DE616417C - Elektromagnetisch ferngesteuerter Schalter mit Fehlerstromrelais zu seiner Ausloesung beim Auftreten gefaehrlicher Beruehrungsspannungen an der Masse des ueber ihn gespeisten Verbraucherapparates - Google Patents

Description

Soll ein Stromverbraucher, beispielsweise ein Motor, gegen zu hohe Berührungsspannung geschützt werden, so pflegte man bisher dem Verbraucher einen auch von Hand aus betätigbaren Selbstschalter vorzuschalten und auf das Schloß dieses Schalters den Anker einer Fehlerstromspule wirken zu lassen, die zwischen die Masse des zu schützenden Verbrauchers und eine Erdung geschaltet ist.

Überschreitet bei einem Isolationsfehler die Berührungsspannung die zulässige Grenze, so zieht bekanntlich die Fehlerstromspule ihren Anker an und löst das Schloß aus, wodurch der zu schützende Verbraueber alrpolig· abgeschaltet wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe, auch bei Verbrauchern mit elektromagnetisch ferngesteuerten Schaltern, bei denen die Steuerleitungen zur Fernsteuerung netzseitig an das

ao Speisenetz angeschlossen sind, eine zu hohe Berührungsspannung endgültig zu beseitigen. Zur Lösung dieser Aufgabe liegen bereits zwei Vorschläge vor.

Fig. ι veranschaulicht in Form eines Schaltbildes den einen von ihnen.

Der zu schützende Motor 1 wird von dem allpolig schaltenden Schalter 2 mittels des Zugmagneten 3 ein- und ausgeschaltet, d. h. mit den Phasenleitern R, S, T verbunden oder von ihnen getrennt. Der Druckknopf 4 dient in bekannter Weise zur Einschaltung des Schalters. Nachdem der Schalter eingeschaltet ist, schließt sich der Überbrückungskontakt 5, wodurch .der Stromkreis des Zugmagneten 3 über den Öffnungsdruckknopf 6 dauernd geschlossen gehalten wird, so daß der Schalter in Ein-Stellung verharrt.

Um den Motor 1 gegen zu hohe Berührungsspannung zu schützen, ist das Motorgehäuse über die Schutzleitung 7 mit der Fehlerstromspule 8 und diese mit der HiI fserdung 8a verbunden. Beim Auftreten zu hoher Berührungsspannung an dem Motorgehäuse zieht die Fehlerstromspule S den Anker 9 entgegen der Kraft der Feder 10 an, wodurch der Stromkreis des Zugmagneten 3 unterbrochen wird. Hierdurch fällt der Schalter in die Aus-Stellung. Scheinbar ist dieselbe Sicherheit erreicht wie bei einem handbetätigten Schalter.

Dieser Anordnung haften jedoch zwei sehr erhebliche Mängel an:

Bei ferngesteuerten Schaltern werden sehr häufig die Steuerdruckknöpfe 4 und 6 an Metallmassen, etwa an einer Werkzeugmaschine, montiert. Ebensogut wie ein Isolationsfehler in den Motorleitungen und im Motor selbst auftreten kann, kann auch ein solcher Fehler in den Steuerleitungen und in den Betätigungsdruckknöpfen auftreten. In diesem Falle ist die Lebensgefahr eine außerordentlich große, weil sehr leicht die Metallmassen, an

denen die Steuerleitungen und Druckknöpfe befestigt sind, auf zu höhe Beruhrungsispainnung kommen können. Da jedoch die Steuerleitungen nicht auf der Motorseite des Schalters angeschlossen sein dürfen, sondern an der Netzseite desselben angeschlossen sein müssen, damit man auch den ausgeschalteten Schalter von Ferne wieder einzuschalten vermag, so schützt die Fehlerstromspule in der vorgeschlagenen Anordnung gemäß Fig. ι nicht gegen zu hohe Berührungsspannungen, die auf Isolationsfehler im Stromkreis der Fernsteuerleitungen zurückzuführen sind. Bestellt der Abnehmer einen ferngesteuerten Schalter mit Berührungsschutzschaltung gemäß dem bisherigen Vorschlag, so glaubt .er einen Apparat zu erhalten, der im Falle der Gefahr wirksam ist und ihn vor schweren Unfällen schützt, was jedoch, wie aus dem Obigen herao vorgeht, nicht zutrifft.

Der zweite Mangel der vorgeschlagenen Anordnung würde dann eintreten, wenn das Einschaltorgan 4 dauernd in Ein-Stellung bleiben und wenn während dieser Zeit eine zu hohe Berührungsspannung an dem Motorgehäuse ι entstehen würde. Bei dauernder Schließung des Einschaltorganes 4 würde im Falle einer zu hohen Berührungsspannung die Spule 8 den durch den Anker 9 geschlossenen Kontakt im Steuerstroinkreas öffnen, wodurch die Zugspule stromlos werden und der Schalter 2 den gefährlich gewordenen Motor abschalten würde. Im Moment des Abschaltens des Motors würde jedoch die Spule 8 gleichfalls stromlos werden. Der Kontakt des Ankers 9 würde sich daher durch die Wirkung der Feder 10 wieder schließen, die Zugspule des Zugmagneten 3 würde erneut den Schalterhauptstromkreis schließen, und das Spiel abwechselnder Schließung und öffnung würde sich so lange fortsetzen, bis das Einschaltorgan 4 wieder in die Aus-Stellung gebracht oder die Ursache des sog. Flatterns auf andere Weise beseitigt würde, etwa durch Zerstörung des Motors oder des Schalters. In der Zwischenzeit kann jedoch eine Person verunglückt sein. Dauerbetätigungen der obengenannten Art kommen beispielsweise bei automatischen Pumpanlagen vor, bei denen der Einschaltdruckknopf 4 durch einen Schwimmerschalter oder ein Kontaktmanometer' ersetzt ist. Der erste Vorschlag täuscht also eine Sicherheit vor, die tatsächlich nicht besteht.

