DE602004009130T2 - Residual Current Device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Vorrichtung für einen Schutz gegen Restströme, insbesondere für Niederspannungsanwendungen, d. h. mit Betriebsspannungen von bis zu einem Kilovolt.The The present invention relates to an electrical device for one Protection against residual currents, especially for Low voltage applications, d. H. with operating voltages from to to a kilovolt.
Es
ist bekannt, dass bei Systemen für
eine Verteilung eines elektrischen Stroms unterschiedliche Typen
von elektrischen Vorrichtungen weit verbreitet verwendet werden,
deren Grundaufgabe darin besteht, vor Fehlern, Ausfällen und
einem fehlerhaften Funktionieren zu schützen, um sowohl einen ordnungsgemäßen Betrieb
des Systems und der Lasten, die mit diesem verbunden sind, zu garantieren
als auch vor allem die Sicherheit von Personen, die aus verschiedenen
Gründen
mit dem System Wechselwirken, zu schützen. Eine elektrische Vorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument
Von besonderer Wichtigkeit ist aus dieser Perspektive die Einführung von Systemen eines Schutzes gegen Restströme, d. h. bei einem Fall von Leckströmen zu Masse, die höher als eine voreingestellte Grenze sind. Solche Schutzsysteme haben den Hauptzweck, Personen vor direkten Kontakten, d. h. zufälligen Kontakten mit einem normalerweise stromführenden Phasenleiter, und vor indirekten Kontakten, d. h. beispielsweise mit einem Metallkörper, der normalerweise isoliert ist und der wegen eines Ausfalls zufüllig in einem Kontakt mit einer Phase ist, zu bewahren. Die Systeme ermöglichen zusätzlich einen Schutz des Verteilungssystems vor Risiken eines Ausfalls oder eines Feuers aufgrund der Verschlechterung des Verteilungssystems, die durch Bedingungen einer ununterbrochenen Stromstreuung verursacht wird.From Of particular importance from this perspective is the introduction of Systems of protection against residual currents, d. H. in a case of leakage currents to ground, the higher as a preset limit. Such protection systems have the Main purpose, persons against direct contacts, d. H. random contacts with a normally energized Phase conductors, and before indirect contacts, d. H. for example with a metal body, which is usually isolated and which due to a failure zufüllig in a contact with a phase is to preserve. The systems enable additionally protection of the distribution system from risks of failure or a fire due to the deterioration of the distribution system, which is caused by conditions of uninterrupted current dispersion becomes.
Der vorhergehende Typ eines Schutzes vor Restströmen wird normalerweise durch Verwenden von zwei Typen elektrischer Vorrichtungen, nämlich den sogenannten reinen "Reststrom-Schaltungsunterbrechern" und den „Reststromeinheiten", erhalten. Diese beiden Typen von Vorrichtungen sind mit einem Sensorteil ausgerüstet, der eine Erfassung einer möglichen Anwesenheit von Restströmen und ein Auslösen einer zweckmäßig entworfenen Auslöseeinheit ermöglicht. Die Auslöseeinheit betätigt ihrerseits einen geeigneten Mechanismus, der mit den elektrischen Kontakten wirksam verbunden ist. Bei dem Fall eines reinen Reststrom-Schaltungsunterbrechers befinden sich der Mechanismus und die Kontakte innerhalb des gleichen Gehäuses, das den Sensorteil und die Auslöseeinheit unterbringt, während dieselben bei dem Fall einer Reststromeinheit einen Teil einer getrennten Unterbrechungseinheit, typischerweise eines magnetothermischen Schaltungsunterbrechers bilden, der durch die Tatsache, dass die zwei Komponenten nebeneinander angebracht sind, mit dem Block selbst gekoppelt ist.Of the The previous type of residual current protection is normally accomplished Using two types of electrical devices, namely the so-called pure "residual current circuit breakers" and the "residual current units" Both types of devices are equipped with a sensor part which a detection of a possible Presence of residual currents and a trigger a purpose-designed one trip unit allows. The trip unit actuated in turn a suitable mechanism that works with the electric Contacts is effectively connected. In the case of a pure residual current circuit breaker the mechanism and the contacts are within the same housing, that the sensor part and the trip unit lodges while they are part of a separate one in the case of a residual current unit Interrupt unit, typically a magnetothermic circuit breaker form, by the fact that the two components side by side are attached to the block itself is coupled.
