DE7636057U1 - Residual current circuit breaker designed as an adapter plug with test device - Google Patents
Residual current circuit breaker designed as an adapter plug with test deviceInfo
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- H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
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Description
Anmelder: Feiten & Guilleaume
Carlswerk AG
5000 Ko""η 80
Schanz ens+.raßeApplicant: Feiten & Guilleaume
Carlswerk AG
5000 Ko "" η 80
Schanz ens + .raße
Fl 4354aFl 4354a
Ko/Wz 5 Köln-Mülheim, den 12 November 1976Ko / Wz 5 Cologne-Mülheim, November 12, 1976
Als Zwischenstecker ausgebildeter Fehlerstrom-Schutzschalter
mit Prüfeinrichtung ___ Residual current circuit breaker designed as an adapter plug
with test facility ___
Die Erfindung betrifft einen als Zwischenstecker ausgebildeten
Fehlorstrom-Schutzachalter, bestehend aus einem als Stecker ausgebildeten Schutzschalter und einer damit verbundenen Mehrfachsteckdose,
mit einer in einem kubischen Gehäuseteil untergebrachten Prüfeinrichtung.The invention relates to a connector designed as an adapter
Fault current protection switch, consisting of a circuit breaker designed as a plug and a multiple socket connected to it, with a test device housed in a cubic housing part.
Es ist bereits bekannt, Elemente von Fehlerstrom-Schutzschaltern
in Sicherheitssteckern unterzubringen (DT-PS 22 04 418). Derartige
Sicherheitsstecker, die räch dem Prinzip d&r Fehlerstrom-Schutzschaltung
arbeiten, werden zwischen dem Stromnetz und einem oder mehreren Elektrogeräten als Verbraucher eingesetzt. Aufgabe des
Fehlerstrom-Schutzschalters ist es, die Summe der einem oder mehreren angeschlossenen Elektrogeräten ein- und ausfließenden Ströme
zu messen, die im Normalfall Null ist. Besteht zwischen den ein- und ausfließenden Strömen jedoch eine Differenz, die durch einenIt is already known to accommodate elements of residual current circuit breakers in safety plugs (DT-PS 22 04 418). Such safety plugs, which work according to the principle of residual current protection, are used as consumers between the power network and one or more electrical devices. Task of
Residual current circuit breaker is to measure the sum of the currents flowing in and out of one or more connected electrical devices, which is normally zero. However, if there is a difference between the incoming and outgoing currents, which is caused by a
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Ableitstrom zur Erde bzw. zum geerdeten Schutzleiter entsteht, so trennt der Fehlsterstrom-Schutzschalter bei einer bestimmten Größe des Ableitstromes über eingebaute Schaltkontakte den Stromkreis und vermeidet damit eine Gefährdung für alle diejenigen, die mit dem oder den Elektrogeräten in Berührung kommen. Als Bezugspunkt für das Erdpotential werden hierzu normalerweise die in der verwendeten speisenden Steckdose vorhandenen, geerdeten Schutzkontakte verwendet. Eine Erweiterung der Schutzwirkung wird dadurch erreicht, indem auch im Schutzleiterkeis eine auf Fehlerstrora ansprechende Wicklungsanordnung des Summenstromwandlers angeordnet ist, eventuell unter Hinzufügung von spannungsabhängigen Widerständen (DT-PS 1 809 02b). Leakage current to earth or to the earthed protective conductor arises, so the residual current circuit breaker disconnects the circuit via built-in switching contacts at a certain level of leakage current and thus avoids any danger to all those who come into contact with the electrical device (s). The earthed protective contacts in the power supply socket used are normally used as a reference point for the earth potential. An extension of the protective effect is achieved in that a winding arrangement of the summation current transformer that responds to fault currents is also arranged in the protective conductor circuit, possibly with the addition of voltage-dependent resistors (DT-PS 1 809 02b).
Nun ist es au speziellen Fällen erwünscht, die Schutzv/irkung derartiger Fehlerstrom-Schutzschalter jederzeit kontrollieren zu können, und zwar besonders in bezug auf eine ausreichende Erdungsquulität des Sc'iutzleiters. Diese Überprüfung der Srdungsqualität dec Schutzleiters erfordert bisher eigens für diese Zwecke geschaffene Prüfß-eräte. Diese haben .iedoch den Kachteil, am Eingab? ort steckbarer Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen nicht zur Verfugung zu stehen, da, abgesehen von der Unmöglichkeit, solche Geräte von Laien bedienen zu lassen, der Aufwand nicht gerechtfertigt wäre. In special cases it is desirable to be able to control the protective effect of such residual current circuit breakers at any time, specifically with regard to a sufficient earthing quality of the protective conductor. This check of the earthing quality of the protective conductor has previously required test devices specially created for this purpose. But do they have the kachteil, at the input? plug-in residual current protective devices are not available because, apart from the impossibility of having such devices operated by laypeople, the effort would not be justified.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einem mit einem Fehlerstrom-Schutzschalter versehenen Stromkreis eine Prüfeinrichtung für die jederzeit mögliche Kontrolle der Erdungsqualitä' des Schutzleiters ohne großen Gehäuseaufwand vorzusehen.The invention is therefore based on the object in one with one Residual current circuit breaker provided circuit a test device for the control of the earthing quality possible at any time Provide protective conductor without major housing expense.
Die Aufgabe wird erfmdungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Bodenteil des Gehäuses die Bauelemente für die Prüfeinrichtung des Schutzleiters, -wie Prüf kontakte, Spannungsteiler, Regelwiderstand und Meßinstrument angeordnet sind, daß die davor liegende Frontplatte eine Prüftaste für die Kontakte, einen Bedienungsknopf für den Hegelwiderstand und eine Skala des Meßinstruments trägt, und daß an der Stirnwand der Mehrfachsteckdose eine Buchse für einen Ersatzschutzleiter angebracht ist.The object is achieved according to the invention in that in the bottom part of the housing the components for the test facility of the Protective conductor, such as test contacts, voltage divider, rheostat and measuring instrument are arranged that the front panel is a test button for the contacts, a control button for carries the Hegel resistance and a scale of the measuring instrument, and that on the front wall of the multiple socket a socket for one Replacement protective conductor is attached.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß die erfindungsgeraäße Prüfeinrichtung nur aus wenigen Bauelementen besteht, die sich ohne große Schwierigkeiten im Gehäuse unterbringen lassen, die bereits Einrichtungen für eine Fehlerstrom-Schutzschal tung aufweisen. The advantages achieved by the invention are that the test device according to the invention consists of only a few components exists, which can be accommodated in the housing without much difficulty let that already have devices for a residual current circuit breaker.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Hauptanspruchs sind den Unteransprüchen 2 und 3 zu entnehmen.Advantageous embodiments of the subject matter of the main claim are to be found in subclaims 2 and 3.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:
Pig 1 einen Zwischenstecker mit Mehrfachsteckdose, wobei die Mehrfachsteckdose die Prüfeinrichtung enthältPig 1 has an adapter plug with a multiple socket, the multiple socket containing the test device
Fig. 2 einen steckbaren Fehlerstrom-Schutzschalter und nachgeschalteter Mehrfachsteckdose mit dieser SchaltungFig. 2 a pluggable residual current circuit breaker and downstream Multiple socket with this circuit
Fig. 3 einen steckbaren Fehlerstrom-Schutzschalter mit nachgeschalteter Mehrfachsteckdose, wobei die Schaltung im Gehäuse des Fehlerstrom-Schutzschalters untergebracht ist.Fig. 3 shows a pluggable residual current circuit breaker with a downstream Multiple socket, whereby the circuit is housed in the housing of the residual current circuit breaker.
