has, in addition to the inputs (7.14) and (115), which are also shown in Figure 1, 2 further inputs (232) and (233) 9 which are only shown in FIG. The input (232) is to the outer conductor, Connect the input (233) to the neutral conductor. The ones at the inputs (114) and (115) The voltage that occurs is the one in the outer conductor branch to be monitored (98) of Figure 1 flowing operating current proportional O The voltage at point (262) is used as the value GC. It is connected to the subtracting input (264) of the subtracting circuit (263) where it is subtracted from a voltage which is the most recent Represents GB value.

Ist aie Differenz G3 G GC grösser als GB-ein so tritt am Ausgang (278) der Komparatorschaltung (275) eine Logisch-EINS auf, ist sie bei Berücksichtigung des negativen Vorzeichens von GB-aus kleiner als GBaus so tritt am Ausgang (282) der Komparatorschaltung (279) ein EINS-Signal auf. Somit tritt am Punkt (117) in beiden Fällen eine EINS auf. Der Wert am Punkt (118) ist gegenüber dem Wert am Punkt (117) durch einen Inverter (286) invertiert. Die beiden Punkte (117) und (118) in Figur 1 sind identisch mit den Punkten (117) und (118) in Figur 4. Es wäre vorteilhaft, wenn die Rechenschaltung (236) nicht nur bei jedem auftretenden Scheitelwert den Leitwert berechnen würde, sondern in jedem Augenblick. Es wird daher vorgeschlagen diese Augenblickswerte aufgrund einer Gleichung zu berechnen, welche in ahnlicher Weise entwickelt ist, wie jene für die Fehlerstromleitwerte auf Seite 8. Da für den Betriebsstrom wohl fast nur induktive neben ohmscher Belastung in Frage kommt, wäre die folgende Gleichung geeignet Die Schaltung der Figur 4 könnte zusatzlich noch eine Schaltung enthalten, welche die Bedingung b berechnet, die bedingung d feststellt una die 3 beuingungen Logisch-UND verknüpft.If the difference G3 G GC is greater than GB-in, a logic ONE occurs at the output (278) of the comparator circuit (275); the comparator circuit (279) has a ONE signal. Thus, a ONE occurs at point (117) in both cases. The value at point (118) is inverted from the value at point (117) by an inverter (286). The two points (117) and (118) in FIG. 1 are identical to points (117) and (118) in FIG. but in every moment. It is therefore suggested to calculate these instantaneous values on the basis of an equation which is developed in a similar way to that for the residual current conductance values on page 8. Since the operating current is almost exclusively inductive and resistive, the following equation would be suitable The circuit of FIG. 4 could additionally contain a circuit which calculates condition b, determines condition d and links the 3 conditions with a logical AND.

Die Erkennungsschaltung (131) in Figur 1 gibt an ihrem Ausgang das Signal ab, welches bewirkt, dass die Schaltung (57) oder ASchK an ihrem Ausgang den Wert AS durch ASchS # ersetzt, wenn die Beaingungen b, c oder d oder die richtige Kombination derselben gegeben ist. Zur ieststellung dieser Bedingungen benötigt die Schaltung (131) an ihren Eingängen (105) und (106) geeignete Daten des Betriebsstromes, Daher sind diese Eingänge mit den Anschlussdrähten (100) und (102) eines Widerstandes (101) verbunden. Die beiden Kondensatoren (107) und (108) schützen die Schaltung vor der hohen Aussenleiterspannung.The detection circuit (131) in FIG. 1 gives the at its output Signal, which causes the circuit (57) or ASchK at its output the value AS is replaced by ASchS # if conditions b, c or d or the correct one Combination of the same is given. Required to establish these conditions the circuit (131) at its inputs (105) and (106) suitable data of the operating current, Therefore these inputs are connected to the connecting wires (100) and (102) of a resistor (101) connected. The two capacitors (107) and (108) protect the circuit in front of the high line-to-line voltage.

oder ASchK Das Ersetzen des Wertes @ durch @ / ist nicht erforderlich Das bei Geräten, die einen so geringen Ableitstrom führen, dass eine Fehlabschaltung beim Geräte einschalten nicht möglich 131 ist. In Figur 1 ist aie Schaltung nur an einem (98) von drei Aussenleiterzweigen angeschlossen, an welchem etwa ein Ölbrenner einer Warmwasserzentralheizung und die Pumpe für den Wasserumlauf angeschlossen sein mag. Die Erkennung von Schaltvorgängen ist hier wesentlich sicherer, da der auf Änderungen zu überwachende Strom dieses Aussenleiterzweiges nicht durch Ströme anderer elektrischer Geräte überlagert ist. hervorzuheben ist noch, aass während der Dauer eines Schaltvorgangs aie hohe Schutzwirkung der Zusatzschaltung (126) aufgehoben ist, falls ein Teil des über den Aussenleiterzweig (98) fliessenden Stromes über einen Menschen fliesst. Es erscheint daher ratsam, die Schaltung so zu ergänzen9 dass eine Abschaltung auch dann erfolgt, wenn AN ~ AV einen gewissen Wert überschreitet. Der Widerstand (101) sollte so klein wie möglich sein, das heisst nur so gross, dass die am Widerstand (112) entstehende Spannung einwandfrei verstärkt und ein Schaltvorgang mit Sicherheit erkannt werden kann.or ASchK It is not necessary to replace the value @ with @ / This is the case with devices that have such a low leakage current that a faulty shutdown when the device is switched on is not possible 131 is. In Figure 1 there is a circuit connected only to one (98) of three outer conductor branches, to which an oil burner of a hot water central heating system and the pump for the water circulation may be connected. The detection of switching processes is much more reliable here, since the current to be monitored for changes in this outer conductor branch is not overlaid by currents from other electrical devices. it should also be emphasized, aass during the duration a switching process aie the high protective effect of the additional circuit (126) is canceled if part of the current flowing via the outer conductor branch (98) flows through a person. It therefore seems advisable to supplement the circuit in such a way that it is switched off even if AN ~ AV exceeds a certain value. The resistor (101) should be as small as possible, that is to say only so large that the voltage generated at the resistor (112) is properly amplified and a switching process can be recognized with certainty.

Es gibt heute Fehlerstromschutzschalter, welche in eine Steckdose eingebaut sind und nur ein einziges Gerät überwachen.Today there are residual current circuit breakers which plug into a socket are built in and only monitor a single device.

Auch mit diesen Schutzschaltern treten Fehlabschaltungen auf, wenn das angeschlossene Gerät einen zu hohen Ableitstrom abfliesen lässt. Verzichtet man hier auf die Forderung, dass der Fehlerstromschutzschalter auch bei einer Verringerung des Fehlerstromes bezugsweise des Fehlerstromleitwertes abschalten soll, so tritt auch keine Fehlabschaltung auf, wenn ein Gerät ausgeschaltet wird, das einen hohen, aber noch zumassigen Ableitstrom fliessen lässt. Die Massnahme zur Verhütung von Fehlabschaltungen gemäss Patentanspruch 14 braucht daher nur noch für den Einschaltvorgang wirksam zu sein. Das würde bedeuten, dass AS oder AK nur dann durch ASchS , respektiv ASchK ersetzt wird, wenn IB - IC > #IB-ein t nicht aber wenn IB - ( < #IB-aus 9 oder wenn GB - GC > #GB-ein nicht aber wenn GB - GC < ist aus . Die Berechnung des Wertes ASchS= AS + AN ~ AV vereinfacht sich zu ASchS= AS ~ AN .Faulty shutdowns also occur with these circuit breakers if the connected device allows too high a leakage current to flow away. Waived one here on the requirement that the residual current circuit breaker also with a reduction of the fault current or the fault current conductance is to be switched off, then occurs also no faulty shutdown occurs when a device is switched off that has a high, but still allows a moderate leakage current to flow. The measure to prevent Incorrect shutdowns according to claim 14 therefore only need for the switch-on process to be effective. That would mean that AS or AK only then through ASchS, respectively ASchK is replaced if IB - IC> # IB-ein t but not if IB - (<# IB-aus 9 or if GB - GC> # GB-a not but if GB - GC <is off. The calculation the value ASchS = AS + AN ~ AV is simplified to ASchS = AS ~ AN.

da der Wert AV zu Null wird, Die Schaltungen (32) und sowie der Subtrahiereingang (58) in Figur 1 werden damit überflüssig.since the value AV becomes zero, the circuits (32) and and the subtraction input (58) in FIG. 1 are thus superfluous.

Es ist bekannt, dass der Hautwiderstand sich schnell ändert, wenn ein Strom über den Menschen fliesst. Auch aie unwillkürlichen Bewegungen Qes vom Stromdurchgang Betroffenen rufen Änderungen des Widerstandes des Menschenkörpers und des Widerstandes an den Übergangsstellen zur Erde und zu dem fehlerhaften elektrischen Gerät hervor.It is known that skin resistance changes rapidly when a stream flows over people. Also the involuntary movements Qes vom Passage of the current causes changes in the resistance of the human body and the resistance at the junctions to earth and to the faulty electrical Device.

