EP0293376A1

EP0293376A1 - Schutzschaltung für elektrische geräte

Info

Publication number: EP0293376A1
Application number: EP19870901027
Authority: EP
Inventors: Robert Birkmeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-02-10
Filing date: 1987-02-10
Publication date: 1988-12-07
Also published as: DE3604118C2; JPH01501516A; AU7023487A; DE3604118A1; WO1987001902A3; WO1987001902A2

Description

B e s c h r e i b u n g

Schutzschaltung für elektrische Geräte

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung sowohl für Personen als auch für Geräte.

Alle Haushalte sind heutzutage mit elektrischen Siche¬ rungen ausgerüstet, die eine Überlastung der Stromver¬ sorgungsleitungen verhindern und beispielsweise bei einem Kurzschluß die Stromversorgung unterbrechen. Wenn ein angeschlossenes elektrisches Gerät, etwa ein Fön, ins Wasser, z.B. in eine gefüllte Badewanne, ein Spülbecken oder einen Eimer fällt, so fließt dadurch ein gegenüber den Verhältnissen in Luft nur so wenig erhöhter Strom, daß übliche Haushaltssicherungen davon nicht ausgelöst werden.

In manchen Haushalten sind sogenannte Fehl erstromschutz' Schaltungen installiert, die einen Schutzschalter auf¬ weisen, der auslöst, d.h. die Spannungsversorgung ab¬ schaltet, sobald über geerdete Teile außerhalb des Bet.ri ebsstromkrei ses ein über einen bestimmten gewähl¬ ten Wert hinausgehender Fehlerstrom fließt.

Aber auch solche Schutzschaltungen können nicht alle El ektrounfall e vermeiden. Eine Fehl erstromschutzschal - tung spricht beispielsweise nicht an, wenn ein Gerät mit nur zweiadrigem Anschluß, also ohne sogenannten Schutzkontakt, in einen Wassereimer oder in eine geer¬ dete, wassergefüllte Badewanne fällt, die ein Abfluß- syste aus Kunststoff öhren aufweist. Aufgrund der guten Isolationswirkung der Emaille fließt nur ein so geringer Strom über die geerdete Badewanne ab, daß dieser von den üblichen Fehlerstromschutzschaltungen nicht erfaßt wird; eine Abschaltung der Spannungsversor- 9^un9 findet demnach nicht statt.

Aufgrund dieser Tatsache sind Personen gefährdet, die sich in der Badewanne befinden oder die versuchen, das eingesteckte Gerät aus der gefüllten Badewanne oder einem Wassereimer zu holen.

Personen und Geräte sind aber auch dadurch gefährdet, daß im Versorgungsnetz Fehler auftreten können. Bei¬ spielsweise können der Schutzleiter, aber auch eine oder alle Phasen oder Nulleiter unterbrochen sein. Es ist auch möglich, daß durch technische Fehler im Netz oder durch Anschlußfehler Überspannungen auf den Leitun¬ gen auftreten. Dadurch können Fehl funkti onen und Störun¬ gen in angeschlossenen Geräten auftreten, die nicht nur zu Schäden in Geräten, sondern auch zur Gefährdung von mit den Geräten hantierenden Personen führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schutzschal¬ tung zu schaffen, die eine Gefährdung von Personen und/oder Geräten ausschließt.

Die Aufgabe wird bei einer Schutzschaltung der o.g. Art dadurch gelöst, daß eine zwischen dem zugehörigen elektrischen Gerät und der Schutzschaltung verlaufende Sicherheitsleitung vorgesehen ist, wobei die Sicher¬ heitsleitung im Inneren des Geräts mindestens einen - 3 -

stromführende Teile nicht berührenden, unisolierten Bereich aufweist. Außerdem ist eine mit der Sicherheits¬ leitung und einem Bezugspotential verbundene erste Schalteinrichtung und schließlich eine von der ersten Schalteinrichtung betätigbare zweite Schalteinrichtung vorgesehen, die zwischen Phase und Nulleiter der elek¬ trischen Spannungsversorgung des Geräts liegt und die in aktiviertem Schaltzustand das zugehörige Gerät von Phase und Nulleiter trennt. Dabei ist die zweite Schal- tungsei nrichtung so mit der Phase und mit dem Nulleiter verbunden, daß sie nach Aktivierung durch die erste Schalteinrichtung in aktiviertem Schaltzustand bleibt. Es wird also eine sogenannte Selbsthaltung der zweiten Schalteinrichtung vorgesehen, durch die das zugehörige Gerät abgeschaltet bleibt, nachdem die Schutzschaltung einmal ausgelöst wurde.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schutzschaltung in dem Gehäuse des der Spannungsver- sorgung dienenden Steckers des zugehörigen Geräts unter¬ gebracht. Das hat den Vorteil, daß der Benutzer des Geräts unabhängig von den Gegebenheiten des jeweiligen Hausanschlusses optimal gegen El ektrounfäl 1 e geschützt ist, denn überall wo er sein Gerät benutzt, kann die Schutzschaltung in Funktion treten und notfalls die Spannungsversorgung des Geräts abschalten.

Der Aufbau der Schutzschaltung ist so gewählt, daß vorhandene Sicherungen und Fehlerstromschutzschaltungen in ihrer Funktion in keiner Weise beeinträchtigt wer¬ den. Es wird also lediglich eine zusätzliche Sicher¬ heit für den Benutzer elektrischer Geräte erreicht, ohne die Wirkung bestehender Schutzeinrichtungen zu schmälern. _ ix _

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Schutz¬ schaltung mit nur einer als Relais ausgebildeten Schalt¬ einrichtung vorgesehen, die ebenfalls in dem Stecker des zugehörigen Gerätes unterbringbar ist, aber weniger Raum einnimmt. Ansonsten ist das Arbeitsprinzip ähnlich dem o.g. Ausführungsbeispiel.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Selbst¬ haltung der Schalteinrichtung im zweiten, aktivierten Schaltzustand dadurch erreicht, daß eine Spannungsver¬ sorgung der Schalteinrichtung über einen zwischen Phase und Nulleiter liegenden Transformator sichergestellt wi rd .

Diese Aufgabe wird bei einer Schutzschaltung der o.g. Art auch dadurch gelöst, daß mindestens eine Einrich¬ tung zur Erfassung der in der Spannungsversorgung des elektrischen Geräts vorhandenen Spannungen und/oder Ströme vorgesehen ist.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung werden die Spannungen zwischen der mindestens einen Phase und dem Nulleiter sowie dem Schutzleiter aber auch die zwischen Schutzleiter und Nulleiter anliegende Spannung erfaßt und die Netzspan¬ nung nur dann mittels eines Schaltorgans zur Abgabe an das elektrische Gerät direkt oder über eine mindestens eine Schalteinrichtung weitergeschaltet, wenn keine der Leitungen unterbrochen ist und auf keiner der Leitungen Überspannungen anliegen. Dadurch wird sichergestellt, daß das angeschlossene elektrische Gerät nur mit der Spannungsversorgung verbunden wird, wenn keine Netzfeh¬ ler vorhanden sind. Gefährdungen von Personen und/oder Geräten werden dadurch^" vermieden .

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schutzschaltüng weist einen Summenwandler auf, dessen Wicklungen der mindestens einen Phase, dem Nulleiter sowie dem Schutzleiter zugeordnet sind, und der min¬ destens eine Einrichtung, die dem Summeήwandl er einen definierten Strom einprägt, sowie ein Schaltorgan aufweist, das durch das im Summenwandler erzeugte Ma¬ gnetfeld steuerbar ist und durch welches das elektri¬ sche Gerät mit der Spannungsversorgung verbindbar ist

Durch den eingeprägten Strom wird ein Magnetfeld aufge- baut, welches das Schaltorgan in eine erste Stellung bewegt, in der das elektrische Gerät mit der Spannungs¬ versorgung verbunden ist. Der definierte, eingeprägte Strom kann nur dann fließen, wenn die mindestens eine Phase und der Nulleiter in Ordnung sind. Bei Unterspan- nungen reicht das Magnetfeld nicht aus, das Schaltorgan in die erste Stellung zu bringen. Bei Überspannungen und bei Fehlerströmen ist das Magnetfeld so groß, daß das Schaltorgan in eine zweite Stellung gebracht wird, in der die Spannungsversorgung des angeschlossenen elektrischen Geräts unterbrochen ist. Vorzugsweise ist das Schaltorgan so ausgelegt, daß es in der zweiten Stellung verriegelt wird, sodaß nach Auftreten einer Überspannung oder eines Fehlerstroms ein versehent¬ liches Wiedereinschalten des Geräts und damit eine Gefährdung von Personen bzw. des Geräts ausgeschlossen ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungs¬ beispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. . Es zeigen: - 6 -

Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schutz¬ schaltung, bei der ein vorhandener Schutzkon¬ takt zur Gewinnung eines Bezugspotentials heran¬ gezogen wird;

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung, bei der der Nulleiter zur Gewinnung eines Bezugspotentials herangezogen wird;

Fig. 3: ein drittes Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung, bei der die Phase zur Gewinnung eines Bezugspotentials herangezogen wird;

Fig. 4: ein viertes Ausführungsbeispiel der Schutzschal- tung, die mit nur einer Schalteinrichtung ausge¬ rüstet ist, und

Fig. 5: ein fünftes. Ausführungsbeispiel der Personen- schutzschal tung, bei der die Schalteinrichtung im zweiten aktivierten Schaltzustand über einen Transformator versorgt wird.

Auf weitere Figuren und Ausführungsbeispiele wird unten ei ngegangen.

Alle Figuren zeigen die Schutzschaltung in einem ersten, inaktivierten Schaltzustand.

Fig. 1 zeigt eine Schutzschaltung 2 mit einer als Relais ausgebildeten ersten Schalteinrichtung Rl , deren Schaltspule einerseits über eine Sicherheitsleitung 4 mit dem zugehörigen, lediglich skizziert dargestellten Gerät 6 und andererseits mit einem Bezugspotential am Schaltpunkt 8 und über diesen mit dem Schutzkontakt 20 verbunden ist. Die Sicherheitsleitung 4 endet im Inne- -1-

ren des Geräts 6 und weist mindestens einen blanken, unisolierten Bereich in der Nähe stromführender Teile, etwa des Motors oder der Heizdrähte eines Föns, auf, ohne diese zu berühren. Wenn nun das mit der Spannungs- Versorgung, also dem Haushaltsnetz verbundene Gerät 6 ins Wasser fällt, fließt ein Strom von der Phase 10 im Gerät über das Wasser zur Sicherheitsleitung 4 und über die Spule der ersten Schalteinrichtung Rl zum Schalt¬ punkt 8 und weiter zum Schutzkontakt 20. Dieser Strom fließt auch, wenn das Gerät 6 durch einen am Gerätege¬ häuse angebrachten Schalter abgeschaltet ist. Daraufhin zieht das Relais Rl an und betätigt den zugehörigen Schi i eßkontakt sl .

Dadurch wird die ebenfalls als Relais ausgebildete zweite Schalteinrichtung R2 betätigt, die zwischen der Phase 10 und dem Nulleiter 12 liegt. Die zweite Schal einrichtung R2 hat drei Kontakte, einen Schließ¬ kontakt s2 und^'zwei Öffner-Kontakte Ö21 oder Ö22. Wenn das Relais R2 über das Relais Rl betätigt wird, schließt der Schließkontakt s2, so daß das Relais R2 mit der Phase 10 und dem Nulleiter 12 verbunden ist und sich selbst aktiviert. Auf diese Weise wird eine Selbst¬ haltung der zweiten Schalteinrichtung R2 erreicht. Gleichzeitig werden aber auch die Öffner Ö21 und ö22 betätigt und die Spannungsversorgung des Geräts 6 unter¬ brochen. Die Person, die das Gerät bedient, ist also sofort gegen den Einfluß von Spannung bzw. Strom ge¬ schützt.

Dadurch, daß die Spannungsversorgung des Geräts 6 unter¬ brochen ist, fällt auch das Relais Rl ab, der Schließ¬ kontakt sl öffnet und betätigt das Relais R2 nicht mehr. Aufgrund der Selbsthaltung über den Schließkon- takt s2 bleibt aber das Relais R2 in dem zweiten, akti¬ vierten Schaltzustand und sorgt so dafür, daß das Gerät 6 abgeschaltet bleibt. In den Figuren 2 und 3 sind zwei weitere Schaltungs¬ versionen dargestellt.

Bei fehlendem Schutzleiter 20, oder um eine Beschaltung des Schutzleiters 20 zu vermeiden, kann als Bezugspoten¬ tial der ersten Schalteinrichtung Rl auch die Phase 10 (vgl . Fig. 2) oder der Nulleiter 12 (vgl . Fig. 3) gewählt werden. Dabei muß die Spule der ersten Schalt¬ einrichtung Rl so mit den Öffner-Kontakten Ö21 oder Ö22 des Relais R2 verbunden werden, daß das Relais Rl spannungslos ist, wenn die zweite Schalteinrichtung R2 aktiviert ist. D.h. statt am Schaltpunkt 8 kann die Spule des Relais Rl dann über den Schaltpunkt 14 mit der Phase 10 (vgl. Fig. 2) oder über den Schalt¬ punkt 16 mit dem Nulleiter 12 (vgl. Fig. 3) verbunden werden .