Von dem konstruktiven Standpunkt aus weist der Teil, der Reststromeinheiten und reinen Reststrom-Schaltungsungsunterbrechern gemeinsam ist, einen Transformatoraufbau und ein Auslöserelais auf, die zusammengebaut und mittels einer geeigneten Verbindungsschaltung miteinander wirksam verbunden sind.From the constructive point of view, the part of the residual current units and pure residual current circuit breakers is common Transformer structure and a trip relay, which are assembled and by means of a suitable connection circuit are effectively connected to each other.
Der Transformatoraufbau besteht insbesondere im Wesentlichen aus einem Reststromsensor, der gemäß weit verbreitet verwendeten Ausführungsbeispielen aus einem ferromagnetischen Ringkern mit der jeweiligen Primär- und Sekundärwicklung hergestellt ist. Das Relais, das allgemein von dem Entmagnetisierungs-polarisierten Typ ist, weist seinerseits einen Behälterkasten auf, innerhalb dessen die elektromagnetische Ausrüstung und ein Auslösestift, der von dem Kasten vorspringt und, wenn er durch die elektromagnetische Ausrüstung aktiviert wird, den Auslöseteil auslöst, vorgesehen sind. Ein Paar von Stiften springt ferner von dem Kasten für eine elektrische Verbindung des Relais mit dem Transformatoraufbau und, genauer gesagt, für eine Verbindung mit den Anschlüssen der Sekundärwicklung des Stromsensors vor.Of the In particular, the transformer structure essentially consists of one Residual current sensor, according to widely used used embodiments from a ferromagnetic toroidal core with the respective primary and secondary windings is made. The relay commonly polarized by the demagnetization Type is, in turn, has a container box within which the electromagnetic equipment and a trigger pin that protrudes from the box and, if by the electromagnetic equipment is activated, the trigger part triggers, are provided. A pair of pins also jump from the box for an electrical Connection of the relay to the transformer structure and, more precisely, for one Connection with the connections the secondary winding of the Current sensors before.
Gemäß dem aktuellen Stand der Technik stellen die Modalitäten, mit denen die Schutzvorrichtungen gebaut werden, insbesondere was die Herstellungsphase, den Zusammenbau und die wirksame Verbindung des Transformatoraufbaus mit dem Auslöserelais betrifft, bestimmte kritische Aspekte, die nicht alle zusammen zufriedenstellend sind, dar.According to the current Prior art represent the modalities with which the protective devices be built, in particular as regards the production phase, the assembly and the effective connection of the transformer assembly with the trip relay concerns certain critical aspects, not all together satisfying are, dar.
Bei den Lösungen eines bekannten Typs sind, nachdem der Transformatoraufbau und das Relais innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung angeordnet wurden, die relativen Positionen der Verbindungselemente des Relais und der Ausgänge des Transformators nicht definiert und können von einer Vorrichtung zu einer anderen variieren. Daraus folgt, dass, um die wirksamen Verbindungen zwischen dem Relais, dem Transformatoraufbau und der Schaltungseinrichtung zwischen diesen einzurichten, ein manueller Eingriff durch einen Betreiber notwendig ist, der die verschiedenen Teile in die Positionen, die für eine Verbindung passend sind, bringt. Es ist alternativ notwendig, auf ein manipulierendes Bauglied, das die Elemente aufnimmt und diese in den richtigen Positionen positioniert, zurückzugreifen.at the solutions of a known type, after the transformer assembly and the Relay inside the housing the device have been arranged, the relative positions of the Connecting elements of the relay and the outputs of the transformer are not defined and can vary from one device to another. It follows that to the effective connections between the relay, the transformer structure and the circuitry to establish between them manual intervention by an operator is necessary, which the different parts into positions suitable for a connection brings. It is alternatively necessary to have a manipulating member, that picks up the elements and these in the right positions positioned to resort.
