DE29600914U1 - Monitoring arrangement - Google Patents
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Description
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BeschreibungDescription
Anordnung zur ÜberwachungOrder for monitoring
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters in Verbrauchernetzen mit zumindest einem Außenleiter und einem die Schutzfunktion übernehmenden Schutzleiter auf seine Funktionstüchtigkeit.The invention relates to an arrangement for monitoring the functionality of the protective conductor in consumer networks with at least one outer conductor and a protective conductor that takes on the protective function.
Üblicherweise wird zum Schutz von Geräten bei zu hoher Berührungsspannung in den verschiedenen Ausprägungen der Verbrauchernetze ein sogenannter PE-Leiter als Schutzleiter verwendet. Im Falle eines Isolationsfehlers in der zu sichernden Anlage oder in dem zu schützenden Gerät bewirkt der Rückfluß über den Schutzleiter einen Fehlerstrom, der einen Fehlerstromschutzschalter oder bei größeren Leistungen einen Leitungsschutz schalt er zum Auslösen bringt. Voraussetzung für die Wirksamkeit derartiger Schutzmaßnahmen ist jedoch die Sicherstellung des Stromweges über den gesamten Schutzleiterzweig. Ist dieser an irgendeiner Stelle unterbrochen oder zu hochohmig, kann die Schutzmaßnahme in Frage gestellt sein. Unterbrechungen können sowohl durch Leiterbruch als auch durch schlechte Klemmstellen oder nicht oder falsch angeschlossene Schutzleiter hervorgerufen werden. Auch zu hohe Erdungswiderstände können die übliche Schutzmaßnahme in ihrer Sicherheit beeinträchtigen.To protect devices from excessive contact voltage, a so-called PE conductor is usually used as a protective conductor in the various forms of consumer networks. In the event of an insulation fault in the system to be protected or in the device to be protected, the return flow via the protective conductor causes a fault current that triggers a residual current circuit breaker or, in the case of larger powers, a circuit breaker. However, the prerequisite for the effectiveness of such protective measures is that the current path is ensured over the entire protective conductor branch. If this is interrupted at any point or has too high a resistance, the protective measure may be called into question. Interruptions can be caused by conductor breakage, poor terminal points or protective conductors that are not connected or are incorrectly connected. Excessive earthing resistance can also impair the safety of the usual protective measure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters zu entwickeln, bei der eine noch höhere Sicherheit erzielt wird.The invention is based on the object of developing an arrangement for monitoring the protective conductor, which achieves an even higher level of safety.
Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Die Überwachung des Schutzleiters auf seine Funktionstüchtigkeit erfolgt hierbei durch eine PrüfStromeinrichtung. Diese erzeugt einen Prüfstrom. Sie weist weiter einen Prüfstromsensor auf, der mit einer Auswerteeinrichtung in Verbindung steht und über diese mit einer Auslöseeinrichtung mit einer Koppelstelle für marktüblicheThe described task is solved by an arrangement according to claim 1. The monitoring of the protective conductor for its functionality is carried out by a test current device. This generates a test current. It also has a test current sensor that is connected to an evaluation device and via this to a triggering device with a coupling point for commercially available
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Schutzschalter nach Art von Leitungsschutzschalter oder Fehler Stromschutz schal tern in Wirkverbindung steht. Die Anordnung eignet sich als Anbaueinheit für marktübliche Schutzschalter. Durch die Anordnung können derartige Schutzschalter ertüchtigt werden, in weiterer Funktion Schutzleiter zu überprüfen und das Netz abzuschalten, wenn die Schutzfunktion des Schutzleiters nicht mehr gewährleistet ist. Der Prüfstromsensor wirkt mit der Auswerteeinrichtung zusammen, die unterhalb eines vorbestimmbaren oder vorbestimmten Grenzwertes der Auslöseeinrichtung ein öffnendes Schaltsignal zuführt. Über die Koppelstelle kann ein damit verbundener Schutzschalter ausgelöst werden.Circuit breakers of the type of miniature circuit breakers or fault current circuit breakers are operatively connected. The arrangement is suitable as an add-on unit for commercially available circuit breakers. The arrangement enables such circuit breakers to be upgraded to additionally check protective conductors and switch off the network if the protective function of the protective conductor is no longer guaranteed. The test current sensor works together with the evaluation device, which supplies an opening switching signal to the triggering device below a predeterminable or predetermined limit value. A circuit breaker connected to it can be triggered via the coupling point.
Dadurch, daß entweder ständig, getaktet oder fallweise der Schutzleiterkreis mit Hilfe eines Prüfstroms überwacht wird, ist sichergestellt, daß der Schutzleiterkreis geschlossen ist und daß darauf beruhende Schutzmaßnahmen greifen können.By monitoring the protective conductor circuit either continuously, intermittently or occasionally using a test current, it is ensured that the protective conductor circuit is closed and that protective measures based on it can take effect.
In einer einfachen Ausführung der Anordnung kann die Prüf-Stromeinrichtung im wesentlichen eine Verbindung eines Außenleiters mit dem Schutzleiter über einen Widerstand bilden, wobei der Widerstand auf die gewünschte Prüfstromstärke abgestimmt ist. Eine derartige Anordnung verursacht sozusagen einen künstlichen Fehlerstrom, der als Prüfstrom auf den Schutzleiter gegeben wird. Der Schutzleiter kann insbesondere nach den Bestimmungen für sogenannte PE-Leiter errichtet sein.In a simple version of the arrangement, the test current device can essentially form a connection between an outer conductor and the protective conductor via a resistor, whereby the resistor is adjusted to the desired test current strength. Such an arrangement causes an artificial fault current, so to speak, which is passed on to the protective conductor as a test current. The protective conductor can in particular be constructed in accordance with the provisions for so-called PE conductors.
. Die Auswerteeinrichtung kann insbesondere auf einen Arbeits-Stromauslöser arbeiten oder auf einen Unterspannungsauslöser. Wenn der vom Sensor gemessene Strom nicht ausreicht, über die Auswerteeinrichtung eine entsprechende Spannung aufzubauen, die den Unterspannungsauslöser im geschlossenen Zustand hält, wird bei Abfall des Unterspannungsauslösers ein über die Koppelstelle gekoppelter Schutzschalter ausgelöst. Prüfstromsensor und Auswerteeinrichtung können zusammen als Optokoppler ausgebildet sein. Bei zu schwacher Kopplungsintensität wird dann wieder ein öffnendes Schaltsignal bewirkt.. The evaluation device can work in particular on a shunt current release or on an undervoltage release. If the current measured by the sensor is not sufficient to build up a corresponding voltage via the evaluation device that keeps the undervoltage release in the closed state, a circuit breaker coupled via the coupling point is triggered when the undervoltage release drops. The test current sensor and evaluation device can be designed together as an optocoupler. If the coupling intensity is too weak, an opening switching signal is then generated again.
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Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:The invention will now be explained in more detail using embodiments shown roughly schematically in the drawing:
In FIG 1 ist eine Anordnung mit Prüfstromeinrichtung, Prüfstromsensor, Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung wiedergegeben, die mit einem Schutzschalter in einem Verbrauchernetz in Wirkverbindung steht.FIG 1 shows an arrangement with a test current device, test current sensor, evaluation device and tripping device, which is operatively connected to a circuit breaker in a consumer network.
In FIG 2 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wobei Prüfstromsensor, Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung zusammen als ein Relais ausgeführt sind, beispielsweise als Unterspannungsauslöser.FIG 2 shows an embodiment in which the test current sensor, evaluation device and triggering device are designed together as a relay, for example as an undervoltage release.
In FIG 3 ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem PrüfStromsensor und Auswerteeinrichtung zusammen als Optokoppler ausgebildet sind.FIG 3 shows an embodiment in which the test current sensor and evaluation device are designed together as an optocoupler.
