DE68913464T2

DE68913464T2 - Not-Fernöffner, insbesondere für Differentialschalter.

Info

Publication number: DE68913464T2
Application number: DE68913464T
Authority: DE
Inventors: Giorgio Giardini
Original assignee: ABB Elettrocondutture SpA
Current assignee: ABB Elettrocondutture SpA
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1989-11-23
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: EP0374506B1; EP0374506A2; IT8823083A0; DE68913464D1; EP0374506A3; IT1227723B; ES2049795T3; ATE102405T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Not-Fernöffnereinrichtung, insbesondere für Differentialschalter.
Bekanntlich ist es zweckmäßig, elektrische Geräte im allgemeinen und Differentialschalter insbesondere mit einer Einrichtung zum Schutz gegen Berührungsspannung zu versehen, um ein Öffnen und somit die Stromunterbrechung in dem geschützten elektrischen Kreis hervorzurufen, wenn Notbedingungen sich einstellen, und zwar mittels einer angepaßt ausgebildeten Taste, die das Bedienungspersonal oder der Benützer betätigen kann, wenn er einer drohenden Gefahr gewahr wird.
Nach den Stromvorschriften müssen diese Schutzeinrichtungen eine eingebaute Sicherheit haben; d.h., wenn irgendeines der Teile, aus denen sie zusammengesetzt wird, versagt, muß der hierdurch geregelte Schalter auf eine Sicherheitsbedingung gehen und den Schaltkreis unterbrechen.
Minimalspannungsrelais werden z.Zt. verwendet, um das Problem zu lösen; diese Relais aktivieren den Schalter nicht, solange wie die Wicklung, die sie mit Energie versorgt, erregt ist, öffnen jedoch den geschützten elektrischen Kreis, wenn der Strom unterbrochen wird, indem entweder eine Taste betätigt wird, bei der es sich um einen normalerweise geschlossenen Kontakt handelt, der geöffnet wird oder wenn die Wicklung der Spule unterbrochen wird oder ein Leiter oder irgendein Punkt des zugehörigen Kreises unterbrochen wird.
Die Verwendung der Minimalspannungsspule, die von einem strikt funktionellen Standpunkt aus gilt, ist nachteilig, da solch eine Spule übermäßig teuer und platzraubend ist und weiterhin unerwünschte Abschaltungen des geschützten Kreises hervorrufen kann, wenn ein Stromzufuhrmangel selbst für extrem kurze Zeiten und aus Gründen auftritt, die mit dem geschützten Kreis nicht in Beziehung stehen. Kehrt die Speisespannung zurück, dann muß der geschützte Kreis in der Tat von Hand rückgestellt werden, da das Fehlen der Stromzuführung zur Minimalspannungsspule momentan den geschützten Schalter desaktiviert hat.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht tatsächlich darin, das oben genannte Problem zu lösen, indem eine Einrichtung zur Verfügung gestellt wird, die die oben genannten funktionellen Vorteile einer Minimalspannungswicklung erreicht, ohne jedoch deren Nachteile zu haben.
Innerhalb des Bereichs des vorbeschriebenen Ziels besteht eine besondere Aufgabe der Erfindung darin, ein Gerät oder eine Einrichtung zur Verfügung zu stellen, die besonders geeignet für Differentialschalter, d.h. Schalter ist, die sensitiv für Nullsequenzen von Leitungsströmen unabhängig davon ist, ob sie gegebenenfalls mit Überstromausschaltern versehen sind.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung anzugeben, die leicht in irgendeiner bipolaren, dreipolaren, quadripolaren Schutz- oder Betätigungseinrichtung verwendet werden kann, die mit einem additiven Stromwandler versehen ist, der ein Betätigungsglied vom Typ Überstromschalter speist.
Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung vorzuschlagen, die aufgrund ihrer besonderen konstruktiven Charakteristiken leicht erhältlich ist, ausgehend von üblicherweise im Handel erhältlichen Elementen und Materialien und weiterhin wettbewerbsfähig von einem rein ökonomischen Standpunkt aus ist.
Das oben genannte Ziel, die erwähnten Aufgaben und andere, die im folgenden aufscheinen werden, werden erreicht durch eine Not-Fernöffnereinrichtung wie sie in den beiliegenden Ansprüchen 1 und 2 definiert ist.
Die Charakteristiken und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung zweier bevorzugter jedoch nicht als beschränkend anzusehender Ausführungsformen von Not-Fernöffnereinrichtungen, insbesondere Differentialschaltern deutlich und sind als nicht begrenzendes Beispiel durch die beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Not-Fernöffnereinrichtung ohne positive Sicherheit ist;
Figur 2 ist eine schematische Darstellung der Not-Fernöffnereinrichtung mit positiver Sicherheit gemäß der Erfindung; und
Figur 3 ist eine Darstellung einer Not-Fernöffnereinrichtung mit positiver Teilsicherheit.
Mit Bezug auf die obigen Figuren und insbesondere mit Bezug auf Figur 1, ist ein elektrischer Schaltkreis schematisch dargestellt, der einen additiven Stromwandler 1 sowie eine Wicklung 2, die um seinen Kern gewickelt ist, hat; ein Widerstand 3 und eine Schließtaste 4 sind in Reihe zu dieser Wicklung 2 und zueinander gelegt und werden mit Wechselstrom gespeist.