Der zweite Vorschlag geht dahin, zwischen den Anker des Zugmagneten 3 und den die beweglichen Schaltkontakte tragenden Bauteil eine Freilaufkupplung einzubauen und auf diese den Anker der Fehlerstromspule wie bei einem gewöhnlichen handgesteuerten Schalter einwirken zu lassen. Dieser Vorschlag hat den Vorteil, daß Flattern nicht auftreten kann. Er hat jedoch den Nachteil, daß beim Auftreten einer gefährlichen Berührungsspannung durch einen Isolationsfehler in der Fernsteuerleitung kein Schutz besteht. Weiterhin hat er den Nachteil, daß die Freilaufkupplung dem gesamten Kontaktdruck entsprechend bemessen werden muß, was den Schalter ziemlich kompliziert macht und ihn erheblich verteuert.

Erfindungsgemäß werden die Mangel der bisherigen Vorschläge dadurch beseitigt, daß der Anker der Fehlerstromspule einen im Fernsteuerstromkreis liegenden, die Steuerleitungen allpolig vom Netz abschaltenden und nach Ansprechen des Ankers in Aus-Stellung verharrenden Hilfsschalter betätigt, der außer der Abschaltung des gespeisten Verbrauchers zugleich das Spannungsloswerden des Fernsteuerstromkreises bewirkt.

Elektromagnetisch ferngesteuerte Schalter, bei denen die Fernsteuerleitungen allpolig von ihrer Stromquelle abgeschaltet werden, sind an sich bekannt. Hierbei handelt es sich jedoch weder um Schalter, bei denen die Steuerleitungen netzseitig an das Speisenetz des Verbrauchers angeschlossen sind, noch um Schalter, die ein Fehlerstromrelais aufweisen, das sie beim Auftreten einer gefährlichen Berührungsspannung zum Ansprechen bringt.

Die Fig. 2 der Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. In ihr sind die Teile, die denen der Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sie nur insoweit einer näheren Erläuterung bedarf, als Abweichungen -vorliegen.

Der Hilfsschalter 11 in der Steuerleitung ist mehrpolig ausgebildet. Bei zu hoher Berührungsspannung löst der Anker 9 der Fehlerstromspule 8 das kleine Schloß 12 des Hilfsschalters 11 aus. Hierdurch wird die Zugspule enterregt, und durch die öffnung des Schalters wird auch der Kontakt 5 unterbrochen, so daß sämtliche Steuerleitungen spannungslos werden. Flattern kann nicht auftreten, weil der Hilfsschalter 11 so lange in der Aus-Stellung verharrt, bis er von Hand wieder in die Ein-SteOlung: giebradht worden; ist. Das Schloß 12 oder mit anderen Worten die Antriebs- und Sperrvorrichtung des Schalters 11 ist derart eingerichtet, daß der Schalter auch dann ansprechen kann, wenn sein Betätigungsorgan in der Ein-Stellung von Hand festgehalten würde, d. h. der PIiIfsschalter ermöglicht Freiauslösung. Es ist gleichgültig, ob der Hilfsschalter 11 mit seinem Schloß und der Fehlerstromspule im ferngesteuerten Schalter selbst untergebracht sind oder ob sie außerhalb desselben an einer geeigneten Stelle sitzen. Der Schalter 11 wird zweckmäßig mit der üblichen Prüfeinrichtung

versehen, die es ermöglicht, das verbräucherseitige Ende des Schutzleiters 7 über einen Widerstand an die Phasenspannung zu legen und hierdurch zwischen diesem und dem erdseitigen Ende eine Potential di ff erenz zu erzeugen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Elektromagnetisch ferngesteuerter Schalter, bei dem die Steuerleitungen zur Fernsteuerung netzseitig an das .Speisenetz eines vom Schalter beherrschten Verbrauchers angeschlossen sind und bei dem ein Magnetanker vorgesehen ist, der den Schalterhauptstromkreis beim Auftreten eines Fehlerstromes infolge gefährlicher Berührungsspannung durch Einwirkung auf den Fernsteuerstromkreis in Abhängigkeit von einer Fehlerstromspule öffnet, die zwischen die Masse des zu schützenden Verbrauchers und eine Erdung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (9) der Fehlerstromspule (8) einen im Fernsteuerstromkreis liegenden, die Steuerleitungen' allpolig vom Netz abschaltenden und nach Ansprechen des Ankers in der Ausschaltstellung verharrenden Hilfsschalter (11), betätigt, der außer der Abschaltung des gespedsten Verbrauchers (1) zugleich das Spannungsloswerden das Fernsteuerstromkreises bewirkt.
2. 2. Elektromagnetisch ferngesteuerter Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter (ei) mit einer Freiauslösung ermöglichenden Antriebs- und Sperrvorrichtung versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen