DE3402028A1 - Schutzschaltung fuer ein sicherheitsgeraet zur erhoehung des schutzpegels - Google Patents

Description

Fl 4721 2 19.01.84

.1. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, d a durch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (10) der Drossel (9) aus einem Material besteht, das einen möglichst scharf ausgebildeten Sättigungsknick der Kennlinie aufweist.

4. Verwendung der Schutzschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3 in Sicherheitssteckern und/oder Sicherheitssteckdosen.

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niederohmig ist, kann die Auslösung des Schutzschalters unterbleiben, da durch die transformatorische Kopplung der Wandlerwicklung auch die Primärwicklungen der Hauptstromleiter kurzgeschlossen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen möglichen Kurzschluß des Schutzleiter-Stromkreises zu verhindern, so daß eine im Fehlerfall notwendige Auslösung des Sicherheitsgeräts immer gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen schaltungstechnischen Maßnahmen gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch einfache Schaltungsmaßnahmen im Schutzleiter-Stromkreis der Schutz für den Menschen erhöht wird. Es ist somit sichergestellt, daß durch die Erhöhung des Widerstandes im Schutzloiter-Stromkreis eine Auslösung des Sicherheitsgeräts auch dann erfolgt, wenn der Fall des zuvor beschriebenen Kurzschlusses eintritt.

Zweckmäßige Aus- und Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schutzschaltung mit einer Drossel mit Eisenkern im Schutzleiter-Stromkreis

Fig. 2 die Schutzschaltung nach Fig. 1 mit einer fehlerhaften Verbindung zwischen dem Außenleiter L und dem Schutzleiter PE, der netzseitig unterbrochen ist Ficj. 3 die Schutzschaltung nach Fig. 1 mit unterbrochenem Neutralleiter N

Fig. 4 die Schutzschaltung nach Fig. 1 mit einer Parallelschaltung für ein Verbrauchsgeät, wobei die beiden Gehäuse der Vferbrauchsgeräte fehlerhaft miteinander leitend verbunden sind.

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Nach Fig. 1 ist an ein einphasiges Netz mit einem Außenleiter L, einem neutralen Leiter N und einem Schutzleiter PE ein Verbrauchsgerät 19 über ein Sicherheitsgerät 2 angeschlossen. Das Sicherheitsgerät ist über einen Stecker 3 an eine mit dem Netz verbundene Steckdose 3 angeschlossen, während das Verbrauchsgerät steckbar über einen Stecker 20 mit einer mit dem Sicherheitsgerät verbundenen Steckdose 18 verbunden ist. Sicherheitsgerät und Verbrauchsgerät sind mit dem Schutzleiter PE ausgestattet. Das Sicherheitsgerät enthält einen Summenstromwandler 4 mit drei Primärwicklungen 5, 6 und 7 sowie einer Sekundärwicklung 8, In den Schutzleiter-Stromkreis ist eine Drossel 9 mit einem Eisenkern 10 eingesetzt. Der Sekundär kreis des Summenstromwandlers enthält einen Auslöser 11, der über ein Schaltschloß 12 mit Schaltkontakten 13, 14 und 15 in Verbindung steht. Diese Schaltkontakte werden im Auslösefall geöffnet und trennen das Verbrauchsgerät 19 vom Netz ab. Die Schutzschaltung enthält ferner einen Prüfkreis 16, der durch eine Prüftaste 17 geschlossen werden kann.

Im Fehlerstromfall erfolgt stets eine Auslösung, wenn ein Mensch den Außenleiter L oder das unter Fehlerspannung stehende Gehäuse des Verbrauchsgerätes berührt.

Nach Fig. 2 besteht ein Fehler a durch die Verbindung des Außenleiters L mit dem Schutzleiter PE, wobei letzterer unterbrochen ist. Nach Fig. 3 ist der Schutzleiter PE innerhalb der Steckdose 1 mit dem geerdeten Neutralleiter N verbunden. In beiden Fällen kann eine gefährliche Fehlerspannung auf das Gehäuse 19 des Verbrauchsgerät verschleppt werden. Im Normalfall erfolgt bei Berührung des Gehäuses 19 durch den Menschen und dadurch verursachten Fehlerstromfluß zur Erde die Auslösung. Bei Vorhandensein der beschriebenen Zufallsverbindung und damit Kurzschluß der PE-Wandlerwicklung ist. diese Auslösung blockiert. Die im Schutzleiter-Stromkreis anqeordnete Eisendrossel (9, 1O) erhöht den Innenwiderstand «1«- r; Lehnt /. 11' i I vt ~l> t loink ι vi η ν ti l«*l k IclluMi ί'Λ.ι onuit .'<i kcMi,

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wodurch oin Kurzschluß nicht möglich ist und keine Blockierung dor Auslösung erfolgt. Bei größerer Stromstärke (größer 30 mA) geht der Eisenkern 10 in Sättigung, der Innenwiderstand erhöht sich nicht mehr weiter. Dadurch ist bei großen Stromstärken das Ansprechen der Vorsicherungen (Nullungsbedingung) gewährleistet.

