DE3248008A1 - Schaltungsanordnung zur pruefung von mehrpoligen schutzkontakt-steckdosen, insbesondere von 5-poligen cee-steckdosen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Prüfung von mehrpoligen Schutz-
• kontakt-Steckdosen, insbesondere von 5-poligen CEE-Steckdosen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von mehrpoligen Schutzkontakt-Steckdosen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Elektrische Hausinstallationen haben meistens zahlreiche Verzweigungen und Anzapfungen, an die Verteiler, Schalter und Steckdosen angeschlossen sind. Nicht nur dort, auch beim Ausbau bestehender Anlagen kommt es vor, daß Leiter unvollständig oder nicht richtig angeschlossen sind.
• Zur Überprüfung zweipoliger Steckdosen in Hausinstallationen auf unvollständig oder nicht richtig angeschlossene Leiter ist aus der DE-Zeitschrift Industrie-Anzeiger Nr. 90 vom 6.11.1981, S. 39/40 ein Schutzkontakt-Prüfgerät mit einer metallenen Kontaktstelle bekannt, die beim Prüfen mit einem Finger berührt werden muß, da nur so das Prüfungsergebnis einwandfrei angezeigt wird. Liegt im äußersten Fehlerfall und bei fehlender Netzspannung versehentlich die Phase am Schutzleiter, so leuchtet beim Fingerkontakt eine eingebaute Glimmlampe auf. Bei extrem isolierten Standflächen ist darüberpiinaus eine zusätzliche Handverbindung zum Erdpotential (Wand, Wasserleitung) erforderlich.
• Abgesehen davon, daß das bekannte Schutzkontaktprüfgerät nur für Einphasenbetrieb brauchbar ist, besteht wegen des er-Han forderlichen Nontaktes bei untereinander vertauschten Anschlüssen eine erhebliche Gefahr für die Bedienungsperson.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in Funktion und Sicherheit einwandfreie Schaltungsanordnung zur schnellen Prüfung von mehrpoligen Schutzkontakt-Steckdosen anzugeben, die weder ein fremdes Hilfspotential wie Handkontakt oder Wasserleitung noch eine Beeinflussung durch die Bedienungsperson erfordert.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Die einzige Figur zeigt eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von 5-poligen CEE-Steckdosen auf fehlende Anschlüsse von Schutzleiter PE und/oder Mittel- bzw. Nulleiter N und auf vertauschte Anschlüsse von PE odér N mit einem Außenleiter L1, L2 oder L3 sowie zur Anzeige festgestellter Mängel mittels Indikatoren. Die mit den Außenleitern L1, L2, L3 des zu prüfenden Dreiphasen-Wechselstromsystems zu verbindenden Anschlußpunkte 1, 2, 3 sind unter Zwischenschaltung je einer Entkopplungsdiode 4, 5, 6 zu einem (nicht näher bezeichneten) Sternpunkt geführt. Die Anschlußfolge der Außenleiter L1, L2, L3 ist hierbei bedeutungslos; ein oder zwei fehlende Außenleiter führen nicht zu Fehlfunktionen, sondern mindern nur den Spannungs-Mittelwert im Sternpunkt der Dioden4 bis 6. Der Sternpunkt bildet den Ausgangspunkt für zwei Spannungsteiler und einen Spannungsindikator. Der eine Spannungsteiler mit einem ersten Teilerwiderstand 7 und einem zweiten Teilerwiderstand 8 ist über eine Diode 9 zu einem Anschlußpunkt 10 für den Mittel- bzw. Nulleiter N geführt. Der andere Spannung steiler ist mit einem ersten Teilerwiderstand 11 und einem zweiten Teilerwiderstand 12 über eine Diode 13 zu einem Anschlußpunkt 14 für den Schutzleiter PE geführt. Der einen Widerstand 15 und einen Indikator 16 umfassende Spannungsindikator ist über eine Diode 17 mit dem Anschlußpunkt 10 und über eine Diode 18 mit dem Anschlußpunkt 14 verbunden. Hierbei dienen die Dioden 9, 13, 17, 18 der Entkopplung zwischen den Spannungstilern mit ihren Anschlüssen an 10 bzw. 14 und dem als Betriebszustandsanzeige fungierenden Indikator 16.
• Die Punkte zwischen den Teilerwiderständen 7 und 8 bzw. 11 und 12 bilden eine Brücke für zwei Fehlerindikatorschaltungen mit entgegengesetzter Zuordnung. Die eine Fehlerindikatorschaltung besteht aus der Reihenschaltung einer Diode 19 für die Polarittszuordnung, eines Ladewiderstandes 20, eines Begrenzungswiderstandes 21, eineslndikators 22 sowie eines dem Begrenzungswiderstand 21 und dem Indikator 22 parallelgeschalteten Kondensator 23. Entsprechend besteht die andere Fehlerindikatorschaltung aus der Reihenschaltung einer Diode 24 für die Polaritätszuordnung, eines Ladewider- standes 25, eines Begrenzungswiderstandes 26, eines Indikators 27 sowie eines dem Begrenzungswiderstand 26 und dem Indikator 27 parallelgeschalteten Kondensators 28.
