DE3151261A1

DE3151261A1 - Pruefgeraet zur pruefung von 2-poligen schutzkontaktsteckdosen in verbraucheranlagen mit fehlerstromschutzschaltung

Info

Publication number: DE3151261A1
Application number: DE19813151261
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.Ing. 8014 Neubiberg Bauer; Manfred Ing.grad. 8018 Grafing Gärtner
Original assignee: Alois Zettler Elektrotechnische Fabrik 8000 Muenchen GmbH; Alois Zettler Elektrotechnische Fabrik GmbH
Current assignee: Zettler GmbH
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-07-07
Also published as: DE3151261C2

Description

Prüfgerät zur Prüfung von 2-poligen Schutzkontaktsteckdosen in
Verbraucheranlagen mit Fehlerstromschutzschaltung Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät zur Prüfung von 2-poligen Schutzkontaktsteckdosen in Verbraucheranlagen mit Fehlerstromschutzschaltung.
Es ist eine erste Gruppe Prüfgeräte bekannt, mit denen der Fehlerstromschutzschalter, im folgenden FI-Schalter genannt, mit seinem Nenn-Fehlerstrom auf Auslösung geprüft wird. Weiter ist eine zweite Gruppe Prüfgeräte bekannt, die mit einem verringerten Prüfstrom und äußerst kurzer Prüfzeit (1 Halbwelle) arbeiten, um die bei der Messung entstehende Berührungsspannung sehr viel kleiner als 50 V (Grenzwert) zu halten und außerdem die Spannungsverschleppung im Meßzeitpunkt ungefährlich kurz zu gestalten. Dazu fällt noch der Vorteil an, daß der FI-Schalter beim Prüfvorgang nicht ausgelöst wird. Die prüfende Person erspart sich dadurch das jeweilige Wiedereinschalten des FI-Schalters nach dem Auslösen, was eine Weg- und Zeitersparnis bringt, wenn Steckdose und FI-Schalter weit auseinander liegen.
Ein Prüfgerät, das der ersten Gruppe zugerechnet werden kann, ist aus DAS 2 653 704 bekannt. Der Fehlerstrom zwischen Netzaußenleiter und Schutzleiter wird schrittweise erhöht und jeweils die Spannung zwischen Schutzleiter und Bezugserde gemessen und gespeichert, bis der Fehlerstromschutzschalter auslöst.
Der Nachteil dieses Gerätes ist, daß der FI-Schalter nach jeder Prüfung einer Steckdose erneut einzuschalten ist und weitere Fehlerquellen, wie sie bei der Installation von Steckdosen auftreten, nicht geprüft werden. Nach DAS 2 756 012 und DAS 2 755 983 sind Geräte bekannt, die mit verringertem Fehlerstrom prüfen und den FI-Schalter nicht auslösen, sondern über das Ohm'sche Gesetz die wirkliche Berührungsspannung bei Nennfehlerstrom ermitteln und anzeigen. Auch diese Geräte beschränken sich auf die reine Fehlerstrommessung.
Der große Nachteil all dieser bekannten Geräte ist, daß sie davon ausgehen, daß auf den Baustellen installierte Leitungen und Steckdosen richtig gepolt angeschlossen sind. In der Praxis sind eine Reihe von Prüfungen notwendig, bevor die eigentliche Fehlerstromprüfung zur Auslösung des FI-Schalters möglich und sinnvoll ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu bedienendes, handliches Prüfgerät zu entwickeln, das zuerst Schaltfehler wie Vertauschung von Schutzleiter und Außenleiter, Verbindung zwischen Schutzleiter und Außenleiter, Unterbrechung des Schutzleiters, Unterbrechung des Außenleiters und/oder Neutral leiters, Vertauschung von Schutz- und Neutral leiter, Verbindung zwischen Schutzleiter und Neutral leiter erkennt und nur bei richtig angeschlossenen Leitern die Fehlerstromschutzschaltung prüft.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nach dem Einstecken des Prüfgerätes in die zu prüfende Steckdose diese programmgesteuert nacheinander auf Vertauschung von Schutzleiter mit Außenleiter, auf Verbindung von Schutzleiter mit Außenleiter, auf Unterbrechung des Schutzleiters, auf Vertauschung von Schutzleiter mit Neutral leiter, auf Verbindung von Schutzleiter mit Neutral leiter, auf Einhaltung des für den eingesetzten FI-Schalter zulässigen Erdungswiderstandes sowie auf Auslösung des FI-Schalters mit seinem Nennstrom geprüft wird, daß das Ergebnis der einzelnen Prüfschritte durch Leuchtanzeigen angezeigt wird und daß im Fehlerfall die Freigabe von Prüfschritten, die zu einer gefährlichen Spannungsverschleppung führen könnten, selbsttätig unterbunden wird.
