EP3360217A1 - Fault current protection device for monitoring an electric load for a vehicle, and method for carrying out a self-test of a fault current sensor - Google Patents

Fault current protection device for monitoring an electric load for a vehicle, and method for carrying out a self-test of a fault current sensor

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Publication number
EP3360217A1
EP3360217A1 EP16766518.1A EP16766518A EP3360217A1 EP 3360217 A1 EP3360217 A1 EP 3360217A1 EP 16766518 A EP16766518 A EP 16766518A EP 3360217 A1 EP3360217 A1 EP 3360217A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fault current
electrical
current sensor
conductor
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP16766518.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Seidler
Michael Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vincorion Advanced Systems GmbH
Original Assignee
Jenoptik Advanced Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jenoptik Advanced Systems GmbH filed Critical Jenoptik Advanced Systems GmbH
Publication of EP3360217A1 publication Critical patent/EP3360217A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • H02H3/334—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control
    • H02H3/335—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control the main function being self testing of the device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H02H1/0076—Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals by superposition on the watched current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/044—Checking correct functioning of protective arrangements, e.g. by simulating a fault

Definitions

  • the present invention relates to a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle, to a residual current device for monitoring an electrical consumer ⁇ chers for a vehicle, to a method for performing a self-test of a fault ⁇ current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle and to a corresponding Computerprogrammpro ⁇ product.
  • a fault current sensor can be equipped to control and return an error message in ⁇ example with additional control and signal lines.
  • An initiation ⁇ tion of a self-test of a fault current sensor can in particular be done manually via a button or via a signal line.
  • the test initiation via zusiger ⁇ Liche signal lines can be done.
  • DE 10 2008 033 148 A1 relates to a residual current device and a procedural ⁇ ren to perform a self-test by a residual current device.
  • the present invention provides a fault current sensor for a residual current device for monitoring a vehicle electrical load, a residual current device for monitoring a vehicle electrical load, a method for performing a self-test of a fault current sensor for a residual current device program product for monitoring an electrical load of a vehicle and to a corresponding Computerpro ⁇ presented according to the main claims.
  • Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
  • a remote fault ⁇ lerstromsensor for a controller of an electrical consumer wherein, for example, power return lines can be used via grounded structures
  • a test initiation tion over a transmitted on a Stromhin can be realized.
  • the error current sensor may be configured to testify in response to the transmitted test signal on the tentatively Stromhintechnisch a fault current intentionally he ⁇ . This sample generated fault current can then be detected by the error ⁇ current sensor and reported via the current to the controller.
  • a remote fault current sensor for example for a heater controller for use in aircraft or in a Schuercontrol ⁇ ler with remote fault current sensor for use in aircraft
  • a circuit-based solution for monitoring an electrical load on an occurrence of a fault current under consideration or taking into account a current feedback via a grounded structure or via bus bars in addition to a circuit-based solution for monitoring an electrical load on an occurrence of a fault current under consideration or taking into account a current feedback via a grounded structure or via bus bars, a functional state and possibly a malfunction of the fault current sensor are detected.
  • an Ini ⁇ ti ist a self-test of a remote leak sensor by means of data transmitted via a Stromhintechnisch signal in particular a modulation of the versor ⁇ supply voltage can be realized, so that no additional signals or control lines for triggering the self-test can.
  • a test initiation in particular by means of supply voltage modulation
  • a functional test of the fault current detection can be carried out.
  • Such a test function can expand a range of functions of the controller to the monitoring of a fault current occurring in a direction Schlos ⁇ Senen load and functional testing of the deposed error ⁇ current sensors without additional wiring and interface costs he ⁇ possible.
  • the proposed fault current sensor can represent a simple, robust and cost-effective circuit, which can be installed without additional wiring in front of a protected, ins ⁇ particular heated component and, for example, regularly checked for correct operation.
  • residual current protection and self-test can be achieved while avoiding additional wiring effort, which can make possible, especially for aircraft, an advantageous weight saving in terms of economic considerations.
  • a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle comprises the following features: an electrical circuit for detecting a test signal in an electrical forward conductor, which is controlled by a control device for controlling the electrical load to the represents electrical load passing conductor, wherein the test signal represents a request to perform a self-test of the fault current sensor; a fault current generating device for generating a test fault current in an electrical return conductor which leads away from the electrical load in response to the detected test signal; a measuring device for measuring a differential current between a first electrical current ⁇ rule in the electric forward conductor and a second electrical current in the electrical return conductor; and a signaling device for reporting at least the test fault current to the control device via the forward conductor depending on a comparison of the measured differential current with a threshold value.
  • the residual current device can be referred to as a so-called Fl-switch or fault ⁇ current circuit breaker.
  • the fault current sensor and the control device may be parts of the residual current device.
  • the fault ⁇ current sensor, as well as the residual current protection device in particular in a power ⁇ vehicle, for example, in an aircraft used.
  • the electrical Ver ⁇ consumers can be designed, for example, as a heater or other load.
  • the fault current sensor may be electrically connected between the control device and the electrical load.
  • the fault current protective device for example, formed of electrical consumers, or be laid ⁇ see also for monitoring a plurality.
  • the fault current sensor may be at least the test leakage current in a self ⁇ test mode from a time of recognizing the Testsig ⁇ Nalles to a time of reporting.
  • the test signal may thus represent a trigger in response to which the fault current sensor may perform the self-test.
  • the electrical circuit may be configured to detect a modulation of an electrical voltage on the forward conductor from the control device as the test signal.
  • the modulation may have a modulation pattern, and ⁇ additionally or alternatively, a different modulation characteristic, which is recognized as a test signal for the electrical circuit.
  • the fault current generating device can have a fault current switch for switching an electrical resistance to generate fault current.
  • the electrical resistance can be electrically conductively connected to the return conductor.
  • the error current switch may be formed to connect in a closed circuit position ⁇ the electrical resistance electrically connected to the forward conductor.
  • the fault current switch and the electrical resistance may be configured to generate the test fault current.
  • the notification device may be configured to report the fault current and test zusharm ⁇ Lich or alternatively a caused by the electrical load error ⁇ current using a current amplitude modulation on the forward conductor to the control device.
  • the measuring device can be designed to measure egg ⁇ NEN differential current, which is caused by the fault current test and additionally or alternatively an electrical load caused by the fault current.
  • the measuring device may be configured to measure a differential current which is caused by an induced by the electrical ⁇ rule consumer fault current, wherein the signaling device may be adapted to the induced by the electrical load fault current to to report the forward conductor to the control device.
  • the measuring device may be configured to measure a differential current which is caused by the test leakage current, wherein the notification device may be configured to report the test residual current in the go conductor to the Steuervorrich ⁇ processing.
  • the signaling device can also have a switch for connecting a defined load.
  • the defined load with the return conductor can be electrically conductive verbun ⁇ the.
  • the switch can be designed to connect the defined load in an electrically closed manner to the forward conductor in a closed switching position.
  • the load can remain switched on.
  • a resulting sum current of a load current and ei ⁇ nem current of the load defined may be above a portion representing a versor ⁇ supply current range of the electrical consumer, and may be interpreted by the control device as the occurrence of a detected fault current.
  • Such an embodiment has the advantage that a fault current case can be reported safely unkompli ⁇ ed and.
  • the electrical circuit may be configured to perform the comparison of the measured differential current with the threshold.
  • the electrical circuit may be additionally designed to perform additional functions for the fault current sensor.
  • a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle, the residual current device having fol ⁇ ing features: an embodiment of the above-mentioned fault current sensor; and a control device for controlling the electrical load, wherein the Steuervor ⁇ direction and the fault current sensor are electrically conductively connected or connected at least by means of the Hinleiters.
  • an embodiment of the above-mentioned residual current sensor can be advantageously used or used to detect a fault current with respect to the electrical load or to he ⁇ summarized and to enable a self-test of the fault current sensor.
  • the tax advantage ⁇ direction can also be configured to break an electric current flow through the electric load in response to a reported error current to be ⁇ .
  • the control device may be configured to transmit the test signal via the electrical forward conductor to the fault current sensor.
  • the control device may be designed to moderate an electrical voltage of the electrical Hinleiters.
  • the controller and the leak sensor may be housed separately vonei ⁇ Nander.
  • the fault current sensor can be arranged outside a housing of the control device.
  • a housing of the control device and a housing of the fault current sensor can be arranged separately from one another.
  • the error rate sensor can one go conductor input terminal for connection to a control device-side portion of Hinleiters, a Hinleiter- output port for connection to a load-side section of the Hinleiters, a return conductor input terminal for connection to a load-side from ⁇ section of the return line and a return line-output terminal for Having connection to a structure-side portion of the return conductor.
  • the control device side from the cut ⁇ Hinleiters represents a section of the Hinleiters, by means of which the fault current sensor and the control device be electrically conductively connected together or are connected.
  • the consumer-side section of the Hinleiters represents a portion of the Hinleiters, by means of which the fault current sensor and the electrical load can be electrically connected or connected to each other.
  • the consumer ⁇ cher nie portion of the return conductor represents a section of the return conductor, by means of which the fault current sensor and the electrical loads are electrically conductively connectable or connected to each other.
  • the structure side portion of the remindlei ⁇ ters represents a section of the return conductor, by means of which the error ⁇ current sensor is connected via a structural element of the vehicle to the control device a binding ⁇ bar or connected.
  • the error ⁇ current sensor can be arranged in a simple and inexpensive manner offset from the control device or can be.
  • the control device-side section of the Hinleiters can be at least as long as the consumer-side section of the Hinleiters.
  • the fault current sensor may be spaced a greater distance from the control device than from the electrical load.
  • Such an embodiment has the advantage that a Feh ⁇ lerstrom can be determined safely and ver ⁇ brauchernah even with current feedback via a grounded vehicle structure.
  • control device can have at least one output connection for connection to the control device-side section of the Hinleiters and an input connection for connection to another structure-side section of the return conductor.
  • additional structure side portion and the structure side from ⁇ can cut of the return conductor via a structural element of the vehicle electrically conductive MITEI ⁇ Nander connectable or connected.
  • the structural element can be grounded and be formed from an electrical material.
  • the control device can also have further connections for connection to an electrical voltage source or current source.
  • a method for performing a self-test of a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle, the method comprising the following steps:
  • test signal Detecting a test signal in an electrical supply conductor leading to the electrical load hinlei ⁇ tet by a control device for controlling the electrical consumer, wherein the test signal represents a request for performing a self-test of the Def ⁇ lerstromsensors;
  • the method may be advantageously carried out in conjunction with or using one embodiment of the above leakage current sensor or also an embodiment of the above-mentioned residual current protective device.