Fig. 1 zeigt einen Zwischenstecker 1 mit eingebauter Fehlerstrom-Schutzschaltung (nur teilweise dargestellt), der über eine Speisesteckdose 2 mit dem Stromnetz in Verbindung steht. Das Stromnetz weist einen Außenleiter R, einen Nulleiter (oder Mittelleiter) Mp sowie einen Schutzleiter SL auf. Nulleiter und Schutzleiter sind jeweils für sich oder gemeinsam geerdet. Der Zwischenstecker 1 ist über eine Anschlußleitung 3 mit einer Mehrfachsteckdose 4 verbunden. Außenleiter R und Nulleiter Mp sind über Kontakte 5 einer Prüftaste PT an einen Spannungsteiler 6 geführt. An den Mittelpunkt dieses Spannungsteilers schließx sich ein Regelwiderstand 7 an, zu dem ein Meßinstrument 8 parallel geschaltet ist. Der gemeinsame Fußpunkt von Regelwiderstand und Meßinstrument ist einmal mit dem Schutzleiter SL verbunden und liegt außerdem an einer nach außen geführten Klemme 9, an welcher eine Hilfserde (Ersatzschutzleiter) mit ihrem Erdungswiderstand 10 angelegt werden kann.Fig. 1 shows an adapter 1 with built-in residual current protection circuit (only partially shown), which is connected to the power supply via a feed socket 2. The power network has an outer conductor R, a neutral conductor (or center conductor) Mp and a protective conductor SL. The neutral conductor and protective conductor are each grounded individually or together. The adapter plug 1 is connected to a multiple socket 4 via a connecting line 3. Outer conductor R and neutral conductor Mp are led to a voltage divider 6 via contacts 5 of a test button PT. A regulating resistor 7, to which a measuring instrument 8 is connected in parallel, is connected to the midpoint of this voltage divider. The common base point of the rheostat and the measuring instrument is connected to the protective conductor SL and is also connected to a terminal 9 which is led to the outside and to which an auxiliary earth (substitute protective conductor) with its earthing resistor 10 can be applied.
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In Fig. 2 ist eine der Schaltungaanordnung nach Fig. 1 entsprechende Geräteanordnung dargestellt. Hierbei, geltv.i die gleichen Bezugszeichen, zusätzlich ist mit 11 die Skala des Meßinstrumentes bezeichnet und mit U der Bedienungsknopf für den Regelwiderstand.In Fig. 2 is one of the circuit arrangement of FIG. 1 corresponding Device arrangement shown. Here, the same reference numerals apply, and 11 also denotes the scale of the measuring instrument and with U the control button for the rheostat.
Nach Fig. 3 befindet sich die Schaltungsar Ordnung des Prüfkreises im Gehäuse des Sicherheitssteckers 1. Im übrigen gelten dia gleichen Bezugszeichen wie zuvor.According to Fig. 3 is the Schaltungsar order of the test circuit in the housing of the safety plug 1. Otherwise, the same reference numerals apply as before.
Die Funktionsweise der gesamten Geräteanordnung ist folgende: Durch Betätigung der Prüftaste PT wird der Spannungsteiler 6 über die Kontakte 5 an die Netzspannung gelegt. Am Mittelpunkt des Spannungsteilers liegt die halbe Netzspannung gegen Erde, und zwar in jedem Fall, wobei es gleichgültig ist, mit welcher Polarität der Stecker mit der Steckdose verbunden ist. Der Vorteil der Verwendung dieses Spannungsteilers in der Schaltung ist außerdem der, daß im Extremfall während des PrüfVorganges niemals mehr als dieThe functioning of the entire device arrangement is as follows: By pressing the test button PT, the voltage divider 6 is connected to the mains voltage via the contacts 5. At the midpoint of the voltage divider, half the mains voltage is connected to earth, in any case, regardless of the polarity with which the plug is connected to the socket. The advantage of using this voltage divider in the circuit is that in the extreme case never more than that during the test process