Wenn das Gerät 6 mit der Beschaltung gemäß Fig. 2 ins Wasser fällt, fließt ein Strom über die Phase 10, den Schaltpunkt 14 zur ersten Schalteinrichtung Rl , über die Sicherheitsleitung 4 in das Gerät 6 und durch das Wasser zum Nulleiter 12 im Gerät 6, so daß die erste Schalteinrichtung Rl betätigt und die Spannungsversor¬ gung über die zweite Schalteinrichtung R2 durch deren Öffner-Kontakte Ö21 und Ö22 abgeschaltet wird.

Fällt das Gerät 6 mit der Schaltung gemäß Fig. 3 ins Wasser, so fließt ein Strom über die Phase 10 ins Gerät 6, über das Wasser im Gerät 6 und die Sicherheitsl ei - tung 4 in die erste Schalteinrichtung Rl und weiter zum Schaltpunkt 16 in den Nulleiter 12. Dadurch wird die erste Schalteinrichtung Rl und damit auch die zweite Schalteinrichtung R2 betätigt und die Stromversorgung des Geräts 6 abgeschaltet. Die Schaltungen gemäß Figuren 2 und 3 ermöglichen einen optimalen Personenschutz gegen El ektrounfalle auch in den Fällen, in denen die Hausanschlüsse einen Schutz¬ kontakt nicht vorsehen oder in denen der Schutzkontakt nicht beschaltet werden soll .

Die Selbsthaltung der zweiten Schalteinrichtung R2 kann - wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt - so ausgelegt sein, daß das zugehörige Gerät 6 abgeschaltet bleibt, bis die Stromversorgung der Schutzschaltung 2 unterbrochen wird.

Vorzugsweise ist die Schutzschaltung in dem Gehäuse 24 des der Spannungsversorgung dienenden Steckers 18 des zugehörigen Geräts 6 untergebracht.

Die Schutzschaltung 2 schaltet bei den gezeigten Schal tungsversi onen aufgrund der Selbsthaltung der zweiten Schaltungseinrichtung R2 das zugehörige Gerät 6 so lange ab, bis der Stecker 18 aus der Steckdose gezo¬ gen wi rd .

Es kann aber auch eine spezielle Schalteinrichtung verwendet werden, die - eventuell mechanisch - auch beim Herausziehen des Steckers 18 in aktiviertem Schalt¬ zustand gehalten wird, wenn die erste Schalteinrichtung Rl einmal betätigt wurde. Dadurch wird verhindert, daß das nasse, eventuell schadhafte Geräte erneut in Betrieb genommen werden kann.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung 2 dargestellt, bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 3 bezeichnet sind. Bei der Schutzschaltung 2 gemäß Fig. 4 ist nur eine einzige, als Relais ausgebildete Schaltein¬ richtung R3 vorgesehen. Dieses Ausführungsbeispiel hat - H O -

daher gegenüber den oben dargestellten Beispielen einen geringeren Platzbedarf und ist leichter in dem Gehäuse 24 eines Steckers 18 unterzubringen.

Das dargestellte Relais R3 weist drei Kontakte auf, nämlich einen Umschalt-Kontakt u3 und zwei Öffner-Kon¬ takte Ö31 und Ö32. Gelangt das Gerät 6 in eingestecktem Zustand ins Wasser, so fließt in einem ersten, inakti¬ vierten Schaltungszustand der dritten Schalteinrichtung R3 gemäß Fig. 4 über die Phase 10, das Wasser im Gerät 6 und die Sicherheitsleitung 4 sowie den Umschaltkon¬ takt u3 ein Strom in die Spule der dritten Schaltein¬ richtung R3 und von dort zum Nulleiter 12. Dadurch wird die dritte Schalteinrichtung R3 in ihren zweiten, akti- vierten Schaltzustand gebracht, das Relais R3 zieht an. Die Spule des Relais R3 wird dann gemäß Fig. 4 über einen Vorwiderstand 22 und über den Umschaltkontakt u3 mit Spannung versorgt und bleibt somit selbsthaltend im aktivierten Schaltzustand. Gleichzeitig werden die zugehörigen Öffner-Kontakte Ö31 und Ö32 betätigt und das Gerät 6 von der Spannungsversorgung über die Phase 10 und den Nulleiter 12 abgetrennt. Aufgrund der Selbst¬ haltung bleibt das Relais R3 so lange in aktiviertem Schaltzustand, wie dessen Spannungsversorgung über den Umschaltkontakt u3 aufrecht erhalten wird. Durch Heraus¬ ziehen des Steckers 18 fällt das Relais R3 ab und ge¬ langt wieder in den ersten, inaktivierten Schaltzustand,

Die Schalteinrichtung R3 kann aber auch so ausgebildet werden, daß sie beispielsweise mechanisch in aktivier¬ tem Schaltzustand gehalten wird, bis sie durch Eingriff eines Fachmanns zurückgesetzt wird. Damit wird der Benutzer gezwungen, das durch die Schutzschaltung 2 abgeschaltete Gerät 6 zu einem Fachmann zu bringen, der es vor dem Zurückstellen der dritten Schalteinrichtung R3 auf Schäden untersuchen kann. - -

Bei der Schaltung gemäß Fig. 5 ist an Stelle der in Fig. 4 dargestellten dritten Schalteinrichtung R3 eine als Relais ausgebildete vierte Schalteinrichtung R4 vorgesehen, die neben einem Umschalt-Kontakt u4 und zwei Öffner-Kontakten Ö41 und Ö42 einen zusätzlichen Öffner- Kontakt Ö43 aufweist, der das Relais R4 im zweiten aktivierten Schaltungszustand der vierten Schalteinrichtung R4 vom Nulleiter 12 trennt, und damit verhindert, daß beim Umpolen des Steckers 18 ein Strom über den der Selbsthaltung der vierten Schalteinrich¬ tung R4 im zweiten aktivierten Schaltungszustand die¬ nenden Transformator 26 ins Wasser fließt. Bei Versu¬ chen mit normalem Leitungswasser und einem Fön werden das Relais R4 - wie schon das Relais Rl und R3 - sowie der Transformator 26 für 24V ausgelegt.

Zusätzlich kann gemäß Fig. 5 noch eine den Umschal t-Kon- takt u4 überbrückende Prüftaste 28 vorgesehen werden, mit der die Funktion der Sch^'utzschal tung 2 vor oder während des Betriebes des zugehörigen elektrischen Geräts 6 geprüft werden kann.

Ohne weiteres können zum Aufbau dieser Schutzschaltung anstelle der Relais auch elektronische Bauteile wie beispielsweise Thyristoren, Triacs, und bei entsprechen¬ der Beschaltung auch Optokoppler oder Kapazitivinitiato¬ ren verwendet werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.

Auf jeden Fall wird mit Hilfe der Schutzschaltung 2 verhindert, daß der Benutzer eines elektrischen Gerätes Strom oder Spannung ausgesetzt wird, wenn das Gerät 6 in ein leitendes Medium wie Wasser fällt, auch wenn übliche Haushaltssicherungen und Fehlerstromschutz- Schaltungen nicht ansprechen. Anhand der folgenden Figuren werden weitere Ausführungs¬ beispiele der Schutzschaltung näher erläutert. Es zei gen :

Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutz¬ schaltung gem. Figuren l bis 5, bei dem die Sicher¬ heitsleitung zweiadrig ausgeführt ist;

Figur 7 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung, bei dem die Versorgungsspannung geprüft wird;

Figur 8 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung bei dem Spannungen und Ströme des Versorgungsnetzes geprüft werden;

Figur 9 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung, aus dem ersichtlich ist, wie nach Prüfung des Versor¬ gungs-netzes die Weiterschaltung an den Verbraucher erfol gt ;

Figur 10 ein auf Netzausfall ansprechendes Ausführungs- beispiel der Schutzschaltung;

Figur 11 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung nach Figur 10 mit zusätzlichem Summenwandler;

Figur 12 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung mit einer Bimetal 1 -Aus! ösung ;

Figur 13 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung nach Figur 12 mit integriertem Summenwandler;

Figur 14 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung für Geräte ohne Schutzleiter;

Figur 15 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung mit einem temperaturabhängigen Widerstand; 13

Figur 16 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung mit mechanischer Kontaktauslösung;

Figuren 17 bis 21 verschiedene Ausführungsbeispiele der Schutzschaltung mit einem Summenwandler, der vormagneti siert wird; und

Figur 22 ein Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung mit einem Summenwandler ohne Vormagnetisierung.

In den Figuren übereinstimmende Elemente werden mit identischen Bezugszeichen versehen.

Das in Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unt,er- scheidet sich von den in den Figuren 1 bis 5 gezeigten. Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen kann das angeschlossene Gerät auch dann eingeschaltet wer¬ den, wenn die Sicherheitsleitung 4 unterbrochen ist. Dies ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 nicht möglich:^~Das elektrische Gerät 6 wird nur dann mittels einer hier als Relais ausgebildeten fünften Schaltein¬ richtung R5 mit der Phase 10 und dem Nulleiter 12 ver¬ bunden, wenn über eine hier ebenfalls als Relais ausge¬ bildeten sechsten Schalteinrichtung R6 Spannung an die fünfte Schalteinrichtung R5 gelegt wird.

Die sechste Schalteinrichtung R6 wird über eine geeig¬ nete Zuleitung, in der auch ein Trenn-Transformator vorgesehen sein kann, und über einen Gleichrichter mit Phase 10 und Nulleiter 12 verbunden. Parallel zur sechsten Schalteinrichtung R6 ist ein Kondensator C vorgesehen, der sich über in der Zuleitung vorgesehene Widerstände 30, 31 auf einen definierten Spannungswert mit vorgegebener Polung aufladen kann.

Die sechste Schalteinrichtung R6 wird aktiviert, wenn - f| -

sie mittels eines Schaltorgans SCH mit der an der Zulei^¬ tung bzw. dem Kondensator C anliegenden Spannung verbun¬ den wird. Dadurch wird die fünfte Schalteinrichtung R5 über einen Schi ieß-Kontakt s6 der sechsten Schaltein¬ richtung R6 mit der Spannungsversorgung verbunden und aktiviert und leitet über geeignete Schi ieß-Kontakte s51, s52 die Netzspannung an das elektrische Gerät 6 weiter.

Gleichzeitig entlädt sich der Kondensator C und die sechste Schalteinrichtung R6 wird wieder, auch bei geschlossenem Schaltorgan SCH inaktiviert bzw. fällt ab, da die Widerstände 30 und 31 so gewählt sind, daß die Versorgungsspannung für die sechste Schal teinri ch- tung auf einen Wert sinkt, der zur Aktivierung nicht ausreicht. Während die sechste Schalteinrichtung R6 aktiviert wird, kann jedoch im fehlerfreien, d.h. trockenen Zustand des elektrischen Geräts ein Strom über die Vorwiderstände 32, 33 und die beiden Adern der Sicherheitsleitung 4 zu der sechsten Schalteinrich¬ tung R6 fließen. Die Widerstände 32, 33 sind SO ge¬ wählt, daß die Netzspannung an die Versorgungsspannung des sechsten Schaltorgans angepaßt wird. Dadurch bleibt die sechste Schalteinrichtung R6 auch dann im aktivier- ten Zustand, wenn der Kondensator C entladen ist und das Schaltorgan SCH geöffnet wird.

Wenn allerdings Wasser in das Gerät eindringt, werden unisolierte Bereiche der im Gerät verlaufenden Sicher- heitsleitung 4 bzw. die angedeuteten Fühlerpaare 34, 35, 36 überbrückt, dadurch bricht die über die Sicher¬ heitsleitung 4 an die sechste Schalteinrichtung R6 gelieferte Spannung zusammen. Das führt dazu, daß die sechste Schalteinrichtung R6 in den inaktivierten Zu- stand übergeht. Dadurch wird die fünfte Schalteinrich¬ tung R5 von der Spannungsversorgung getrennt und die Spannungsversorgung des elektrischen Geräts 6 unter¬ brochen. Zum Schutz der sechsten Schaltungseinrichtung R6 können beliebige Überspannungsschutzeinrichtungen 37, 38 vorge¬ sehen werden.

Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die vom Netz gelieferte Spannung geprüft, bevor eine Weiterschal ung an das elektrische Gerät oder weitere zwischengeschaltete Sicherheitseinrichtungen erfol gt.

In Figur 7 sind bekannte Sicherungen 39, 40, 41, die bei Eintritt der Versorgungsspannung beispielsweise in einen Haushalt vorgesehen sind, angedeutet; die Phasen sind mit R, S, T, der Nulleiter mit N und der Schutzleiter mit SL bezeichnet.

Durch geeignete Einrichtungen A, B, C, D werden die zwi sehen den Phasen R, S, T und dem Nulleiter N liegenden Spannungen erfaßt. Überdies ist eine Einrichtung zur Erfassung der zwischen dem Nulleiter N und dem Schutz¬ leiter SL liegenden Spannung vorgesehen. Die genannten Einrichtungen sind im vorliegenden Fall als mit Öffner¬ kontakten a, b, c, d versehene Relais ausgebildet, deren Öffnerkontakte in der Versorgungsleitung eines Schaltorgans E angeordnet sind. Sobald die auf die jeweiligen Messpunkte abgestimmte Ansprechspannung der Einrichtungen zur Erfassung der Spannungen überschrit¬ ten wird, wird die Versorgungsleitung des Schaltorgans E unterbrochen. Das Schaltorgan E ist hier ebenfalls als Relais mit fünf Schi i eß-Kontakten el , e2, e3, e4, e5 ausgebildet. Es können statt der Relais auch andere Bauelemente Verwendung finden.