In FIG 4 ist eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach FIG 3 dargestellt, wobei der Betätigungsstrom für die Auslöseeinrichtung von einer externen Hilfsspannung gewonnen wird.FIG 4 shows a modification of the embodiment according to FIG 3, wherein the actuating current for the triggering device is obtained from an external auxiliary voltage.
In FIG 5 ist eine Anordnung dargestellt, wobei der Leiter, der die Schutzfunktion übernimmt, mit der Masse für ein geerdetes Verbrauchergehäuse in Verbindung steht.FIG 5 shows an arrangement in which the conductor that performs the protective function is connected to the ground for an earthed consumer housing.
Die Anordnung nach FIG 1 weist einen Außenleiter 1, einen die Schutzfunktion übernehmenden Leiter 2 und einen NeutralleiterThe arrangement according to FIG 1 has an outer conductor 1, a conductor 2 which performs the protective function and a neutral conductor
. 3 auf. Außenleiter 1 und Schutzleiter 2 sind mit einer Anordnung zur Überwachung des Schutzleiters auf seine Funktionstüchtigkeit verbunden. Die Anordnung besteht aus einer Prüfstromeinrichtung 8 und einem Schutzschalter 13. Dieser kann als Leitungsschutzschalter oder als Fehlerstromschutzschalter ausgeführt sein. Die PrüfStromeinrichtung 8 weist einen Prüfstromsensor 4 und eine Auswerteeinrichtung 5 auf, die elektrisch mit einer Auslöseeinrichtung 6 in Verbindung steht. Die Auslöseeinrichtung steht mit einer Koppelstelle 17 für Schutzschalter in Wirkverbindung. Die PrüfStromeinrichtung 8. 3. The outer conductor 1 and the protective conductor 2 are connected to an arrangement for monitoring the protective conductor for its functionality. The arrangement consists of a test current device 8 and a circuit breaker 13. This can be designed as a circuit breaker or as a residual current circuit breaker. The test current device 8 has a test current sensor 4 and an evaluation device 5, which is electrically connected to a trigger device 6. The trigger device is operatively connected to a coupling point 17 for circuit breakers. The test current device 8
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weist im Ausführungsbeispiel eine Verbindung des Außenleiters 1 mit dem Schutzleiter 2 über einen Widerstand 9 auf. Der Prüfstrom wird über den PrüfStromsensor 4 geführt. Durch geeignete Bemessung des Widerstands im Kreis kann die gewünschte PrüfStromstärke eingeführt werden. Die Auswerteeinrichtung 5 gibt unterhalb eines vorbestimmbaren oder vorbestimmten Grenzwertes an die Auslöseeinrichtung 6 ein öffnendes Signal ab. Sie kann auch die Abgabe eines Schließsignals einstellen, wenn der Prüfstrom zu niedrig wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Prüfstromeinrichtung 8 mit einer Verbindungseinheit 10 verbunden, die als Steckdose verstanden werden kann. An dieser ist ein auf Gefährdung überwachtes Verbrauchergerät 11 mit einem Ersatzwiderstand 12 angeschlossen. Mit 19 ist ein Prüfstrom veranschaulicht.In the exemplary embodiment, the outer conductor 1 is connected to the protective conductor 2 via a resistor 9. The test current is conducted via the test current sensor 4. The desired test current strength can be introduced by suitably dimensioning the resistance in the circuit. The evaluation device 5 emits an opening signal to the triggering device 6 below a predeterminable or predetermined limit value. It can also set the emission of a closing signal if the test current becomes too low. In the exemplary embodiment, the test current device 8 is connected to a connection unit 10, which can be understood as a socket. A consumer device 11 monitored for hazards is connected to this with an equivalent resistor 12. A test current is illustrated with 19.