Tritt nun der Fall ein, dass ein Gerät eingeschaltet wird und fliesst ein Teil des eingeschalteten Stromes über einen Menschen, so reagiert der Schutzschalter während des Schaltvorgangs überhaupt nicht, solange AN - AV einen eventuell festgesetzten Höchstwert nicht überschreitet. Nach Beendigung des Schaltvorgangs können aber die genannten Widerstandsänderungen sehr wohl zu einer Abschaltung führen.If the case now occurs that a device is switched on and flows part of the switched-on current through a person, this is how the circuit breaker reacts not at all during the switching process, as long as AN - AV has a possibly fixed Does not exceed the maximum value. After the switching process has ended, however, the changes in resistance mentioned may very well lead to a shutdown.

s Der von der Schaltung bei der Errechnung de/ Wertes ASchS oder ASchK benutzte Wert AV sollte mit Sicherheit ein Wert sein, welcher vor dem Beginn des Schaltvorgangs aufgetreten war. Wird zur Erkennung des Schaltvorgangs die in Anspruch 14 erklärte Bedingung c benützt, so wird der Schaltbeginn mit einer gewissen Verspätung festgestellt. s The one used by the circuit when calculating the ASchS or ASchK value AV should definitely be a value before the start the switching process had occurred. If the in Claim 14 uses condition c explained, so the switching start with a certain Delay detected.

Ist diese Verspätung etwa bis zu 20 msec, so muss als Wert AV ein Wert benutzt werden, welcher mindestens 20 msec vorher gespeichert wurde. Einen solchen Wert liefert die Schaltung (32). Ihr Aufbau ist mit dem Aufbau der Schaltung identisch, welche in der Schaltung(287) in Figur 4 zwischen den Punkten (256) und (262) angeordnet ist. Auch die Funktionsweise ist aie gleiche. Diese Schaltung besteht aus sämtlichen Bauteilen mit den fortlaufenden Zahlen von 240 bis 262 als bezugszeichen. Ihr Punkt (256) stimmt mit dem funkt (51) von Figur X, ihr Punkt (262) mit dem Punkt (33) dieser Figur überein.If this delay is up to 20 msec, the value AV must be Value can be used which was saved at least 20 msec beforehand. A circuit (32) supplies such a value. Your structure is with the structure of the circuit identical, which in the circuit (287) in Figure 4 between points (256) and (262) is arranged. The way it works too is all the same. This circuit consists of all components with the consecutive numbers of 240 to 262 as reference numbers. Your point (256) agrees with the funk (51) of figure X, its point (262) coincides with point (33) of this figure.

In dem Patentanspruch 8 ist angegeben, dass AS ein Wert sein soll, aer grösser wird, wenn Am grösser ist als AS Der Zeitraum, wahrend dessen die Schaltung untersuchen soll, ob Am grösser ist als AS s ist in dem Anspruch 8 nicht festgelegt. Es erscheint aber vorteilhaft, wenn diese Zeit in der ungefähren Grössenordnung der Xeaktionszeit für die Selbstbefreiung eines Menschen liegt, und wenn der Wert AS sich dem Wert Am innerhalb einer solchen Zeit angleicht9 sofern Am in dieser Zeit ständig grösser als AS und nahezu konstant war.Claim 8 states that AS should be a value aer is greater when Am is greater than AS The period of time during which the switching should investigate whether Am is greater than AS s is not specified in claim 8. However, it seems advantageous if this time is in the approximate order of magnitude is the time of reaction for a person's self-liberation, and if the value AS adapts to the value Am within such a period of time9 provided that Am is within this period Time was constantly greater than AS and almost constant.

Zusammengefasst ist die Funktionsweise des vorgeschlagenen Fehle rstromschutzschalters folgende: 1) Die Schaltung (127) in Figur 1 hält gemäss Patentanspruch 1, 2 oder 3 die Induktion im Kern 8 des Summenstromwandlers konstant und liefert an den Punkten (23) und (25) eine dem Fehlerstrom proportionale Spannung0 2) Die Schaltung (28) bildet daraus eine elektrische Grösse, etwa eine Gleichspannung9 welche den Augenblickswert Am oder den Wert A zum Zeitpunkt des letzten Durchgangs durch den Scheitelpunkt des Fehlerstromes darstellt.The mode of operation of the proposed residual current circuit breaker is summarized the following: 1) The circuit (127) in Figure 1 stops according to claim 1, 2 or 3 the induction in the core 8 of the summation current transformer is constant and delivers at the points (23) and (25) a voltage proportional to the fault current0 2) The circuit (28) forms an electrical quantity from this, for example a direct voltage9 which is the instantaneous value At, or the value of A, at the time of the last pass through the vertex of the fault current.

3) Am Ausgang der Schaltung (57) wird ein Bezugswert AS gemäss Anspruch 7 gebildet.3) At the output of the circuit (57) is a reference value AS according to claim 7 formed.

4) Eventuell ist die Schaltung so gebaut, dass sie den Einfluss von Fehlerstromänderungen eliminiert, welche während eines Schaltvorgangs auftreten, wie im Patentanspruch 14 angegeben.4) The circuit may be built in such a way that it has the influence of Eliminates fault current changes that occur during a switching process, as stated in claim 14.

5) Die Schaltung-berechnet laufend oder nur zum Zeitpunkt des Durchgangs des Fehlerstroms durch den Scheitelpunkt die Differenz zwischen dem Augenblickswert Am und dem Bezugswert AS .5) The circuit-calculated continuously or only at the time of passage of the fault current through the apex is the difference between the instantaneous value Am and the reference value AS.

6) Eventuell ist eine Schaltung (74) vorhanden, welche den Wert A A durch eine Rechenoperation richtig bewertet, wenn sie daraus den Wert Wg als Mass für die Gefährdung eines Menschen ableitet.6) There may be a circuit (74) which has the value A A is correctly evaluated by an arithmetic operation if you derive the value Wg from it as a measure for the endangerment of a person.

7) Die Schaltung (129) vergleicht den an ihrem Eingang auftretenden Wert Wg mit einem oberen und eventuell einem unteren Grenzwert, die beide von einer Schaltung (128) geliefert werden. Eine Abschaltung erfolgt nicht, wenn Wg zwischen diesen Grenzwerten liegt.7) The circuit (129) compares those occurring at its input Value Wg with an upper and possibly a lower limit value, both of a Circuit (128) are supplied. A shutdown does not take place if Wg between these limit values.

Die Erfindung basiert hauptsächlich auf der Kombination mehrerer Aufgabenstellungen 1) Die vom Fehlerstrom bewirkte Durchflutung eines Wandlerkerns wird kompensiert und der Wert des gesamten Fehlerstromes, auch des Gleichstromanteils, wird über den Umweg des Kompensationsstromes erfasst.The invention is mainly based on the combination of several objectives 1) The flooding of a transformer core caused by the fault current is compensated and the value of the total fault current, including the direct current component, is over detects the detour of the compensation current.

2) Als zu überwachende Grösse werden die Fehlerstromstärke, der Fehlerstromleitwert oder die Fehlerstromkapazität verwendet.2) The magnitude to be monitored is the residual current strength, the residual current conductance or the fault current capacity is used.