Dieser Kreis umfaßt eine Testeinrichtung, die notwendig gemäß der Differentialschalter betreffenden Stromvorschriften ist.
Wenn mit dieser Einrichtung der Benützer die Testtaste 4 schließt, fließt ein durch den Widerstand 3 begrenzter Strom in den Windungen der Wicklung 2, die auf den Transformator 1 gewickelt ist und erzeugt einen Fluß, der mit einer weiteren Wicklung 5 verknüpft ist, die so eine elektromotorische Kraft erzeugt, die an einen Überstromschalter 6 gelegt wird, und für seine Trennung und daher für die Öffnung des Schalters sorgt.
Mit dieser Einrichtung ist es möglich, andere Tasten parallel zur Testtaste 4 anzuordnen, wobei diese Tasten in anderen Räumen untergebracht werden.
Diese Einrichtungen haben jedoch keine positive Sicherheit, da die Unterbrechung des Widerstandes oder der Wicklung oder von irgendeiner Zuführung die Schalterfernöffnungsregelung außer Kraft setzen würde.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 2 dargestellt ist, sind eine erste 11 und eine zweite Wicklung 12 auf dem Kern 10 des Transformators gewickelt, der aus ferromagnetischem Material gemacht ist und durch eben den Transformator des Differentialschalters gebildet sein kann; diese Wicklungen haben die gleiche Anzahl von Windungen und sind in entgegengesetzten Richtungen gewickelt.
Impedanzen 13 und 14 sind in Reihe jeweils zu den ersten und zweiten Wicklungen 11 und 12 angeordnet; diese Impedanzen können ohmisch, kapazitiv oder induktiv sein und können auch allein die Funktion haben, den Strom zu begrenzen, der durch sie fließt.
Die Wicklungen mit ihren zugeordneten Impedanzen sind gegenseitig parallel untereinander verbunden und insbesondere mit einer Wechselstromquelle verbunden, die direkt durch die Netzleitung gebildet sein kann.
Wenigsens eine Taste, bei 20 gezeigt, oder möglicherweise eine Vielzahl verschieden angeordneter Tasten sind oder ist in Reihe mit einer dieser Wicklungen 11 und 12 und gebenenfalls zueinander gelegt.
Die beiden Kreise, die parallel zueinander sind, erzeugen in Praxis zwei entgegengesetzte Flüsse und, da die Anzahl der Windungen der Wicklungen gleich und entgegengesetzt den beiden Impedanzen identisch sind, wird somit ein resultierender Nullfluß erzeugt.
Eine Sekundärwicklung 30 ist weiterhin um den Kern 10 gewickelt und betreibt ein Betätigungsglied, das einen Überstromschalter 31 umfaßt.
Unter normalen Arbeitsbedingungen rufen die Ströme, die in den Wicklungen 11 und 12 zirkulieren, keinen Effekt hervor, da die Flüsse einander kompensieren und der durch die Sekundärwicklung 30 verknüpfte Fluß somit null ist.
Wird eine der Tasten 20 geöffnet, so wird der Strom, der in der Wicklung fließt, die in Reihe zur geöffneten Taste liegt, unterbrochen und der Strom, der in der anderen Wicklung fließt, erzeugt somit einen Fluß, der, da er mit der Sekundärwicklung verknüpft ist, den überstromschalter 31 betätigt.
Auf diese Weise wird eine Not-Fernöffnerregelung mit positiver Sicherheit für den Schalter erhalten, da, wenn irgendeine seiner Komponenten aufgrund von Versagen geöffnet wird, der Schalter sofort öffnet und den gesamten geschützten Kreis unter Sicherheitsbedingungen stellt.
Mit Bezug auf Figur 3 ist ein vereinfachter Kreis vorgesehen ist, bei dem die beiden einander gegenüberliegenden Wicklungen 11 und 12 an einer gemeinsamen Klemme mit einer einzigen bei 40 zu sehenden Impedanz verbunden sind, wobei letztere mit dem Netz verbunden ist, so daß für die Stromversorgung der beiden parallel liegenden Wicklungen gesorgt wird.
In diesem Fall würde die Einrichtung eine positive Sicherheit im Falle von Unterbrechungen der Taste und der Wicklungen, würde jedoch noch nicht eine positive Sicherheit hinsichtlich Versagen an der einzigen Impedanz haben.
Aus dem oben Beschriebenen ist zu sehen, daß die Erfindung die vorgeschlagenen Ziele erreicht und besonders wird die Tatsache unterstrichen, daß mit extrem einfachen Mitteln es möglich wird, eine Einrichtung mit positiver Sicherheit vorzusehen, die nicht durch zufällige äußere Faktoren wie kurze Stromunterbrechungen beeinflußt wird.
An der so konzipierten Erfindung können zahlreiche Modifikationen und Variationen vorgenommen werden, die sämtlich innerhalb des erfinderischen Konzepts liegen.
Alle Details können weiterhin durch andere technisch äquivalente Elemente gebildet werden.
In Praxis können die verwendeten Materialien, solange sie mit der spezifischen Verwendung kompatibel sind, sowie die Abmessungen und die unvorhersehbaren Formen entsprechend den Anforderungen gewählt werden.
Wo technische Merkmale in irgendeinem Anspruch Bezugszeichen folgen, wurden die Bezugszeichen allein zu dem Zweck eingebaut, um das Verständnis der Ansprüche zu erhöhen; diese Bezugszeichen haben also keinerlei begrenzenden Effekt auf den Schutzbereich jedes beispielsweise durch solche Bezugszeichen identifizierten Elemente.

