EP0113025A1 - Fehlerstromschutzschalter - Google Patents
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- EP0113025A1 EP0113025A1 EP83111737A EP83111737A EP0113025A1 EP 0113025 A1 EP0113025 A1 EP 0113025A1 EP 83111737 A EP83111737 A EP 83111737A EP 83111737 A EP83111737 A EP 83111737A EP 0113025 A1 EP0113025 A1 EP 0113025A1
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
- H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
Definitions
- the invention relates to the use of a fault l erstromschutzschalters, a summation current transformer having a sufficient number of primary windings at 50 Hz, a magnetic blocking device is arranged in the secondary circuit.
- Residual current circuit breakers which are equipped with a tripping device that is common today, on the other hand work with a holding magnet and are set to an operating frequency of 50 Hz. If such residual current circuit breakers are to protect consumers in networks with a different frequency, the frequency dependency of the holding magnet system interferes. Standard holding magnets are most sensitive at 50 Hz and since their tripping range increases to lower tripping currents at lower frequencies and especially at higher frequencies, special precautions are necessary to ensure tripping at required values.
- Residual current circuit breakers that work with a tripping device designed as a blocking magnet were used in earlier years (Siemens-Zeitschrift, 1960, pp. 229 to 231). Such residual current circuit breakers have only been used in the usual frequency range of 50 Hz.
- the invention has for its object to provide a residual current circuit breaker which is frequency-independent in the frequency range of the technically used frequencies, which in other words can safely trip and protect consumers without changes in adaptation at these frequencies.
- a blocking magnet device is arranged, as a frequency-independent residual current circuit breaker in a frequency range including and above about 16 2/3 Hz
- Such residual current circuit breaker triggers reliably at AC residual currents up to frequencies of around 400 Hz.
- the summation current transformer can be manufactured in a manner known per se (DE-AS 20 44 302) from a core material with an F characteristic. For example, this is suitable wise Ultraperm 80 from VAC. It is also possible to switch on a capacitor in a manner known per se (DE-PS 20 36 497) in the secondary circuit in series or in parallel, which is matched to the frequency of the voltage at least approximately to Reosnanz, which contains a fault current flowing in the primary circuit induced on the secondary side of the summation current transformer.
- the connection of the two further developments described is also advantageous.
- a triggering device 4 with a blocking magnet is arranged in the secondary circuit of the summation current transformer. It is in operative connection with a switch lock 5, which can open the switch contacts 6.
- a capacitor 7 is connected in a row arrangement in the secondary circuit of the summation current transformer 3. It is matched to the frequency of the voltage at least approximately to resonance, which induces a fault current containing direct current components flowing in the primary circuit on the secondary side of the summation current transformer 3.
- the capacitor 7 according to FIG. 2 is switched on in a parallel arrangement in the secondary circuit.
- Such residual current circuit breakers respond not only to AC residual currents but also to those residual currents which contain DC components in which conventional residual current circuit breakers cannot respond.
- the residual current circuit breakers according to FIGS. 1 to 3 also have the advantage that they trip reliably as long as residual currents pose a risk to the consumer, since they are network-independent for their operation.
- Other known electronic fault current circuit breakers require an intact network to be able to work.
- the residual current circuit breaker used according to the invention also trigger if the network, for. B. a multi-conductor network is partially disturbed or interrupted, but a fault current can still flow.
- such residual current circuit breakers do not require a test circuit that is specially matched to the operating frequency when used with and above approximately 16 2/3 Hz.
- Residual current circuit breakers of this type with a blocking magnet and, moreover, training which is customary today for use at 50 Hz are therefore suitable for an application range from approximately 16 2/3 Hz to in addition for the frequency up to 400 Hz that occurs in common technical networks.
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Abstract
Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers (3) mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung (4) angeordnet ist, als frequenzunabhängigen Fehlerstromschutzschalter in einem Frequenzbereich einschließlich und oberhalb von etwa 16 2/3 Hz.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Feh- lerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung angeordnet ist.
- Fehlerstromschutzschalter, die mit einer heute üblichen Auslöseeinrichtung versehen sind, arbeiten dagegen mit einem Haltemagneten und sind auf eine Betriebsfrequenz von 50 Hz abgestellt. Wenn solche Fehlerstromschutzschalter Verbraucher in Netzen mit anderer Frequenz schützen sollen, stört die Frequenzabhängigkeit des Haltemagnetsystems. Marktübliche Haltemagnete sind bei 50 Hz am empfindlichsten und da ihr Auslösebereich bei niedrigeren Frequenzen und besonders bei höheren Frequenzen zu höheren Auslöseströmen ansteigt, sind besondere Vorkehrungen erforderlich, um ein Auslösen bei geforderten Werten sicherzustellen.