ilel-LDe 1100^0^0^11x1x11^ cij.s jjcx uj.11 uji£,acnjcxiiiiu.ii£3 »uncii λ-uiui. i-1-11 uituwn fiiii telpuiiki. ües öptiiuiuiiga beilei-ä 6 lieg ^ uxc ivexueji.siuiicxx»,ujiö tsxiieci stetig veränderbaren Regelwiderstandes 7 mit dem Erdungswiderstand des Schutzleiters SL bzw. mit dem Erdungswiderstand 10 des Ersatzschutzleiters. Bei Vernachlässigung des Innenwiderstandes des Spannungsteilers 6 verteilt sich, die halbe Netzspannung demnach auf die beiden Widerstände, von denen der eine 7 von sehr großen Werten bis auf sehr kleine Werte veränderbar und der andere unbekannt ist. Parallel zum Regelwiderstand 7 liegt das als hochohmiger Spannungsmesser ausgebildete Meßinstrument 8, das die an diesem Widerstand abfallende Spannung anzeigt. Bei einem Erdungswiderstand von z.B. null Ohm fällt die Gesamtspannung am Regelwiderstand 7 ab, die Maximalanzeige des Meßinstrumentes 8 bedeutet damit eine gute Erdung. Bei einem Erdungswiderstand von z.B. 2000 Ohm wird der Zeiger des Meßinstrumentes 8 je nach dem eingestellten Wert des Regelwiderstandes 7 zurückgehen, da der Span- ilel-LDe 1100 ^ 0 ^ 0 ^ 11x1x11 ^ cij.s jjcx uj.11 uji £, acnjcxiiiiu.ii £ 3 »uncii λ-uiui. i-1-11 uituwn fiiii telpuiiki. ües öptiiuiuiiga beilei-ä 6 lieg ^ uxc ivexueji.siuiicxx », ujiö tsxiieci continuously variable rheostat 7 with the earth resistance of the protective conductor SL or with the earth resistance 10 of the substitute protective conductor. If the internal resistance of the voltage divider 6 is neglected, half the mains voltage is accordingly distributed between the two resistors, of which one 7 can be changed from very large values to very small values and the other is unknown. The measuring instrument 8, which is designed as a high-resistance voltmeter and displays the voltage drop across this resistor, is located parallel to the control resistor 7. With an earth resistance of zero ohms, for example, the total voltage at the control resistor 7 drops, the maximum display of the measuring instrument 8 thus means a good earth. With an earthing resistance of e.g. 2000 ohms, the pointer of the measuring instrument 8 will decrease depending on the set value of the rheostat 7, since the voltage
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I*1! 4 354a - 5 - ι 2.11.76I * 1 ! 4 354a - 5 - ι 2.11.76
nungsabfall am Regelwiderstand 7 um den Betrag der an JSrdungswiaerstund abfallenden Spannung geringer wird. Dieser Spannungsrückgang arn Hogelwiderstand Y ist also ein umgekehrt proportionaler Wert ,ur am Erdungswiderstand auftretenden Berührungsspannung. Die ükalu H des Meßinstruments 8 kann demnach, konstante Netzspannung voruuogeoetzt, direkt in Berührungsspannung geeicht werden. Durch entsprechende Vorgabe einer maximal zulässigen Berührungsspannung (z.B. 50 V) ist somit nach dem Ohm'schen Gesetz der Erdungswiderstand bestimmbar.The voltage drop across the variable resistor 7 is reduced by the amount of the voltage drop across JSrdungswiaerstund. This voltage drop arn Hogelwiderstand Y is thus an inversely proportional value for contact voltage occurring at the ground resistance. The ükalu H of the measuring instrument 8 can therefore, assuming constant mains voltage, be calibrated directly in contact voltage. By specifying a maximum permissible contact voltage (eg 50 V), the earthing resistance can be determined according to Ohm's law.