Es ist klar, dass solche Operationen ein Verlangsamen der Zusammenbauoperationen betreffen oder sogar eine vollständige Automatisierung verhindern, indem dieselben möglicherweise Verzögerungen, mögliche Abweichungen oder Ungenauigkeiten bei dem Verfahren erzeugen.It it is clear that such operations slow down the assembly operations concern or even a complete one Prevent automation by causing delays, possible Create deviations or inaccuracies in the process.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Vorrichtung für einen Schutz vor Restströmen zu schaffen, die ermöglicht, dass die im Vorhergehenden erwähnten Nachteile überwunden werden, und die insbesondere passend ist, um verglichen mit den Vorrichtungen der bekannten Technik auf eine optimierte Weise implementiert zu sein, wodurch schnellere Zusammenbauoperationen ermöglicht werden und die Möglichkeit von Abweichungen und Ungenauigkeiten minimiert wird.The The main object of the present invention is to provide an electrical Device for one Protection against residual currents to create, which allows that overcomes the above mentioned disadvantages and that is particularly fitting compared to the Implemented devices of the prior art in an optimized manner which allows for faster assembly operations and the possibility is minimized by deviations and inaccuracies.
Die vorhergehende Aufgabe wird durch eine elektrische Vorrichtung für einen Schutz gegen Restströme gelöst, die ein isolierendes Gehäuse mit einer hinteren Wand, einer vorderen Wand, einer unteren Wand, einer oberen Wand und zwei Seitenwänden aufweist, wobei innerhalb des Gehäuses ein Reststromsensor, der einen Ringkern, eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, und ein Auslöserelais mit einem Behälterkasten positioniert sind, von einer Wand dessen ein erster Stift und ein zweiter Stift, die entworfen sind, um eine wirksame Verbindung des Relais mit dem Stromsensor über eine Schaltungsverbindungseinrichtung, die zwischen diesen angeordnet ist, zu ermöglichen, vorspringen, wobei die elektrische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verbindungseinrichtung einen ersten im Wesentlichen starren Körper, an dem zwei einzelne elektrisch leitfähige Kabel definiert sind, aufweist, wobei das erste der leitfähigen Kabel ein erstes Ende, das mit der Sekundärwicklung verbunden ist, und ein zweites freies Ende, das entworfen ist, um mit dem ersten Stift wirksam verbunden zu sein, hat, und wobei das zweite der Kabel ein drittes Ende, das mit der Sekundärwicklung verbunden ist, und ein viertes freies Ende, das entworfen ist, um mit dem zweiten Stift verbunden zu sein, hat, wobei sich der erste und der zweite Stift und das zweite und das vierte freie Ende in einer räumlichen Position, die hinsichtlich einer der Wände des Gehäuses vordefiniert ist, befinden.The The foregoing object is achieved by an electrical device for a Protection against residual currents solved, the an insulating case with a back wall, a front wall, a bottom wall, an upper wall and two side walls, wherein inside of the housing a residual current sensor, which has a toroidal core, a primary winding and a secondary winding and a trip relay with a container box are positioned, from a wall of which a first pin and a second Pen designed to be an effective connection of the relay with the current sensor over one Circuit connection device arranged between them is to enable project, wherein the electrical device characterized in that the connection means is a first one substantially rigid body, where two individual electrically conductive cables are defined, wherein the first of the conductive cables has a first end, that with the secondary winding and a second free end designed to has to be operatively connected to the first pin, and wherein the second of the cables has a third end that connects to the secondary winding and a fourth free end designed to has to be connected to the second pin, wherein the first and the second pin and the second and fourth free ends in a spatial Position, which is predefined with respect to one of the walls of the housing, are located.
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung befinden sich auf diese Weise, wenn die verschiedenen Komponenten angebracht sind, die Verbindungspunkte zwischen dem Relais und dem Teil für eine Verbindung mit dem Stromsensor in einer vordefinierten gewünschten räumlichen Position, wodurch eine vollständige Automatisierung des Verfahrens des Zusammenbaus ermöglicht wird, was eine Beseitigung eines manuellen Eingriffs und eine folgende Optimierung der Operationen mit einem resultierenden Nutzen im Hinblick auf einen Gesamterzeugungsaufwand und eine Gesamterzeugungszeit ermöglicht.at the device according to the invention are this way when the different components are attached, the connection points between the relay and the Part for connect to the current sensor in a predefined desired spatial Position, thereby ensuring a complete Automation of the method of assembly is made possible what a removal of a manual intervention and a subsequent optimization of operations with a resultant benefit in terms of allows a total generation effort and a total generation time.