  • a device is also presented, which is designed to carry out, control and / or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in
  • the apparatus may be configured to read in input signals and determine and provide output signals using the input signals.
  • Input signal can represent, for example, a readable via an input interface of the device sensor signal.
  • An output signal may represent a control signal or a data signal that may be provided at an output interface of the device.
  • the apparatus may be configured to determine the output signals using a processing instruction implemented in hardware or software.
  • the device may alternatively comprise a logic circuit, an integrated circuit or a software module and for example be realized as a diskre ⁇ th component or be comprised of a discrete component.
  • Another advantage is a computer program product or computer program with Pro ⁇ program code that can be stored on a machine-readable medium or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory. If the program product or program running on a computer or a device, the program product or program can tion for carrying, implementation and / or control of the steps of the method according to one of the embodiments described before ⁇ standing be used.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the heated component of Fig. 1;
  • FIG. 3 is a schematic representation of a vehicle with a residual current device according to an embodiment
  • FIG. 4 is a schematic representation of a residual current device according to egg ⁇ nem embodiment and an electrical load for a vehicle.
  • FIG. 5 is a schematic representation of a fault current sensor for a residual current device according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart of a method according to an exemplary embodiment.
  • Onboard electrical networks in particular in aircraft, for example, constructed such that a plurality of loads are supplied with a forward conductor and single-pole electrical connection and passed the Wegflie ⁇ sequent current through a structure or vehicle structure and thus, a separate return conductor for each load is saved.
  • Fig. 1 shows a schematic diagram of a heater controller 100 and a heater controller 100 and a heated component 1 10.
  • Heater controller 100 ⁇ the example in aircraft for monitoring and performance-related Ansteue- tion heated components 1 10, such as floor plates or water pipes, are used.
  • An electrical connection between the heater controller 1 00 and the heated compo ⁇ nent 1 10 is carried out in aircraft usually unipolar via a forward conductor 1 20.
  • a return of the electrical current from the heated component 1 10 to the Hei ⁇ zercontroller 100 is carried out by a structural connection 1 30th or connection via a structure. Alternatively, the return can also be done via manifolds.
  • both the heater controller 100 and the heated component 1100 have at least one structure connection 130.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a heater controller 100 and a heater controller 100 and a heated component 1 10.
  • Heater controller 100 ⁇ the example in aircraft for monitoring and performance-related Ansteue- tion heated components 1 10, such as floor plates or water pipes
  • the heater controller 100 further includes supply terminals 140 for a supply voltage of the heater controller 100.
  • the Bankercon ⁇ troller 1 00 includes a current sensor 150 and an output switch 1 60th
  • the heated component 1 1 0 has a heater 170, which represents an electrical consumer regar ⁇ .
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the heated component 110 of FIG. 1.
  • the forward conductor are shown in FIG. 2 1 and 20 from the heated component 1 10, the structural ⁇ turan-circuits 130, the heater 1 70 and a return line 280 and shown symbolically an error ⁇ current 290th
  • the return conductor 280 extends from the heater 1 70 to one of the structural connections 130.
  • FIG 3 shows a schematic representation of a vehicle 300 with a residual current device 310 according to one exemplary embodiment.
  • the residual current device 31 0 is designed to monitor an electrical load of the vehicle 300 to a fault current.
  • the residual current device 310 has a control device 320 and a fault current sensor 330 for this purpose.
  • the vehicle 300 has the residual current device 310, an electrical load 340 and a grounded, electrically conductive structure 350 or a grounded, electrically conductive structural element 350 of the vehicle 300.
  • the controller 320 of the residual current device 310 is configured to control the electrical load 340.
  • the fault current sensor 330 is electrically connected between the control device 320 and the electrical load 340.
  • the control device 320, the fault current sensor 330 and the electrical loads 340 are in accordance with the example shown in Fig. 3 embodiment by means of an electrical ⁇ rule Hinleiters and an electrical return conductor are electrically conductively verbun ⁇ .
  • the electrical forward conductor has a control-device-side section 362 between the control device 320 and the fault current sensor 330 and a load-side section 364 between the fault current sensor 330 and the electrical load 340.
  • the electrical return conductor comprises a load-side portion 372 between the electric load 340 and the error ⁇ current sensor 330, a structure-side portion 374 between the fault current sensor 330 and the vehicle structure 350, and another structure side portion 376 between the vehicle structure 350 and the controller 320.
  • the fault current sensor 330 includes the fault current generator 332 and the electric circuit 334.
  • the fault current sensor 330 is subsequently un ⁇ ter reference to Fig. 4 and Fig. 5 illustrates in more detail.
  • the electrical circuit 334 of the fault current sensor 330 is configured to detect a test ⁇ signal via the control apparatus side portion 362 of the Hinleiters is transmitted from the control device 320.
  • the test signal represents here a request for initiating and / or performing a self-test of the error ⁇ current sensor 330.
  • the controller 320 is configured to transmit the test signal via the control apparatus side portion 362 of the Hinleiters to the error ⁇ current sensor 330th
  • the error power generating device 332 of the error ⁇ current sensor 330 is adapted to generate in response to said detected by the electrical switch 334 ⁇ tung test signal a test fault current.
  • the error ⁇ power generating device 332 is configured to generate the intentional test fault current in the return conductor 372, 374, 376, the wicks of the electrical load 340.
  • the electrical circuit 334 of the error ⁇ current sensor 330 is formed to detect a modulation of an electrical voltage on the control-device side portion 362 of the Hinleiters as the test signal.
  • the control device 320 is designed to modulate the electrical voltage on the control-device-side section 362 of the Hinleiters to transmit the test signal.
  • Fig. 4 is a schematic illustration of a fault-current protection device 310 shows ge ⁇ Mäss one embodiment. Furthermore, an electrical load 340 for a vehicle is shown.
  • the fault-current protection device 310 is the error ⁇ current device of FIG. 3 or a similar fault-current protection device.
  • the fault current protective device is configured 310 to monitor the electrical consumers Ver ⁇ 340th
  • the residual current device 310 can be used in the driving ⁇ imaging of FIG. 3 or a similar vehicle.
  • the error ⁇ current device 310 is disposed in the vehicle in FIG. 3.
  • the display of the fault current protection device 310 in Fig. 4 corresponds in principle to the presentation of the fault current protective device of FIG. 3 with the exception that shown by the control device 320 further includes a current sensor 422, an output switch 424, structural ⁇ turan circuits 426 and supply terminals 428 that from the error ⁇ current sensor 330 further includes a measuring device 432 is shown that is electrical Ver ⁇ consumers 340 out ⁇ leads as a heater or heating element for a heated component 440 that a symbolically illustrated fault current 442 to a component fabric port 444 of the heated component 440 is shown and that a return conductor structure connection 474 is shown.
  • the fault current sensor 330 From the fault current sensor 330, the measuring device 432 and the electrical circuit 334 are shown according to the abroadsbei ⁇ game shown in FIG. 4, which may also be referred to as electronics 334.
  • the electrical circuit 334 corresponds to the electrical circuit of FIG. 3.
  • the fault current sensor 330 also includes the fault current generating device of FIG. 3 and a signaling device.
  • the measuring device 432 is adapted to a differential current between a ers ⁇ th electric current in the electrical supply conductor, the hinmony from the control device 320 for controlling the electrical load 340 to the electrical load 340, more specifically, in the control apparatus side portion 362 of the Hinleiters, and a second electrical current in the electrical return conductor 372, 374 to mes ⁇ sen, which leads away from the electrical load 340.
  • the differential current 440 is generated by the test fault current, the current sensor by the error power generating device of the error 330, and / or by the fault current 442 due to a ⁇ extraneous error did, for example, the electrical load 340 and the heated component physicallyrufbar.
  • the signaling device of the fault current sensor 330 is designed to report the test fault current and / or the fault current 442 to the control device 320 via the forward conductor, specifically the control device side section 362 of the Hinleiters, depending on the comparison of the measured differential current with the threshold.
  • the notification device is adapted to the error ⁇ stream 442 and / or the test fault current using a Stromamplitudenmo- dulation on the go conductor, in particular the control device side portion 362 of the Hinleiters to report to the control device 320th
  • the reporting device is adapted to the fault current 442 and / or the test leakage current by modulating a high-frequency data signal on the forward conductor, in particular the control device side portion 362 of the Hinleiters to report to the control device 320th
  • the electrical circuit 334 is configured to perform the comparison of the measured differential current with a threshold value.
  • the controller 320 which may also be referred to as a heater controller, includes the current sensor 422, the output switch 424, the structure terminals 426, and the supply terminals 428, according to the embodiment illustrated in FIG. 4.
  • the current sensor 422 and the output switch 424 are connected to the control device-side section 362 of the Hinleiters, which can also be referred to as a single-pole electrical connection.
  • the current sensor 422 is configured to detect an electric current in the forward conductor.
  • the output switch 424 is formed from ⁇ to interrupt an electric current flow in the Hinleiter.
  • the control ⁇ device 320 also includes an output terminal for connection to the tax regulations direction side portion 362 of the Hinleiters.
  • the current sensor 422 is electrically connected between the output switch 424 and the output terminal.
  • the control device 320 can be connected to the structure-side section of the return conductor or directly to the structural element. At least ei ⁇ ner of structural connections 426 represents one input terminal for at ⁇ circuit to the other structure-side portion of the return line or directly to the structural element. About the supply terminals 428, an electrical voltage to the forward conductor and the return conductor can be applied. In other words, a the residual current device 310 and the heated component 440 to the electrical consumer ⁇ cher 340 exhibiting system via the supply terminals 428 with electric Leis ⁇ tung supplied or can be connected to an electrical power source.
  • the control device 320 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 4 has an electrical evaluation circuit for evaluating the fault current 442 reported by the fault current sensor 330. Additionally or alternatively , the control device 320 has a receiving circuit for receiving the fault current 442 reported by the fault current sensor 330.
  • the heated component 440 has the electrical load 340 or heater 340 and the component structure connection 444.
  • the component structure connection 444 serves, for example, a grounding of the heated component 440.
  • the heated component 440 is connected to a driving ⁇ generating structure or the structural element of the vehicle.
  • the return conductor structure connection 474 of the structure side section 374 of the rear ⁇ conductor can be connected to the structural element of the vehicle.
  • the Return conductor structure connection 474 may also be part of fault current sensor 330.