Um zu verhindern, daß die prüfende Person nach jeder geprüften Steckdose zum FI-Schutzschalter gehen muß, um wieder einzuschalten, ist das Prüfgerät so gestaltet, daß in einem Programmdurchlauf nach dem Einstecken des Prüfgerätes alle Prüfschritte mit Ausnahme der Auslöseprüfung durchgeführt werden, daß in einem zweiten, durch eine Taste auszulösenden Programmdurchlauf auch die Auslöseprüfung erfolgt und daß das Starten des zweiten Programmdurchlaufes nur dann möglich ist, wenn im ersten Programmdurchlauf kein Fehler gestgestellt wurde.
Weiter sind die Prüfschritte, bei denen der Erdungswiderstand festgestellt wird, kürzer als 20 msec., um eine gefährliche Spannungsverschleppung zu vermeiden, falls die Berührungsspannung im Fehlerfalle über den Grenzwert steigt.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß zunächst die dem FI-Schalter am nächsten liegende Steckdose zuerst mit dem ersten Programmlauf und dann mit dem zweiten Programmlauf die Auslösung des FI-Schalters geprüft wird. Bei allen weiteren Steckdosen genügt es, nur mit dem ersten Programmlauf zu prüfen. Das Prüfgerät ist so gestaltet, daß zur Vermeidung des Auslösens des Fehlerstromschutzschalters der Prüfwiderstand so eingestellt ist, daß der zwischen Außenleiter und Schutzleiter fließende Prüfstrom während der Schleifenwiderstandsmessung einen Bruchteil des Nennfehlerstromes beträgt und unabhängig vom Erdungswiderstand unter der Ansprechschwelle des Fehlerstromschutzschalters liegt, daß die Spannungsmessung mit Prüfwiderstand nur innerhalb einer Wechselstrom-Halbwelle erfolgt und daß die Berührungsspannung in einem an sich bekannten Komparator ermittelt wird, wobei dessen Schaltschwelle um den Faktor Prüfstrom zu Nennfehlerstrom verringert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Prüfgerätes sind in den Patenansprüchen 5 - 12 beschrieben.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert: Es zeigen Fig. 1 das elektrische Schaltbild des Prüfgerätes, Fig. 2 die Vorderansicht, Fig, 3 die Draufsicht und Fig. 4 die Seitenansicht.
In den Figuren sind jeweils gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die starken Linien im Schaltbild zeigen den Belastungskreis, die schwachen Linien den Steuerkreis. Vor einer Prüfung wird der Nennfehlerstrom am Schiebeschalter 26 des Prüfgerätes eingestellt.
Gemäß Fig. 1 wird nach dem Einstecken des Prüfgerätes in die zu prüfende Steckdose die Rücksetzeinrichtung 11 bei ordnungsgemäßem Anschluß der Steckdosenanschlüsse L und N aktiviert und ein ca.
1 sec. langes Signal erzeugt, das in der Steuereinheit 10 einen Programmzähler auf "Null" setzt.
Gleichzeitig wird programmunabhängig geprüft, ob der Schutzleiter mit dem Außenleiter verbunden oder vertauscht ist. Das geschieht mit der Einrichtung 24, die prüft, ob zwischen Schutzleiter PE und Berührungsschiene 1 ein Potentialunterschied vorhanden ist. Die Berührungsschieneist am Gerät angebracht und wird von der prüfenden Person angefaßt. Man kann davon ausgehen, daß bei ordnungsgemäßem Zustand des Schutzleiters kein Potentialunterschied besteht.
Die Vertauschung wird mit Glimmlampe 19 angezeigt. Das Prüfprogramm kann mangels Spannung am Stromversorgungsteil 2 nicht anlaufen. Aus gleichem Grunde leuchtet die Leuchtdiode 20 nicht.
Eine Verbindung signalisiert Leuchtdiode 20 und Glimmlampe 19.
Liegt eine Verbindung vor, wird zusätzlich die Anzeigeeinheit 16 gesperrt. Das Prüfprogramm läuft ebenfalls nicht an, da der Taktgeber 14 mangels Eingangssignal am Verstärker 13 keine Taktimpulse erzeugt.