Weitere Charakteristika und Vorteile der Erfindung werden sich aus der Beschreibung von bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsbeispielen der Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung deutlich herausstellen, die durch ein aufzeigendes und nicht begrenzendes Beispiel mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen:Further Characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description of preferred but not exclusive embodiments the protective device according to the invention clearly showing that by an indicative and non-limiting Example with the help of the attached Drawings is shown in which:
Es ist in den im Vorhergehenden angegebenen Figuren und in der nachfolgenden Beschreibung auf einen reinen Reststrom-Schaltungsunterbrecher, d. h. eine Schutzvorrichtung vervollständigt mit einem Sensorteil, einem Auslöserelais und dem Auslösemechanismus Bezug genommen, ohne eine Begrenzung des Schutzbereichs der möglichen Anmeldung auf irgendeine Weise zu implizieren, wobei die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls genauso als eine Reststromeinheit verwendbar ist.It is in the figures given above and in the following Description of a pure residual current circuit breaker, d. H. a protection device completed with a sensor part, a trigger relay and the triggering mechanism With no limitation of the scope of the possible Registration in any way to imply the device according to the present Invention also just as a residual current unit is used.
Unter
Bezugnahme auf die im Vorhergehenden angegebenen Figuren weist die
Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung
ein isolierendes Gehäuse (von
dem in
Gemäß Ausführungsbeispielen,
die in der Technik weit verbreitet bekannt sind und aus diesem Grund
nicht detailliert dargestellt sind, weist der Transformatoraufbau
Das
Auslöserelais
Bei
der Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung
weist die Einrichtung für
eine wirksame Verbindung zwischen dem Relais und dem Transformatoraufbau
vorteilhafterweise mindestens einen im Wesentlichen starren Körper, der
als ein Ganzes in den Figuren durch die Bezugszahl
Der
starre Körper
Wie
aus
Es
können
möglicherweise
andere Modi einer Verbindung zwischen den Anschlüssen der Sekundärwicklung
und den zwei leitfähigen
Kabeln
Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat
der starre Körper
Wie
in
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
der starre Körper
Der
Teil des Körpers
Es
ist auf diese Weise nicht nur vorteilhafterweise möglich, ein
Positionieren des Körpers
Bei
der Vorrichtung gemäß der Erfindung weist
die Schaltungsverbindungseinrichtung ferner vorteilhafterweise einen
zweiten Körper
In
der Zusammenbaustufe wird in der Praxis der Transformatoraufbau
Es wurde in der Praxis bemerkt, wie die Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung die beabsichtigte Aufgabe gänzlich erfüllt, wobei diese dank der besonderen Konfiguration der im Vorhergehenden beschriebenen Verbindungseinrichtung bei einem schnellen und einfachen Verfahren, das eine Minimierung der möglichen Abweichungen aufgrund eines manuellen Eingriffs ermöglicht, auf eine vollständig automatische Weise zusammengebaut werden kann. Alle innovativen Funktionen und erfinderischen Aspekte der Vorrichtung können außerdem unter Verwendung von Elementen und Materialien, die ohne Weiteres auf dem Markt verfügbar sind, mit einem äußerst gedämpften Aufwand und gemäß einer einfachen und zur gleichen Zeit effektiven Struktur einer Implementierung erreicht werden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann zusätzlich vorteilhafterweise sowohl als ein reiner Reststrom-Schaltungsunterbrecher als auch als eine einfache Reststromeinheit, die dann mit einer zugeordneten Auslöseeinheit zu verbinden ist, verwendet sein.It was noticed in practice, as the protection device according to the invention the intended task entirely Fulfills, thanks to the special configuration of the above described connection device in a quick and easy Procedure that minimizes possible deviations due to a manual intervention allows on a complete automatic way can be assembled. All innovative Functions and inventive aspects of the device may also be used of elements and materials that are readily available in the market, with a very muted effort and according to a simple one and at the same time effective structure of an implementation be achieved. The device according to the invention can additionally advantageously as well as a pure residual current circuit breaker as well as a simple residual current unit, which then with a associated trip unit to be used.
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