  • the structure side portion 374 of the return conductor and at least one of the structure at ⁇ connections 426 of the control device 320 electrically conductively connected or the structural element of the vehicle connected with each other.
  • control device 320 and the fault current sensor 330 are housed separately from each other according to the embodiment shown here.
  • the control device 320 includes a first housing and the fault current sensor 330, a separate second housing spaced vonei ⁇ Nander or are arranged separately.
  • 362 of the Hinleiters is at least as long as the load-side section 364 of the Hinleiters according to the ge ⁇ showed in Fig. 4 embodiment, the control device-side portion. In this case, a length of the control device-side section 362 of the Hinleiters only be ⁇ playfully about 1 meter.
  • the error current sensor 330 which is the control device 320, for example, a heater controller 320, associated with, but submit from the same sets ⁇ and close to the monitored electrical load 340, typically an electric heater, is disposed formed, inter alia, to to monitor a load current in the forward and return conductors to this electrical load 340 to the occurrence of a differential current, an electrical supply of the fault current sensor 330 is made from the forward conductor, which is designed for example as a single-pole electrical connection to the monitored load 340.
  • the fault current sensor 330 manipulates the current flowing in the forward conductor of the current ⁇ art that said upstream control device 320 detects a fault in the electrical load 340, and this can turn off.
  • error ⁇ current sensor 330 are monitored.
  • the fault current sensor 330 is to be monitored, for example, directly on the placed heated component 440 and the way of the return conductor to the heated component 440 are performed by the fault current sensor 330 toward ⁇ .
  • an error current in the fault current sensor 330 indirectly by comparing the return current flowing in the outward and the return conductors or components at ⁇ circuits detected in the electric circuit 334 and electronics 334 rated and from a certain fault current value, z. B.
  • the control device 320 has the evaluation device to a technical device which is adapted to such a feedback schemewer ⁇ th, and then the heated component 440 via a mechanical or electromechanical ⁇ African output switch 424, for example, single-pole permanently disable.
  • a Ener ⁇ giemers of the remote controller 320 from the heater leak sensor 330 is tolei ⁇ tet or derivable from a supply voltage of the component to be monitored heated 440th Not only the feedback from the fault current sensor 330 to the Hei ⁇ zercontroller 320, but also the transmission of the test signal from the Schuercontrol ⁇ ler 320 to the fault current sensor 330 via the Hinleiter or a supply voltage line for the heated component 440, so in particular no additional ⁇ electrical connections are required.
  • a detected fault current 442 the fault current sensor 330 reports to the heater controller 320 via the Hinleiter or the supply line, preferably by changing a current amplitude. Such a change or current change is detected by a ⁇ already be arranged in the heater controller 320 output current sensor, and is made ⁇ cycled to shut off the heated component 440th
  • Fig. 5 shows a schematic view of a leak sensor 330 for error ⁇ current device according to one embodiment.
  • the fault current sensor 330 is, this is the fault current sensor, the fault current protective device of FIG. 4 or a similar fault current sensor, wherein the Kingsstromerzeu ⁇ constriction device and an embodiment of the signaling device of the error ⁇ current sensor 330 are shown in greater detail in Fig. 5.
  • the fault current sensor 330 including the fault current generator 332, the electric circuit 334 and the measuring device 432, the driver side portion 362 of the ladder, the consumer side portion 364 of the ladder, the load side portion 372 of the return conductor, the structure side portion 374 of FIG Return conductor, the return conductor structure terminal 474, further a defined load 538 and a load switch 540 or switch 540 for load switching the message device of Feh ⁇ lerstromsensors 330 and finally an electrical resistance 580 and a fault ⁇ current switch 590 of the fault current generating device 332 shown.
  • the fault current sensor 330 has the fault current generating device 332, which has the electrical resistance 580 and the fault current switch 590, the electrical current. circuit 334, the measuring device 432 and the signaling device having the load switch 540 and the defined load 538.
  • the fault current generator 332 includes the electrical resistance 580 and the fault current switch 590.
  • the fault current switch 590 is configured to turn on the electrical resistance 580 to generate the test fault current.
  • the elekt ⁇ generic resistor 580 is electrically connected to the return conductor 372, 374 connected.
  • the fault current switch 590 is designed to electrically connect the electrical resistance 580 to the outgoing conductor 362, 364 in a closed switching position. In this way the test fault current can be generated.
  • the signaling device of the fault current sensor 330 has the load switch 540 and the defined load 538.
  • the defined load 538 is electrically connected to the return conductor verbun ⁇ or between a terminal of the load switch 540 and the return conductor maral ⁇ tet.
  • the load switch 540 is designed to connect the defined load 538 with the outgoing conductor 362, 364 in a closed switching position.
  • a current change by means of the load switch 540 which may be designed as a mechanical or elekt ⁇ ronic switch, generated in the fault current sensor 330 that the arranged in the fault current sensor 330 defined load 538 is switched on.
  • electrical circuit 334 or additional circuitry or electronics 334 is configured to provide an electrical clamping ⁇ voltage on the forward conductor 362, 364 of the monitoring at the electrical load to the test signal in the form of a defined modulation by the upstream Steuervorrich ⁇ tion is generated to monitor.
  • This provides an additional function within the electrical circuit 334 constitute Where such a supply voltage modulation detected as a test signal.
  • the fault current sensor 330 generates by an internal auxiliary ⁇ circuit in the form of the error power generating device 332 a test leakage current, which the measuring apparatus 432, in turn, recognizes as a differential current.
  • the load current is then manipulated, thus also in the case of the test fault current, by the signaling device of the fault current sensor 330 in such a way that the upstream control device recognizes this as an error message by the fault current sensor 330.
  • the fault current sensor 330 has a Hinleiter- input terminal for connection to the control device side portion 362 of the Hinleiters, a Hinleiter-output terminal for connection to the consumer-side portion 364 Hinleiters, a return conductor input terminal for connection to the consumer-side portion 372 of the return conductor and a Return conductor output terminal for connection to the structure-side section 374 of the return conductor.
  • FIG. 6 shows a flow chart of a method 600 for carrying out a self-test of a fault current sensor according to one exemplary embodiment.
  • the method 600 is to be effected from ⁇ feasible to perform a self-test or a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load on a vehicle of the same implementation.
  • the method 600 is to perform a self-test of a fault current sensor in conjunction with or using the fault current sensor of any of FIGS. 3-5 or a similar fault current sensor, or in conjunction with or using a fault current protection device of any one of FIGS 4 or a similar error ⁇ current protection device executable.
  • the method 600 for performing a self-test of a residual-current sensor has ei ⁇ NEN step 610 of detecting a test signal in an electrical supply conductor, the hinmony by a control device for controlling the electrical load to the electrical ⁇ 's consumers.
  • the test signal represents a prompt to perform ⁇ perform a self-test of the leak sensor.
  • a subsequent step 620 of generating a test fault current is generated in an electrical return conductor which diverts from the electrical load in response to the detected test signal.
  • step 630 of measuring a differential current between a ⁇ ers th electric current in the electric forward conductor and a second electrical current in the electrical return conductor is measured.
  • step 640 of reporting is reported depending on a comparison of the measured current difference with a threshold value of at least the test residual current over the forward conductor to the Steuervorrich ⁇ processing.
  • a step of comparing the measured differential current with a threshold value may also be performed between the step 630 of the measurement and the step 640 of the reporting, in order to detect or determine a presence of a fault current.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read such that the exemplary embodiment according to one embodiment either the first feature and the second feature and according to another embodiment either has only the first feature or only the second feature.

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Abstract

The invention relates to a fault current sensor (330) for a fault current protection device (310) for monitoring an electric load (340) for a vehicle (300). The fault current sensor (330) has an electric circuit (334) for detecting a test signal in an electric forward conductor (362, 364), which conducts from a controller (320) for controlling the electric load (340) to the electric load (340). The test signal represents a request to carry out a self-test of the fault current sensor (330). The fault current sensor (330) also has a fault current generating device (332) for generating a test fault current in an electric return conductor (372, 374, 276), which conducts away from the electric load (340), in response to the detected test signal. The fault current sensor (330) further has a measuring device for measuring a differential current between a first electric current in the electric forward conductor (362, 364) and a second electric current in the electric return conductor (372, 374, 376), and the fault current sensor (330) also has a reporting device for reporting at least one test fault current to the controller (320) via the forward conductor (362, 364) on the basis of a comparison between the measured differential current and a threshold.

Description

FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNG ZUM ÜBERWACHEN EINES ELEKTRISCHEN VERBRAUCHERS FÜR EIN FAHRZEUG UND VERFAHREN ZUM DURCHFÜHREN EINES SELBSTTESTS EINES FEHLERSTROMSENSORS  FAILURE CURRENT PROTECTION DEVICE FOR MONITORING AN ELECTRICAL CONSUMER FOR A VEHICLE AND METHOD FOR CARRYING OUT A SELF-TEST OF AN ERROR CURRENT SENSOR
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fehlerstromsensor für eine Fehlerstrom- Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug, auf eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrau¬ chers für ein Fahrzeug, auf ein Verfahren zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehler¬ stromsensors für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammpro¬ dukt. The present invention relates to a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle, to a residual current device for monitoring an electrical consumer ¬ chers for a vehicle, to a method for performing a self-test of a fault ¬ current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle and to a corresponding Computerprogrammpro ¬ product.
Ein Fehlerstromsensor kann zur Ansteuerung und zur Rückgabe einer Fehlermeldung bei¬ spielsweise mit zusätzlichen Steuer- und Signalleitungen ausgestattet sein. Eine Initiie¬ rung eines Selbsttests eines Fehlerstrom Sensors kann insbesondere manuell über einen Taster oder über eine Signalleitung erfolgen. Hierbei kann die Testinitiierung über zusätz¬ liche Signalleitungen erfolgen. A fault current sensor can be equipped to control and return an error message in ¬ example with additional control and signal lines. An initiation ¬ tion of a self-test of a fault current sensor can in particular be done manually via a button or via a signal line. Here, the test initiation via zusätz ¬ Liche signal lines can be done.
Die DE 10 2008 033 148 A1 betrifft eine Fehlerstromschutzeinrichtung sowie ein Verfah¬ ren zum Durchführen eines Selbsttests durch eine Fehlerstromschutzeinrichtung. DE 10 2008 033 148 A1 relates to a residual current device and a procedural ¬ ren to perform a self-test by a residual current device.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung ein Fehlerstromsensor für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug, eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromsensors für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug sowie ein entsprechendes Computerpro¬ grammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann bei einem abgesetzten Feh¬ lerstromsensor für einen Controller eines elektrischen Verbrauchers, wobei beispielsweise Stromrückleitungen über geerdete Strukturen genutzt werden können, eine Testinitiie- rung über ein auf einer Stromhinleitung übertragenes Testsignal realisiert werden. Dabei kann der Fehlerstromsensor ausgebildet sein, um ansprechend auf das über die Stromhinleitung übertragene Testsignal probehalber einen Fehlerstrom absichtlich zu er¬ zeugen. Dieser probehalber erzeugte Fehlerstrom kann dann mittels des Fehler¬ stromsensors erfasst und über die Stromhinleitung an den Controller gemeldet werden. Against this background, the present invention provides a fault current sensor for a residual current device for monitoring a vehicle electrical load, a residual current device for monitoring a vehicle electrical load, a method for performing a self-test of a fault current sensor for a residual current device program product for monitoring an electrical load of a vehicle and to a corresponding Computerpro ¬ presented according to the main claims. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description. According to embodiments of the present invention, in a remote fault ¬ lerstromsensor for a controller of an electrical consumer, wherein, for example, power return lines can be used via grounded structures, a test initiation tion over a transmitted on a Stromhinleitung test signal can be realized. The error current sensor may be configured to testify in response to the transmitted test signal on the tentatively Stromhinleitung a fault current intentionally he ¬. This sample generated fault current can then be detected by the error ¬ current sensor and reported via the current to the controller.
Anders ausgedrückt können bei einem abgesetzten Fehlerstromsensor, beispielsweise für einen Heizercontroller für einen Einsatz in Luftfahrzeugen bzw. bei einem Heizercontrol¬ ler mit abgesetztem Fehlerstromsensor für den Einsatz in Luftfahrzeugen, zusätzlich zu einer schaltungsmäßigen Lösung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers auf ein Auftreten eines Fehlerstromes unter Beachtung oder Berücksichtigung einer Strom¬ rückführung über eine geerdete Struktur oder über Sammelleiter, ein Funktionszustand und ggf. ein Funktionsausfall des Fehlerstromsensors erkannt werden. In other words, in a remote fault current sensor, for example for a heater controller for use in aircraft or in a Heizercontrol ¬ ler with remote fault current sensor for use in aircraft, in addition to a circuit-based solution for monitoring an electrical load on an occurrence of a fault current under consideration or taking into account a current feedback via a grounded structure or via bus bars, a functional state and possibly a malfunction of the fault current sensor are detected.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Ini¬ tiierung eines Selbsttests eines abgesetzten Fehlerstromsensors mittels eines über eine Stromhinleitung übertragenen Signals, insbesondere über eine Modulation der Versor¬ gungsspannung, realisiert werden, so dass auf zusätzliche Signal- oder Steuerleitungen zum Auslösen des Selbsttests verzichtet werden kann. Somit kann anders ausgedrückt durch eine insbesondere mittels Versorgungsspannungsmodulation erfolgende Testiniti- ierung in einem abgesetzten Fehlerstromsensor ein Funktionstest der Fehlerstromerfas¬ sung durchgeführt werden. Eine solche Testfunktion kann einen Funktionsumfang des Controllers um die Überwachung eines auftretenden Fehlerstromes in einer angeschlos¬ senen Last erweitern und eine Funktionsüberprüfung des abgesetzten Fehler¬ stromsensors ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand und Schnittstellenaufwand er¬ möglichen . Advantageously, according to embodiments of the present invention, an Ini ¬ tiierung a self-test of a remote leak sensor by means of data transmitted via a Stromhinleitung signal, in particular a modulation of the versor ¬ supply voltage can be realized, so that no additional signals or control lines for triggering the self-test can. Thus, in other words, by carrying out a test initiation, in particular by means of supply voltage modulation, in a remote fault current sensor, a functional test of the fault current detection can be carried out. Such a test function can expand a range of functions of the controller to the monitoring of a fault current occurring in a direction Schlos ¬ Senen load and functional testing of the deposed error ¬ current sensors without additional wiring and interface costs he ¬ possible.
Der vorgeschlagene Fehlerstromsensor kann eine einfache, robuste und kostengünstige Schaltung repräsentieren, die ohne zusätzliche Verdrahtung vor eine zu schützende, ins¬ besondere beheizte, Komponente eingebaut und beispielsweise regelmäßig auf korrekte Funktion geprüft werden kann. Somit können Fehlerstromschutz und Selbsttest unter Vermeidung zusätzlichen Verdrahtungsaufwands erreicht werden, was insbesondere auch bei Luftfahrzeugen eine hinsichtlich Wirtschaftlichkeitserwägungen vorteilhafte Gewichtseinsparung ermöglichen kann. Es wird ein Fehlerstromsensor für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei der Fehlerstromsensor folgende Merkmale aufweist: eine elektrische Schaltung zum Erkennen eines Testsignals in einem elektrischen Hinleiter, der einen von einer Steuervorrichtung zum Steuern des elektrischen Verbrauchers zu dem elektrischen Verbraucher hinleitenden Leiter repräsentiert, wobei das Testsignal eine Aufforderung zum Durchführen eines Selbsttests des Fehlerstromsensors repräsentiert; eine Fehlerstromerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Testfehlerstroms in einem elektrischen Rückleiter, der von dem elektrischen Verbraucher wegleitet, ansprechend auf das erkannte Testsignal; eine Messvorrichtung zum Messen eines Differenzstroms zwischen einem ersten elektri¬ schen Strom in dem elektrischen Hinleiter und einem zweiten elektrischen Strom in dem elektrischen Rückleiter; und eine Meldevorrichtung zum Melden zumindest des Testfehlerstroms an die Steuervorrich- tung über den Hinleiter abhängig von einem Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit einem Schwellenwert. The proposed fault current sensor can represent a simple, robust and cost-effective circuit, which can be installed without additional wiring in front of a protected, ins ¬ particular heated component and, for example, regularly checked for correct operation. Thus, residual current protection and self-test can be achieved while avoiding additional wiring effort, which can make possible, especially for aircraft, an advantageous weight saving in terms of economic considerations. A fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle is presented, wherein the fault current sensor comprises the following features: an electrical circuit for detecting a test signal in an electrical forward conductor, which is controlled by a control device for controlling the electrical load to the represents electrical load passing conductor, wherein the test signal represents a request to perform a self-test of the fault current sensor; a fault current generating device for generating a test fault current in an electrical return conductor which leads away from the electrical load in response to the detected test signal; a measuring device for measuring a differential current between a first electrical current ¬ rule in the electric forward conductor and a second electrical current in the electrical return conductor; and a signaling device for reporting at least the test fault current to the control device via the forward conductor depending on a comparison of the measured differential current with a threshold value.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann als ein sogenannter Fl-Schalter oder Fehler¬ stromschutzschalter bezeichnet werden. Der Fehlerstromsensor und die Steuervorrich- tung können Teile der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung sein. Dabei kann der Fehler¬ stromsensor, wie auch die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, insbesondere in einem Kraft¬ fahrzeug, beispielsweise in einem Luftfahrzeug, eingesetzt werden. Der elektrische Ver¬ braucher kann zum Beispiel als ein Heizer oder eine andere Last ausgeführt sein. Der Fehlerstromsensor kann elektrisch zwischen die Steuervorrichtung und den elektrischen Ver- braucher geschaltet sein. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann beispielsweise auch zum Überwachen einer Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern ausgebildet oder vorge¬ sehen sein. Der Fehlerstromsensor kann von einem Zeitpunkt des Erkennens des Testsig¬ nals bis zu einem Zeitpunkt des Meldens zumindest des Testfehlerstroms in einem Selbst¬ testmodus sein. Das Testsignal kann somit einen Trigger darstellen, ansprechend auf den der Fehlerstromsensor den Selbsttest durchführen kann. Gemäß einer Ausführungsform kann die elektrische Schaltung ausgebildet sein, um eine Modulation einer elektrischen Spannung auf dem Hinleiter von der Steuervorrichtung als das Testsignal zu erkennen. Dabei kann die Modulation ein Modulationsmuster und zu¬ sätzlich oder alternativ eine andere Modulationseigenschaft aufweisen, welche für die elektrische Schaltung als Testsignal erkennbar ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass keine zusätzliche Leitung für das Testsignal benötigt wird und die Übermittlung und Erkennung des Testsignals auf einfache und zuverlässige Weise realisiert werden kann . Ferner kann die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung einen Fehlerstromschalter zum Zu¬ schalten eines elektrischen Widerstands zur Fehlerstromerzeugung aufweisen. Hierbei kann der elektrische Widerstand mit dem Rückleiter elektrisch leitend verbunden sein. Dabei kann der Fehlerstromschalter ausgebildet sein, um in einer geschlossenen Schalt¬ stellung den elektrischen Widerstand elektrisch leitend mit dem Hinleiter zu verbinden. Anders ausgedrückt können der Fehlerstromschalter und der elektrische Widerstand ausgebildet sein, um den Testfehlerstrom zu erzeugen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf einfache und zuverlässige Weise ein Testfehlerstrom für einen Funk¬ tionstest bzw. Selbsttest des Fehlerstromsensors bewirkt werden kann. Zudem kann die Meldevorrichtung ausgebildet sein, um den Testfehlerstrom und zusätz¬ lich oder alternativ einen durch den elektrischen Verbraucher hervorgerufenen Fehler¬ strom unter Verwendung einer Stromamplitudenmodulation auf dem Hinleiter an die Steuervorrichtung zu melden. Dabei kann die Messvorrichtung ausgebildet sein, um ei¬ nen Differenzstrom zu messen, der durch den Testfehlerstrom und zusätzlich oder alter- nativ einen durch den elektrischen Verbraucher hervorgerufenen Fehlerstrom bewirkt ist.The residual current device can be referred to as a so-called Fl-switch or fault ¬ current circuit breaker. The fault current sensor and the control device may be parts of the residual current device. In this case, the fault ¬ current sensor, as well as the residual current protection device, in particular in a power ¬ vehicle, for example, in an aircraft used. The electrical Ver ¬ consumers can be designed, for example, as a heater or other load. The fault current sensor may be electrically connected between the control device and the electrical load. The fault current protective device, for example, formed of electrical consumers, or be laid ¬ see also for monitoring a plurality. The fault current sensor may be at least the test leakage current in a self ¬ test mode from a time of recognizing the Testsig ¬ Nalles to a time of reporting. The test signal may thus represent a trigger in response to which the fault current sensor may perform the self-test. According to one embodiment, the electrical circuit may be configured to detect a modulation of an electrical voltage on the forward conductor from the control device as the test signal. In this case, the modulation may have a modulation pattern, and ¬ additionally or alternatively, a different modulation characteristic, which is recognized as a test signal for the electrical circuit. Such an embodiment offers the advantage that no additional line for the test signal is needed and the transmission and detection of the test signal can be realized in a simple and reliable manner. Furthermore, the fault current generating device can have a fault current switch for switching an electrical resistance to generate fault current. In this case, the electrical resistance can be electrically conductively connected to the return conductor. The error current switch may be formed to connect in a closed circuit position ¬ the electrical resistance electrically connected to the forward conductor. In other words, the fault current switch and the electrical resistance may be configured to generate the test fault current. Such an embodiment provides the advantage that in a simple and reliable way a test leakage current for a radio ¬ tion test or self-test of the leak sensor can be effected. In addition, the notification device may be configured to report the fault current and test zusätz ¬ Lich or alternatively a caused by the electrical load error ¬ current using a current amplitude modulation on the forward conductor to the control device. The measuring device can be designed to measure egg ¬ NEN differential current, which is caused by the fault current test and additionally or alternatively an electrical load caused by the fault current.
In einem normalen Betriebsmodus des Fehlerstromsensors kann die Messvorrichtung ausgebildet sein, um einen Differenzstrom zu messen, der durch einen durch den elektri¬ schen Verbraucher hervorgerufenen Fehlerstrom bewirkt ist, wobei die Meldevorrichtung ausgebildet sein kann, um den durch den elektrischen Verbraucher hervorgerufenen Feh- lerstrom auf dem Hinleiter an die Steuervorrichtung zu melden. In einem Selbsttestmodus des Fehlerstromsensors kann die Messvorrichtung ausgebildet sein, um einen Differenzstrom zu messen, der durch den Testfehlerstrom bewirkt ist, wobei die Meldevorrichtung ausgebildet sein kann, um den Testfehlerstrom auf dem Hinleiter an die Steuervorrich¬ tung zu melden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein vorliegender Fehlerstrom und zusätzlich oder alternativ ein korrekt erfasster Testfehlerstrom einfach, zuverlässig und unaufwendig berichtet werden kann. Auch kann die Meldevorrichtung einen Schalter zum Zuschalten einer definierten Last aufweisen. Hierbei kann die definierte Last mit dem Rückleiter elektrisch leitend verbun¬ den sein. Der Schalter kann ausgebildet sein, um in einer geschlossenen Schaltstellung die definierte Last elektrisch leitend mit dem Hinleiter zu verbinden. Somit kann die Last eingeschaltet bleiben. Ein sich ergebender Summenstrom aus einem Laststrom und ei¬ nem Strom der definierten Last kann oberhalb eines Bereiches liegen, der einen Versor¬ gungsstrombereich des elektrischen Verbrauchers repräsentiert, und kann durch die Steuervorrichtung als Auftreten eines erkannten Fehlerstromes interpretierbar sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Fehlerstromfall sicher und unkompli¬ ziert gemeldet werden kann. In a normal operating mode of the fault current sensor, the measuring device may be configured to measure a differential current which is caused by an induced by the electrical ¬ rule consumer fault current, wherein the signaling device may be adapted to the induced by the electrical load fault current to to report the forward conductor to the control device. In a self test mode of the fault current sensor, the measuring device may be configured to measure a differential current which is caused by the test leakage current, wherein the notification device may be configured to report the test residual current in the go conductor to the Steuervorrich ¬ processing. Such an embodiment offers the advantage that a present fault current and additionally or alternatively a correctly detected test fault current can be reported simply, reliably and inexpensively. The signaling device can also have a switch for connecting a defined load. Here, the defined load with the return conductor can be electrically conductive verbun ¬ the. The switch can be designed to connect the defined load in an electrically closed manner to the forward conductor in a closed switching position. Thus, the load can remain switched on. A resulting sum current of a load current and ei ¬ nem current of the load defined may be above a portion representing a versor ¬ supply current range of the electrical consumer, and may be interpreted by the control device as the occurrence of a detected fault current. Such an embodiment has the advantage that a fault current case can be reported safely unkompli ¬ ed and.
Gemäß einer Ausführungsform kann die elektrische Schaltung ausgebildet sein, um den Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit dem Schwellenwert durchzuführen. Opti¬ onal kann die elektrische Schaltung zusätzlich ausgebildet sein, um weitere Funktionen für den Fehlerstromsensor auszuführen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass schnell und sicher festgestellt werden kann, ob ein Fehlerstromfall gegeben ist. According to one embodiment, the electrical circuit may be configured to perform the comparison of the measured differential current with the threshold. Opti ¬ onal, the electrical circuit may be additionally designed to perform additional functions for the fault current sensor. Such an embodiment offers the advantage that it can be determined quickly and reliably whether a fault current situation exists.
Es wird auch eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung fol¬ gende Merkmale aufweist: eine Ausführungsform des vorstehend genannten Fehlerstromsensors; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des elektrischen Verbrauchers, wobei die Steuervor¬ richtung und der Fehlerstromsensor zumindest mittels des Hinleiters miteinander elektrisch leitend verbindbar oder verbunden sind. There is also presented a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle, the residual current device having fol ¬ ing features: an embodiment of the above-mentioned fault current sensor; and a control device for controlling the electrical load, wherein the Steuervor ¬ direction and the fault current sensor are electrically conductively connected or connected at least by means of the Hinleiters.
In Verbindung mit der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten Fehlerstromsensors vorteilhaft eingesetzt oder verwendet werden, um einen Fehlerstrom hinsichtlich des elektrischen Verbrauchers zu erkennen oder zu er¬ fassen sowie um einen Selbsttest des Fehlerstromsensors zu ermöglichen. Die Steuervor¬ richtung kann zudem ausgebildet sein, um einen elektrischen Stromfluss durch den elektrischen Verbraucher in Abhängigkeit von einem gemeldeten Fehlerstrom zu unter¬ brechen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, um das Testsignal über den elektrischen Hinleiter zu dem Fehlerstromsensor zu übertragen. Dabei kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, um eine elektrische Spannung des elektrischen Hinleiters zu moderieren. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass somit ein Selbsttest des Fehlerstromsensors auf kostengünstige, platzsparende und zuverlässige Weise bewirkt werden kann. In connection with the residual current device, an embodiment of the above-mentioned residual current sensor can be advantageously used or used to detect a fault current with respect to the electrical load or to he ¬ summarized and to enable a self-test of the fault current sensor. The tax advantage ¬ direction can also be configured to break an electric current flow through the electric load in response to a reported error current to be ¬. According to one embodiment, the control device may be configured to transmit the test signal via the electrical forward conductor to the fault current sensor. In this case, the control device may be designed to moderate an electrical voltage of the electrical Hinleiters. Such an embodiment offers the advantage that thus a self-test of the fault current sensor can be effected in a cost-effective, space-saving and reliable manner.
Insbesondere können die Steuervorrichtung und der Fehlerstromsensor getrennt vonei¬ nander eingehaust sein. Hierbei kann der Fehlerstromsensor außerhalb eines Gehäuses der Steuervorrichtung angeordnet sein. Anders ausgedrückt können ein Gehäuse der Steuervorrichtung und ein Gehäuse des Fehlerstromsensors getrennt voneinander ange¬ ordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass insbesondere auch bei Stromrückführung von dem elektrischen Verbraucher in einer Teilstrecke über eine geer¬ dete Komponente ein Fehlerstrom hinsichtlich des elektrischen Verbrauchers zuverlässig erkannt werden kann. Specifically, the controller and the leak sensor may be housed separately vonei ¬ Nander. In this case, the fault current sensor can be arranged outside a housing of the control device. In other words, a housing of the control device and a housing of the fault current sensor can be arranged separately from one another. Such an embodiment offers the advantage that a fault current with regard to the electrical load can be reliably detected, in particular even during current return from the electrical load in a partial section via a geer ¬ ed component.
Auch kann der Fehlerstromsensor einen Hinleiter-Eingangsanschluss zum Anschluss an einen steuervorrichtungsseitigen Abschnitt des Hinleiters, einen Hinleiter- Ausgangsanschluss zum Anschluss an einen verbraucherseitigen Abschnitt des Hinleiters, einen Rückleiter-Eingangsanschluss zum Anschluss an einen verbraucherseitigen Ab¬ schnitt des Rückleiters und einen Rückleiter-Ausgangsanschluss zum Anschluss an einen strukturseitigen Abschnitt des Rückleiters aufweisen. Der steuervorrichtungsseitige Ab¬ schnitt des Hinleiters repräsentiert einen Teilabschnitt des Hinleiters, mittels dessen der Fehlerstromsensor und die Steuervorrichtung elektrisch leitend miteinander verbindbar oder verbunden sind. Der verbraucherseitige Abschnitt des Hinleiters repräsentiert einen Teilabschnitt des Hinleiters, mittels dessen der Fehlerstromsensor und der elektrische Verbraucher elektrisch leitend miteinander verbindbar oder verbunden sind. Der verbrau¬ cherseitige Abschnitt des Rückleiters repräsentiert einen Teilabschnitt des Rückleiters, mittels dessen der Fehlerstromsensor und der elektrische Verbraucher elektrisch leitend miteinander verbindbar oder verbunden sind. Der strukturseitige Abschnitt des Rücklei¬ ters repräsentiert einen Teilabschnitt des Rückleiters, mittels dessen der Fehler¬ stromsensor über ein Strukturelement des Fahrzeugs mit der Steuervorrichtung verbind¬ bar oder verbunden ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Fehler¬ stromsensor auf einfache und unaufwendige Weise von der Steuervorrichtung abgesetzt angeordnet sein oder werden kann. Dabei kann der steuervorrichtungsseitige Abschnitt des Hinleiters zumindest so lang sein wie der verbraucherseitige Abschnitt des Hinleiters. Somit kann der Fehlerstromsensor um einen größeren Abstand von der Steuervorrichtung beabstandet sein als von dem elektrischen Verbraucher. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Feh¬ lerstrom auch bei Stromrückführung über eine geerdete Fahrzeugstruktur sicher und ver¬ brauchernah ermittelt werden kann. Also, the error rate sensor can one go conductor input terminal for connection to a control device-side portion of Hinleiters, a Hinleiter- output port for connection to a load-side section of the Hinleiters, a return conductor input terminal for connection to a load-side from ¬ section of the return line and a return line-output terminal for Having connection to a structure-side portion of the return conductor. The control device side from the cut ¬ Hinleiters represents a section of the Hinleiters, by means of which the fault current sensor and the control device be electrically conductively connected together or are connected. The consumer-side section of the Hinleiters represents a portion of the Hinleiters, by means of which the fault current sensor and the electrical load can be electrically connected or connected to each other. The consumer ¬ cherseitige portion of the return conductor represents a section of the return conductor, by means of which the fault current sensor and the electrical loads are electrically conductively connectable or connected to each other. The structure side portion of the Rücklei ¬ ters represents a section of the return conductor, by means of which the error ¬ current sensor is connected via a structural element of the vehicle to the control device a binding ¬ bar or connected. Such an embodiment has the advantage that the error ¬ current sensor can be arranged in a simple and inexpensive manner offset from the control device or can be. In this case, the control device-side section of the Hinleiters can be at least as long as the consumer-side section of the Hinleiters. Thus, the fault current sensor may be spaced a greater distance from the control device than from the electrical load. Such an embodiment has the advantage that a Feh ¬ lerstrom can be determined safely and ver ¬ brauchernah even with current feedback via a grounded vehicle structure.
Insbesondere kann die Steuervorrichtung zumindest einen Ausgangsanschluss zum An- schluss an den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt des Hinleiters und einen Eingangsan- schluss zum Anschluss an einen weiteren strukturseitigen Abschnitt des Rückleiters aufweisen. Hierbei können der weitere strukturseitige Abschnitt und der strukturseitige Ab¬ schnitt des Rückleiters über ein Strukturelement des Fahrzeugs elektrisch leitend mitei¬ nander verbindbar oder verbunden sein. Dabei kann das Strukturelement geerdet sein und aus einem elektrischen allfälligen Material ausgeformt sein. Die Steuervorrichtung kann auch weitere Anschlüsse zum Anschluss an eine elektrische Spannungsquelle oder Stromquelle aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Platz und Gewicht sparende Realisierung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung sowie der Ver- schaltung oder Verdrahtung derselben sowie des elektrischen Verbrauchers ermöglicht werden kann. In particular, the control device can have at least one output connection for connection to the control device-side section of the Hinleiters and an input connection for connection to another structure-side section of the return conductor. Here, the additional structure side portion and the structure side from ¬ can cut of the return conductor via a structural element of the vehicle electrically conductive MITEI ¬ Nander connectable or connected. In this case, the structural element can be grounded and be formed from an electrical material. The control device can also have further connections for connection to an electrical voltage source or current source. Such an embodiment offers the advantage that a space-saving and weight-saving realization of the residual current protective device as well as the interconnection or wiring thereof as well as of the electrical consumer can be made possible.
Es wird femer ein Verfahren zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromsensors für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: A method is also presented for performing a self-test of a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load for a vehicle, the method comprising the following steps:
Erkennen eines Testsignals in einem elektrischen Hinleiter, der von einer Steuervorrichtung zum Steuern des elektrischen Verbrauchers zu dem elektrischen Verbraucher hinlei¬ tet, wobei das Testsignal eine Aufforderung zum Durchführen eines Selbsttests des Feh¬ lerstromsensors repräsentiert; Detecting a test signal in an electrical supply conductor leading to the electrical load hinlei ¬ tet by a control device for controlling the electrical consumer, wherein the test signal represents a request for performing a self-test of the Def ¬ lerstromsensors;
Erzeugen eines Testfehlerstroms in einem elektrischen Rückleiter, der von dem elektrischen Verbraucher wegleitet, ansprechend auf das erkannte Testsignal; Generating a test fault current in an electrical return conductor that leads away from the electrical load in response to the detected test signal;
Messen eines Differenzstroms zwischen einem ersten elektrischen Strom in dem elektri¬ schen Hinleiter und einem zweiten elektrischen Strom in dem elektrischen Rückleiter; und Melden zumindest des Testfehlerstroms an die Steuervorrichtung über den Hinleiter ab¬ hängig von einem Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit einem Schwellenwert. Measuring a difference current between a first electrical current in the electrical ¬'s forward conductor and a second electrical current in the electrical return conductor; and Report of at least the test residual current to the control device via the forward conductor from ¬ dependent on a comparison of the measured current difference with a threshold.
Das Verfahren kann in Verbindung mit oder unter Verwendung von einer Ausführungs- form des vorstehend genannten Fehlerstromsensors oder auch einer Ausführungsform der vorstehend genannten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung vorteilhaft ausgeführt werden. The method may be advantageously carried out in conjunction with or using one embodiment of the above leakage current sensor or also an embodiment of the above-mentioned residual current protective device.
Es wird ferner eine Vorrichtung vorgestellt, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Vari¬ ante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung inA device is also presented, which is designed to carry out, control and / or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in
Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Ver- Wendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. EinThe apparatus may be configured to read in input signals and determine and provide output signals using the input signals. One
Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskre¬ tes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein. Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Pro¬ grammcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchfüh- rung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vor¬ stehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. Input signal can represent, for example, a readable via an input interface of the device sensor signal. An output signal may represent a control signal or a data signal that may be provided at an output interface of the device. The apparatus may be configured to determine the output signals using a processing instruction implemented in hardware or software. For example, the device may alternatively comprise a logic circuit, an integrated circuit or a software module and for example be realized as a diskre ¬ th component or be comprised of a discrete component. Another advantage is a computer program product or computer program with Pro ¬ program code that can be stored on a machine-readable medium or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory. If the program product or program running on a computer or a device, the program product or program can tion for carrying, implementation and / or control of the steps of the method according to one of the embodiments described before ¬ standing be used.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Heizersteuervorrichtung und einer beheiz¬ ten Komponente; The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it: 1 shows a schematic representation of a heater control device and a heated ¬ th component.
Fig. 2 eine schematische Darstellung der beheizten Komponente aus Fig. 1 ; Fig. 2 is a schematic representation of the heated component of Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Fehlerstrom- Schutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 is a schematic representation of a vehicle with a residual current device according to an embodiment;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung gemäß ei¬ nem Ausführungsbeispiel und eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug; 4 is a schematic representation of a residual current device according to egg ¬ nem embodiment and an electrical load for a vehicle.
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Fehlerstromsensors für eine Fehlerstrom- Schutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 5 is a schematic representation of a fault current sensor for a residual current device according to an embodiment; and
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. 6 is a flowchart of a method according to an exemplary embodiment.
Bevor Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden, wer¬ den zunächst Hintergründe der Ausführungsbeispiele erläutert. Elektrische Bordnetze insbesondere in Flugzeugen sind beispielsweise so aufgebaut, dass mehrere Lasten über einen Hinleiter bzw. einpoligen elektrischen Anschluss versorgt werden und der rückflie¬ ßende Strom über eine Struktur bzw. Fahrzeugstruktur geleitet und damit ein eigener Rückleiter für jede Last eingespart wird. Damit besteht in einem vorgeschalteten Control¬ ler insbesondere mit einem abgesetzten Fehlerstromsensor die Möglichkeit, einen in ei¬ ner elektrischen Last auftretenden Fehlerstrom als Differenzstrom zwischen dem Strom im Hin- und Rückleiter zu erkennen. Before embodiments are illustrated with reference to the figures, ¬ the first explains the background of the embodiments. Onboard electrical networks, in particular in aircraft, for example, constructed such that a plurality of loads are supplied with a forward conductor and single-pole electrical connection and passed the rückflie ¬ sequent current through a structure or vehicle structure and thus, a separate return conductor for each load is saved. There is thus in an upstream control ¬ ler in particular with a remote leak sensor the ability to detect a fault current occurring in ei ¬ ner electrical load as a differential current between the current in the forward and return conductors.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Heizersteuervorrichtung 100 bzw. eines Heizercontrollers 100 und einer beheizten Komponente 1 10. Heizercontroller 100 wer¬ den beispielsweise in Flugzeugen zur Überwachung und zur leistungsmäßigen Ansteue- rung beheizter Komponenten 1 10, wie Fußbodenplatten oder Wasserrohre, eingesetzt. Ein elektrischer Anschluss zwischen dem Heizercontroller 1 00 und der beheizten Kompo¬ nente 1 10 erfolgt in Flugzeugen üblicherweise einpolig über einen Hinleiter 1 20. Eine Rückleitung des elektrischen Stromes von der beheizten Komponente 1 10 zu dem Hei¬ zercontroller 100 erfolgt durch einen Strukturanschluss 1 30 bzw. Anschluss über eine Struktur. Alternativ kann die Rückleitung auch über Sammelleitungen erfolgen. Hierbei weisen sowohl der Heizercontroller 100 als auch die beheizte Komponente 1 1 0 zumindest einen Strukturanschluss 130 auf. In der Darstellung von Fig. 1 weisen sowohl der Heizercontroller 100 als auch die beheizte Komponente 1 10 jeweils zwei Strukturan¬ schlüsse 1 30 auf. Der Heizercontroller 100 weist ferner Versorgungsanschlüsse 140 für eine Versorgungsspannung des Heizercontrollers 100 auf. Zudem weist der Heizercon¬ troller 1 00 einen Stromsensor 150 und einen Ausgangsschalter 1 60 auf. Die beheizte Komponente 1 1 0 weist einen Heizer 170 auf, der einen elektrischen Verbraucher reprä¬ sentiert. Fig. 1 shows a schematic diagram of a heater controller 100 and a heater controller 100 and a heated component 1 10. Heater controller 100 ¬ the example in aircraft for monitoring and performance-related Ansteue- tion heated components 1 10, such as floor plates or water pipes, are used. An electrical connection between the heater controller 1 00 and the heated compo ¬ nent 1 10 is carried out in aircraft usually unipolar via a forward conductor 1 20. A return of the electrical current from the heated component 1 10 to the Hei ¬ zercontroller 100 is carried out by a structural connection 1 30th or connection via a structure. Alternatively, the return can also be done via manifolds. In this case, both the heater controller 100 and the heated component 1100 have at least one structure connection 130. In the illustration of Fig. 1, both the heater controller 100 and the heated component 1 10 in each case two connections ¬ structure at 1 30 have. The heater controller 100 further includes supply terminals 140 for a supply voltage of the heater controller 100. In addition, the Heizercon ¬ troller 1 00 includes a current sensor 150 and an output switch 1 60th The heated component 1 1 0 has a heater 170, which represents an electrical consumer reprä ¬ .
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der beheizten Komponente 1 10 aus Fig. 1 . Hierbei sind in Fig. 2 der Hinleiter 1 20 und von der beheizten Komponente 1 10 die Struk¬ turanschlüsse 130, der Heizer 1 70 sowie ein Rückleiter 280 und symbolisch ein Fehler¬ strom 290 gezeigt. Der Rückleiter 280 erstreckt sich dabei von dem Heizer 1 70 zu einem der Strukturanschlüsse 130. FIG. 2 shows a schematic representation of the heated component 110 of FIG. 1. Here, the forward conductor are shown in FIG. 2 1 and 20 from the heated component 1 10, the structural ¬ turan-circuits 130, the heater 1 70 and a return line 280 and shown symbolically an error ¬ current 290th The return conductor 280 extends from the heater 1 70 to one of the structural connections 130.
Durch mechanische Beschädigung und oder durch Eindringen von Flüssigkeiten kann es bei beheizten Komponenten 1 10, wie einer beheizten Fußbodenplatte, dazu kommen, dass ein Isolationswiderstand sinkt und ein Fehlerstrom 290 zwischen spannungsführen¬ den Teilen des Heizerteiles und einer mit den Strukturanschlüssen 1 30 verbundenen Struktur auftritt. Dieser Fehlerstrom 290 führt zu einer Stromdifferenz in den Strömen des Hinleiters 1 20 und des Rückleiters 280. Dieser in der Regel kleine Fehlerstrom 290 kann aufgrund des einpoligen Anschlusses zwischen dem Heizercontroller und der be¬ heizten Komponente 1 10 im Heizercontroller eventuell nicht ohne Weiteres erfasst wer¬ den und gegebenenfalls auch durch eine Ausgangsstrommessung mit dem Stromsensor im Heizercontroller unerkannt bleiben. Due to mechanical damage and or by the penetration of liquids may for heated components 1 10, as a heated floor plate, happen that an insulation resistance decreases, and an error current 290 between live lead ¬ the parts of the heater part and a 1 30 associated with the structure of terminals structure occurs , This fault current 290 leads to a current difference in the currents of the Hinleiters 1 20 and the return conductor 280. This usually small fault current 290 may not readily detected due to the unipolar connection between the heater controller and the heated ¬ component 1 10 in the heater controller ¬ and possibly also remain unrecognized by an output current measurement with the current sensor in the heater controller.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 300 mit einer Fehlerstrom- Schutzeinrichtung 310 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung 31 0 ist ausgebildet, um einen elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs 300 auf einen Fehlerstrom zu überwachen. 3 shows a schematic representation of a vehicle 300 with a residual current device 310 according to one exemplary embodiment. The residual current device 31 0 is designed to monitor an electrical load of the vehicle 300 to a fault current.
Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 weist dazu eine Steuervorrichtung 320 und einen Fehlerstromsensor 330 auf. Das Fahrzeug 300 weist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310, einen elektrischen Verbraucher 340 und eine geerdete, elektrisch leitende Struktur 350 bzw. ein geerdetes, elektrisch leitendes Strukturelement 350 des Fahrzeugs 300 auf. Die Steuervorrichtung 320 der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 ist ausgebildet, um den elektrischen Verbraucher 340 zu steuern. Der Fehlerstromsensor 330 ist elektrisch zwischen die Steuervorrichtung 320 und den elektrischen Verbraucher 340 geschaltet. The residual current device 310 has a control device 320 and a fault current sensor 330 for this purpose. The vehicle 300 has the residual current device 310, an electrical load 340 and a grounded, electrically conductive structure 350 or a grounded, electrically conductive structural element 350 of the vehicle 300. The controller 320 of the residual current device 310 is configured to control the electrical load 340. The fault current sensor 330 is electrically connected between the control device 320 and the electrical load 340.
Die Steuervorrichtung 320, der Fehlerstromsensor 330 und der elektrische Verbraucher 340 sind gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines elektri¬ schen Hinleiters und eines elektrischen Rückleiters miteinander elektrisch leitend verbun¬ den. Hierbei weist der elektrische Hinleiter einen steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 zwischen der Steuervorrichtung 320 und dem Fehlerstromsensor 330 sowie einen verbraucherseitigen Abschnitt 364 zwischen dem Fehlerstromsensor 330 und dem elektrischen Verbraucher 340 auf. Der elektrische Rückleiter weist einen verbraucherseitigen Abschnitt 372 zwischen dem elektrischen Verbraucher 340 und dem Fehler¬ stromsensor 330, einen strukturseitigen Abschnitt 374 zwischen dem Fehlerstromsensor 330 und der Fahrzeugstruktur 350 sowie einen weiteren strukturseitigen Abschnitt 376 zwischen der Fahrzeugstruktur 350 und der Steuervorrichtung 320 auf. The control device 320, the fault current sensor 330 and the electrical loads 340 are in accordance with the example shown in Fig. 3 embodiment by means of an electrical ¬ rule Hinleiters and an electrical return conductor are electrically conductively verbun ¬. In this case, the electrical forward conductor has a control-device-side section 362 between the control device 320 and the fault current sensor 330 and a load-side section 364 between the fault current sensor 330 and the electrical load 340. The electrical return conductor comprises a load-side portion 372 between the electric load 340 and the error ¬ current sensor 330, a structure-side portion 374 between the fault current sensor 330 and the vehicle structure 350, and another structure side portion 376 between the vehicle structure 350 and the controller 320.
Somit erfolgt gemäß dem in Fig. 3 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ei¬ ne Hinleitung des elektrischen Stroms von der Steuervorrichtung 320 über den steuervor¬ richtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters, den Fehlerstromsensor 330 und den ver¬ braucherseitigen Abschnitt 364 des Hinleiters zu dem elektrischen Verbraucher 340. Eine Rückleitung des elektrischen Stroms erfolgt hierbei von dem elektrischen Verbraucher 340 über den verbraucherseitigen Abschnitt 372 des Rückleiters, den Fehlerstromsensor 330, den strukturseitigen Abschnitt 374 des Rückleiters, die Fahrzeugstruktur 350 und den weiteren strukturseitigen Abschnitt 376 des Rückleiters zu der Steuer Vorrichtung 320. Die Fahrzeugstruktur 350 kann funktional als ein Teil des elektrischen Rückleiters betrachtet werden. Auch wenn es in Fig. 3 nicht explizit dargestellt ist, kann zumindest der Hinleiter als ein durchgängiger elektrischer Leiter ausgeführt sein. Thus, in accordance to that shown in Fig. 3 embodiment described ei ¬ ne outgoing line of the electrical current from the control device 320 via the tax advantage ¬ direction side portion 362 of the Hinleiters, the fault current sensor 330 and the ver ¬ braucherseitigen portion 364 of the Hinleiters to the electrical load 340 A return of the electric current in this case takes place from the electrical load 340 via the consumer-side section 372 of the return conductor, the fault current sensor 330, the structure-side section 374 of the return conductor, the vehicle structure 350 and the further structure-side section 376 of the return conductor to the control device 320 Vehicle structure 350 may be functionally considered as part of the electrical return conductor. Although not explicitly illustrated in FIG. 3, at least the forward conductor may be designed as a continuous electrical conductor.
Von dem Fehlerstromsensor 330 sind gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbei¬ spiel eine Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332 und eine elektrische Schaltung 334 ge¬ zeigt. Somit weist der Fehlerstromsensor 330 die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332 und die elektrische Schaltung 334 auf. Der Fehlerstromsensor 330 wird nachfolgend un¬ ter Bezugnahme auf Fig. 4 und Fig. 5 noch eingehender erläutert. Of the fault current sensor 330, an error generation device 332 and an electrical circuit 334 are ge shows ¬ according to the illustrated in Fig. 3 Ausführungsbei ¬ game. Thus, the fault current sensor 330 includes the fault current generator 332 and the electric circuit 334. The fault current sensor 330 is subsequently un ¬ ter reference to Fig. 4 and Fig. 5 illustrates in more detail.
Die elektrische Schaltung 334 des Fehlerstromsensors 330 ist ausgebildet, um ein Test¬ signal zu erkennen, das über den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters von der Steuervorrichtung 320 übertragen wird. Das Testsignal repräsentiert hierbei eine Aufforderung zum Einleiten und/oder Durchführen eines Selbsttests des Fehler¬ stromsensors 330. Dabei ist die Steuervorrichtung 320 ausgebildet, um das Testsignal über den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters zu dem Fehler¬ stromsensor 330 zu übertragen. Die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332 des Fehler¬ stromsensors 330 ist ausgebildet, um ansprechend auf das von der elektrischen Schal¬ tung 334 erkannte Testsignal einen Testfehlerstrom zu erzeugen. Dabei ist die Fehler¬ stromerzeugungsvorrichtung 332 ausgebildet, um den absichtlichen Testfehlerstrom in dem Rückleiter 372, 374, 376, der von dem elektrischen Verbraucher 340 wegleitet, zu erzeugen. The electrical circuit 334 of the fault current sensor 330 is configured to detect a test ¬ signal via the control apparatus side portion 362 of the Hinleiters is transmitted from the control device 320. The test signal represents here a request for initiating and / or performing a self-test of the error ¬ current sensor 330. The controller 320 is configured to transmit the test signal via the control apparatus side portion 362 of the Hinleiters to the error ¬ current sensor 330th The error power generating device 332 of the error ¬ current sensor 330 is adapted to generate in response to said detected by the electrical switch 334 ¬ tung test signal a test fault current. The error ¬ power generating device 332 is configured to generate the intentional test fault current in the return conductor 372, 374, 376, the wicks of the electrical load 340.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Schaltung 334 des Fehler¬ stromsensors 330 ausgebildet, um eine Modulation einer elektrischen Spannung auf dem steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters als das Testsignal zu erkennen. Dabei ist die Steuervorrichtung 320 ausgebildet, um die elektrische Spannung auf dem steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters zu modulieren, das Testsignal zu übertragen. According to one embodiment, the electrical circuit 334 of the error ¬ current sensor 330 is formed to detect a modulation of an electrical voltage on the control-device side portion 362 of the Hinleiters as the test signal. In this case, the control device 320 is designed to modulate the electrical voltage on the control-device-side section 362 of the Hinleiters to transmit the test signal.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 ge¬ mäß einem Ausführungsbeispiel. Ferner ist ein elektrischer Verbraucher 340 für ein Fahrzeug gezeigt. Bei der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 handelt es sich um die Fehler¬ strom-Schutzeinrichtung aus Fig. 3 oder eine ähnliche Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Somit ist die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 ausgebildet, um den elektrischen Ver¬ braucher 340 zu überwachen. Die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 ist in dem Fahr¬ zeug aus Fig. 3 oder einem ähnlichen Fahrzeug einsetzbar. Beispielsweise ist die Fehler¬ strom-Schutzeinrichtung 310 in dem Fahrzeug aus Fig. 3 angeordnet. Fig. 4 is a schematic illustration of a fault-current protection device 310 shows ge ¬ Mäss one embodiment. Furthermore, an electrical load 340 for a vehicle is shown. In the fault-current protection device 310 is the error ¬ current device of FIG. 3 or a similar fault-current protection device. Thus, the fault current protective device is configured 310 to monitor the electrical consumers Ver ¬ 340th The residual current device 310 can be used in the driving ¬ imaging of FIG. 3 or a similar vehicle. For example, the error ¬ current device 310 is disposed in the vehicle in FIG. 3.