•5, Im Zusammenwirken mit dem am Eingang der gesamten Anordnung befindlichen, nach lern Prinzip des FI-Schutzes funktionierenden Sicherheitssteckers 1 kann weiterhin erreicht werden, daß während des Prüfungsablaufs der Strom, der beim Regeln des Regelwiderstandes 7 zunimmt, niemals größer werden kann als der Nennauslösewert des Sicherheitssteckers 1 , z.B. 30 mA, da bei Überschreiten dieses Stromes der Sicherheitsstecker 1 auslöst und damit den Stromkreis unterbricht.• 5, In cooperation with the one located at the entrance of the entire arrangement, after learning principle of the FI protection functioning safety plug 1 can still be achieved that during the Test sequence, the current, which increases when regulating the variable resistor 7, can never be greater than the nominal trigger value of the Safety plug 1, e.g. 30 mA, because if this current is exceeded, safety plug 1 triggers and thus the circuit interrupts.
Der Vorgang bei der Funktionsprüfung ist folgender: Zuerst wird, bei voll eingeschaltetem Regelwiderstand 7 bei Druck auf die Prüftaste PJ? ein nur geringer Strom vom Mittelp?uakt des Spannungsteilers 6 über den Schutzleiter SL bzw. über den Erdungs-Jl widerstand 10 des Ersatzschutzleiters zur Erde abfließen. Das Meßinstrument 8 zeigt praktisch noch Vollausschlag an. Bei anschließendem Herabregeln des Regelwiderstandes 7 wird, besonders be^ einer Erdung mit höherem Widerstand, der Meßinstrumentenzeiger stetig zurückgehen und damit die Berührungsspannung am Erdungswiderstand anzeigen. Bei einer schlechten, also zu hochohmigen Erde wird der Zeiger des Meßinstrumentes δ eine gefährlich werdenan- The procedure for the functional test is as follows: First, with the control resistor fully switched on, 7 is applied to pressure on the test button PJ? only a small stream from the central p? uakt des Voltage divider 6 via the protective conductor SL or via the grounding Jl resistance 10 of the replacement protective conductor flow to earth. The measuring instrument 8 still shows practically full deflection. With subsequent Down regulation of the rheostat 7 is, especially be ^ a ground with higher resistance, the meter pointer decrease steadily and with it the contact voltage at the earthing resistor Show. In the case of a bad, i.e. too high-resistance earth, the pointer of the measuring instrument δ will become dangerous.
de Berührungsspannung/zeigen und damit signalisieren, daß derde touch voltage / show and thus signal that the
: Erdungswiderstand verkleinert werden muß. Bei einer ausreichend guten Erde dagegen wird beim Herabregeln des Regelwiderstandes 7 der angezeigte Spannungsrückgang nur klein s^in und der vorge- : Earth resistance must be reduced. With a sufficiently good earth, on the other hand, when regulating resistor 7 is reduced, the displayed voltage drop is only small s ^ in and the
schaltete Sicherheitsstecker 1 wird auslösen, bevor eine gefähr-ί liehe Berührungsspannung erreicht ist.Switched safety plug 1 will trigger before a dangerous ί borrowed contact voltage is reached.
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Pl 4354a - 6 - : 12.11.76 IPl 4354a - 6 - : 11/12/76 I.
{ Mit diesen Kriterien ist die Aussage, daß die Erdung ausreichend * gut ist, eindeutig. Der Vorteil dieser Kombination liegt darin, daß trotz, einfacher Bedienung eine exakte Prüfung der Schutzfunktion gegeben ist und außerdem, durch die Wirkung des Sicherheitssteckers 1 auch während des PrüfVorganges niemals ein gefährlich hoher Strom über einen Menschen zur Erde fließen kann. Die Skala des Meßinstrumentes 8 braucht, um die Bedienung und Ablesung noch zu vereinfachen, keine Skaleneintellung und Zahlen, sondern einfach nur zwei farbige Felder für "gut"' und "schlecht" aufzuweisen. { With these criteria, the statement that the grounding is sufficiently * good is clear. The advantage of this combination is that despite the simple operation, an exact test of the protective function is given and also, due to the action of the safety plug 1, a dangerously high current can never flow through a person to earth even during the test process. In order to simplify operation and reading, the scale of the measuring instrument 8 does not need a scale setting and numbers, but simply two colored fields for "good" and "bad".
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