• Bei ordnungsgemäßem Anschluß der einzelnen Leiter liegen die Anschlußpunkte 10 (N) und 14 (PE) auf gleichem Potential.
• In diesem Normalfall ist die Brückenspannung quasi Null.
• Fehlt dagegen der Mittelleiter- bzw. Nulleiteranschluß am Punkt 10 oder fehlt der Schutzleiteranschluß am Punkt 14 oder ist versehentlich ein Außenleiter am Punkt 10 oder 14 angeschlossen, so werden die Potentiale an den Anschlußpunkten 10 und 14 zueinander verändert. Mit zunehmender Potentialdifferenz zwischen den Anschlußpunkten 10 und 14 wird die Brückenspannung größer, bis die Fehlerindikatoren ansprechen. Um die Polarität der Potentialdifferenz erkennen zu können, sind im Brückenzweig zwei Indikatoren mit entgegengesetzter Zuordnung vorhanden.
• Im einzelnen funktioniert die Schaltung wie folgt: Bei vorhandener Asymmetrie im Brückenzweig wird beispielsweise der Kondensator 23 (z.B. 1 /uF) über den Ladewiderstand 20 (z.B. 1 MA aufgeladen bis die Zündspannung des Indikators 22, beispielsweise eine Glimmlampe, erreicht ist.
• Nach der Zündung sinkt die Spannung an der Glimmlampe 22 auf die Brennspannung ab, der Brennstrom wird dabei durch den Widerstand 21 (z.B. 2,2 kA) begrenzt. Da der Widerstand 20 so hochohmig ist, daß der minimale Brennstrom der Glimmlampe 22 nicht gehalten werden kann, erlischt die Glimmlampe 22, sobald sich der Kondensator 23 bis zur minimalen Brennspannung entladen hat. Danach beginnt ein neuer Zyklus.
• Die Glimmlampe 22 blinkt bei offenem Anschluß 10, d.h. der Mittel- bzw. Nulleiter N ist nicht angeschlossen oder unter- brochen. Der Mittelpunkt des Spannungsteilers 7, 8 ist dann positiv gegenüber dem Mittelpunkt des Spannungsteilers 11, 12. Bei offenem Anschluß 14 (d.h. Schutzleiter PE ist nicht angeschlossen oder unterbrochen) sind die Polaritäten vertauscht und es blinkt die Glimmlampe 27. Ist einer der Anschlußpunkte 10 oder 14 mit einem Außenleiter verbunden, so wird der betreffende Anschlußpunkt durch die wirksam werdende Phasenverschiebung im Potentialmittelwert abgesenkt. Ist hierbei der Außenleiter an 10 angeschlossen, so blinkt die Glimmlampe 27. Bei Anschluß des Außenieiters an 14 blinkt die Glimmlampe 22. Ist ein Außenleiter des Systems an 1, 2 oder 3 angeschlossen, die beiden übrigen Außenleiter jedoch an 10 und 14, so steht am Brückenzweig eine Wechselspannung an, die beide Indikatoren ansprechen läßt, d.h. es blinken die Glimmlampen 22 und 27.
• Die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist weitestgehend frequenzunabhängig, Spannungsänderungen verändern lediglich die Blinkfrequenz der Lampen. Der weitere Vorteil der besseren Erkennbarkeit einer hell blinkenden Glimmlampe gegenüber einer schwach leuchtenden wurde durch die gewählte Schaltungsart erreicht. Die Anpassung der Schaltungsanordnung an unterschiedliche Netzspannungen erfolgt durch entsprechende Dimensionierung der Bauelemente. Für Außenleiter-Nennspannungen unter etwa 100 V wird man als Indikatoren beispielsweise Leuchtdioden verwenden, da sonst die Zündspannung der Glimmlampen größer wäre als die Brückenspannung.
• Die erfindungsgemäße Schaltung setzt voraus, daß zwischen Mittel- bzw. Nulleiter N und Schutzleiter PE keine wesentliche Potentialdifferenz besteht, sie sich also nur durch getrennte Anschlußpunkte unterscheiden. Sind Mittel- bzw.
• Nulleiter N und Schutzleiter PE angeschlossen, aber mitein- ander vertauscht, kann die Schaltung deshalb auch keinen Fehler erkennen. Eine genaue Identifizierung ist dann durch Freischalten einer der Leitungen (z.B. an der Sammelschiene im Verteilerkasten) möglich, da der fehlende Anschluß zu einer eindeutigen Anzeige führt (N oder PE fehlte).
• Bei Einphasenbetrieb ist die Erfindung ebenfalls einsetzbar.
• Hierbei entfallen lediglich die Anschlüsse der Außenleiter L2 und L3 an den Anschlußpunkten 2 bzw. 3.
• In der nachfolgenden Fehlertabelle ist noch einmal Ubersichtlich dargestellt, welche Lampen mit welcher Frequenz bei bestimmten Anschlußfehlern blinken.

  Anschlüsse am Stecker Lampe 22 Lampe 27 Lampe

  Ll L2 L3 N PE 1 qz 12 Hz 1 Hz 2 Hz 16

  ! PE L1 L2 ~ ~

  Bei ordnungsgemäßen Anschlüssen darf nur die als Betriebszustandsanzeige dienende Lampe 16 leuchten. Wegen der Bauelemente-Toleranzen besteht die Möglichkeit einer Abweichung der Blinkfrequenzen bis zu + 50 % vom angegebenen Wert.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Schaltungsanordnung als gedruckte Schaltung ausgeführt und in ein Steckdosenprüfgerät eingebracht ist, das aus einem fünfpoligen CEE-Stecker mit angebautem Tubus besteht, dessen Steckerstifte mit den entsprechenden Anschlußpunkten 1, 2, 3, 10 und 14 der Schaltungsanordnung verbunden sind und dessen Gehäuse entsprechende Durchblickfenster zum Erkennen der Indikatoren 16, 22 und 27 besitzt. Die dargestellte Fehlertabeile wird man zweckmäßigerweise als Polyesterfolie auf der Außenseite des Steckdosenprüfgerätes anbringen.
• Es ist ferner zweckmäßig, die in das Steckdosenprüfgerät eingebrachte Schaltung nach der Erfindung mit einer weiteren Schaltung zur gleichzeitigen Überprüfung und Anzeige der Drehfeldrichtung zu kombinieren. Eine derartige Schaltung zur Feststellung des phasenrichtigen Anschlusses ortsveränderlicher Maschinen mit Drehstromantrieb ist beispielsweise aus dem AEG-Hilfsbuch 2 - Handbuch der Elektrotechnik -10. Auflage 1967, S. 415/416 bekannt.
• - Leerseite -

Claims (5)

1. Patentansprüche IiJ Schaltungsanordnung zur Prüfung von mehrpoligen Schutzkontakt-Steckdosen1 insbesondere von 5-poligen CEE-Steckdosen, auf fehlende Anschlüsse von Schutz-und/oder Mittel- bzw. Nulleiter und auf vertauschte Anschlüsse zwischen Schutz- und/oder Mittel- bzw.

   Nulleiter mit einem Außenleiter sowie zur Anzeige festgestellter Mängel mittels Indikatoren, dadurch qekennzeichnet, daß die mit den Außenleitern (L1, L2, L3) des zu prüfenden Dreiphasen-Wechselstromsystems zu verbindenden Anschlußpunkte (1,2,3) unter Zwischenschaltung je einer Diode (4,5,6) zu einem Sternpunkt geführt sind, der den Ausgangspunkt für zwei Spannungsteiler und einen Spannungsindikator bildet, von denen der eine Spannungsteiler mit einem ersten Teilerwiderstand (7) und einem zweiten Teilerwiderstand (8) über eine Diode (9) zu einem Anschlußpunkt (10) für den Mittel- bzw. Nulleiter (N), der andere Spannungsteiler mit einem ersten Teilerwiderstand (11) und einem zweiten Teilerwiderstand (12) über eine Diode (13) zu einem Anschlußpunkt (14) für den Schutzleiter (PE) und der einen Widerstand (15) und einen Indikator (16) umfassende Spannungsindikator über je eine Diode (17,18) an beide Anschlußpunkte (10,14) geführt sind, und daß die Punkte zwischen den jeweils ersten und zweiten Teilerwiderständen (7,8 bzw. 11,12) eine Brücke für zwei Fehlerindikatorschaltungen mit entgegengesetzter Zuordnung bilden.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß jede Fehlerindikatorschaltung aus der Reihenschaltung einer Diode (19 bzw. 24) für die Polaritätszuordnung, eines Ladewiderstandes (20 bzw. 25), eines Begrenzungswiders-tandes (21 bzw. 26), eines Indikators (22 bzw. 27) sowie eines dem Begrenzungswiderstand (21 bzw. 26) und dem Indikator (22 bzw.

   27) parallel geschalteten Kondensators (23 bzw. 28) besteht.
3. 3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. daß als Indikatoren (16,22,27) Glimmlampen dienen.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. daß als Indikatoren (16,22,27) Leuchtdioden dienen.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß die Schaltungsanordnung als gedruckte Schaltung ausgeführt und in ein Steckdosenprüfgerät eingebracht ist, das aus einem 5-poligen CEE-Stecker mit angebautem Tubus besteht, dessen Steckerstifte mit den entsprechenden Anschlußpunkten (1,2,3,10,14) der Schaltungsanordnung verbunden sind und dessen Gehäuse entsprechende Durchblickfenster zum Erkennen der Indikatoren (16, 22, 27) besitzt.