3) Massgebend dafür, ob der Schutzschalter abschaltet, ist die Differenz der überwachten Grösse, welche in einer Zeitspanne auftritt, die ein normal reagierender Mensch für seine Befreiung von der Einwirkung eines seinen Körper durchfliessenden Stromes benötigt.3) It is decisive whether the circuit breaker switches off the Difference in the monitored variable, which occurs in a period of time that is normal reacting person for his liberation from the action of something flowing through his body Electricity required.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt aas Schema für den Aufbau eines neuartigen FehlerstromschutzschalterSF der durch Hinzufügen einer Zusatzschaltung (126) zu einem beliebig gebauten Fehlerstromschutzschalter (125) erhalten werden kann. Von dem Fehlerstromschutzschalter (125) sind nur der Kern (3) des Summenstromwandlers und die Sekundärspule (4), welche auf das Abschaltsystem wirkt, in die zeichnung aufgenommen, Teile also, welche bei allen Fehlerstromschutzschaltern gleichermassen vorhanden sind, Sollte einmal die zusätzliche Schaltung (126) nicht funktionnieren, so funktioniert der Schalter (125) immer noch auf jene Art, für die er in seiner alten Ausführung gebaut war. Der Fehlerstromschutzschalter (125) steht nur über die 2 Anschlusspunkte (5) una (6) mit der Zusatzschaltung (126) in elektrischer Verbindung. Der Anschlusspunkt (10) der Schaltung (9) ist mit dem Anschlusspunkt (12) der Spule (13) und mit dem Anschlusspunkt (16) der Schaltung (17) verbundene Der Anschlusspunkt 1) der Schaltung (9) ist mit dem Anschlusspunkt (15) der Schaltung (17) und mit dem Anschlusspunkt (14) der Spule (13) verbunden. Die Ausgänge (18) und (19) der Schaltung (17) sina an die Serienschaltung eines ohmschen Wiaerstanues (24) una einer Spule (20) angeschlossen, welch letztere sich ebenfalls auf dem Wandlerkern (8) befindet. Der eine Anschlusspunkt (23) des Widerstandes (24) ist ausserdem mit dem einen Eingang (26), der andere Anschlusspunkt (25) desselben mit dem anderen Eingang (27) einer Schaltung (28) verbunden. Der Ausgang (29) der Schaltung (28) ist mit dem Anschlusspunkt (31) der Schaltung (32), mit dem Anschlusspunkt (34) der Schaltung (35), mit dem Anschlusspunkt (60) der Schaltung (61) und mit dem Anschlusspunkt (66) der Schaltung (68) verbunden. Der Anschlusspunkt (30) der Schaltung (28) ist mit Masse verbunden. Description of an exemplary embodiment FIG. 1 shows a diagram for the construction of a new type of residual current circuit breaker SF by adding an additional circuit (126) for an arbitrarily constructed residual current circuit breaker (125) can be obtained. Of the residual current circuit breaker (125) only the Core (3) of the summation current transformer and the secondary coil (4), which on the shutdown system has an effect, included in the drawing, i.e. parts that are used in all residual current circuit breakers are equally present, should the additional circuit (126) not function, the switch (125) still works in the way that which it was built in its old version. The residual current circuit breaker (125) is only available via the 2 connection points (5) and (6) with the additional circuit (126) electrical connection. The connection point (10) of the circuit (9) is with the connection point (12) of the coil (13) and connected to the connection point (16) of the circuit (17) The connection point 1) of the circuit (9) is with the connection point (15) of the circuit (17) and connected to the connection point (14) of the coil (13). The outputs (18) and (19) the circuit (17) sina to the series circuit of an ohmic Wiaerstanue (24) connected to a coil (20), the latter also being on the converter core (8) is located. The one connection point (23) of the resistor (24) is also with the one Input (26), the other connection point (25) of the same connected to the other input (27) of a circuit (28). The output (29) of the Circuit (28) is with the connection point (31) of the circuit (32) with the connection point (34) of the circuit (35), with the connection point (60) of the circuit (61) and with connected to the connection point (66) of the circuit (68). The connection point (30) of the Circuit (28) is connected to ground.

Der Anschlusspunkt (33) der Schaltung (32) ist mit dem Anschlusspunkt (41) der Schaltung (42) und mit dem Anschlusspunkt (67) der Schaltung (68) verbunden. Der Anschlusspunkt (36) der Schaltung (35) ist mit dem Anschlusspunkt (54) der Schaltung (57) und dem Anschlusspunkt (124) des UND-Tores >123) verbunden. Der Anschlusspunkt (37) der Schaltung (35) ist mit dem Anschlusspunkt (52) der Schaltung (57) und dem Anschlusspunkt (59) der Schaltung (61) verbunden. Der Anschlusspunkt (43) der Schaltung (42) ist mit dem Anschlusspunkt (40) des Kondensators (39) und dem Anschlusspunkt (45) des Widerstandes (46) verbunden. Der Anschlusspunkt (47) des Widerstandes (46) ist mit Masse verbunden. Der Anschlusspunkt (38) des Kondensators (39) ist mit dem Anschlusspunkt (ll'l) der Schaltung (116) und mit dem Anschlusspunkt (70) der Schaltung (68) verbundene der Anschlusspunkt (44) der Schaltung (42) ist mit dem Anschlusspunkt (58) der Schaltung (61) verbunden. Der Anschlusspunkt (53) der Schaltung (57) ist mit dem Anschlusspunkt (62) der Schaltung (61) verbunden.The connection point (33) of the circuit (32) is with the connection point (41) of the circuit (42) and connected to the connection point (67) of the circuit (68). The connection point (36) of the circuit (35) is with the connection point (54) of the circuit (57) and the connection point (124) of the AND gate> 123). The connection point (37) of the circuit (35) is connected to the connection point (52) of the circuit (57) and the Connection point (59) of the circuit (61) connected. The connection point (43) of the circuit (42) is with the connection point (40) of the capacitor (39) and the connection point (45) of the resistor (46) connected. The connection point (47) of the resistor (46) is connected to ground. The connection point (38) of the capacitor (39) is with the Connection point (ll'l) of the circuit (116) and with the connection point (70) of the circuit (68) the connection point (44) of the circuit (42) is connected to the connection point (58) of the circuit (61) connected. The connection point (53) of the circuit (57) is connected to the connection point (62) of the circuit (61).

Der Anschlusspunkt (55) der Schaltung (57) ist mit dem Anschlusspunkt (50) des Kondensators (49) und über den Widerstand (51) mit Masse verbunden. Der Anschlusspunkt (48) des Kondensators (49) ist mit dem Anschlusspunkt (118) der Schaltung (116), dem Anschlusspunkt (122) aes UND-Tores (123) und dem Anschlusspunkt (69) der Schaltung (68) verbunden. Der Anschlusspunkt (56) der Schaltung (57) ist mit dem Anschlusspunkt (63) der Schaltung (65) verbunden. Der Anschlusspunkt (64) der Schaltung (65) ist mit dem Anschlusspunkt (71) der Schaltung (6d) verbunden. Der Anschlusspunkt (72) der Schaltung (65) ist mit dem Anschlusspunkt (73) der Schaltung (74) verbunden. Der Anschlusspunkt (75) der Schaltung (74) ist mit dem Anschlusspunkt (85) des Komparators (88) und dem Anschlusspunkt (86) des Komparators (89) verbunden. Der Anschlusspunkt (84) des Komparators (88) ist mit dem Abgriffpunkt (78) des Spannungsteilers (128) verbunden. Der Anschlusspunkt (87) des Komparators (89) ist mit dem Anschlusspunkt (81) des Spannungsteilers (128) verbunden. Am Anschlusspunkt (76) des Spannungsteilers (128) liegt eine vorgegebene Spannung von beispielsweise etwa + 15 V. Am Anschlusspunkt (83) des Spannungsteilers (128) liegt eine vorgegebene Spannung von beispielsweise etwa - 15 Vo Der Ausgang (90) des Komparators (88) ist mit der Anode der Gleichrichterdiode (91) verbunden. Der Ausgang (92) des Komparators (89) ist mit der Anode der Gleichrichterdiode (93) verbunden.The connection point (55) of the circuit (57) is with the connection point (50) of the capacitor (49) and connected to ground via the resistor (51). Of the The connection point (48) of the capacitor (49) is with the connection point (118) of the circuit (116), the connection point (122) aes AND gate (123) and the connection point (69) of the circuit (68) connected. The connection point (56) of the circuit (57) is with the connection point (63) of the circuit (65) connected. The connection point (64) of the circuit (65) is connected to the connection point (71) of the circuit (6d). The connection point (72) of the circuit (65) is connected to the connection point (73) of the circuit (74). The connection point (75) of the circuit (74) is with the connection point (85) of the comparator (88) and the connection point (86) of the comparator (89). The connection point (84) of the comparator (88) is connected to the tap point (78) of the voltage divider (128) tied together. The connection point (87) of the comparator (89) is with the connection point (81) of the voltage divider (128) connected. At the connection point (76) of the voltage divider (128) there is a predetermined voltage of, for example, approximately + 15 V. At the connection point (83) of the voltage divider (128) is a predetermined voltage of, for example about - 15 Vo The output (90) of the comparator (88) is connected to the anode of the rectifier diode (91) connected. The output (92) of the comparator (89) is connected to the anode of the rectifier diode (93) connected.