Die Vergrößerung des Innenwiderstandes des Schutzleiter-Stromkreises bewirkt somit, einen direkten Kurzschluß der Schutzleiter-Wandlerwicklung zu verhindern.

Nach Fig. 4 ist zu der vorhandenen Schaltung gemäß Fig. 1 eine Parallelschaltung vorgesehen, die aus einem Verbrauchsgerät 19' mit einem Stecker 3¹ und einer Netzsteckdose 1' besteht. Sofern die Verbrauchsgeräte 19 und 19' an das gemeinsame Netz angeschlossen sind, kann bei einer zufälligen leitenden Verbindung zwischen den beiden Gehäusen ein Kurzschluß über die beiden Schutzleiter-Stromkreise PE erfolgen. Eine Blockierung der Auslösung des Schutzschalters ist nicht möglich, da der Kurzschluß-Widerstand durch die Drossel erhöht ist. Es muß lediglich mit einem gewissen Anstieg des Auslösestromes gerechnet werden (max. 1<JU » ) . Bei Auslegung des Sicherheitsgerats auf 15 mA werden also 30 mA nicht überschritten.

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Claims (2)

1. Fl 4721 γ 19.01.84

   Patentansprüche:

   ( 1.!schutzschaltung für ein Sicherheitsgerät zur Erhöhung des Schutzpegels, basierend auf dem Prinzip der Fehlerstrom-Schutzschaltung, bei welcher auch der Schutzleiter-Stromkreis auf einen Fehlerstrom überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzleiter-Stromkreis (PE) in gleicher Weise wie der Außenleiter-Stromkreis (L) und der Neutralleiter-Stromkreis (N) durch eine Primärwicklung (6) des Summenstromwandlers (4) geführt ist und daß der Schutzleiter-Stromkreis zusätzlich eine Drossel (9) mit Eisenkern (10) enthält, die einerseits einen möglichst geringen Ohm'sehen Widerstand aufweist, andererseits aber einen Wechselstromwiderstand besitzt, der in ungesättigtem

   Zustand mindestens doppelt so groß ist wie der Wechselstromwiderstand der Primärwicklung (6) des Schutzleiter-Stromkreises .
2. 2. Schutzschaltung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie der Drossel (9) derart gewählt ist, daß bei einem Netzwechselstrom von z. B. 50 Hz und bei einem Fehlerstrom durch den Schutzleiter-Stromkreis (PE) in der Größenordnung des Ansprechwertes der Schutzschaltung, z. B. 30 mA, noch keine Sättigung des Eisenkerns (10) auftritt, bei weiter ansteigendem Fehlerstrom der Eisenkern jedoch gesättigt wird.

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   Schutzschaltung für ein Sicherheitsgerät zur Erhöhung des Schutzpegels

   Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für ein Sicherheitsgerät zur Erhöhung des Schutzpegels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Eine derartige Schutzschaltung ist bereits bekannt (DE-PS 1763584; Bei derartigen Schutzschaltungen muß bei Auftreten eines den Nennfehlerstrom des zugehörigen Schutzschalters erreichenden Fehlerstromes der Schutzschalter die Abschaltung der angeschlossenen Verbrauchsgeräte bewirken. Um dieses sicher zu erreichen, ist der Schutzleiter an einer oder mehreren in Reihe geschalteten Primärwicklungen des Summenstromwandlers des Schutzschalters angeschlossen, wobei die Gesamtwindungszahl dieser Primärwicklungen ungleich groß ist wie die Windungszahl einer der Primärwicklungen für den Anschluß eines Außen- oder Neutralleiters. Es besteht nun allerdings in einem Fall die Möglichkeit, daß die Schutzleiter-Uberwachungswicklung kurzgeschlossen werden kann, so daß eine Auslösung behindert wird. Dies ist dann der Fall, wenn zwei Verbrauchsgeräte der Klasse I an zwei Netzsteckdosen gewissermaßen parallel geschaltet sind, wobei ein Verbrauchsgerät über ein solches Sicherheitsgerät, ein anderes ohne ein Sicherheitsgerät betrieben wird und wobei die beiden Verbrauchsgeräte durch eine zufällig leitende Berührung der Gehäuse verbunden sind. Sofern dieser Kurzschlußkreis sehr