Vorausgesetzt, der Schutzleiter ist nicht unterbrochen und die vorausgegangene Prüfung ergab einen richtig angeschlossenen Außenleiter und Schutzleiter, so liefert der Taktgeber 14 Steuerimpulse an den Programmzähler in der Steuereinheit 10. Der Programmzähler läuft zum ersten Prüfabschnitt. Darin wird die Belastungseinrichtung 5, bestehend aus Triac und Belastungswiderstand, mit Sicherheit 240 msec.
lang leitend gemacht. Bei Vertauschung von Neutral leiter und Schutzleiter in der Steckdose oder an anderer Stelle fließt ein Strom von ca. 1000 mA über den Schutzleiter, was zur Folge hat, daß der FI-Schalter mit Sicherheit auslöst, da alle handelsüblichen FI-Schalter einen Auslösestrom 1000 mA haben. Alle Anzeigen erlöschen, da der FI-Schalter abgeschaltet hat. Bei Verbindung von Neutral leiter und Schutzleiter erfolgt der gleiche Ablauf.
Bekannterweise wird bei der Fehlerstromprüfung der FI-Schalter mit dem Nennfehlerstrom ausgelöst. Bei ordnungsgemäßen Erdungswiderstand entsteht eine Berührungsspannung von kleiner gleich 50 V. Die Berührungsspannung ist die Differenz der gemessenen Spannung am unbelasteten und belasteten Prüfwiderstand, der zwischen Außenleiter und Schutzleiter eingeschaltet ist. Da die Berührungsspannung über das Ohmsche Gesetz vom Prüfstrom abhängig ist, entsteht bei vermindertem Prüfstrom eine entsprechend kleinere, ungefährliche Berührungsspannung. Der verminderte Prüfstrom verhindert das Auslösen des FI-Schalters.
Im 2. Prüfabschnitt fließt über Schutzleiter PE und Belastungseinrichtung 9, bestehend aus Prüfwiderstand und Thyristor sowie Verpoleinrichtung 31 ein*2/3 verminderter Nennfehlerstrom. Der Thyristor wird durch die Steuereinheit 10 für die Dauer von l0ms leitend geschaltet. Bei ordnungsgemäßen Erdungswiderstand liefert die Komparatorschaltung 15 einen Impuls, der im Gatter 23 mit einem weiteren Impuls aus der Steuereinheit 10 auf Zeitgleichheit geprüft wird. Bei Übereinstimmung wird die grüne Leuchtdiode 17 von der Anzeigeeinheit 16 angesteuert und signalisiert Gutanzeige. Bei zu hohem Erdungswiderstand bleibt der Impuls aus der Komparatorschaltung aus und es erfolgt eine Schlechtanzeige an der roten Diode 18.
Damit ist der 1. Programmdurchlauf beendet und unter der Voraussetzung, daß er mit einer Gutanzeige beendet wurde, kann ein zweiter Programmdurchlauf gestartet werden.
Der Start erfolgt durch Drücken der Taste 12, wobei der Programmzähler in der Steuereinheit 10 auf Null gesetzt wird durch die Rücksetzeinrichtung 11. Damit wird der 3. Prüfabschnitt eingeleitet, mit dem der FI-Schalter mit Nennfehlerstrom ausgelöst wird.
Die Steuereinheit 10 läßt für jeweils 240 msec. die Triacs 6 und 7 nacheinander leitend werden. Dadurch fließt der eingestellte Nennfehlerstrom über die Belastungseinrichtung 8, bestehend aus Belastungswiderstand und Konstantstromquelle zwischen Außenleiter und Schutzleiter. Bis zum Zeitpunkt des Auslösens-des FI-Schalters blinkt die Leuchtdiode 18 und geht dann aus. Löst der FI-Schalter nicht aus, so geht die Leuchtdiode 18 in Dauerlicht über Die Glimmlampe 21 in Verbindung mit dem Widerstand 22 leuchtet dann, wenn aufgrund einer Überlastung des Gerätes der Thermoschalter 25 öffnet.