Die Kathode der Gleichrichterdiode (91) ist mit der Kathode der Gleichrichterdiode (93) und mit dem Eingang einer Verstärkerschaltung (130) verbunden. Der Ausgang der Schaltung 130 ist mit dem Anschlusspunkt (5) der Spule (4) verbunden, welche sich auf dem Kern (3) des Summenstromwandlers des Fehlerstromschutzschalters (125) befindet. Der andere Anschlusspunkt (6) der Spule (4) liegt an Masse. Der vom Hausanschlusskasten kommende Aussenleiter (1) ist zuerst durch den Summenstromwandlerkern (3) des konventionellen Fehlerstromschutzschalters (125), dann durch den Wandlerkern (8) der Zusatzschaltung (126) geführt. Er teilt sich alsdann in 3 Zweige auf, einen Zweig (94), der durch eine Schmelzsicherung (95) gesichert ist, einen Zweig (96), der durch eine Schmelzsicherung (97) gesichert ist und einen Zweig (98), der durch eine Schmelzsicherung (99) gesichert ist. In den Leiterabschnitt, welcher von der Schmelzsicherung (99) aus in Richtung der Anschlüsse für die Elektrogeräte läuft, ist ein Widerstand (lol) eingefügt. Der eine Anschlusspunkt (loo) des Widerstandes (lol) ist mit dem Anschlusspunkt (105) eines kondensators (107) verbunden. Der andere Anschlusspunkt (102) des Widerstandes (101) ist mit einem Anschlusspunkt (106) eines Kondensators (108) verbunden. Der zweite Anschlusspunkt (109) des Kondensators (107) ist mit einem Anschlusspunkt (114) der Schaltung(116) und mit einem Anschlusspunkt (111) des Widerstandes (112) verbunden. Der Anschlusspunkt (110) des Kondensators (108) ist mit dem zweiten Anschlusspunkt (113) des Widerstandes (112) und mit einem Anschlusspunkt (115) der Schaltung(116) verbunden. Der Ausgang (120) der Schaltung (119) ist mit dem Eingang (121) eines logischen UND-Tores (124) verbunden. Der Anschlusspunkt (132) der Schaltung (28) ist mit dem Aussenleiter (1) verbunden. Der Anschlusspunkt (135) der Schaltung (28) ist mit dem Nulleiter (2) verbunden. Der Anschlusspunkt (134) der Schaltung (28) ist mit dem Schutzleiter verbunden. Diese Verbindung und der Schutzleiter selbst sind in der Figur 1 nicht eingezeichnet.The cathode of the rectifier diode (91) is with the cathode of the rectifier diode (93) and connected to the input of an amplifier circuit (130). The exit the circuit 130 is connected to the connection point (5) of the coil (4), which on the core (3) of the summation current transformer of the residual current circuit breaker (125) is located. The other connection point (6) of the coil (4) is grounded. The one from the house connection box incoming outer conductor (1) is through first the summation current transformer core (3) of the conventional residual current circuit breaker (125), then through the transformer core (8) of the additional circuit (126) out. It then divides into 3 branches, one Branch (94), which is secured by a fuse (95), a branch (96), which is secured by a fuse (97) and a branch (98) through a fuse (99) is secured. In the ladder section, which from the The fuse (99) runs out in the direction of the connections for the electrical devices, a resistor (lol) is inserted. One connection point (loo) of the resistor (lol) is connected to the connection point (105) of a capacitor (107). The other The connection point (102) of the resistor (101) is connected to a connection point (106) Capacitor (108) connected. The second connection point (109) of the capacitor (107) is connected to a connection point (114) of the circuit (116) and to a connection point (111) of the resistor (112) connected. The connection point (110) of the capacitor (108) is with the second connection point (113) of the resistor (112) and with a Connection point (115) of the circuit (116) connected. The output (120) of the circuit (119) is connected to the input (121) of a logical AND gate (124). The connection point (132) of the circuit (28) is connected to the outer conductor (1). The connection point (135) of the circuit (28) is connected to the neutral conductor (2). The connection point (134) of circuit (28) is connected to the protective conductor. This connection and the protective conductors themselves are not shown in FIG.

Die Schaltung (9) ist eine Konstantstromquelle von erhöhter Frequenz. Der von dieser Schaltung gelieferte Strom fliesst über uie Spule (13) und ruft an deren Anschlusspunkten (12) und eine Spannungsaifferenz hervor, welche den Istwert der Induktivität repräsentiert. Diese Spule bildet zusammen mit der Spule (20), den beiden Schaltungen (9) und (17), sowie den Verbindungsleitern eine Regeleinrichtung (127), welche in der Spule (20) einen Strom hervorruft, der jeder von einem iehlerstrom hervorgerufenen Durchflutung entgegenwirKt und aie On Induktivi*iZ im Kern (8) auf einen bestimmten Sollwert einregelt, soaass der Wandlerkern konstant vormagnetisiert ist. Bei gegebener Augenblicksrichtung eines auftretenden Fehlerstromes stellt sich eine Änderung aer Induktivität der Spule ein, welche von der Regeleinrich- tung sofort ausgeregelt wird. Eine gewisse Trägheit soll die Regeleinrichtung trotzaem noch aufweisen, damit sie die schnellen Induktionsänderungen, welche der Hochfrequenzstrom in der Spule (13) hervorruft, nicht ausregeln kann.The circuit (9) is a constant current source of increased frequency. The current supplied by this circuit flows through the coil (13) and calls at its connection points (12) and a voltage difference, which the actual value represents the inductance. This coil, together with the coil (20), the two circuits (9) and (17) and the connecting conductors, forms a control device (127), which generates a current in the coil (20) which counteracts any flow caused by a flow and aie On Inductivi * iZ in the core (8) on a particular Adjusts the setpoint so that the converter core is constantly pre-magnetized. With a given instantaneous direction of an occurring fault current, there is a change in the inductance of the coil a, which is controlled by the control is corrected immediately. The control device should still have a certain inertia so that it cannot regulate the rapid induction changes that the high-frequency current causes in the coil (13).

Diese Schwierigkeit lässt sich aber auch auf andere Art umgehen, wenn man ähnlich wie in der Magnetverstärkertechnik einen zweiten gleichartigen Wandler verwendet, auf welchem aie aen Bochfrequenzstrom führende Spule entgegengesetzt gewickelt ist. Der Hochfrequenzstrom bewirkt dann in dem einen Wandlerkern eine Erhöhung, in dem andern eine Erniedrigung der Induktivität. Sind die beiden hochfrequenzführenden Spulen ion Serie geschaltet, so ändert sich bei relativ kleiner Amplitude des Hochfrequenzstromes die Summe der Induktivitäten nicht und die Regeleinrichtung reagiert auf den Hochfrequenzstrom überhaupt nicht. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung bewirkt die Schaltung (127) an den Anschlusspunkten (23) und (25) eine Spannung upF , welche dem Fehlerstrom proportional ist. Wählt man als Grösse A gemäss An- spruch 8 einfach den Fehlerstrom, so soll die Schaltung (28) eine Schaltung sein, welche an ihren Ausgängen eine Gleichspannung Ugp liefert, welche dem Scheitelwert der Spannung UpF mehr oder weniger genau proportional ist. Im Prinzip könnte die Schaltung (28) eine einfache Demodulatorschaltung sein. Damit die Welligkeit der Spannung UgF nicht zu gross wird, müsste die Zeitkonstante KC wesentlich grösser sein als die Periodendauer der Wechselspannung upF . Im Falle eines Fehlers, der eine Abschaltung erfordert, hätte dies leicht eine unannehmbare Verzögerung der Abschaltung zur Folge. Es ist daher besser, wenn die Schaltung (28) eine TS-Speichereinheit enthält, welche bei jedem Durchgang der Spannung upF durch ihren Scheitelwert diesen beheitelwert speichert. Um diese Speichereinheit zu steuern, kann eine astabile Kippschaltung, also eine XIultivibratorschaltung verwendet werden, welche von aer Brequenz der Spannung upF getaktet wird. Aber auch dann hat die Schaltung immer noch aen Nachteil, dass bei Änderungen der Netzspannung eine unerwünschte Abschaltung eintreten kann. Dieser Nachteil verschwindet, wenn die Schaltung (28) eine Rechenschaltung ist, welche gemäss Anspruch 4 etwa den jeweiligen Scheitelwert des Fehlerstromes durch den Scheitelwert der Spannung uAs + uNS oder uAE + uNE dividiert, oder eine Schaltung, die gemäss Anspruch 7 den ohmschen Leitwert oder den Scheinleitwert oder die Kapazität des Fehlerstromkreises aus Augenblickswerten des Fehlerstromes iF w der Spannung uAs + uNS oder uAS + uNS und aus deren Ableitungen nach der Zeit errechnet. Der am Ausgang (29) erscheinende Wert ist der in den Patentansprüchen genannte Wert A.This difficulty can, however, also be avoided in a different way, if a second converter of the same type is used, similar to the one used in magnetic amplifier technology, on which a coil carrying a Boch frequency current is wound in opposite directions. The high-frequency current then causes an increase in one converter core and a decrease in the inductance in the other. If the two high-frequency coils are connected in series, the sum of the inductances does not change if the amplitude of the high-frequency current is relatively small and the control device does not react to the high-frequency current at all. In the embodiment shown in FIG. 1, the circuit (127) at the connection points (23) and (25) produces a voltage upF which is proportional to the fault current. If you choose size A according to claim 8 simply the fault current, the circuit (28) should be a circuit which supplies a DC voltage Ugp at its outputs, which is more or less exactly proportional to the peak value of the voltage UpF. In principle the circuit (28) could be a simple demodulator circuit. So that the ripple of the voltage UgF does not become too great, the time constant KC would have to be significantly greater than the period of the alternating voltage upF. In the event of a fault requiring shutdown, this would easily result in an unacceptable shutdown delay. It is therefore better if the circuit (28) contains a TS memory unit which stores this unit value each time the voltage upF has passed through its peak value. In order to control this memory unit, an astable multivibrator circuit, that is to say a multivibrator circuit, can be used, which is clocked by the frequency of the voltage upF. But even then, the circuit still has the disadvantage that an undesired shutdown can occur if the mains voltage changes. This disadvantage disappears if the circuit (28) is a computing circuit which, according to claim 4, roughly divides the respective peak value of the fault current by the peak value of the voltage uAs + uNS or uAE + uNE, or a circuit which, according to claim 7, divides the ohmic conductance or the admittance or the capacitance of the fault current circuit is calculated from instantaneous values of the fault current iF w of the voltage uAs + uNS or uAS + uNS and their derivatives with respect to time. The value appearing at the output (29) is the value A.