Claims

1. Not-Fernöffnungseinrichtung, insbesondere für Differentialschalter, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kern (10) aus ferro-magnetischem Material, auf dem eine erste und eine zweite Wicklung (11, 12) gewickelt sind, wenigstens eine normalerweise geschlossene öffnungstaste (20), die in Reihe mit einer dieser Wicklungen (11, 12) vorgesehen ist, und eine weitere Wicklung (30) auf diesem Kern (10) umfasst, wobei diese weitere Wicklung den Fluß durch diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) verknüpft, und diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) unter normalen Arbeitsbedingungen, wenn diese Taste (20) geschlossen ist, magnetische Flüsse erzeugen, die einander kompensieren, und, wenn die Taste (20) offen ist, einen magnetischen Nettofluß erzeugen, der ein Betätigungsglied (31) betreibt.

2. Not-Fernöffnungseinrichtung, insbesondere für Differentialschalter, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kern (10) aus ferro-magnetischem Material umfasst, auf den eine erste und zweite Wicklung (11, 12) gewickelt sind, diese Wicklungen einander entgegengesetzt sind und die gleiche Anzahl von Windungen haben, diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) parallel mit einer elektrischen Stromquelle gelegt sind, wobei eine normalerweise geschlossene Öffnungstaste (20) in Reihe zu einer dieser Wicklungen liegt und eine weitere Wicklung (30) auf diesem Kern (10) vorgesehen ist, wobei diese weitere Wicklung den Fluß verknüpft, der durch diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) erzeugt wurde, und diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) unter normalen Arbeitsbedingungen, wenn diese Taste (20) geschlossen ist, magnetische Flüsse erzeugen, die einander kompensieren, und, wenn die Taste (20) offen ist, einen magnetischen Nettofluß erzeugen, der ein Betätigungsglied (31) betreibt.

3. Not-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei gleiche Impedanzen (13, 14), die in Reihe jeweils mit diesen ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) geschaltet sind.

4. Not-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Betätigungsglied (31) eine Unterbrecherschaltung bzw. einen Überstromschalter umfasst.

5. Not-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) mit einer durch einen Differentialschalter geschützten Leitung verbunden sind.

6. Not-Fernöffner nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese ersten und zweiten Wicklungen (11, 12) mit dieser Stromquelle über eine einzige Impedanz (40) verbunden sind.