Eine besonders einfache Lösung erhält man mit einem Relais nach FIG 2, das als ein für Netzspannung verträgliches Netzspannungsrelais ausgeführt sein kann. Bei einem derartigen Relais reicht schon ein kleiner Steuerstrom zum Einschalten und Halten der Auslöseeinrichtung 6 in Schließstellung. Hierbei sind Prüfstromsensor, Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung als Netzrelais ausgeführt, das mit einem Schutzschalter 13 in Wirkverbindung steht. Der Schaltkontakt 7 ist im Betrieb geschlossen. Die Stärke des vorteilhaft einzustellenden Prüfstroms kann sich nach den Gegebenheiten einer vorgeschalteten Fehlerstromschutzeinrichtung orientieren. Die PrüfStromeinrichtung 8 kann als Modul verstanden oder ausgeführt werden, das als Anbaueinheit für einen Schutzschalter 13 dient. Die Prüfstromeinrichtung 8 weist Anschlußelemente 18 für einen Außenleiter 1 und für einen Schutzleiter 2 auf.A particularly simple solution is obtained with a relay according to FIG 2, which can be designed as a mains voltage relay compatible with mains voltage. With such a relay, a small control current is sufficient to switch on and hold the triggering device 6 in the closed position. In this case, the test current sensor, evaluation device and triggering device are designed as a mains relay that is in active connection with a circuit breaker 13. The switching contact 7 is closed during operation. The strength of the test current that can be advantageously set can be based on the conditions of an upstream residual current device. The test current device 8 can be understood or designed as a module that serves as an add-on unit for a circuit breaker 13. The test current device 8 has connection elements 18 for an outer conductor 1 and for a protective conductor 2.
Eine einfache und potentialfreie Überwachung erhält man bei Einsatz eines Optokopplers 14 nach FIG 3. Wenn der vom Widerstand 9 bestimmte Prüfstrom eine primärseitig angeordnete Leuchtdiode des Optokopplers ausreichend hell leuchten läßt, kann auf der Sekundärseite des Optokopplers dieser durchgeschaltet werden, so daß die Auslöseeinrichtung 6 die Schaltkontakte 7 eines Schutzschalters 13 in Schließstellung haltenA simple and potential-free monitoring is achieved by using an optocoupler 14 as shown in FIG. 3. If the test current determined by the resistor 9 causes a light-emitting diode arranged on the primary side of the optocoupler to light up sufficiently brightly, the optocoupler can be switched through on the secondary side so that the triggering device 6 can hold the switching contacts 7 of a circuit breaker 13 in the closed position.
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kann· Bei größeren Relais bzw. Schützen kann zwischen Optokoppler 14 und Auslöseeinrichtung 6 ein geeigneter Verstärkerkreis angeordnet sein.· For larger relays or contactors, a suitable amplifier circuit can be arranged between the optocoupler 14 and the tripping device 6.
Nach FIG 4 kann für den Betrieb der Auslöseeinrichtung auch eine externe Hilfsspannung 15 bereitgestellt werden.According to FIG 4, an external auxiliary voltage 15 can also be provided for the operation of the tripping device.
Der die Schutzfunktion übernehmende Leiter 2 kann in der Ausführung nach FIG 5 auch als Erdungskreis ausgeführt sein, wobei der Leiter 2 mit Masse 16 für ein zu schützendes Verbrauchergerät 11 in Verbindung steht. In FIG 5 ist wieder ein Prüfstrom 19 veranschaulicht.The conductor 2 that takes over the protective function can also be designed as an earthing circuit in the design according to FIG 5, whereby the conductor 2 is connected to ground 16 for a consumer device 11 to be protected. FIG 5 again shows a test current 19.
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet,3. Arrangement according to claim 2,
characterized,
25that the evaluation device (5) operates on a shunt release.
25
dadurch gekennzeichnet,4. Arrangement according to claim 2,
characterized,
30that the evaluation device (5) operates on an undervoltage release.
30
dadurch gekennzeichnet, daß PrüfStromsensor (4) und Auswerteeinrichtung (5) zusammen als Optokoppler (14) ausgebildet sind.5. Arrangement according to claim 2,
characterized in that the test current sensor (4) and the evaluation device (5) are together designed as an optocoupler (14).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29600914U DE29600914U1 (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Monitoring arrangement |
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| DE29600914U1 true DE29600914U1 (en) | 1996-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960509 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19960425 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990623 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020513 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20040803 |