Falls die gestrichelt umrahmte Schaltung (131) keine Schaltvorgänge in aem Aussenleiterzweig (98?, den sie überwacht, feststellt, so ist an ihrem Ausgang (117) aie Spannung annähernd Null und reprasentiert eine Logisch-NULL9 während sie am komplementären Ausgang (118) etwa 5 Volt betragt und eine Logisch-EINS repräsentiert0 Die Schaltung (119) ist eine Multivibratorschaltung, welche in Abständen von 2 Sekunden ein kurzes Logisch-EINS-Signal in Form eines positiven Impulses über den Ausgang (120) zum Eingang (121) des UND-Tores (123) sendet0 Wenn nun an beiaen Eingängen (121) una (122) eine Logisch-EINS liegt, so wird am Ausgang (124) ein kurzes Logisch-EINS-Signal wirksam, gelangt zum Steuereingang (36) der TS-Einheit (35),und der vom Punkt t29) auf den Eingang (34) gelangende Spannungswert A wird an den Ausgang (37) und den Eingang (52) weitergeleitet. In der TS-Einheit (57) ist der Punkt (54) der Steuereingang für den Analog-Eingang (52), während der Punkt (55) der Steuereingang für den Analog-Eingang (53) ist.If the circuit (131) framed by a dashed line is no switching operations in a branch of the outer conductor (98 ?, which it monitors), it is at its output (117) a voltage approaching zero and represents a logic ZERO9 during it at the complementary output (118) is about 5 volts and a logic ONE represents 0 The circuit (119) is a multivibrator circuit, which at intervals of 2 seconds a short logic ONE signal in the form of a positive pulse via the output (120) to the input (121) of the AND gate (123) sends 0 If now at both inputs (121) and (122) there is a logical ONE, a short logical ONE signal is output at output (124) effective, reaches the control input (36) of the TS unit (35), and that from point t29) The voltage value A reaching the input (34) is sent to the output (37) and the Forwarded input (52). In the TS unit (57), point (54) is the control input for the analog input (52), while point (55) is the control input for the analog input (53) is.

Da die Logisch-EINS von Punkt (124) auch nach Punkt (54) gelangt, wird der Spannungswert des Punktes (52) zum Ausgang (56) weitergeleitet und gelangt weiter an den Subtrahiereingang (b)) der Schaltung (65). Hier wird sein Wert von dem Spannungswert am Eingang (64)e der die Grösse Am repräsentiert, subtrahiert. Diese Spannung gelangt nämlich vom Punkt (29) zum Punkt (66) der TS-Einheit (68). Der Steuereingang für den analogen Eingang (66) ist der Punkt (69)o An diesem liegt die Spannung der Logisch-EINS vom Punkt (118). Infolgedessen wird der die Grösse Am reprasentierende Spannungswert von Punkt (29) über (66) und (71) zum (64) der Schal- tung (65) geleitete Ist der von Punkt (124) ausgesandte Impuls zu Ende, so leiten die TS Einheiten (35) und (57) die von (29) kommenden neuen Spannungswerte nicht mehr weiter, sondern speichern den Wert A, welcher vorher9 während des Impulses, zuletzt bestanden hat. Dieser gespeicherte A-Wert wird jetzt mit AS bezeichnet. In der Subtrahierschaltung (65) wira von den neuen momentanen Spannungswerten9 die Am repräsentieren und am Punkt (64) auftreten, dieser neu gespeicherte Spannungswert AS subtrahiert, der am Punkt (63) auftritt. Das Resultat9 die Differenz A = Am - AS erscheint am Ausgang (72). Je grösser sie ist, umso mehr wird der in der nachfolgenaen Schaltung (74) berechnete Wert Wg von Null abweichen. Die Komparatorschaltung t (129) vergleicht, ob diese Abweichung den oberen oder uneren Grenzwert überschreitet. Der Grenzwert Wgzh wird durch die Spannung am Abgriff (78) des Spannungsteilers (128)9 der Grenzwert Wgzn durch die Spannung am Abgriff (81) des Spannungsteilers (128) bestimmt. Wird einer der Grenzwerte überschritten, so gibt einer der beiden Komparatoren (88) oder (89) ein Logisch-EINS-Signal ab9 das über die nachfolgende Diode geleitet, in Schaltung (130) verstärkt wird und zur Sekundärspule (4) gelangt. Hat dieses Signal die richtige Stromrichtung und Stromstärke, so bringt es den konventionellen Fehlerstromschutzschalter (125) zur Abschaltung0 Die Schaltung benötigt einen Spannungswert Wg welcher ein möglichst getreues Bild der Gefährdung des Menschen gibt.Since the logic ONE from point (124) also reaches point (54), the voltage value of point (52) is forwarded to output (56) and continues to subtract input (b)) of circuit (65). Here, its value is subtracted from the voltage value at input (64) e, which represents the quantity Am. This voltage goes from point (29) to point (66) of the TS unit (68). The control input for the analog input (66) is point (69) o This is where the voltage of the logic ONE from point (118) is located. As a result, the voltage value representing the quantity Am becomes from point (29) via (66) and (71) to (64) the scarf device (65) is the pulse sent by point (124) at the end, the TS units (35) and (57) no longer forward the new voltage values coming from (29), but store the value A, which last existed before9 during the pulse. This stored A value is now referred to as AS. In the subtraction circuit (65), this newly stored voltage value AS, which occurs at point (63), is subtracted from the new instantaneous voltage values 9 that represent Am and occur at point (64). The result9 the difference A = Am - AS appears at the output (72). The larger it is, the more the value Wg calculated in the following circuit (74) will deviate from zero. The comparator circuit t (129) compares whether this deviation exceeds the upper or lower limit value. The limit value Wgzh is determined by the voltage at the tap (78) of the voltage divider (128) 9, the limit value Wgzn by the voltage at the tap (81) of the voltage divider (128). If one of the limit values is exceeded, one of the two comparators (88) or (89) emits a logic ONE signal, which is passed through the following diode, amplified in circuit (130) and reaches the secondary coil (4). If this signal has the correct direction and strength of current, it causes the conventional residual current circuit breaker (125) to switch off.

Bekanntlich ist diese Gefährdung nicht eine einfache lineare Funktion des einen Menschenkörper durchfliessenden Stromes.As is well known, this hazard is not a simple linear function of the current flowing through a human body.

Ausserdem ist sie von der Einwirkungszeit abhängig. Will man dies berücksichtigen, so soll die Schaltung (74) eine entsprechend aufgebaute Rechenschaltung sein.It also depends on the exposure time. Do you want this take into account, the circuit (74) should take a corresponding built up Be arithmetic circuit.

Stellt die gestrichelt umrahmte Schaltung (lSl) den Beginn eines Schaltvorganges fest, so tritt am Ausgang (117) der Schaltung (116) ein Logisch-EINS-Signal aufc Der Ausgang (118) ist im Vergleich zu (117) invertiert und führt dann eine Logisch-NULLO Sollte dann während des Schaltvorganges von der Multivibratorsehaltung (lly) ein Impuls ausgehen, so bleibt er wirkungslos, da er vom UND-Tor (123) nicht zum Punkt (124) weitergeleitet wird. Dagegen bewirkt das von (i17) ausgehende Logisch-EINS-Signal, dass über den Kondensator (39) ein kurzer positiver Impuls auf den Steuereingang (43) der TS-Einheit (42) gelangt und aie am analogen Eingang (41) liegende Spannung, welche vom Ausgang (33) der Schaltung (32) stammt und den Wert AV repräsentiert, am Ausgang (44) auftritt, von wo sie zum Subtrahiereingang (58) der Schaltung (61) gelangte Am Addiereingang (54) liegt aie von der Schaltung (35) am Ausgang (X7) gebildete, den Wert AS reprasentierende Spannung.If the circuit (lSl) framed by dashed lines represents the start of a switching process fixed, a logic ONE signal occurs at the output (117) of the circuit (116) The output (118) is inverted compared to (117) and then carries a logic NULLO Should then during the switching process of the multivibrator posture (lly) on If the impulse emanates, it remains ineffective, since it does not reach the point from the AND gate (123) (124) is forwarded. In contrast, the logic ONE signal emanating from (i17) causes that a short positive pulse on the control input via the capacitor (39) (43) of the TS unit (42) and aie the voltage at the analog input (41), which comes from the output (33) of the circuit (32) and represents the value AV, occurs at the output (44), from where it goes to the subtracting input (58) of the circuit (61) At the adding input (54) there is aie from the circuit (35) at the output (X7) generated voltage representing the value AS.

Solange die vom Ausgang (117) kommende Logisch-EINS anhält, gelangt der Spannungswert am Punkt (33), der AV reprasentiert, über (70) und (71) zum Eingang (64) der Subtrahierschaltung.As long as the logic ONE coming from the output (117) continues the voltage value at point (33), which represents AV, via (70) and (71) to the input (64) of the subtracting circuit.

Letztere liefert während dieser Zeit an ihrem Ausgang (72) den Wert AV - AS . Hierbei ist AS ein Wert, der kurz vor dem Schaltbeginn bestanden hat. Die eventuelle Zunahme des Fehlerstromes wirkt sich also während der Dauer des Schaltvorganges nicht auf Wg auso In-dem Augenblick, wo der Schaltvorgang gerade zu Ende ist, erscheint am Ausgang (118) eine Logisch-EINS. Der in diesem Augenblick am Punkt (29) auftretende Spannungswert wird AN genannt. Am Ausgang (62) tritt also das Resultat der Rechnung AschS = AS + AN - Av auf. Erst jetzt wird der Spannungswert am Punkt (62) vom Eingang (53) der TS-Einheit (57) zum Ausgang (56) weitergeleitet, da von (118) über den Kondensator (49) ein Logisch-EINS-Impuls zum Steuereingang (55) gelangt. Er tritt am Subtrahiereingang (63) der Schaltung (65) auf und ersetzt die bis dahin hier gewesene, den Wert AS repräsentierende Spannung, wie es in Anspruch 14 verlangt wird0 Am Ausgang (72) tritt das Resultat = = Am - ( As + AN - AV ) auf.During this time, the latter supplies the value at its output (72) AV - AS. Here, AS is a value that existed shortly before the start of switching. The possible increase in the fault current thus affects the duration of the switching process not on Wg auso At the moment when the switching process has just ended, appears a logic ONE at the output (118). The one occurring at this point at point (29) The voltage value is called AN. So occurs at the exit (62) the result the invoice AschS = AS + AN - Av. Only now is the voltage value at the point (62) forwarded from the input (53) of the TS unit (57) to the output (56), since of (118) a logic ONE pulse reaches the control input (55) via the capacitor (49). It occurs at the subtraction input (63) of the circuit (65) and replaces the previous one The voltage that has been here, representing the value AS, as required in claim 14 wird0 The result = = Am - (As + AN - AV) occurs at output (72).

Sobald von der Multivibratorschaltung der nächste Logisch-EINS-Impuls abgegeben wird, entsteht auch am Ausgang (124) des UND-Tores ein Logisch-EINS-Impuls und die TS-Einheit (35) leitet den am Ausgang (29) bestehenden Wert, der A repräsentiert, von Punkt (34) nach (37)9 da am Steuereingang (36) ein Logisch-EINS-Impuls auftritt0 Die TS-Einheit (57) leitet den Spannungswert des Punktes (37), der zum Eingang (52) gelangt, auf den Ausgang656), wo er weiter zum Eingang (63) gelangt. Dieser Wert wird nach Abklingen des Logisch-EINS-Impulses gespeichert und stellt dann AS dar. Die Subtrahierschaltung führt jetzt wieder die für die normale Bunktionsweise vorgeschriebene Subtraktion A = Am - AS aus.As soon as the next logic ONE pulse from the multivibrator circuit is output, a logic ONE pulse is also generated at the output (124) of the AND gate and the TS unit (35) forwards the value existing at the output (29), which represents A, from point (34) to (37) 9 because a logic ONE pulse occurs at the control input (36) 0 The TS unit (57) conducts the voltage value of the point (37), which is fed to the input (52) to the exit 656), where it continues to the entrance (63). This value is saved after the logic ONE pulse has subsided and then represents AS. The subtraction circuit now again performs the one prescribed for the normal mode of operation Subtraction A = Am - AS off.

Die beschriebene Schaltung hat nicht die Eigenschaft9 dass sie'wie auf Seite 12 beschrieben, bei einem Schutzschalter mit polarisiertem Haltemagnetsystem den Permanentmagnet unbeeinflusst låsstO Wird diese Eigenschaft gewünscht, so kann man auf den Stromsummenwandler (3) eine zusätzliche Spule anbringen, welche von dem gleichen Strom durchflossen wird wie die Spule (20) und so die Induktion des Kernes (3) auf einem konstanten Wert festhält. Je nach der Bauart des angeschlossenen konventionellen FI-Schalters kann es sein, dass ein von dem Ausgang aer Lusatzschaltung abgegebener Impuls den FI-Schalter nicht abzuschalten vermago In diesem Fall kann man den Impuls zum abschalten eines Reed-Relais verwenden, welches an aie Anschlüsse (5) und (6) der Spule eine Wechselspannung legt9 welche jener gleich ist, aie aort entsteht, wenn der konventionelle FI-Schalter für sich allein verwendet wird und eine Situation eintritt, dass er auf konventioneile Art abschaltet.The circuit described does not have the property that it is like on page 12 for a circuit breaker with a polarized holding magnet system leaves the permanent magnet unaffected. If this property is desired, it can be attach an additional coil to the current summing converter (3), which from the same current flows through it like the coil (20) and so holds the induction of the core (3) at a constant value. Depending on the design of the connected conventional FI switch, it may be that one of the Do not switch off the FI switch at the output of the additional circuit given impulse vermago In this case you can use the pulse to switch off a reed relay, which applies an alternating voltage to all connections (5) and (6) of the coil that is the same as aorta arises when the conventional FI switch for itself is used alone and a situation arises that it is conventionally used turns off.

Für die Gewinnung des Wertes AS lassen sich auch Regeleinrichtungen verwenden. Beispielsweise kann eine Regeleinrichtung den Unterschied zwischen Raumtemperatur und der Temperatur eines Widerstandes, sozusagen dessen Übertemperatur, auf einen Wert regeln, welcher dem Wert Am proportional ist.Control devices can also be used to obtain the value AS use. For example, a control device can determine the difference between room temperature and the temperature of a resistor, its overtemperature, so to speak, to one Regulate the value which is proportional to the value Am.

Der von der Messeinrichtung aer Regeleinrichtung gemessene Ist-Temperatur-Wert kann als As-Wert benutzt werden, weil infolge der Wärmekapazität des Widerstandes sich aie Solltemperatur erst nach einer gewissen Verzugszeit einstellt.The actual temperature value measured by the measuring device of the control device can be used as the As value because it is due to the heat capacity of the resistor the setpoint temperature is only set after a certain delay time.

Wird ein Integralregler benutzt, so kann es auch zu einem Uberschwingen der Regelgrösse kommen, Ein solches Verhalten kann zur Vermeiaung von Fehlabschaltungen sehr erwünscht sein, besonders bei heizgeräten, bei welchen die verwendeten Isoliermaterialien sich nach dem Einschalten schnell aufheizen,und dadurch aer Fehlerstrom schnell zunimmt. Der Wert AS entspricht dann nicht mehr der im Patentanspruch 8 gegebenen Definition, sondern jener im Patentanspruch 12.If an integral controller is used, an overshoot can also occur the controlled variable. Such behavior can help avoid false shutdowns be very desirable, especially with heaters in which the insulating materials used heat up quickly after switching on, and thus the fault current quickly increases. The value AS then no longer corresponds to that given in claim 8 Definition, but that in claim 12.

Bei den bisher beschriebenen Schaltungen wurde davon ausgegangen9 aass es unzulässig sei, dass am Eingang (64) der Subtrahierschaltung (65) auch noch andere Werte auftreten als jene, welche wirklich Am repräsentieren. Bei einer Schaltung, welche den einen der beiaen Scheitelwerte des Fehlerstromes als Am benutzt, können aber auch die anderen Augenblickswerte A auftreten, wenn die entsprechenden resultierenden Spannungswerte infolge des Aufbaus der Schaltung wirkungslos bleiben.This has been assumed for the circuits described so far9 aass it is inadmissible that at the input (64) of the subtraction circuit (65) also different values occur than those which actually represent Am. With a circuit, which uses one of the two peak values of the fault current as Am but also the other instantaneous values A occur when the corresponding resulting Voltage values remain ineffective due to the structure of the circuit.

Auf diese Art arbeitet die in Figur 6 gestrichelt umrahmte Schaltung (402). Die von einem Fehlerstrom in der Spule 4 des konventionellen Fehlerstromschutzschalters induzierte Wechselspannung wird vom Verstarker (320) verstärkt und tritt als Wechselspannung upF am Ausgang (321) auf. Die Zeitkonstante R ' C zu der Parallelschaltung des Widerstandes (336) und des Kondensators (333) soll etwa 5 Sekunden betragen.The circuit framed in dashed lines in FIG. 6 operates in this way (402). The alternating voltage induced by a fault current in the coil 4 of the conventional residual current circuit breaker is amplified by the amplifier (320) and appears as an alternating voltage upF at the output (321). The time constant R 'C for the parallel connection of the resistor (336) and the capacitor (333) should be about 5 seconds.

Der Widerstand soll so bemessen sein, dass die mittlere Spannung, welche am Anschlusspunkt (332) auftritt und als Wert benutzt wird, etwa gleich ist der Hälfte des Scheitelwerte. der am Punkt (32L) vJirksailezi 5pæjrlu-Xig, falls der Scheitelwert der Spannung upS während mehrerer Zeitkonstanten unverändert geblieben ist. In diesem Fall sollen die Widerstände (323) und (326) gleich sein, sodass die Spannung am Addiereingang (345) der Schaltung (346) gleich ist dem positiven Scheitelwert der an dem Punkt (324) und auch am Eingang (347) wirksamen Wechselspannung. Die Schaltung (546) subtrahiert den am Eingang (347) auftretenden, den Wert Am reprasentierenden Spannungswert von dem am Eingang (345) auftretenden, den Wert AS darstellenden Spannungswert. Ausjedem enthält die Schaltung (346) 2 Komparatorschaltungen Die eine bewirkt, aass am Ausgang (348) eine Logisch-EINS erscheint, wenn Wg = #A = Am - AS > Wgzh. Die Logisch-EINS soll durch eine positive Spannung von etwa 10 Volt dargestellt sein, die Logisch-NUL durch den opannungswert von etwa 0 Volt. Da A normalerweise nur während des Scheitelpunktdurchgangs grösser als AS sein kann, tritt aie EINS nur während dieser kurzen Leit auf, und der Kondensator (360) laut sich nur während dieser Zeit. Der Widerstand (363) soll so bemessen sein, dass aie Spannung des geladenen Kondensators innerhalb einer Periode nicht unterhalb des Geltungsbereichs der Logisch-EINS abfällt. Ist auch bei den folgenden Scheiteldurchgängen Wg grösser als Wgzh, so wird der Kondensator wieder aufgeladen. Eine am Komparatorausgang (348) auftretende NULL kann also nur dann am Punkt (367) eine NULL bewirken, wenn die NULL am Ausgang (348) länger dauert als 2 Perioden Die Schaltung (36b) ist eine Regenerierungsschaltung, welche aie Spannung des jeweiligen logischen Signals auf den eigentlich richtigen Wert bringt.The resistance should be such that the mean voltage, which occurs at connection point (332) and is used as a value is approximately the same half of the peak value. the one at point (32L) vJirksailezi 5pæjrlu-Xig, if the peak value of the voltage upS remained unchanged during several time constants is. In this case the resistances (323) and (326) should be the same, so that the The voltage at the adding input (345) of the circuit (346) is equal to the positive peak value the AC voltage effective at point (324) and also at input (347). the Circuit (546) subtracts the value that occurs at input (347) and represents the value Am Voltage value of the voltage value appearing at the input (345) and representing the value AS. Of each, the circuit (346) includes 2 comparator circuits the one has the effect that a logical ONE appears at the output (348) if Wg = #A = Am - AS> Wgzh. The logical ONE should be generated by a positive voltage of around 10 Volts can be represented, the logic NUL by the voltage value of about 0 volts. Since A can normally only be greater than AS during the vertex passage, The ONE occurs only during this brief conduction, and the capacitor (360) loudly only during this time. The resistance (363) should be dimensioned so that aie The voltage of the charged capacitor within a period is not below the Scope of the logical ONE falls away. Is also used in the following crowns If Wg is greater than Wgzh, the capacitor will be charged again. One at the comparator output (348) occurring NULL can only cause a NULL at point (367) if the ZERO at the output (348) lasts longer than 2 periods. The circuit (36b) is a Regeneration circuit, which aie the voltage of the respective logic signal actually brings the correct value.

Die Funktionsweise des zweiten Komparators ist folgende: Ist der Scheitelwert der den Wert Am reprasentierenden Spannung niedriger als AS so bleibt #A ständig negativ, r ebenso Wg. Liegt Wg niedriger als Wgzn, so bewikt der zweite Komparator eine Logisch-NULL an seinem Ausgang, welche auch am Punkt t364) wirksam bleibt und über die Xegenerierungsschaltung (371) nach Punkt (373) gelangt. Die Schaltung (374) ist ein Inverter, andert also aie NULL in eine EINS um. Diese gelangt über die diode (377) zur Verstärkerschaltung, welche am Punkt 5 den für eine Abschaltung notwendigen Spannungszustand hervorruft. Liegt der Scheitelwert der den wert Am reprasentierenden Spannung höher als AS , so wird iLA bei jedem Scheitelpunktaurchgang kurz grösser als W. Diese kurze Zeit (356) genügt um den Kondensator/ auf EINS aufzuladen. Zu einer Entladung, welcne die Spannung in den Bereich der Logisch-NULL absinken lasse, kommt es nicht, wenn der nächste Scheiteldurchgang eine erneute Aufladung bewirkt. Die wirddurch den Inverter (371) zu einer umgeänaert,und somit unterbleibt die Abschaltung, sofern auch der erste Komparator im Punkt (369) eine NULL bewirKt, Verbindet man, wie durch punktierte Linien angedeutet, den Punkt (338) mit Punkt (340) und den Punkt (339) mit (344), so werden durch die Schaltung (405) unerwünschte Abschaltungen durch Geräteschaltvorgänge verhindert. Die Schaltung (405) welche genau so aufgebaut sein soll wie die gestrichelt umrahmte Schaltung (404). Jedoch soll die Zeitkonstante RC hier etwa 10 msec betragen, d.h. in der ungefähren Größenordnung der Dauer eines Schaltvorganges liegen. Die Schaltung (403) verhindert unerwünschte Abschaltungen durch Netzspannungsänderungen. Sie enthält die Schaltung (394), welche genau so wie die Schaltung (397) aufgebaut sein soll, mit einer Zeitkonstante, welche der Dauer von normalerweise vorkommenden Änderungen der Netzspannung, etwa 50 msec, entsprechen soll.The function of the second comparator is as follows: If the peak value of the voltage representing the value Am is lower than AS, #A remains constantly negative, r also Wg.If Wg is lower than Wgzn, the second comparator causes a logic ZERO at its output, which also remains effective at point t364) and reaches point (373) via the generation circuit (371). The circuit (374) is an inverter, so it changes a ZERO into a ONE. This reaches the amplifier circuit via the diode (377), which at point 5 creates the voltage state necessary for a shutdown. If the peak value of the voltage representing the value Am is higher than AS, iLA will briefly be greater than W. This short time (356) is sufficient to charge the capacitor / to ONE. A discharge, which allows the voltage to drop into the range of logic ZERO, does not occur when the next peak cycle causes a renewed charge. the is made by the Inverter (371) to one changed, and thus omitted the shutdown, provided that the first comparator in point (369) also causes a ZERO, if one connects the point (338) with point (340) and the point (339) with (344), as indicated by dotted lines, then through the circuit (405) prevents undesired shutdowns due to device switching processes. The circuit (405) which should be constructed in exactly the same way as the circuit (404) framed by dashed lines. However, the time constant RC should be about 10 msec here, ie it should be in the approximate order of magnitude of the duration of a switching process. The circuit (403) prevents undesired shutdowns due to changes in the mains voltage. It contains the circuit (394), which should be constructed exactly like the circuit (397), with a time constant which should correspond to the duration of normally occurring changes in the mains voltage, approximately 50 msec.

Zu berichtigen ist noch folgendes: DJe Spannung an den Punkten 23 und 25 soll proportional dem Fehlerstrom sein. Dies ist jedoch nur möglich, wenn z.B. auf dem Kern 8 eine weitere, nicht eingezeichnete Spule vorhanden ist, welche von Gleichstrom durchflossen ist und für sich allein die Induktion auf den fraglichen Wert bringt. The following has to be corrected: The voltage at points 23 and 25 should be proportional to the fault current. However, this is only possible if, for example, another coil, not shown, is present on the core 8, through which direct current flows and which by itself brings the induction to the value in question.