Zwischen den einzelnen Phasen sowie zwischen den Phasen und dem Schutzleiter können weitere Spannungserfassungs I ei nrichtungen vorgesehen werden. Die Öffnerkontakte dieser beispielsweise ebenfalls als Relais ausgebilde¬ ten Einrichtungen werden dann ebenfalls in der Versor¬ gungsleitung des Schaltorgans E angeordnet.,

Durch die gestrichelte Linie wird angedeutet, daß auch die zwischen den Phasen und dem Schutzleiter liegende Spannung erfaßt werden kann.

Mit diesem Aufbau läßt sich erreichen, daß bei an den Phasen bzw. zwischen dem Nulleiter und dem Schutzleiter auftretenden Überspannungen die Versorgungsleitung des Schaltorgans unterbrochen und damit auch die Span¬ nungsversorgung nachfolgender Verbraucher unterbrochen wird.

Die Relais, die an den Phasen angeordnet sind, sprechen beispielsweise auf Spannungen von 350 Volt und mehr an, das zwischen Schutzleiter und Nulleiter liegende Relais auf Spannungen von beispielsweise 60 Volt.

Die einzelnen Einrichtungen zur Erfassung von Spannun¬ gen können durch Überspannungsschutzeinrichtungen ül, Ü2, ü3, Ü4 versorgt werden.

In Figur 8 ist ein Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung dargestellt, das Spannungen und Ströme, die von der Schutzschaltung gem. Figur 8 weitergeschaltet wer¬ den, überwacht bzw. überprüft. Das Ausführungsbeispiel kann auch dazu verwendet werden, die Netzspannungen unmittelbar zu überwachen bzw. zu prüfen.

Über geeignete Einrichtungen R7 bis Rl 5 werden die zwischen den Phasen R, S, T und Nulleiter N bzw. Schutz¬ leiter SL anliegenden Spannungen sowie die Spannung zwischen Schutzleiter SL und Nulleiter N erfaßt. Die Einrichtungen sind hier ebenfalls als Relais ausgelegt, es können jedoch auch beliebige andere auf bestimmte Spannungen ansprechende Schal einheiten verwendet wer¬ den .

Die Relais sind so ausgelegt, daß sie erst bei einer bestimmten Mindestspannung ansprechen. Alle Relais sind einem unten anhand von Figur 9 beschriebenen Schaltelement zugeordnet, welches die Netzspannung an elektrische Verbraucher direkt oder über mindestens eine Schalteinrichtung weiterleitet. Die Mindestspan¬ nungen der Relais R7, R9, Rll , R13, R14, R15 liegen bei ca. 180 Volt, die der Relais R8, RIO bei ca. 270 Volt und die des Relais R12 bei ca. 60 Volt. Bei Bedarf können auch andere Spannungswerte gewählt werden.

Dadurch wird sichergestellt, daß zur Weiterschaltung der Versorgungsspannung an den Phasen eine Mindestspan- nung anliegt, während bei einer Höchstspannung von ca. 60 Volt zwischen Nulleiter und Schutzleiter das der Weiterschaltung dienende Schaltelement inaktiviert bleibt bzw. inaktiviert wird.

In Figur 8 ist außerdem ein Sum enstromwandl er darge¬ stellt, der alle Leitungen des Versorgungsnetzes um¬ faßt. Alle Ströme, auch kapazitive Anteile, selbst solche auf dem Schutz! ei ter ^' bewi rken kein Signal an den Summenwandler. Dieser spricht vielmehr nur auf solche Ströme an, die aus dem Betriebssystem bzw. dem Betriebsstromkreis abfließen.

Jeder aus dem Betriebsstromkreis abfließende Strom induziert eine Spannung in der Spule 42, die im vorlie¬ genden Fall durch eine Überspannungsschutzeinrichtung ü vor Schäden durch Überspannungen geschützt ist. Die i

Spannung wird in einem Gleichrichter Gl gleichgerichtet und lädt einen Kondensator Cl , der sich über einen einstellbaren Widerstand 43 entlädt. Mit dem einstell¬ baren Widerstand 43 kann die Ladezeitkonstante des

°5 Kondensators Cl und damit auch die Höhe des Fehler¬ stroms eingestellt werden, bei dem eine Schalteinrich¬ tung Rl6 anspricht. Die Auflösung der Schaltungseinrich¬ tung erfolgt hier über ein als Zenerdiode ZDl ausgebil¬ detes Schaltorgan. Wenn durch einen Fehlerstrom die

¹⁰ Zenerspannung erreicht wird, fließt ein Strom durch die Schalteinrichtung R16, die als Relais ausgebildet ist, dessen Kotakt dem in Figur 9 dargestellten Schalt¬ organ zugeordnet ist.

^ Aus Figur 8 ist ersichtlich, daß an der Phase R der durch die Leitung fließende Strom auf bekannte Weise mittels eines definierten Widerstands oder mittels einer Spule erfaßt wird. Die auf dem Strom beruhende Spannung wird in einem Gleichrichter G2 gleichgerichtet

2° und lädt einen Kondensator C2, dessen Ladestrom über einen einstellbaren Widerstand 44 und/oder einen paral¬ lel -geschal teten Widerstand 45 einstellbar ist. Durch die Widerstände kann diese Überstromerfassungsei nri ch- tung an verschiedene Leiterquerschnitte angepaßt wer- ⁵ den. Die am Kondensator C2 liegende Spannung kann ein Schaltorgan aktivieren, das hier als Zenerdiode ZD2 ausgelegt ist. Wenn die Zenerspannung erreicht ist, schaltet die Zenerdiode ZD2 durch und aktiviert eine Schalteinrichtung R17, die beispielsweise als Relais 0 ausgebildet ist und einen dem in Figur 9 dargestellten Schaltorgan zugeordneten Kontakt aufweist.

Wenn der durch die Leitung R fließende Strom einen mittels des einstellbaren Widerstandes 44 und durch 5 die Wahl der Zenerdiode ZD2 vorbestimmten Wert über¬ schreitet, wird die Schalteinrichtung R17 aktiviert und die Spannungsversorgung zum Verbraucher unterbro¬ chen .

Durch gestrichelte Linien soll angedeutet werden, daß jeder der Leitungen eine Überstromerfassungsei nrich¬ tung der eben beschriebenen Art zugeordnet werden kann Zur Vermeidung von Überspannungen kann jeder Überstrom¬ erfassungsei nrichtung eine Überspannungsschutzeinrich¬ tung 46 zugeordnet werden.

Ein besonderer Vorteil dieser Überstromerfassungsei n- richtung ist, daß durch geeignete Einstellung des ein¬ stellbaren Widerstandes 44 und durch entsprechende Auswahl des Widerstands 45 sowie der Zenerdiode ZD2 Überströme erfaßbar sind, die um den Faktor 1 ,5 und weniger über einem Sollwert liegen.

Aus Figur 8 ist überdies eine Überwaehungsei nrichtung ersichtlich, die den Ausfall einer Phase bzw. einen Kurzschluß zwischen den Leitern erfaßt. Eine Schaltein¬ richtung Rl8 ist einerseits über untereinander gleiche, beliebige Verbraucher 47, 48, 49 mit den Phasen verbun¬ den und andererseits mit dem Nulleiter N. Durch die gestrichelte Linie ist angedeutet, daß auch eine Verbin¬ dung zum Schutzleiter vorgesehen werden kann.

Durch die gleichen Verbraucher wird ein künstlicher Nullpunkt geschaffen, der nicht mehr gegeben ist, wenn ein Leiterschluß bzw. Kurzschluß vorliegt oder eine der Phasen ausfällt. Wenn sich das an der Verbindungsstelle der Verbraucher vorhandene Potential verschiebt, wird die Schalteinrichtung R18 aktiviert, die hier als Re¬ lais ausgebildet ist, das mindestens einen Kontakt aufweist, der dem in Figur 9 dargestellten Schaltorgan zugeordnet ist. Figur 9 zeigt ein mit den oben anhand von Figur 8 be¬ schriebenen Sicherheitseinrichtungen zusammenwirkendes Schaltelement, das die Netzspannung an einen Ver¬ braucher weiterschaltet, wenn die Überprüfung des Netzes ergeben hat, daß einerseits keine Überspannungen und -ströme aber andererseits bestimmte Mindestspannun¬ gen gegeben sind.

Das Schaltelement weist im vorliegenden Fall zwei zusam- menwirkende Relais R19, R20 auf. Es können jedoch auch andere- Schal tei nhei ten verwendet werden.

Ein erstes Relais Rl 9 weist fünf Schließkontakte s191 bis s195 auf. Es ist über eine erste Leitung mit dem Nulleiter N und eine zweite Leitung beispielsweise mit der Phase R verbunden. In einer der Leitungen, hier in der ersten Leitung, sind Kontakte der oben beschriebenen Schalteinrichtungen bzw. Relais in Reihe angeordnet, und zwar die Schließkontakte s7, s8, s9, slO, sll , s!3, sl 4, s!5. Sie bilden damit eine UND- Schaltung .

Wenn an den zugehörigen Relais R7 , R8, R9, RIO, Rll , R13, R14, R15 eine über der Ansprechspannung liegende Mindestspannung anliegt, sind diese Schließkontakte geschlossen. Damit ist das erste Relais R19 mit der Spannungsversorgung verbunden und geht in den aktivier¬ ten Zustand über; d.h. die Leitungen des Versorgungs¬ netzes werden mit dem Verbraucher verbunden.

Treten in dem Versorgungsnetz Überspannungen bzw. Über¬ ströme auf, so werden die entsprechenden, oben beschrie¬ benen Schalteinrichtungen R12, R16, R17, Rl 8 aktiviert, d.h. die zugehörigen Kontakte s!2, s!6, s!7, s18 werden geschlossen. Dies führt dazu, daß ein als Schaltein- richtung dienendes zweites Relais R20 mit der Spannungs¬ versorgung, hier mit der Phase R und dem Nulleiter N verbunden wird. Die Schließkontakte der Relais Rl2, Rl6, Rl7, Rl 8 sind paral l el geschaltet und bilden eine ODER-Schaltung. Zusätzlich kann zu den Kontakten noch eine Prüftaste P paral! el geschal tet werden, mit der sich die Funktion der Schaltung prüfen läßt.

Das zweite Relais R20 weist eine Verriegel ungsei nri ch- tung 50 auf, die das zweite Relais in seiner aktivier¬ ten Stellung festhält, wenn eine Überspannung bzw. ein Überstrom zur Aktivierung dieser Schalteinrichtung geführt hat. Dadurch wird vermieden, daß die Netzspan¬ nung nach Auftreten eines Fehlers versehentlich einge- schaltet werden kann, was zu Störungen in dem ange¬ schlossenen Verbraucher und zur Gefährdung der damit hantierenden Personen führen kann.

Das zweite Relais 20 des Schaltelements ist im vorlie- genden Fall mit zwei Öffnerkontakten Ö201 , Ö202 ver¬ sehen, von denen einer im Fehlerfall eine Kontrollampe K ansteuert, die eine Störung anzeigt, während der andere das erste Relais 19 inaktiviert.

In Figur 9 ist außerdem eine Anzeigeeinrichtung Z ge¬ zeigt, die mit dem Versorgungsnetz beispielsweise über einen Transformator T verbunden ist. Die Anzeigeeinrich¬ tung kann bekannte optische und/oder akustische Anzeige¬ instrumente aufweisen, die über die in den Figuren 7 bis 9 beschriebenen Schalteinrichtungen bzw. Relais geschaltet werden können. Dadurch kann der Schaltzu¬ stand der Schutzschaltung von einer Bedienungsperson mittels einer auch in einem Abstand von der Schutzschal tung angeordneten Anzeigeeinrichtung Z überwacht wer- den. Es ist auf diese Weise darstellbar, ob bei der

Prüfung des Versorgungsnetzes Fehler gefunden wurden, bzw. welche Fehler aufgetreten sind. Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung, bei dem in einer Sicherheitseinrichtung die von der Schaltung gem. Figur 7 weitergeschaltete Spannung geprüft und ggf. an den Verbraucher, das elektrische Gerät weitergeschaltet wird. Die Schaltung nach Figur 10 kann beispielsweise über Steckkontakte mit der Schal tung gemäß Figur 7 aber auch direkt mit dem Versorgungs netz verbunden werden.

Die Sicherheitseinrichtung weist einen Wahlschalter W auf, mittels dessen die anzuschließende Phase R, S oder T frei wählbar ist.

Der auf der Leitung vom Wahlschalter W zum elektrischen Gerät fließende Strom wird von einer anhand von Figur 8 genauer erläuterten Überstromerfassungseinrichtung erfaßt und bei einem Überstrom eine erste Schalteinrich¬ tung R21 auf die oben beschriebene .Art aktiviert. Die erste. Schalteinrichtung R21 weist einen Schließkontakt s21 auf, der einer zweiten Schalteinrichtung R22 so zugeordnet ist, daß diese bei Aktivierung der ersten Schalteinrichtung R21 ebenfalls aktiviert wird. Dadurch wird der zugehörige Öffnerkontakt Ö22 der zweiten Schalteinrichtung R22 geöffnet und eine dritte Schalt- einrichtung R23 von. der über Phase und Nulleiter erfol¬ gende Spannungsversorgung getrennt. Die dritte Schalt¬ einrichtung R23 ist mit den Leitungen des Versorgungs¬ netzes, also mit Phase, Nulleiter und Schutzleiter zugeordneten Schließkontakten s231, s232, s233 ver¬ sehen, die in aktiviertem Zustand der dritten Schaltein¬ richtung R23 eine Verbindung des Versorgungsnetzes und des Verbrauchers 6 bzw. einer Steckdose herstellen.

Eine vierte Schalteinrichtung R24 dient dazu, die drit- te Schalteinrichtung R23 mechanisch in der geschlos- senen Stellung zu halten, während dessen Spannungsver¬ sorgung durch den Öffnerkontakt ö24 der vierten Schalt- einrichtung R24 unterbrochen ist, um im aktivierten Zustand Energie zu sparen. Die vierte Schalteinrichtung R24 wird im Fehlerfall bzw. bei Phasen- oder Nulleiter- ausfall inaktiviert, wodurch die dritte Schalteinrich¬ tung R23 ebenfalls in den inaktivierten Zustand über¬ geht .

Die zweite Schalteinrichtung R22 wird beim Auslösen im Fehlerfall über eine Verriegelungseinrichtung verrie¬ gelt, so daß das zugehörige Gerät 6 abgeschaltet bleibt.

Alle Schalteinrichtungen sind hier als Relais darge- stellt, jedoch können auch beliebige andere Schaltein¬ richtungen verwendet werden.

Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführunsbeispiel der Schutzschaltung nach Figur 10. Übereinstimmende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht weiter erläutert.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist ebenfalls einen Wahlschalter W und eine der Phase zugeordnete Überstromerfassungsei nrichtung mit einer ersten Schalt¬ einrichtung R25 auf. Die Funktion dieser Einrichtung wurde ausführlich anhand Figur 8 erläutert. Eine weite¬ re Überstromerfassungsei nrichtung mit einer zweiten Schalteinrichtung R26 ist dem Schutzleiter SL zugeord- net. Die Überstromerfassungseinri chtungen sind durch

Überspannungsschutzeinrichtungen ül, Ü2 vor Überspannun¬ gen geschützt.

Ein Summenwandler, dessen Funktion ebenfalls anhand von Figur 8 ausführlich erläutert wurde, erfaßt neben Phase und Nulleiter auch den Schutzleiter. Es werden daher nur das Betriebssytem verlassende Ströme von dem Summenwandler erfaßt und dabei eine dritte Schalt¬ einrichtung R27 aktiviert. Es sind mehrere Einrich¬ tungen zur Erfassung von Spannungen vorgesehen und zwar zur Erfassung der zwischen Phase und Nulleiter, zwischen Phase und Schutzleiter sowie der zwischen Schutzleiter und Nulleiter anliegenden Spannung. Im vorliegenden Fall sind Relais zur Erfassung der Span¬ nung gewählt, wobei die Ansprechspannungen, wie oben beschrieben, an die jeweiligen Meßpunkte angepaßt sind.

Wenn die nötigen Spannungen zwischen Phase und Nullei¬ ter bzw. Schutzleiter anliegen, ist sichergestellt, daß die Spannung an der Phase anliegt und weder der Nulleiter noch der Schutzleiter unterbrochen sind.

Dadurch werden das zwischen Phase und Nulleiter liegen¬ de Relais R28 sowie das zwischen Phase und Schutzleiter liegende Relais R29 aktiviert und eine vierte Schaltein¬ richtung R30, die ebenfalls als Relais ausgebildet ist, aktiviert. Die den Relais R28 und R29 zugeordneten Schließkontakte s28, s29 liegen in der Zuleitung zu dem Relais R30. Durch die drei Schließkontakte s301 , s302, s303 der vierten Schalteinrichtung R30 wird der Verbraucher bzw. eine Steckdose mit der Netzspannung verbunden.

Wenn ein Überstrom auf der der Phase zugeordneten Leitung bzw. dem Schutzleiter, ein Fehlerstrom von dem Summenwandler oder eine Überspannung zwischen Schutzleiter und Nulleiter von der fünften Schaltein¬ richtung R31 festgestellt wird, so werden die entspre¬ chenden Relais R25, R26, R27, R31 aktiviert. Die Relais weisen paral! el geschaltete Schl eßkontakte s25, s26, s27, s31 auf, die zu einer ODER-Schaltung zusammenge¬ faßt sind. Wenn also eines der Relais aktiviert wird, wird eine mit der ODER-Schaltung verbundene sechste Schalteinrichtung R32 aktiviert. Diese weist einen Öffnerkontakt Ö32 in der Zuleitung zur vierten Schalt¬ einrichtung R30 auf. Dadurch wird bei Aktivierung der sechsten Schalteinrichtung R32 die vierte Schal teinrich- tung R30 in den inaktivierten Zustand gebracht.

In Figur 11 ist eine Verriegelungseinheit V skizziert, die die sechste Schalteinrichtung R32 im aktivierten Zustand verriegelt, sodaß ein versehentliches Einschal- ten des elektrischen Geräts nach Auftreten eines Fehler- falls ausgeschlossen ist und somit eine Gefährdung des Geräts sowie der damit hantierenden Personen ausge¬ schlossen wird.

Die Ansprechspannung der fünften Schalteinrichtung R31 kann beispielsweise bei 25 Volt und der Ansprechstrom der Überstromerkennungseinrichtung des Sicherheitslei¬ ters z.B. bei einem Wert von 0,1 bis 100 mA liegen.

Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sicher- heitseinrichtung für Versorgungsnetze ohne Schutzlei¬ ter. In diesem Fall wird der zum Verbraucher bzw. zur Steckdose laufende Schutzleiter mit dem Nulleiter des Versorgungsnetzes verbunden. In die von dem elektri- sehen Gerät herangeführte als Schutzleiter dienende

Leitung ist eine beispielsweise als Bimetal 1 schalter B ausgelegte Überstromerfassungsei nri chtung eingebracht, die eine Schalteinrichtung R schaltet. Diese verbindet über drei Schließkontakte rl , r2, r3 das elektrische Gerät 6 mit dem Versorgungsnetz. Fließt über den Bi e- tallschalter B ein Überstrom, so wird durch die Erwär¬ mung sowohl ein in der Schutzleitung SL des Geräts liegender erster Kontakt bl des Bimetal 1 schalters B als auch ein in der Zuleitung zum Schaltorgan R liegender Kontakt b2 geöffnet. Dadurch wird die Schalteinrichtung R inaktiviert und der elektrische Verbraucher vom Netz - 2,6 -

getrennt .

Die Verbindung zwischen Versorgungsnetz und Verbraucher wird durch die Schalteinrichtung R auch dann unterbro- chen, wenn die mit Ll bezeichnete Phase ausfällt.

Im vorliegenden Fall ist eine Verriegelungseinrichtung V vorgesehen, die den Kontakt b2 in der geöffneten Stellung verriegelt, sodaß nach Auftreten eines Fehlers bzw. eines Überstroms eine versehentliche Einschaltung des angeschlossenen Geräts ausgeschlossen ist.

Die Schalteinrichtung R ist als Relais ausgebildet; es können jedoch auch beliebige andere Schalteinrich-- tungen verwendet werden.

Die Sicherheitseinrichtung gem. Figur 12 kann in einem Adaptergehäuse untergebracht werden.

Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung mit einem die als Ll bezeichnete Phase und den Nulleiter N überwachenden Summenwandler S mit einer ersten Schalteinrichtung R32. Der Summenwandler S ist vereinfacht dargestellt. Er kann beispielsweise den in Figur 8 dargestellten und anhand dieser Figur erläu¬ terten Aufbau aufweisen. Auch hier könnte der Schutzlei¬ ter mit dem Nulleiter verbunden sein (gestrichelte Linie).

Eine zweite Schalteinrichtung R33 erfaßt die über Phase und Schutzleiter SL anliegende Spannung und wird bei einer bestimmten Ansprechspannung von beispielsweise 180 V aktiviert. Dadurch wird der zugehörige Schließkon¬ takt s33 geschlossen und eine dritte Schalteinrichtung R34 mit der Phase Ll und dem Nulleiter N verbunden und aktiviert. Deren Schließkontakt s34 verbindet damit _r - 27 -

eine vierte Schalteinrichtung R35 mit Phase und Nullei¬ ter und aktiviert sie. Dadurch wird schließlich über deren Schließkontakte s351 , s352, s353 die Verbindung zwischen Netzversorgung und Verbraucher geschlossen.

Eine z.B. als Bimetall schal ter B ausgebildete Überstrom¬ erfassungsei nrichtung erfaßt einen auf dem Sicherheits¬ leiter SL fließenden Strom. Durch die bei Überstrom eintretende Erwärmung des ersten Kontakts bl des Bime- tallschalters B wird der Schutzleiter unterbrochen.

Stattdessen oder gleichzeitig wird ein zweiter Kontakt b2 des Bimetal 1 schal ters B geschlossen.

Bei einem Fehlerstrom, d.h. bei einem gegen die Umge- bung oder über den Schutzleiter abfließenden Strom, spricht der Summenstromwandl er bzw. Summenwandler S an, d.h. die erste Schalteinrichtung R32 wird aktiviert und deren Schließkontakt s32 geschlossen.

Der zweite Kontakt b2 und der Schließkontakt s32 sind paral 1 el geschaltet und bilden eine ODER-Schaltung in der Netzverbindung einer fünften Schalteinrichtung R36, die immer dann aktiviert wird, wenn einer der beiden Kontakte oder beide geschlossen sind. In diesem Fall wird ein Öffnerkontakt Ö36 in der Zuleitung zur vierten Schalteinrichtung R35 geöffnet und deren Verbindung zum Netz getrennt. Dadurch tritt die vierte Schaltein¬ richtung R35 in inaktivierten Zustand und trennt den Verbraucher vom Netz.

Die Schalteinrichtung R36 kann durch eine Verriegelungs¬ einrichtung V in aktiviertem Zustand bis zur Entriege¬ lung, beispielsweise durch einen Fachmann gehalten werden, um ein versehentliches Wiedereinschalten des Geräts zu vermeiden. Damit wird eine Gefährdung des

Geräts und der damit hantierenden Personen ausgeschlos¬ sen. Alle Schalteinrichtungen sind hier bei spiel shaft als Relais ausgebildet. Es können allerdings auch andere Schalteinrichtungen verwendet werden.

Bei der Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß die aus der Schutzschaltung führenden Leitungen direkt in ein elektrisches Gerät führen. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, diese an eine Steckdose oder weitere Schaltelemente für elektrische Geräte zu führen

Das Ausführungsbeispiel gem. Figur 14 ist für schutziso¬ lierte Geräte, die also keinen Schutzleiter aufweisen, und/oder für galvanisch getrennte Netze ausgelegt. In diesem Fall ist zur Erhöhung der Sicherheit eine als Trenntransformator T ausgebildete Trenneinrichtung vorgesehen, die das angeschlossene elektrische Gerät 6 galvanisch von der Netzversorgung trennt und beispiels¬ weise zwei Phasen Ll und L2 bildet. An den Versorgungs¬ leitungen Ll und L2 des elektrischen Geräts 6 sind beliebige, untereinander gleichartige Verbraucher 51, 52 angeschlossen, die zur Bildung eines künstlichen Differenz- oder Nul 1 potenti al s an der den Versorgungs¬ leitungen gegenüberliegenden Seiten untereinander ver¬ bunden sind. Mindestens einer der beiden Verbraucher kann auch abstimmbar ausgelegt sein.

An der Verbindungsstelle ist mit einem ersten Anschluß eine erste Schalteinrichtung R 37 angeschlossen, deren zweiter Anschluß mit einer Sicherheitsleitung 4 verbun¬ den ist, die mindestens einen nichtisolierten Bereich nahe- stromführenden Teilen im Gerät 6 aufweist.

Es ist eine die Sicherheitsleitung 4 mit den Versor¬ gungsleitungen Ll und/oder L2 verbindende Prüftaste P vorgesehen, mit der sich ein Fehlerfall simulieren und die Funktion der Schutzschaltung prüfen läßt. Die elektrische Verbindung zwischen dem Netz bzw. dem Trenntransoformator T und dem Gerät 6 wird mit Hilfe einer zwei Schließkontakte s381 , s382 aufweisenden zweiten Schalteinrichtung R38 hergestellt, die über eine Verbindungsleitung mit dem Netz bzw. dem Trenn¬ transformator T verbunden ist. In der Verbindungslei¬ tung ist ein Öffnerkontakt Ö37 der ersten Schalteinrich¬ tung R37 vorgesehen.

Bei Ausfall der Phase(n) oder bei einem Kurzschluß der Zuleitungen zum Gerät 6 verschiebt sich das an der Verbindungsstelle der Verbraucher 51 und 52 bestehende Potential und die erste Schalteinrichtung wird R37 aktiviert. Dadurch wird auch deren Öffnerkontakt Ö37 geöffnet und die zweite Schalteinrichtung R38 von der Spannungsversorgung getrennt, d.h. inaktiviert. Dadurch wird auch das Gerät 6 vom Netz getrennt.

Mit ersten Schalteinrichtung R37 kann eine Verriege¬ lungseinrichtung V verbunden sein, die ein versehentli¬ ches Wiedereinschalten des Geräts 6 nach Auftreten eines Fehlers verhindert. Die Verriegelungseinrichtung V kann auch so ausgebildet sein, daß sie eine hier nicht dargestellte Rückstelltaste aufweist, die mit dem Öffnerkontakt Ö37 und/oder einem in der Sicherheits¬ leitung 4 liegenden Öffnerkontakt ö so in Wirkverbin¬ dung steht, daß die Schutzschaltung nur Spannung an das Gerät selbst abgibt, wenn die Schutzfunktion sicherge- stel 1t ist.

Auch hier sind die Schalteinrichtungen als Relais darge¬ stellt, es können jedoch auch andere Schalteinrich¬ tungen gebildet werden.

Figur 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer einen Temperaturwiderstand R aufweisenden Schutzschaltung. Dieser kann einen negativen Temperaturkoeffizienten (NTC) oder einen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) aufweisen.

Der Widerstand R ist in der Schutzleitung SL angeord¬ net. Zwischen Phase Ph und Nulleiter N liegt eine erste Schalteinrichtung R39, die über drei geeignete Schließ¬ kontakte s391 , s392, s393 einen Verbraucher bzw. eine Steckdose mit dem Versorgungsnetz verbindet.

Eine zweite Schalteinrichtung R40 mit einem Öffnerkon¬ takt Ö40 in der Zuleitung der ersten Schalteinrichtung R39 liegt zwischen Schutzleiter SL und Nulleiter N.

Wenn ein Strom auf dem Schutzleiter auftritt und eine Spannung an den Widerstand R abfällt, spricht die zwei¬ te Schalteinrichtung R40 an und unterbricht die Zulei¬ tung zur ersten Schalteinrichtung R39; diese wird inak¬ tiviert, so daß die zugehörige Steckdose bzw. ein ange- schlossener Verbraucher von der Versorgungsspannung getrennt wird.

Wenn der Widerstand R als NTC ausgebildet ist, baut sich unmittelbar nach Auftreten eines Stromes auf dem Schutzleiter eine Spannung auf, die mit steigender

Erwärmung wegen des fallenden Widerstandswertes sinkt. D.h., das zweite Schaltelement R40 kann sofort auslösen und die Netztrennung vornehmen. Wenn die zweite Schalt¬ einrichtung R40 defekt ist, können vorgeschaltete Sicherheitseinrichtungen aufgrund des auf dem Schutzlei¬ ter SL fließenden Stromes die Abschaltung übernehmen.

Wenn der Widerstand R als PTC ausgebildet ist, ist bei einem auf dem Schutzleiter fließenden Strom zu¬ nächst der Widerstandswert des Widerstands gering, also auch die abfallende Spannung. Der Schutzschaltung vorgeschaltete Sicherheitseinrichtungen sollten daher die Abschaltung der Netzversorgung übernehmen. Bei einem Defekt fließt aber der Strom auf dem Schutzlei¬ ter so lange, bis eine auf der Erwärmung des PCT be- ruhende Widerstandserhöhung eintritt und eine höhere Spannung am Widerstand R abfällt. Wenn diese die An¬ sprechspannung der zweiten Schalteinrichtung R40 er¬ reicht, spricht diese an und trennt den defekten Ver¬ braucher von der Spannungsversorgung.

Die zweite Schalteinrichtung kann mit einer Verriege¬ lungseinrichtung V versehen sein, die ein versehentli ches Einschalten nach Auftreten eines Fehlers verhin¬ dert.

Auch hier können statt der bei spi el shaft dargestellten Relais als Schalteinrichtungen auch andere Bauteile verwendet werden.

Figur 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung, bei der die Trennung des Verbrauchers vom Netz durch ein mechanisch betätigbares, auf Feuchtigkeit ansprechendes Schaltorgan ausgelöst wird.

Die Verbindung des elektrischen Geräts 6 mit der Versor¬ gungsspannung erfolgt über mindestens zwei unter mecha¬ nischer Vorspannung stehende Kontakte öl, 02, die in einem wasserfesten Gehäuse G untergebracht sind. Die Vorspannung wird vorzugsweise von einer ersten Zugfeder ZI erzeugt. Die Kontakte Öl, b^'2 werden von einem Verrie¬ gelungselement V in der geschlossenen Stellung gehal¬ ten. Das Verriegelungselement ist um ein Drehgelenk D drehbar gelagert. Ein am Gehäuse G angebrachter Halte¬ arm H hält ein vorgespanntes, feuchtigkeitse pfindl i - ches Element S3, beispielsweise einen Papierstreifen, das über ein Verbindungsglied 54 mit dem Verriegelungs¬ element V verbunden ist. Das Verbindungsglied 54 wird - 32 -

beispielsweise über eine Membran oder durch eine wasser^¬ feste Durchführung 'in das Gehäuse G zu dem Verriege¬ lungselement V geführt. Der Haltearm kann entfallen, wenn das Gehäuse G bzw. die darin enthaltenen Teile und das Element S3 in dem zugehörigen elektrischen Gerät 6 verankert sind.

Das feuchtigkeitsempfindliche Element 53 und die zweite Zugfeder Z2 sind so aufeinander abgestimmt, daß das Verriegelungselement V in der in Figur 16 dargestellten Stellung gehalten wird und die Kontakte ^"dl und 02 ge¬ schlossen sind. Wenn das Element 53 feucht wird, läßt seine Spannkraft nach, die Zugkraft der Zugfeder Z2 überwiegt und dreht das Verriegelungselement V gegen den Uhrzeigersinn, so daß die Kontakte Öl und 02 freige¬ geben werden. Aufgrund ihrer Vorspannung bewegen sich diese in die geöffnete Stellung und trennen damit den angeschlossenen Verbraucher von der Versorgungsspannung,

Bei Veränderung des Angriffspunkts des Verbindungsele¬ ments 54 am Verriegelungselement V kann auch ein feuch¬ tigkeitsempfindliches Element verwendet werden, dessen Zugkraft bei Feuchtigkeitseinwirkung zunimmt, so daß das Verriegelungselement V gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.

In den Figuren 17 bis 22 sind Aus-führungsbei spiele der Schutzschaltung dargestellt, bei denen jeweils mindestens ein Summenwandler bzw. ein Sum ensprungwand- ler verwendet wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Figur 17 weist der Summenwandler drei Wicklungen auf, die der mit Ll be¬ zeichneten Phase, dem. Nulleiter N bzw. dem Schutzleiter SL zugeordnet sind. Die dem Nulleiter bzw. der Phase zugeordneten Wicklungen sind so ausgebildet, beispiels- I weise bifilar gewickelt, daß die aufgrund der Ströme auftretenden Magnetfelder sich gegenseitig aufheben. Über einen Widerstand 55, der einerseits auf der Netz¬ seite des Summenwandlers mit der Phase und andererseits auf der Verbraucherseite des Summenwandlers mit dem Nulleiter verbunden ist, wird dem Summenwandler ein definierter Strom und damit ein bestimmtes Magnetfeld aufgeprägt. Dieses führt dazu, daß ein Schaltorgan 57, welches auf Magnetfelder anspricht, ausgelöst wird. Hier wird durch das Magnetfeld ein um eine Achse 56 drehbar gelagertes Schaltorgan 57 aus einer Grundstel¬ lung ausgelenkt und in eine erste Stellung gebracht. Dadurch wird ein Schließkontakt s57 geschlossen. Dieser liegt in einer Zuleitung einer zwischen Phase und Nulleiter liegenden ersten Schalteinrichtung R41 mit drei Schließkontakten s411 , s412, s413, über die eine Steckdose oder ein Verbraucher 6 mit dem Versorgungs¬ netz verbunden werden kann.

Fließt der definierte Strom, wird das Schaltorgan 57 so ausgelenkt, daß die erste Schalteinrichtung R41 aktiviert und die Verbindung zwischen Netz und Verbrau¬ cher hergestellt wird. Fällt die Phase aus, entfällt auch der eingeprägte Strom und damit das definierte Magnetfeld, so daß das Schaltorgan 57 nicht ausgelenkt wird und die Verbindung zwischen Netz und Verbraucher getrennt wird bzw. bleibt.

Wenn ein Strom über die Zuleitungen in die Umgebung abfließt, so heben sich die in der der Phase und dem Nulleiter zugeordneten Wicklungen entstehenden Magnet¬ felder nicht auf und das Schaltorgan 57 wird aus der durch den eingeprägten Strom bestimmten ersten Stellung bewegt und in eine zweite Stellung gebracht. Dadurch wird die Spannungsversorgung der ersten Schal teinrich- ^■1 I - 34 - ^!

tung R41 und damit die Verbindung zwischen Netz und Verbraucher unterbrochen.

Gleiches gilt für den Fall , daß aufgrund eines Defekts Strom über den Schutzleiter SL fließt, wodurch in der dem Schutzleiter zugeordneten Wicklung ein Magnetfeld entsteht.

Das Schaltorgan 57 wird im stromlosen Zustand von einer Feder F in einer Grundstellung gehalten, in der die erste Schaltei nrichtung R41 von der Versorgungsspan¬ nung getrennt ist und dadurch der Verbraucher nicht mit dem Netz verbunden wird.

Über eine Prüftaste 58 kann ein Stromfluß über einen parallel zum ersten Widerstand 55 liegenden zweiten Widerstand 59 erzeugt werden, der einen Fehlerstrom simuliert. Dadurch läßt sich die Funktion der Schutz¬ schaltung prüfen.

Überdies können beispielsweise- die an einem Meßwider¬ stand 60, der zusätzlich zwischen dem Schutzleiter der Netzversorgung und dem Schutzleiter des Summenwand¬ lers angeordnet ist, abfallende Spannung, die am ersten Widerstand 55 herrschende Spannung und das Potential zwischen Schutzleiter SL und Nulleiter N erfaßt werden. Hierzu sind in Figur 17 bei spielshaft die Relais R42, R43, R44 vorgesehen. Jedoch können auch andere Einrich¬ tungen verwendet werden. Die Relais weisen in der Versorgungsleitung der ersten Schalteinrichtung R41 liegende Öffnerkontakte Ö42, i Ö43, Ö44 auf, die bei einer wählbaren Ansprechspannung die erste Schalteinrichtung R41 von der Spannungsversor¬ gung und damit den Verbraucher vom Netz trennen.

Zusätzlich kann eine hier nur skizzierte Verriegelungs¬ einrichtung V vorgesehen werden, die das Schaltorgan 57 beispielsweise auch die Kontakte Ö42, Ö43 und/oder ö44 bis zur Entriegelung in der bei einem Fehlerfall eingetretenen Stellung hält, in der der Verbraucher vom Netz getrennt ist, dadurch wird eine Gefährdung des Verbrauchers und der damit hantierenden Personen durch versehentliches Einschalten vermieden.

Das Verriegelungselement V ist so ausgelegt, daß wäh¬ rend eines Entriegelungsversuchs der Verbraucher nicht mit der Netzspannung verbunden werden kann. Dazu ist mit dem Verriegelungselement ein Öffnerkontakt ÖV kombi niert, was durch eine gestrichelte Linie in Figur 17 angedeutet ist.

Durch diesen Aufbau wird also bei Unterspannung, bei Überspannung sowie bei Fehlerströmen eine Verbindung des Verbrauchers mit der Netzspannung ausgeschlossen. Durch geeignete Wahl des Meßwiderstands 60 können ver¬ schiedene Schalteigenschaften verwirklicht werden: Wird der Widerstand 60 niederohmig gewählt, so können mit der Schutzschaltung kombinierte, herkömmliche Feh¬ lerstrom-Schutzschalter eine sofortige Netzspannung parallel zur vorhandenen Schutzschaltung vollziehen. Bei hochohmiger Dimensionierung des Widerstands 60 oder bei dessen Zerstörung können herkömmliche Fehler¬ strom-Schutzschalter keine Netztrennung vornehmen. Durch die im Fehlerfall am Relais R42 anliegende Span¬ nung wird der Verbraucher ebenfalls vom Netz getrennt. Das Relais R42 kann auch durch pin Schaltelement er¬ setzt werden, das bei Spannung niederohmig wird und einen Strom an den Schutzleiter SL weiterleitet. Auf diese Weise können vorgeschaltete Fehlerstrom-Schutz¬ schalter die Netztrennung vornehmen.

Die Windungszahl der dem Sicherheitsleiter zugeordneten Wicklung kann gegenüber den übrigen Wicklungen auch erhöht werden, so daß auf Rückströmen beruhende Magnet¬ felder in dem Summenwandler verstärkt werden und eine Abschaltung durch Auslenkung des Schaltorgans 57 schon bei relativ kleinen Strömen erfolgen kann.

Figur 18 zeigt ein Ausführungsbei s.pi el der Schutzschal¬ tung, welches für schutzisolierte Geräte ohne Schutzlei¬ ter bevorzugt wird.

Der hier verwendete Summenwandler weist, wie der in Figur 17 erläuterte, je eine der mit Ll bezeichneten Phase und dem- Nulleiter N zugeordnete Wicklung auf, deren Wicklungssinn so gewählt ist, daß sich die durch die Ströme auf Phase und Nulleiter entstehenden Magnet- felder gegenseitig aufheben. Eine dritte Wicklung ist einer Sicherheitsleitung 4 zugeordnet, die von dem angeschlossenen Verbraucher 6 bzw. einer Steckdose über den Summenwandler, einen Widerstand 62 zum Nulleiter N verläuft. Es kann auch statt dessen eine Verbindung zur Phase Ll vorgesehen werden. Die Sicherheitsleitung 4 hat, wie bei den obenbeschriebenen Ausführungsbeispie¬ len, innerhalb des elektrischen Geräts 6 mindestens einen unisolierten Bereich nahe stromführenden Teilen. Tritt eine leitende Verbindung, beispielsweise durch Wasser, zu stromführenden Teilen auf, so fließt ein durch den Widerstand 62 begrenzter Strom über die Si¬ cherheitslei tung 4 und die entsprechende Wicklung des Summenwandlers. Das dadurch erzeugte Magnetfeld wirkt über einen magneti sierbaren Werkstoff, z.B. über einen Eisenkern auf ein anhand von Figur 17 beschriebenes Schaltorgan 57, das auf einer Drehachse 56 drehbar gelagert ist und einen Schließkontakt s57 aufweist. Das Schaltorgan 57 wird dadurch aus der ersten, auf der Vormagnetisierung beruhenden Stellung in eine zweite Stellung gebracht, in der eine zugeordnete erste Schalt¬ einrichtung R45, über die mit Hilfe von drei zugehöri¬ gen Schi i eßkontankten s451, s452, s453 das elektrische Gerät 6 mit der Spannungsversorgung verbindbar ist, inaktiviert ist.

Das Schaltorgan 57 ist in dieser Stellung mittels einer Verriegelungseinrichtung 61 arretierbar, um ein verse¬ hentliches Wiedereinschalten des elektrischen Geräts 6 nach Auftreten eines Fehlers zu vermeiden.

Durch eine Feder F wird das Schaltorgan 57 im stromlo¬ sen Zustand in einer Grundstellung gehalten, in der die erste Schalteinrichtung R45 ebenfalls inaktiviert und das Gerät vom Netz getrennt ist.

Um das Schaltorgan 57 in eine erste Stellung zu brin¬ gen, in der die erste Schalteinrichtung R 45 aktiviert ist und dessen Kontakte s451 bis s 53 geschlossen sind, wird dem Summenwandler, wie beim Ausführungsbeispiel gem. Figur 17, über einen Widerstand 63 ein definierter Strom eingeprägt, der ein Magnetfeld erzeugt, welches das Schaltorgan 57 gegen die von der Feder F ausgeübte Kraft auslenkt. Dadurch wird der in der Zuleitung der ersten Schalteinrichtung R45 liegende Schließkontakt s57 des Schaltorgans _ geschlossen und die erste Schalteinrichtung R45 aktiviert. - 38 -

Parallel zum Widerstand 63 können ein weiterer Wider¬ stand 64 sowie eine Prüftaste 65 vorgesehen sein, durch die ein bestimmter Fehlerstrom zur Funktionsprüfung der Schutzschaltung erzeugt werden kann.

Zwischen Phase Ll und Nulleiter N liegt überdies eine zweite Schalteinrichtung R46, deren Schließkontakt s46 bei einer zwischen den genannten Leitungen auftre¬ tenden Überspannung geschlossen wird, so daß die Schutz¬ schaltung auslöst und das elektrische Gerät vom Netz getrennt wird. Dies geschieht dadurch, daß über den Kontakt s46 und den Widerstand 64 ein so hoher Strom fließt, daß durch das erhöhte Magnetfeld das Schaltor¬ gan 57 in die zweite Stellung gebracht wird, in der der Kontakt s57 offen und die erste Schalteinrichtung R45 inaktiviert ist.

Übliche Sicherungen 66 und 67 in den Zuleitungen zum Summenwandl er sind hier nur angedeutet.

Die Sicherheitsleitung 4 kann hier, wie in allen ande¬ ren dargestellten Ausführungsbeispielen als sogenannter Schirm über den Zuleitungen zum elektrischen Verbrau¬ cher ausgelegt sein. Durch die Verwendung solcher Schirmkabel sind die in der Schirmung geführten Leitun¬ gen optimal gegen äußere Beschädigungen geschützt.

Die hier erwähnten Schalteinrichtungen können beliebig ausgebildet sein. Die Relais sind nur als Beispiele gewählt.

Figur 19 zeigt wiederum ein für schutzisolierte Geräte geeignetes Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung mit einem Summenwandler, der drei Wicklungen aufweist, von denen eine der mit Ll bezeichneten Phase, eine dem Nulleiter N und eine der Sicherheitsleitung 4 zuge- ordnet ist. Letztere ist über einen Widerstand 68 mit dem Nulleiter N verbunden und weist innerhalb des Ge¬ räts 6, das durch einen Widerstand 69 angedeutet ist, unisolierte Bereiche nahe stromführenden Teilen auf. Im Inneren des Geräts ist auch eine nahe der Sicher¬ heitsleitung 4 angeordnete Fühlerleitung 71 vorgesehen, die über einen Sicherheitswiderstand 70 zur Phase ge¬ führt ist, und über die etwa bei in das Gerät eindrin¬ gendem Wasser eine leitende Verbindung zwischen Phase und Sicherheitsleitung hergestellt und ein Fehlerstrom erzeugt wird. Durch den Fehlerstrom entsteht in dem Summenwandler ein Magnetfeld, durch welches das bei¬ spielsweise ferromagneti sches Material aufweisende Schaltorgan 57 in die zweite Stellung bewegt wird, in der ein zugeordnetes Schaltorgan R 47 inaktiviert ist. Dadurch werden dessen Schließkontakte s471, s472, s473 geöffnet und das elektrische Gerät vom Netz getrennt.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine Prüf- taste 72 auf, mit der eine Funktionsprüfung durchge¬ führt und beispielsweise eine Unterbrechung der Sicher¬ heitsleitung 4 festgestellt werden kann.

Wie oben anhand der Figuren 17 und 18 beschrieben wird dem Summenwandler ein über einen Widerstand 73 fließender Strom eingeprägt, der das Schaltorgan 57 gegen die von einer Feder F ausgeübte Kraft in eine Stellung bringt, in der der dem Schaltorgan 57 zugeord¬ nete Schließkontakt s57 geschlossen ist. Dieser liegt in der Zuleitung der Schalteinrichtung R47 und akti¬ viert diese.

Auch hier ist eine Verriegelungseinrichtung 61 vorgese¬ hen, die das Schaltorgan 57 in der bei einem Fehler eingenommenen Stellung arretiert und damit dafür sorgt, daß die Schalteinrichtung R47 inaktiviert und das elek¬ trische Gerät abgeschaltet bleiben.

Es ist ersichtlich, daß bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Summenwandler so ausgelegt ist, daß bei Unterspannungen die Inbetriebnahme des zugehörigen Geräts ausgeschlossen ist, weil dann das anliegende Magnetfeld nicht ausreicht, das Schaltorgan 57 gegen die Kraft der Feder F in die Stellung zu brin- gen, in der der Kontakt s57 geschlossen ist. Die

Abschaltung erfolgt nach allem bei in die Umgebung abfließenden und bei auf der Sicherheitsleitung 4 flies senden Fehlerströmen sowie bei Überspannungen, wobei das Schaltorgan 57 in der zweiten Stellung arretiert wi rd.

Die Entriegelung der Verriegelungseinrichtung 61 wird durch Betätigen der hier wie in den anderen Figuren nur angedeuteten Rückstelltaste R vorgenommen.

Auch hier ist eine Prüftaste 65 mit einem Vorwiderstand 73' vorgesehen , durch die die Funktion der Schutzschal¬ tung sowohl bezüglich Überspannungsabschaltung als auch bezüglich Fehlerstromabschaltung geprüft werden kann. Eine parallel zu Prüftaste 65 geschaltete, hier nicht dargestellte Überspannungserfassungseinrichtung kann, bei einer wählbaren Überspannung einen Fehler¬ strom fließen lassen, der ein Magnetfeld erzeugt, das zur Auslösung der Schutzschaltung und zur Abschaltung des angeschlossenen elektrischen Geräts führt.

Figur 20 zeigt wiederum ein für schutzisolierte Geräte ausgelegtes Ausführungsbeispiel der Schutzschal¬ tung mit einem Summenwandler, dessen Wicklungen der mit Ll bezeichneten Phase, dem Nulleiter N und der Sicher- - 41 -

heitsleitung 4 zugeordnet sind. Die Wicklungen von

Phase und Nulleiter sind wieder so angeordnet, daß die resultierenden Magnetfelder sich gegenseitig aufhe¬ ben .

Wie bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist hier ein auf einer Drehachse 56 drehbar gelagertes Schaltorgan 57 mit oder aus ferromagneti schem Material o.a. vorgesehen, welches über einen zugeordneten Kon¬ takt s57 eine Schalteinrichtung R47 mit drei Schließkon takten s47l, s472, s473 aktivieren kann.

Die Inbetriebnahme des elektrischen Geräts 6 erfolgt dadurch, daß beispielsweise ein Taster.77 mit zwei Schließkontakten s771, s772 gedrückt wird, so daß ein definierter Strom über das elektrische Gerät 6 und den Summenwandler fließt.. Dadurch entsteht ein Magnet¬ feld, das das Schaltorgan 57 gegen die Kraft der Feder F in eine erste Stellung bringt, in der der Kontakt s57 geschlossen ist. Bei Bedarf kann zur Strombegrenzung ein Widerstand 78 in der zwischen Phase und dem zugehö¬ rigen Schließkontakt s771 vorgesehen werden.

Die zur Auf echterhaltung des Betriebszustands des durch einen Widerstand 69 angedeuteten Geräts nötige Vormagnetisierung erfolgt durch einen Strom, der bei nicht gedrücktem Taster 77 über die Phase Ll , einen Widerstand 74, einen Widerstand 75, die Sicherheitslei¬ tung 4, die zugehörige Wicklung und schließlich über einen Widerstand 76 über den Nulleiter N fließt. Wenn also keine Überspannung oder Unterspannung anliegt, wird das Schaltorgan 57 durch die Vormagnetisierung in die erste Stellung gebracht, in der der zugehörige Kontakt s57 geschlossen, die Schalteinrichtung R47 aktiviert und das Gerät über die Kontakte s471 bis 473 mit dem Netz verbunden ist. - 42 -

Aus Figur 20 ergibt sich, daß innerhalb des Geräts 6 mehrere Leitungen sowohl von der Phase als auch von der Sicherheitsleitung 4 ausgehen, die in einem gerin¬ gen Abstand zueinander verlaufen. Dies kann auch durch auf der Gehäuseinnenseite des Geräts aufgedruckte Lei¬ tungen verwirklicht werden. In das Gerät eindringendes Wasser führt zu leitenden Verbindungen zwischen den von der Phase und den von der Sicherheitsleitung ausgehen¬ den Leitungen, so daß ein Fehlerstrom über die Sicher- heitsleitung 4 zur zugehörigen Wicklung des Summenwand¬ lers fließt. Das dadurch hervorgerufene Magnetfeld führt zu einer Auslenkung des Schaltorgans 57 in die zweite Stellung, in der der Kontakt s57 sich öffnet, die Schalteinrichtung R47 inaktiviert und das Gerät 6 vom Netz getrennt wird.

Im Gerät kann auch eine Prüftaste 79 zur Funktionsprü- füng vorgesehen sein, di.e im gedrückten Zustand einen Fehlerstrom auslöst, der zu einer Abschaltung der Schutzschaltung führt.

Zusätzlich kann noch eine beliebige, hier als Relais 80 ausgebildete Überspannungserfassungsei nri chtung im Gerät vorgesehen sein, die bei einer wählbaren Überspan¬ nung zwischen Phase und Sicherheitsleitung beispielswei¬ se über einen Kontakt s80 einen die Schutzschaltung abschaltenden Fehlerstrom fließen läßt.

Das Schaltorgan 57 ist wie bei den übrigen Ausführungs- beispielen mit einer Verriegelungseinrichtung 61 verse¬ hen, die oben ausführlich beschrieben wurde.

Als zusätzlicher Schutz können in den Zuleitungen zum Summenwandler hier nur skizzierte Sicherungen 66, 67 vorgesehen sein. Figur 21 zeigt ein für Drehstromverbraucher ausgelegtes Ausführungsbeispiel einer Schutzschaltung.

Die Funktion der Schutzschaltung stimmt mit der der anhand der Figuren 17 bis 20 beschriebenen Ausführungs¬ beispiele überein.

Jeder der Zuleitungen zum Summenwandler ist hier eine eigene Wicklung zugeordnet. Die Phasen werden über skizzierte Sicherungen 81 , 82, 83 herangeführt.

Die Vormagnetisierung erfolgt hier durch eine einen Widerstand 84 aufweisende Verbindungsleitung, die auf der Netzseite des Summenwandlers mit einer Phase, z.B. S, und auf der Verbraucherseite des Summenwandlers mit einer oder mehreren anderen Phasen, z.B. R, verbun¬ den ist. Die Vormagnetisierung kann auch durch die Auswahl anderer Phasen aber auch durch eine entsprechen¬ de Verbindung einer der Phasen mit dem Nulleiter erfol¬ gen. Die Vormagnetisierung wirkt, wie oben beschrieben, auf das um die Achse 56 drehbare Schaltorgan 57 ein, so daß dessen zugehöriger Kontakt s57 in einer ersten Stellung geschlossen ist und eine Schalteinrichtung R47 aktiviert wird. Dadurch wird das angeschlossene Gerät 6 bzw. eine Steckdose über die Kontakte s471 , s472, s473, s474, s475 mit dem Netz verbunden.

Durch eine beliebige, hier als Relais R48 ausgebildete Fehl erspannungserfassungsei nrichtung wird eine zwischen Schutzleiter SL und Nulleiter N auftretende Fehler¬ bzw. Überspannung erfaßt und in diesem Fall über einen in der Zuleitung zur Schalteinrichtung R47 liegenden Öffnerkontakt Ö48 des^" Relais R48 die Trennung des Ge¬ räts 6 vom Netz vollzogen, indem die Schalteinrichtung R47 inaktiviert wird. Diese wird auch dann inaktiviert, wenn der Ausfall einer Phase R, S, T oder ein Kurzschluß zwischen den Phasen mit dem Nulleiter oder dem Schutzleiter festge- stel 1 t wird.

Dazu sind drei beliebige, untereinander gleichartige Verbraucher 85, 86, 87 einerseits mit den Phasen und andererseis untereinander zur Bildung eines künstlichen Nullpunkts verbunden. An dem Nullpunkt liegt ein erster Anschluß einer beliebigen, hier als Relais R49 ausgebil¬ deten Isolations- und Existenzüberwachungseinrichtung, deren zweiter Anschluß hier am Schutzleiter SL liegt. Dieser könnte jedoch auch auf den Nulleiter N geführt sei n .

Bei Ausfall einer der Phasen bzw. bei einem Kurzschluß verschiebt sich das Potential an der Verbindungsstelle der Verbraucher 85, 86, 87 und das Relais R49 zieht an. Dadurch wird der zugehörige Öffnerkontakt Ö49 geöff¬ net, der ebenfalls in der Zuleitung der Schalteinrich¬ tung R47 liegt. Dadurch wird die Schalteinrichtung R47 von ihrer Versorgungsspannung getrennt und inakti¬ viert, was dazu führt, daß die zugehörigen Schließkon¬ takte s471 bis s475 sich öffnen und das Gerät 6 vom Netz getrennt wird.

Parallel zum Widerstand 84 ist eine gegen Überspannun¬ gen gesicherte Prüftaste P mit einem Vorwiderstand 84a vorgesehen, mit der ein Fehlerstrom zur Funktionsprü¬ fung der Schutzschaltung erzeugt werden kann.

Die Verriegelung 61 des Schaltorgans 57 stimmt mit denen der obenbeschriebenen Ausführungsbeispiele über- ei n . In Figur 22 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung dargestellt, das einen Summenwandler ohne Vormagnetisierung aufweist. Es handelt sich um eine für schutzisolierte Geräte geeignete Schaltung. Das hier gezeigte Schaltungsprinzip ist aber auch z.B, auf Schutzschal tungen für Drehstrommotoren sowie auf Geräte mit Schutzleiter übertragbar.

Der Phase Ll und dem Nulleiter sind je eine Wicklung, der hier zweiadrig ausgewählten Sicherheitsleitung 4 zwei Wicklungen zugeordnet, wobei die Wicklungen so gewählt sind, daß sich das Magnetfeld aufgrund der auf Phase und Nulleiter fließenden Ströme gegenseitig aufheben, während sich die Magnetfelder aufgrund von Strömen in der Sicherheitsleitung gegenseitig verstär¬ ken .

Die erste Ader der Sicherheitsleitung 4 geht von der Phase aus und wird über einen ersten Widerstand 88, die erste Wicklung 89 zum elektrischen Gerät 6 geführt. Zur Erhöhung der Sicherheit fächert sich die erste Ader in mehrere Leitungen auf, die nahe mehreren Leitun¬ gen der zweiten Ader der Sicherheitsleitung 4 im Inne¬ ren des Geräts angeordnet sind. Die nahe beieinander liegenden Leitungen der Adern weisen mehrere nichtiso¬ lierte Bereiche auf. Die zweite Ader führt von dem elektrischen Gerät 6, über eine zweite Wicklung 90 und über einen zweiten Widerstand 91 zum Nulleiter N. Phase und Nulleiter führen vom Netz zu zwei Kontak¬ ten kl, k2, die miteinander gekoppelt und z.B. mecha¬ nisch, hier über eine Zugfeder 92 vorgespannt sind. Die Vorspannung bewirkt, daß die Kontakte in den geöff¬ neten Zustand übergehen, wenn sie nicht von einer Ver¬ riegelungseinrichtung 93, die hier nur anhand einer Prinzipskizze dargestellt ist, daran gehindert werden. ! - 46 -

Die Verriegelungseinrichtung 93 ist mit einem um eine Achse 94 drehbaren Kippelement 95 mit oder aus ferromag- netischem Material o.a. verbunden. Eine hier als Feder 96 ausgebildete Vorspannungseinrichtung hält das Kipp¬ element 95 und die Verriegelungseinrichtung 93 in einer Stellung, in der die vorgespannten Kontakte kl und k2 geschlossen gehalten werden.

Bei Auftreten eines Fehlerstroms und/oder Fehl erspannun- gen in der Sicherheitsleitung bzw. wenn Strom von den Versorgungsleitungen in die Umgebung abfließt, wird im Summenwandler ein Magnetfeld erzeugt, durch welches das Kippelement 95 angezogen und um die Achse 94 gedreht wird.

Dadurch wird die Verriegelungseinrichtung 93, wie es die Pfeile in Figur 22 andeuten, nach unten bewegt. Dies führt dazu, daß die Verriegelungswirkung aufgeho¬ ben wird und die Feder 92 die Kontakte kl, k2 in die geöffnete Stellung bringt. Dadurch wird der Summenwand¬ ler bzw. das elektrische Gerät vom Netz getrennt.

Aufgrund der Auffächerung der ersten und zweiten Ader der Sicherheitsleitung 4 in dem Gerät 6 führen schon einzelne Wassertropfen zu einer leitenden Verbindung der Adern und zu einem Fehlerstrom. Die Sicherheit wird dadurch also erhöht.

An Phase und Nulleiter kann eine Überspannungsablei- tungseinrichtung 97 angeschlossen sein, über die von einer wählbaren Überspannung an ein Strom fließt. Auch dadurch wird dann die Schutzschaltung ausgelöst, d.h. das Kippelement 95 angezogen uηd das elektrische Gerät vom Netz getrennt. i - 47 -

In die Schutzschaltung nach Figur 22 können noch andere Elemente anderer oben beschriebener Ausführungsbeispie¬ le aufgenommen werden, wie z.B. eine Iso1 ati onsüberwa- chungsei nrichtung, mit der Kurzschlüsse zwischen den Leitungen aber auch der Ausfall einer Phase erfaßbar sind.

Für alle Schutzschal tungen mit Summenwandler gemäß den Figuren 17 bis 22 gilt vorzugsweise: Die Wicklungen von Phase(n) und Sicherheitsleiter bzw. Schutzleiter sind so angeordnet, daß sich die resultierenden Magnetfelder addieren. Die Windungszahlen können frei gewählt werden

Grundsätzlich wird festgehalten, daß die anhand einzel- ner Ausführungsbeispiele genannten Ei nzel el emente belie¬ big innerhalb der Ausführungsbeispiele austauschbar und miteinander kombinierbar sind.

Die Schutzschaltung kann außer in Instal 1 ationsei nrich- tungen von Stromerzeugern in den Schaltkästen von Häusern bzw. Haushalten untergebracht werden, aber auch in Steckdosen, Steckern oder Gehäusen von elektri¬ schen Geräten integriert werden.

Die Schutzschaltung kann auch so ausgelegt werden, daß nur solche Geräte mit Spannung versorgt werden, die eine Schutz- oder eine Sicherheitsleitung aufweisen.

Die der Schutzschaltung zugeordnete Verri egel ungsei n- richtung kann so ausgebildet sein, daß sie beispielswei se durch die Anschlußstifte eines Gerätesteckers be¬ dienbar ist.

Claims

- 48 -

Schutzschaltung für elektrische Geräte

A n s p r ü c h e

1

Schutzschaltung für elektrische Geräte, gekennzeichnet durch

- eine von dem zugehörigen elektrischen Gerät (6) zur Schutzschaltung (2) verlaufende, isolierte Sicher¬ heitsleitung (4), wobei die Sicherheitsleitung (4) im Inneren des Geräts (6) mindestens einen stromführende Teile nicht berührenden, unisolierten Bereich auf¬ weist,

- eine mit der Sicherheitsleitung (4) und einem Bezugs¬ potential verbundene erste Schalteinrichtung (Rl) sowie

- eine von der ersten Schalteinrichtung (Rl) betätig¬ bare zweite Schalteinrichtung (R2), die zwischen Phase (10) und Nulleiter (12) der elektrischen Span¬ nungsversorgung des Gerätes (6) liegt und die im aktivierten Schaltzustand das zugehörige Gerät (6) von Phase (10) und Nulleiter (12) trennt, wobei die zweite- Schalteinrichtung (R2) so mit der Phase (10) und dem Nulleiter (12) verbunden ist, daß sie nach Aktivierung durch die erste Schalteinrichtung (Rl) in aktiviertem Schaltzustand bleibt. Schutzschaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schalteinrichtung (R2)- durch Trennen von Phase (10) und/oder Nulleiter (12) in einen inakti vierten Schaltzustand zurückführbar ist.

Schutzschaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schalteinrichtung (R2) so ausgebildet ist, daß sie das zugehörige Gerät (6) endgültig von der Spannungsversorgung trennt.

Schu-tzschal tung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeic net, daß sie in dem Gehäuse (24) des der Spannungsversorgung dienenden Steckers (T8) des zugehörigen Geräts (6) unterbringbar ist.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schalteinrichtung (Rl ,

R2) als Relais ausgebildet sind, wobei die erste Schalt¬ einrichtung (Rl) mit einem Schließkontakt (sl) und die zweite Schalteinrichtung (R2) mit einem Schließ-Kon- takt (s2) sowie zwei Öffner-Kontakten (Ö21, Ö22) verse- hen i st .

6.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspotential mit dem des Schutzkontakts

(20) der elektrischen Spannungsversorgung des zugehöri gen Geräts (6) übereinstimmt. 7.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspotential unabhängig vom Schutz-Kontakt

05 (20) gewählt wird.

8.

Schutzschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

10 daß als Bezugspotential die Phase (10) des Steckers

(18) verwendet wird.

Schutzschaltung nach Anspruch 7,

15 dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugspotential der Nulleiter (12), die Phase

(10) und/oder der Schutzkontakt (20) des Steckers (18) verwendet wird.

20 10.

Schutzschaltung für elektrische Geräte, gekennzeichnet durch,

- eine von dem zugehörigen elektrischen Gerät (6) zur Schutzschaltung (2) verlaufende, isolierte Sicher¬ t_e heitsleitung (4), wobei die Sicherheitsleitung (4) im

Inneren des Geräts (6) mindestens einen stromführende Teile nicht berührenden, unisolierten Bereich auf¬ weist, und

- mindestens eine dritte Schalteinrichtung (R3) mit _3π einem ersten mit einem Bezugspotential verbundenen

Anschluß und einem zweiten Anschluß, der in einem ersten, inaktivierten Schaltzustand der dritten Schalteinrichtung (R3) mit der Sicherheitsleitung (4) verbunden ist, während die Spannungsversorgung des Geräts (6) über Phase (10) und Nulleiter (12) gewährleistet ist, und der in einem zweiten, aktivier¬ ten Schaltzustand der ersten Schalteinrichtung (R3) so beschaltet ist, daß die dritte Schalteinrichtung (R3) sich selbständig in aktiviertem Zustand hält, während die Spannungsversorgung des Geräts (6) über Phase (10) und Nulleiter (12) unterbrochen ist.

11.

Schutzschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schalteinrichtung (R3) durch Trennen von Phase (10) und/oder Nulleiter (12) in den inakti¬ vierten Schaltzustand zurückführbar ist.

12.

Schutzschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schalteinrichtung (R3) so ausgebildet ist, daß sie das zugehörige Gerät (6) endgültig von der Spannungsversorgung trennt.

13.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie in dem Gehäuse (24) des der Spannungsversor¬ gung dienenden Steckers (18) des zugehörigen Geräts (6) unterbringbar ist.

14. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schalteinrichtung (R3) als Relais ausge¬ bildet ist, das einen Umschal t-Kontakt (u3) und zwei Öffner-Kontakte (Ö31 und ö32) aufweist. 15.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß der dritten Schalteinrichtung (R3) mit dem Nulleiter (12) der Spannungsversorgung und in dem zweiten, aktivierten Schaltzustand der drit¬ ten Schalteinrichtung (R3) der zweite Anschluß über den Umschal t-Kontakt (u3) und über einen Vorwiderstand (22) mit der Phase (10) verbunden ist.

16.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß der vierten Schalteinrichtung (R4) mit dem Nulleiter (12) der Spannungsversorgung und in dem zweiten, aktivierten Schaltzustand der drit¬ ten Schalteinrichtung (R3) der zweite Anschluß über den Umschal t-Kontakt (u3) und über. einen Transformator (26) mit Spannung versorgt wird.

17.

Schutzschaltung für elektrische Geräte, gekennzeichnet durch

- eine von der Schutzschaltung zu dem zugehörigen elek¬ trischen Gerät (6) verlaufende isolierte Sicherheits¬ leitung (4), wobei die Sicherheitsleitung (4) im Inneren des elektrischen Geräts (6) mindestens einen, stromführende Teile nicht berührenden, unisolierten Bereich (34, 35, 36) aufweist,

- eine fünfte Schalteinrichtung (R5), über die das elektrische Gerät (6) mit der Spannungsversorgung verbindbar ist, und'

-'eine der fünften Schalteinrichtung (R5) zugeordnete, mit der Si cherhei tsl ei tung (4) verbundene sechste Schalteinrichtung (R6). 18.

Schutzschaltung nach • Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen über ein Schaltorgan mit der fünften Schaltein¬ richtung (R5) verbindbaren Energiespeicher (c).

19.

Schutzschaltung nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch eine mit der Spannungsversorgung des elektrischen Ge¬ räts verbundene Versorgungsschaltung u d/oder durch in der Zuleitung zur fünften Schalteinrichtung angeord¬ nete Vorwiderstände (30, 31 ).

20

Schutzschaltung für elektrische Geräte, gekennzeichnet durch mindestens eine Einrichtung zur Erfassung der in der Spannungsversorgung des elektrischen Geräts vorhandenen Spannungen und/oder Ströme.

21.

Schutzschaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der zwischen der mindestens einen Phase (R,S,T) und Nulleiter (N) und/ oder Schutzleiter (SL) liegenden Spannung ausgelegt i st.

22

Schutzschaltung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der zwischen Null- leiter (N) und Schutzleiter (SL) anliegenden Spannung ausgelegt ist. ; - 5 -

23.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, gekennzeichnet durch ein von der Einrichtung steuerbares Schaltorgan, wel¬ ches die von der Spannungsversorgung gelieferte Span¬ nung direkt oder über mindestens eine Schalteinrichtung weiterschaltet.

24. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung, welche die weitergeschalteten Spannungen und/oder Ströme erfaßt.

25

Schutzschaltung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einrichtung Schalteinrichtungen zur Erfassung der zwischen der mindestens einen Phase und dem Nulleiter und/oder dem Schutzleiter und/oder der zwischen Nulleiter und Schutzleiter liegenden Spannun¬ gen aufweist, wobei die Schalteinrichtungen auf eine vorbestimmbare Mindestspannung ansprechen.

26

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, gekennzeichnet durch einen die auf allen Leitungen fließenden Ströme erfas¬ senden Summenwandler.

27.

SchutzschaTtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenwandler mindestens eines der folgenden

Elemente aufweist: eine Schalteinrichtung, einen Über- spannungsableiter, einen Gleichrichter, einen Kondensa- tor, ein Potentiometer zur Einstellung der Ansprechem¬ pfindlichkeit der Einrichtung, und/oder ein Schaltorgan zur Auslösung der Schalteinrichtung, wobei die Schalt¬ einrichtung die Spannungsversorgung des elektrischen Geräts unterbricht, wenn die Summe der erfaßten Ströme ungleich Null und/oder größer einem vorgegebenen Wert i st .

28.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung der auf einer oder mehre¬ ren Leitungen fließenden Ströme, die mindestens eines der folgenden Elemente aufweist: eine um den jeweiligen Leiter verlaufende Spule, eine Schalteinrichtung, ein Schaltorgan zur Auslösung der Schalteinrichtung, einen Überspannungsabi ei ter , einen Gleichrichter, einen Kon¬ densator, ein Potentiometer zur Einstellung der An¬ sprechempfindlichkeit der Schalteinrichtung und/oder einen Abi ei tungswiderstand , wobei die Schalteinrichtung bei Erreichen eines vorbestimmbaren Überstromes auf einer der Leitungen die Spannungsversorgung des elektri¬ schen Geräts unterbricht.

29.

Schutzschaltung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Isol ati onsüberwachungsschal - tung der mindestens einen Phase aufweist.

30.

Schutzschaltung nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung, die die Spannungsversorgung des elektrischen Geräts unterbricht, wenn ein Isola¬ tionsfehler an den Leitungen zu einem Kurzschluß einer der Phasen mit dem Nulleiter und/oder dem Schutzleiter führt, und/oder wenn mindestens eine der Phasen der Spannungsversorgung ausfällt.

31.

Schutzschaltung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Phase zugeordnete gleichartige Verbrau¬ cher ein Nul 1 potenti al geschaffen wird, das an die eine Seite der Schalteinrichtung gelegt wird, dessen andere Seite am Nulleiter und/oder am Schutzleiter 1 i egt .

32.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 20 bis 31, gekennzeichnet durch ein erstes Schaltorgan, welches von den Schalteinrich¬ tungen so ansteuerbar ist, daß die Spannungsversor¬ gung des elektrischen Geräts bei Auftreten eines Feh¬ lers nicht eingeschaltet oder direkt oder über minde¬ stens eine Schalteinrichtung unterbrochen wird.

33.

Schutzschaltung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltorgan durch ein zweites Schaltorgan betätigbar ist.

34.

Schutzschaltung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltorgan im aktivierten Zustand das erste Schaltorgan abschaltet.

35.

Schutzschaltung nach Anspruch 34_; dadurch gekennzeichnet, - -

daß das zweite Schaltorgan im aktivierten Zustand ver¬ riegelbar ist.

36.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, gekennzeichnet durch eine akustische und/oder optische Anzeigeeinrichtung, die mit den Schalteinrichtungen zur Anzeige von Fehlern verbindbar ist.

37.

Schutzschaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzspannung oder die weitergeschaltete Span¬ nung über Sicherheitseinrichtungen an das elektrische Gerät, abgegeben wird.

38.

Schutzschaltung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung mindestens eines der folgenden Elemente. aufwei st :

- mindestens eine Einrichtung zur Erfassung der auf der mindestens einen Phase, dem Nulleiter und/oder dem Schutzleiter fließenden Ströme;

- einen die mindestens eine Phase, den Nulleiter, den Schutzleiter und/oder die Sicherheitsleitung umfassen¬ den Summenwandler;

- eine Einrichtung zur Erfassung der zwischen der Phase und dem Nu! 1 eiter , der Phase und dem Schutzleiter, und/oder zwischen dem Nulleiter und dem Schutzleiter liegenden Spannung;

- eine Einrichtung zur Erfassung von Isolationsfehlern der Leitungen und/oder des Ausfalls der Spannung auf einer oder mehreren Phasen; - eine der Verbindung der Spannungsversorgung mit dem elektrischen Gerät dienende Schalteinrichtung, die von den/dem genannten Elementen ansteuerbar ist.

39.

Schutzschaltung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Nulleiter und der Schutzleiter des elektrischen Geräts auf den Nulleiter des Versorgungsnetzes ge¬ führt werden und

- die Sicherheitseinrichtung ein in der von dem Schutz¬ leiter des Geräts zum Nulleiter des Versorgungsnet¬ zes verlaufenden Leitung vorgesehenes Schaltorgan aufweist, das bei auf dem Schutzleiter auftretenden Fehlerströmen die Spannungsversorgung des elektri¬ schen Geräts direkt oder mittels mindestens einer Schalteinrichtung unterbricht.

40.

Schutzschaltung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung mindestens eines der folgenden Elemente aufweist:

- einen die mindestens eine Phase, und/oder den Nullei¬ ter und/oder den Schutzleiter und/oder die Sicher¬ heitsleitung umfassenden Summenwandler;

- mindestens eine Einrichtung zur Erfassung der zwi¬ schen Phase und Schutzleiter und/oder zwischen Phase und Nulleiter und/oder zwischen den Phasen liegenden Spannungen ;

- ein der Schutzleitung zugeordnetes erstes Schaltor¬ gan zur Erfassung eines Überstromes;

- ein von dem Summenwandler und/oder der Einrichtung und/oder dem ersten Schaltorgan ansteuerbares zweites Schaltorgan zur Verbindung des elektrischen Geräts mit der Spannungsversorgung; - ein drittes Schaltorgan, durch welches im Fehlerfall das zweite Schaltorgan so ansteuerbar ist, daß das elektrische Gerät von der Spannungsversorgung ge¬ trennt wird.

41.

Schutzschaltung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung

- einen temperaturabhängigen Widerstand in der Schutz¬ leitung und

- mindestens ein dem Widerstand zugeordnetes Schaltor¬ gan aufweist, durch welches die Spannungsversorgung des elektrischen Geräts direkt oder über mindestens eine Schalteinrichtung unterbrochen werden kann.

42.

Schutzschaltung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung mit mindestens einer Phase und mit dem Nulleiter verbunden ist, daß zwischen Spannungsversorgung und Sicherheitseinrichtung eine Trenneinrichtung zur galvanischen Trennung der Sicher¬ heitsei nrichtung von dem Versorgungsnetz vorgesehen ist, daß über den Versorgungsleitungen zugeordnete Verbraucher ein künstlicher Nullpunkt geschaffen wird, an den ein erster Anschluß einer Schalteinrichtung ange¬ schlossen ist, deren zweiter Anschluß mit dem elektri¬ schen Gerät verbindbar ist, wobei die Schaltein¬ richtung bei im elektrischen Gerät auftretenden Fehler¬ spannungen für die Unterbrechung der Spannungsversor¬ gung des Geräts sorgt.

43.

Schutzschaltung für elektrische Geräte, die einen Su - menwandler aufweist, gekennzeichnet durch mindestens eine Einrichtung, die dem Summenwandler einen defi'nierten Strom einprägt; und ein von dem im Summenwandler erzeugten Magnetfeld steuerbares Schaltorgan, durch welches ein elektri¬ sches Gerät direkt oder über mindestens eine Schalt¬ einrichtung mit der Spannungsversorgung verbindbar i st.

44.

Schutzschaltung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan durch Unter- und/oder Überspannung in eine Stellung bringbar ist, in welcher die Spannungs

Versorgung des elektrischen Geräts direkt oder über mindestens eine Schalteinrichtung unterbrochen ist.

45.

Schutzschaltung nach Anspruch 43 oder 44, gekennzeichnet durch mindestens eine Einrichtung zur Erfassung der zwischen der mindestens einen Phase, dem Nulleiter und/oder Schutzleiter und/oder zwischen dem Nulleiter und dem Schutzleiter anliegenden Spannungen und/oder den zwi¬ schen den vom Summenwandler zum elektrischen Gerät führenden Leitungen anliegenden Spannungen, wobei die Einrichtung dem Schaltorgan und/oder mindestens einem Schaltelement zugeordnet ist.

46.

Schutzschaltung nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich eine Verbindung zwischen der mindestens einen Phase und dem Nulleiter der Spannungsversorgung und dem Summenwandler besteht, daß neben Phase und

Nulleiter mindestens eine vom Summenwandler zum elektri sehen Gerät verlaufende Sicherheitsleitung vorgesehen i st . 47.

Schutzschaltung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsleitung und/oder der Schutzleiter im Inneren des elektrischen Geräts mindestens einen uniso¬ lierten Bereich nahe eines stromführenden Teils des Geräts aufweist.

48.

Schutzschaltung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsleitung dem Schaltorgan und/oder mindestens einem Schal element so zugeordnet ist, daß die Inbetriebnahme des elektrischen Geräts bei Unter¬ brechung der Sicherheitsl eitung ,ni cht möglich ist und/ oder daß die Spannungsversorgung unterbrochen wird, wenn im Fehlerfall eine leitende Verbindung zwischen der Sicherheitsleitung und spannungsführenden Teilen im Gerät zustande kommt.

49.

Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 43 bis 48, gekennzeichnet durch mindestens eine Isol ati onsüberwachungseinrichtung, die den zum Summenwandler führenden und/oder von diesem ausgehenden Leitungen zugeordnet ist.

50.

Schutzschaltung für ein elektrisches Gerät, die einen Summenwandler aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenwandler mindestens zwei Wicklungen auf¬ weist, die jeweils einer Ader eines zwischen dem Summen¬ wandler und dem elektrischen Gerät verlaufenden Sicher¬ heitsleitung zugeordnet sind. 5 1 .

Schutzschaltung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen jeweils einer Ader der Sicherheits¬ leitung so zugeordnet sind, daß die in den Adern fließenden Ströme sich addierende Magnetfelder ergeben.

52.

Schutzschaltung für elektrische Geräte, gekennzeichnet durch ein Schaltorgan, das bei Feuchtigkeitseinwirkung die Verbindung zwischen der Spannungsversorgung und dem elektrischen Gerät direkt oder über mindestens eine Schalteinrichtung unterbricht.

53.

Schutzschaltung nach Anspruch 52, ^! dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan eine Vorspannung aufweist, die von einem feuchtigkeitsempfindlichen Spannelement aufge¬ hoben wird, wobei die Spanrrkraft des Spannelements bei Feuchtigkeitseinwirkung nachläßt, so daß das Schalt organ auslöst und die Spannungsversorgung des elektri¬ schen Geräts unterbrochen wird.

54.

Schutzschaltung für elektrische Geräte, gekennzeichnet durch eine Kombination der Einrichtungen, die Fehler in dem angeschlossenen elektrischen Gerät erfassen und der

Einrichtungen, die Fehler in der Spannungsversorgung des elektrischen Geräts erfassen.

55. Stecker für ein elektrisches Gerät, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse des Steckers untergebrachte Schutzschal¬ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 54.

56. 05 Steckdose für ein elektrisches Gerät, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse der Steckdose untergebrachte Schutz¬ schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 54.

10 57.

Gehäuse für ein elektrisches Gerät, gekennzeichnet durch eine im Gehäuse untergebrachte Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 54.

15

58.

Schal ei nri chtung , dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 o bis 54 aufweist und daß sie _.bei einem Stromerzeuger oder an einer beliebi¬ gen Stelle in einem Versorgungsnetz zwischen Stromerzeu¬ ger und Verbraucher oder bei einem Verbraucher vorge¬ sehen ist.