Ein überlastschutz 3,4 schützt das Gerät im Falle eines Defektes im Belastungskreis von thermischer Zerstörung. Die Form des Prüfgerätes ist äußerst bedienungsfreundlich gestaltet. Griffrippen 29 längs den Gehäuseschmalseiten führen zu einem guten Handkontakt, Fig. 4. Dabei werden mit Daumen und Zeigefinger *um einer Hand bequem die Berührungsschienen 27 erreicht. Figur 2 zeigt einen um 450 gedreht eingebauten Stecker 30, so daß das Ablesen der Leuchtdioden 18,17,20 und Glimmlampen 21.19 auf der Sichtfläche des Prüfgerätes immer gewährleistet ist, unabhängig davon, ob die Steckerlöcher der Steckdose senkrecht oder waagrecht angeordnet sind. Schiebeschalter 26 für das Einstellen des Nennfehlerstromes sind in einer Gehäusehälfte vertieft angeordnet, so daß ein unbeabsichtigtes Verstellen vermieden wird. Mit dem Einstellen des Schiebeschalters wird gleichzeitig die Belastungseinrichtung 9 für den ersten Programmdurchlauf und die Belastungseinrichtung 8 für den zweiten Programmdurchlauf festgelegt. Die Taste 12 ist an der Rückseite des Prüfgerätes vertieft angeordnet, damit ein unbeabsichtigtes Drücken verhindert wird.
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Claims

Prüfgerät zur Prüfung von 2-poligen Schutzkontaktsteckdosen in Verbraucheranlagen mit Fehlerstromschutzschaltung Patentansprüche Prüfgerät zur Prüfung von 2-poligen Schutzkontaktsteckdosen in Verbraucheranlagen mit Fehlerstromschutzschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einstecken des Prüfgerätes in die zu prüfende Steckdose diese programmgesteuert nacheinander auf Vertauschung von Schutzleiter (PE) mit Außenleiter (L), auf Verbindung von Schutzleiter (PE) mit Außenleiter (L), auf Unterbrechung des Schutzleiters (PE), auf Vertauschung von Schutzleiter (PE) mit Neutral'leiter (N), auf Einhaltung des für den eingesetzten FI-Schalter zulässigen Erdungswiderstandes sowie auf Auslösung des FI-Schutzschalters mit seinem Nennstrom geprüft wird, daß das Ergebnis der einzelnen Prüfschritte durch Leuchtanzeigen angezeigt wird und daß im Fehlerfall die Freigabe von Prüfschritten, die zu einer gefährlichen Spannungsverschleppung führen könnten, selbsttätig unterbunden wird.
2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Programmdurchlauf nach dem Einstecken des Prüfgerätes alle Prüfschritte mit Ausnahme der Auslöseprüfung durchgeführt werden, daß in einem zweiten, durch eine Taste ausgelösten Programmdurchlauf auch die Auslöseprüfung erfolgt und daß das Starten des zweiten Programmdurchlaufes nur dann möglich ist, wenn im ersten Programmdurchlauf kein Fehler festgestellt wurde.
3. Prüfgerät nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß Prüfschritte, bei denen im Fehlerfall eine gefährliche Spannungsverschleppung möglich ist, kürzer als 20 ms sind.
4. Prüfgerät nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Auslösens des Fehlerstromschutzschalters der Prüfwiderstand so eingestellt ist, daß der zwischen Außenleiter (L) und Schutzleiter (PE) fließende Prüfstrom während der Schleifenwiderstandsmessung einen Bruchteil des Nennfehlerstromes beträgt und unabhängig vom Erdungswiderstand unter der Ansprechschwelle des Fehlerstromschutzschalters liegt, daß die Spannungsmessung mit Prüfwiderstand nur innerhalb einer Wechselstrom-Halbwelle erfolgt und daß die Berührungsspannung in einem an sich bekannten Komparator ermittelt wird, wobei dessen Schaltschwelle um den Faktor Prüfstrom zu Nennfehlerstrom verringert ist.
5. Prüfgerät nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß der Netzstecker (30) des Gerätes 45 Grad zur Gehäusesichtfläche gedreht ist.
6. Prüfgerät nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß der Netzstecker (30) des Gerätes austauschbar ist.
7. Prüfgerät nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Schmalseiten des Gerätes schmale, metallische Berührungsleisten (27) eingesetzt sind.
8. Prüfgerät nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß Schiebe schalter (26) für das Einstellen des Nennfehlstromes vertieft und mittig zur Sichtfläche des Gehäuses angeordnet sind.
9. Prüfgerät nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseknopf(12) für die Prüfung mit Fehlernennstrom an der Rückseite des Gerätes angebracht ist.
10. Prüfgerät nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Halbschalen (28) besteht, deren gewölbte Schmalseiten rippenförmige Erhöhungen (29) aufweisen.
11. Prüfgerät nach Anspruch 1-10 dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (28) mittig zur Sichtfläche des Gehäuses eine Nut aufweisen, in der die Anzeigeelemente vertieft angebracht sind (20,17,18).
12. Prüfgerät nach Anspruch 1-11 dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige des Steckdosenzustandes durch zwei Glimmlampen (19,21) und 3 Leuchtdioden (20,17,18) erfolgt.