Claims

Claims for residual current circuit breaker lo 1. Task, aaaurcharged that a residual current circuit breaker is built in such a way that aass normally caused by a fault current in the core of a current converter Induction either on a value of zero or on a non-zero but We kept a constant value over time, with the counter-flow required for this is generated by a current IeG flowing through a transformer coil, and the shutdown to protect people from electric shock directly or indirectly from the strength of the current 16G or a value calculated from it made dependent wirao 20 task according to claim 1, but characterized in that the remaining Induction at the value zero or the value constant over time by a control circuit is effected, the controlled variable, here the induction, by a magnetic one probe or by measuring the inductance 0 3o according to the task Claim 1, characterized in that the induction remains on the ert zero or the value that is constant over time due to a short-circuited secondary coil with extremely low, positive ohmic resistance or by a Circuit in which the natural ohmic resistance of the secondary coil with a Circuit is in series, which one almost equally large, negative represents ohmic resistance, so that the resulting resistance is very low has positive value.

4. Task, characterized in that a residual current circuit breaker built in this way throws a shutdown to protect people from electric shocks when the conductance Y is greater than Ggzh, where Ggzh is the value of Wg that forms when a person is passed a current begins to flow which, within the time span TB, reaches such a high value that the load caused by this person reaches the level considered to be the highest permissible, where Y is made up of suitable values such as effective values or peak values of the fault current iF and that for the fault current decisive voltage (UAS uNS) or (UAE + uNE) is calculated, where UAS is the instantaneous value of the voltage of the outer conductor against the protective conductor, uNS den value of the voltage of the neutral conductor to the protective conductor, UAE the instantaneous value of the voltage of the outer conductor to earth, UNE E the instantaneous value of the voltage of the neutral conductor to earth, where TB is the time that a normal person needs to get away from the action of one of his 5. Task according to claim 4, characterized in that the suitable values of the fault current, for example 1F at the ends of a secondary coil of a current summation converter, are taken without, as in claims 1, 2 oaer 3, aie induction is kept at a certain value 6. Task according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it also has the features according to claim 4 at the same time, the suitable value of the fault current being derived from the current mentioned in claim 1 7. Task according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a residual current circuit breaker is built so that the disconnection to protect people from electric shocks is either from the conductance G or the susceptance Bc or at the same time from the conductance and the susceptance or an equivalent The value is made dependent, where both G and Bc are derived from the fault current instantaneous value ip, from the voltage instantaneous values UAE and ZINKE or AS and u and from the derivations NS according to aer time, such as can be calculated by a computing circuit 'where ip is the fault current, uAE is the voltage between outer conductor and earth, uNE is the voltage between neutral conductor and earth, uAs is the voltage between outer conductor and protective conductor, uNS is the voltage between neutral conductor and protective conductor.

8. Task characterized in that a residual current circuit breaker so is built that it contains a circuit which calculates the value Wg that the shutdown takes place to protect people from electric shocks, if the condition Wg> Wgzh is fulfilled, i.e. if one of a special circuit Output value Wg, which is viewed as a measure of the stress on a person, becomes greater than a value Wgeh g where Wg is a function of / LA, i.e. Wg = where A the one selected for the construction of the circuit breaker to be monitored by the circuit breaker The size is, where A is either the fault current IF or the ohmic conductance G ouer the capacitance C or the decisive for the magnitude of the capacitive fault current Admittance is Y, where AA is the difference between two values of this quantity #A = Am - AS is, where Am is the value A occurring at the moment tm, where AS is a value that normally changes over time, but only then is greater becomes, if Am is greater than AS and # AS is only smaller if Am is smaller than AS f where Wgzh is the value of Wg that is formed when A current begins to flow over a person, which within the time span T3 reaches such a high value that the stress caused by this person reached the level considered to be the highest permissible, whereby the time is normal Your person needs to react to the action of a flowing through his body To free the river.

9. The task according to claim 8, characterized in that, in contrast to claim 8, the value A5 is the smallest value Amin that occurred in the time from tl to tk, where tk is a point in time between the point in time t1 and the instantaneous point tm currently running , or where 10 * Task according to claim 8 or i, characterized in that, in contrast to claim 9, a second reference value AS is used to calculate a second value # 'A and a second value of the tes Wg', where AS 'is the largest values that occurred in the time t1 to tm and that instead of the switch-off condition Wg> the switch-off condition Wg <Wgzn applies, where Wgzn, taking into account its negative sign, is the largest of the values Wg that can be set if a system has a device that has up to that point been flowing through the protective conductor of a device Fault current is suddenly diverted through a person due to the interruption of this protective conductor and thereby causes a load that is considered inadmissible for the person0 11. Task according to patent claim 8, 9 or 10, characterized in that, in contrast to the patent claims mentioned, the equation W = f (diA ) is replaced by that is, Wg is the integral of a function of <with respect to time, where #A = Am - AS, where t1 is a point in time at which is at least the time period TB before the point in time tm.

12. Task according to one or more of the preceding Claims, characterized in that for the calculation of the value #A = Am - AS instead of the value AS, a value AK is introduced which is from a suitable Circuit is delivered and by the amount ASK = AK - AS of that mentioned in claim 9 Value AS can deviate, that the circuit is built so that the size ASK im Interaction with the rest of the circuit is not greater than a positive value + # maxASK and not less than a negative value - # minASK can be, and that the switch-off condition Wg <Wgzh by the switch-off condition Wg <Wgzh - #maxASK and possibly also the Switch-off condition W'g <W'gzn replaced by the condition W'g <W'gzn + #minASK will.

13. Residual current circuit breaker according to one or more of the preceding Claims, characterized in that for the calculation of #A = Am - AS as Reference value AS that value AK is selected which is represented by a voltage that occurs between the connection points of a capacitor when the Value Am representing the voltage between the two connection points of a circuit is effective in which a rectifier diode and a resistor connected in parallel one Capacitor and a resistor are connected in series.

14. fault current circuit breaker according to one or more of the preceding claims, characterized in that when calculating iiA values AS are replaced by values ASchS and values AK are replaced by values ASchK if a change in the operating current or the operating current conductance of this type that can be traced back to a device switching process is detected that condition b or c or d or a suitable combination thereof is met, and if the relevant values AS or were created under the influence of values that occurred before this switching process, where ASchS = AS + AN - AV ASchK = AK + AN - AV where the values ASchS and ASchK are those values that would have been formed if a value AN - AV had been added to all values A that occurred before the switch-on process, where AV is a value A that occurred shortly before the device was switched on , where AN is a value A that occurred shortly after the device switching process, whereby the presence of the Be condition b is intended to mean that the expression is at least a certain value blf smaller or at least a certain value b2f greater than a value Oaer than a value - (2Xf) 2, where f means the network frequency, where iB means the instantaneous value of the operating current flowing in the branch to be monitored, where t means the time, where uAN means the instantaneous value of the operating voltage between the outer conductor and the neutral conductor, where the presence of condition c should mean that the difference GB - GC <GB-on or that GB - GC <GB-off or that IB - IC <IB-on or that IB - IC <IB-off where 1B is the peak value of the there is a flowing operating current in the monitored branch branch, where GB is the conductance of this branch branch, whereby the value GC is a value that normally changes over time, so that it either increases or maintains its value when GB is normally larger and GC / either becomes smaller or maintains its value if GB is smaller than GC, where IC is a value that changes over time, so that normally it / either becomes larger or its W ert is maintained if IB is normally greater, and IC / either becomes smaller or maintains its value if 1B is smaller than IC, where the presence of condition d is intended to mean that a high-frequency variable occurs in the conductor to be monitored, which is a Voltage or a current, the amplitude a of this high-frequency variable reaching or exceeding a predetermined maximum value amax, the values ilfe # 2f, GB-ein, GB-aus, 1B-ein I IB-aus 9 amax being those values, which occur9 when an electrical device is switched on or off, which is the smallest electrical device in terms of input power, which is supplied with energy via the monitored conductor and which, when in proper condition, causes such a high leakage current that Wg becomes greater than Wgzh or less as Wgzn and thus a disconnection of the residual current circuit breaker, if AS is not replaced by AschS, or AK by ASchK, whereby the prefix conditions b, c or d is determined by a suitable circuit.

15. Residual current circuit breaker according to one or more of the preceding Claims, characterized9 that the value AS from the actual value of a controlled variable is formed, which is based on a control device working with a delay time the value Am is regulated as a reference variable.

16. Circuit breaker according to one or more of the preceding claims, characterized in that a suitable component represents the value AS electrical variable is changed in such a way that a shutdown does not occur if aie switching a device switching process or a change in the mains voltage of such Nature and extent determines that the danger of a unwanted shutdown exists or is characterized by the fact that otherwise the effect of the fault current controlling the switching contacts at any point in the Through the interruption of an electrically conductive connection or is partially temporarily prevented when a device is switched on ouer determines an approximation of the mains voltage of such a kind and of such magnitude, There is a risk of an undesired shutdown.