- Mit einem üblichen Haltemagnetsystem konnten bisher nur Fehlerstromschutzschalter für einen Einsatz bis maximal 400 Hz bei Nennströmen von 25 A für Nennfehlerströme von 30 mA durch gezielte Maßnahmen im Einzelfall realisiert werden. Um einen Fehlerstromschutzschalter für Betriebsfrequenzen zu ertüchtigen, die von den üblichen 50 Hz abweichen, ist bisher die Primärwindungszahl erhöht worden. Zusätzlich mußte der Prüfstromkreis, mit dem die Einsatztüchtigkeit des Fehlerstromschutzschalters geprüft werden kann, besonders angefertigt bzw. eingestellt werden. Durch solche Maßnahmen entsteht aus einem markt- üblichen Fehlerstromschutzschalter mit Haltemagnet eine Sondertype für einen engen Frequenzbereich, der von den üblichen 50 Hz abweicht.
- Fehlerstromschutzschalter, die mit einer als Sperrmagnet ausgebildeten Auslöseeinrichtung arbeiten, waren in früheren Jahren gebräuchlich (Siemens-Zeitschrift, 1960, S. 229 bis 231). Auch solche Fehlerstromschutzschalter sind nur im üblichen Frequenzbereich von 50 Hz eingesetzt worden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fehlerstromschutzschalter bereitzustellen, der im Frequenzbereich der technisch genutzten Frequenzen frequenzunabhängig ist, der also mit anderen Worten: ohne Anpassungsänderungen bei diesen Frequenzen sicher Auslösen und Verbraucher schützen kann.
- Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung in der Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung angeordnet ist, als frequenzunabhängigen Fehlerstromschutzschalter in einem Frequenzbereich einschließlich und oberhalb von etwa 16 2/3 Hz. Ein solcher Fehlerstromschutzschalter löst bei Wechselfehlerströmen bis zu Frequenzen von etwa 400 Hz sicher aus.
- Beim erfindungsgemäßeb Einsatz eines Fehlerstromschutzschalters kann man nach Weiterbildungen zugleich auch Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten erfassen. Hierzu kann der Summenstromwandler in an sich bekannter Weise (DE-AS 20 44 302) aus einem Kernmaterial mit F-Charakteristik gefertigt sein. Hierfür eignet sich beispielsweise Ultraperm 80 von VAC. Man kann auch in an sich bekannter Weise (DE-PS 20 36 497) im Sekundärkreis in Reihen-oder in Parallelschaltung einen Kondensator einschalten, der auf die Frequenz der Spannung zumindest in etwa auf Reosnanz abgestimmt ist, die ein im Primärkreis fließender Gleichstromkomponenten enthaltender Fehlerstrom auf der Sekundärseite des Summenstromwandlers induziert. Vorteilhaft ist auch die Verbindung der beiden geschilderten Weiterbildungen.
- Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
- In Fig. 1 ist ein frequenzunabhängiger Fehlerstromschutzschalter mit einer Sperrmagnetvorrichtung veranschaulicht. In Fig. 2 ist ein frequenzunabhängiger Fehlerstromschutzschalter nach -Fig. 1 wiedergegeben, der zugleich auch Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten erfassen kann. In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Fehlerstromschutzschalter wiedergegeben, der mit'einer Sperrmagnetvorrichtung arbeitet und im Sekundärkreis einen Kondensator in Parallelschaltung aufweist, um nicht nur Wechselstrom-Fehlerströme sondern auch Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten erfassen zu können.
- Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1 überwacht die Leiter 1 und 2, die als Primärwindungen durch den Summenstromwandler 3 geführt sind. Im Sekundärkreis des Summenstromwandlers ist eine Auslösevorrichtung 4 mit einem Sperrmagneten angeordnet. Sie steht in Wirkverbindung mit einem Schaltschloß 5, das die Schaltkontakte 6 öffnen kann.
- Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Sekundärkreis des Summenstromwandlers 3 ein Kondensator 7 in Reihenanordnung eingeschaltet. Er ist auf die Frequenz der Spannung zumindest in etwa auf Resonanz abgestimmt, die ein im Primärkreis fließender Gleichstromkomponenten enthaltender Fehlerstrom auf der Sekundärseite des Summenstromwandlers 3 induziert. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Kondensator 7 nach Fig. 2 in Parallelanordnung im Sekundärkreis eingeschaltet.
- Solche Fehlerstromschutzschalter sprechen nicht nur auf Wechselstrom-Fehlerströme sondern auch auf solche Fehlerströme an, die-Gleichstromkomponenten enthalten, bei denen übliche Fehlerstromschutzschalter nicht ansprechen können.
- Die Fehlerstromschutzschalter nach den Figuren 1 bis 3 weisen darüber hinaus den Vorteil auf, daß sie sicher auslösen, solange Fehlerströme eine verbrauchsseitige Gefährdung darstellen, da sie für ihren Betrieb netzunabhängig sind. Andere bekannte elektronische Fehler~ stromschutzschalter benötigen hingegen ein intaktes Netz, um arbeiten zu können. Die erfindungsgemäß eingesetzten Fehlerstromschutzschalter lösen auch dann noch aus, wenn das Netz, z. B. ein Mehrleiternetz, teilweise gestört oder unterbrochen ist, aber ein Fehlerstrom noch fließen kann. Darüber hinaus benötigen solche Fehlerstromschutzschalter bei einem Einsatz von einschließlich und oberhalb etwa 16 2/3 Hz keinen auf die Betriebsfrequenz besonders abgestimmten Prüfstromkreis. Solche Fehlerstromschutzschalter mit einem Sperrmagneten und im übrigen heute üblicher Ausbildung für den Einsatz bei 50 Hz eignen sich also für einen Einsatzbereich von etwa 16 2/3 Hz bis darüber hinaus für die bei gängigen technischen Netzen vorkommenden Frequenz bis 400 Hz.
Claims (3)
1. Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers (3) mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung (4) angeordnet ist, als frequenzunabhängigen Fehlerstromschutzschalter in einem Frequenzbereich einschließlich und oberhalb von etwa 16 2/3 Hz.
2. Fehlerstromschutzschalter zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenstromwandler (3) aus einem Kernmaterial mit F-Charakteristik besteht.
3. Fehlerstromschutzschalter zur Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Sekundärkreis in Reihen- oder Parallelschaltung ein Kondensator (7) eingeschalter ist, der auf die Frequenz der Spannung zumindest in etwa auf Resonanz abgestimmt ist, die ein im Primärkreis fließender Gleichstromkomponenten enthaltender Fehlerstrom auf der Sekundärseite des Summenstromwandlers (3) induziert.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| AT83111737T ATE27748T1 (de) | 1982-12-02 | 1983-11-23 | Fehlerstromschutzschalter. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| DE19823244637 DE3244637A1 (de) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | Fehlerstromschutzschalter |
Publications (2)
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|---|---|
| EP0113025A1 true EP0113025A1 (de) | 1984-07-11 |
| EP0113025B1 EP0113025B1 (de) | 1987-06-10 |
Family
ID=6179645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP83111737A Expired EP0113025B1 (de) | 1982-12-02 | 1983-11-23 | Fehlerstromschutzschalter |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0113025B1 (de) |
| AT (1) | ATE27748T1 (de) |
| DE (2) | DE3244637A1 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1982
- 1982-12-02 DE DE19823244637 patent/DE3244637A1/de not_active Withdrawn
-
1983
- 1983-11-23 AT AT83111737T patent/ATE27748T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-11-23 DE DE8383111737T patent/DE3372037D1/de not_active Expired
- 1983-11-23 EP EP83111737A patent/EP0113025B1/de not_active Expired
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| ELECTRONICS, Band 51, Nr. 10, Mai 1978, New York (US) * |
| ELECTRONICS, Band 51, Nr. 10, Mai 1978, New York (US), A. LLOYD: "Low-cost actuator responds to pulses lasting only 100muS", Seite 5E * |
| SIEMENS-ZEITSCHRIFT, Heft 4, April 1960, Berlin (DE) * |
| SIEMENS-ZEITSCHRIFT, Heft 4, April 1960, Berlin (DE), R. SCHERBAUM et al.: "Fehlerstrom-Schutzschalter mit Kurzschlussschaltvermögen", Seiten 229-231 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3244637A1 (de) | 1984-06-07 |
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