Die Darstellung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 in Fig. 4 entspricht prinzipiell der Darstellung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus Fig. 3 mit Ausnahme dessen, dass von der Steuervorrichtung 320 ferner ein Stromsensor 422, ein Ausgangsschalter 424, Struk¬ turanschlüsse 426 sowie Versorgungsanschlüsse 428 gezeigt sind, dass von dem Fehler¬ stromsensor 330 ferner eine Messvorrichtung 432 gezeigt ist, dass der elektrische Ver¬ braucher 340 als ein Heizer oder Heizelement für eine beheizte Komponente 440 ausge¬ führt ist, dass ein symbolisch dargestellter Fehlerstrom 442 zu einem Komponenten- Strukturanschluss 444 der beheizten Komponente 440 gezeigt ist und dass ein Rücklei- ter-Strukturanschluss 474 dargestellt ist. Von dem Fehlerstromsensor 330 sind gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei¬ spiel die Messvorrichtung 432 und die elektrische Schaltung 334 gezeigt, die auch als Elektronik 334 bezeichnet werden kann. Die elektrische Schaltung 334 entspricht dabei der elektrischen Schaltung aus Fig. 3. auch wenn es in Fig. 4 nicht explizit gezeigt ist, so weist der Fehlerstromsensor 330 auch die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung aus Fig. 3 sowie eine Meldevorrichtung auf. The display of the fault current protection device 310 in Fig. 4 corresponds in principle to the presentation of the fault current protective device of FIG. 3 with the exception that shown by the control device 320 further includes a current sensor 422, an output switch 424, structural ¬ turan circuits 426 and supply terminals 428 that from the error ¬ current sensor 330 further includes a measuring device 432 is shown that is electrical Ver ¬ consumers 340 out ¬ leads as a heater or heating element for a heated component 440 that a symbolically illustrated fault current 442 to a component fabric port 444 of the heated component 440 is shown and that a return conductor structure connection 474 is shown. From the fault current sensor 330, the measuring device 432 and the electrical circuit 334 are shown according to the Ausführungsbei ¬ game shown in FIG. 4, which may also be referred to as electronics 334. The electrical circuit 334 corresponds to the electrical circuit of FIG. 3. Although not explicitly shown in FIG. 4, the fault current sensor 330 also includes the fault current generating device of FIG. 3 and a signaling device.
Die Messvorrichtung 432 ist ausgebildet, um einen Differenzstrom zwischen einem ers¬ ten elektrischen Strom in dem elektrischen Hinleiter, der von der Steuervorrichtung 320 zum Steuern des elektrischen Verbrauchers 340 zu dem elektrischen Verbraucher 340 hinleitet, genauer gesagt in dem steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters, und einem zweiten elektrischen Strom in dem elektrischen Rückleiter 372, 374 zu mes¬ sen, der von dem elektrischen Verbraucher 340 wegleitet. Dabei ist der Differenzstrom durch den Testfehlerstrom, der durch die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung des Fehler- stromsensors 330 erzeugt ist, und/oder durch den Fehlerstrom 442 aufgrund eines tat¬ sächlichen Fehlers beispielsweise des elektrischen Verbrauchers 340 bzw. der beheizten Komponente 440 hervorrufbar. The measuring device 432 is adapted to a differential current between a ers ¬ th electric current in the electrical supply conductor, the hinleitet from the control device 320 for controlling the electrical load 340 to the electrical load 340, more specifically, in the control apparatus side portion 362 of the Hinleiters, and a second electrical current in the electrical return conductor 372, 374 to mes ¬ sen, which leads away from the electrical load 340. In this case the differential current 440 is generated by the test fault current, the current sensor by the error power generating device of the error 330, and / or by the fault current 442 due to a ¬ extraneous error did, for example, the electrical load 340 and the heated component hervorrufbar.
Die Meldevorrichtung des Fehlerstromsensors 330 ist ausgebildet, um abhängig von dem Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit dem Schwellenwert den Testfehlerstrom und/oder den Fehlerstrom 442 an die Steuervorrichtung 320 über den Hinleiter, genauer gesagt den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters, zu melden. The signaling device of the fault current sensor 330 is designed to report the test fault current and / or the fault current 442 to the control device 320 via the forward conductor, specifically the control device side section 362 of the Hinleiters, depending on the comparison of the measured differential current with the threshold.
Auf die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung und die Meldevorrichtung, die in Fig. 4 aus Platzgründen in der Zeichnung weggelassen sind, wird nachfolgend und insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 5 noch weiter eingegangen. The fault current generating device and the signaling device, which are omitted in FIG. 4 for reasons of space in the drawing, will be discussed in more detail below and in particular with reference to FIG. 5.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Meldevorrichtung ausgebildet, um den Fehler¬ strom 442 und/oder den Testfehlerstrom unter Verwendung einer Stromamplitudenmo- dulation auf dem Hinleiter, insbesondere dem steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters, an die Steuervorrichtung 320 zu melden. Gemäß einem anderen Ausfüh¬ rungsbeispiel ist die Meldevorrichtung ausgebildet, um den Fehlerstrom 442 und/oder den Testfehlerstrom durch Aufmodulieren eines hochfrequenten Datensignals auf den Hinleiter, insbesondere den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters, an die Steuervorrichtung 320 zu melden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Schaltung 334 ausgebildet, um den Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit einem Schwellenwert durchzuführen. According to one embodiment, the notification device is adapted to the error ¬ stream 442 and / or the test fault current using a Stromamplitudenmo- dulation on the go conductor, in particular the control device side portion 362 of the Hinleiters to report to the control device 320th According to another exporting ¬ approximately example, the reporting device is adapted to the fault current 442 and / or the test leakage current by modulating a high-frequency data signal on the forward conductor, in particular the control device side portion 362 of the Hinleiters to report to the control device 320th According to one embodiment, the electrical circuit 334 is configured to perform the comparison of the measured differential current with a threshold value.
Die Steuervorrichtung 320, die auch als ein Heizercontroller bezeichnet werden kann, weist gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel den Stromsensor 422, den Ausgangsschalter 424, die Strukturanschlüsse 426 und die Versorgungsanschlüsse 428 auf. Dabei sind der Stromsensor 422 und der Ausgangsschalter 424 mit dem steuervor- richtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters verbunden, der auch als ein einpoliger elektrischer Anschluss bezeichnet werden kann . Der Stromsensor 422 ist ausgebildet, um einen elektrischen Strom in dem Hinleiter zu erfassen. Der Ausgangsschalter 424 ist aus¬ gebildet, um einen elektrischen Stromfluss in dem Hinleiter zu unterbrechen. Die Steuer¬ vorrichtung 320 weist auch einen Ausgangsanschluss zum Anschluss an den steuervor- richtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters auf. Hierbei ist der Stromsensor 422 elektrisch zwischen den Ausgangsschalter 424 und den Ausgangsanschluss geschaltet. Mittels der Strukturanschlüsse 426 ist die Steuervorrichtung 320 an den strukturseitigen Abschnitt des Rückleiters oder direkt an das Strukturelement anschließbar. Zumindest ei¬ ner der Strukturanschlüsse 426 repräsentiert dabei einen Eingangsanschluss zum An¬ schluss an den weiteren strukturseitigen Abschnitt des Rückleiters oder direkt an das Strukturelement. Über die Versorgungsanschlüsse 428 ist eine elektrische Spannung an den Hinleiter und den Rückleiter anlegbar. Anders ausgedrückt ist ein die Fehlerstrom- Schutzeinrichtung 310 und die beheizte Komponente 440 mit dem elektrischen Verbrau¬ cher 340 aufweisendes System über die Versorgungsanschlüsse 428 mit elektrischer Leis¬ tung versorgbar bzw. an eine elektrische Leistungsquelle anschließbar. Auch wenn es in Fig. 4 nicht explizit dargestellt ist, weist die Steuervorrichtung 320 gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eine elektrische Auswerteschaltung zum Auswerten des von dem Fehlerstromsensor 330 gemeldeten Fehlerstroms 442 auf. Zusätzlich oder alter¬ nativ weist die Steuervorrichtung 320 eine Empfangsschaltung zum Empfangen des von dem Fehlerstromsensor 330 gemeldeten Fehlerstroms 442 auf. The controller 320, which may also be referred to as a heater controller, includes the current sensor 422, the output switch 424, the structure terminals 426, and the supply terminals 428, according to the embodiment illustrated in FIG. 4. In this case, the current sensor 422 and the output switch 424 are connected to the control device-side section 362 of the Hinleiters, which can also be referred to as a single-pole electrical connection. The current sensor 422 is configured to detect an electric current in the forward conductor. The output switch 424 is formed from ¬ to interrupt an electric current flow in the Hinleiter. The control ¬ device 320 also includes an output terminal for connection to the tax regulations direction side portion 362 of the Hinleiters. Here, the current sensor 422 is electrically connected between the output switch 424 and the output terminal. By means of the structural connections 426, the control device 320 can be connected to the structure-side section of the return conductor or directly to the structural element. At least ei ¬ ner of structural connections 426 represents one input terminal for at ¬ circuit to the other structure-side portion of the return line or directly to the structural element. About the supply terminals 428, an electrical voltage to the forward conductor and the return conductor can be applied. In other words, a the residual current device 310 and the heated component 440 to the electrical consumer ¬ cher 340 exhibiting system via the supply terminals 428 with electric Leis ¬ tung supplied or can be connected to an electrical power source. Although not explicitly illustrated in FIG. 4, the control device 320 according to the exemplary embodiment shown in FIG. 4 has an electrical evaluation circuit for evaluating the fault current 442 reported by the fault current sensor 330. Additionally or alternatively , the control device 320 has a receiving circuit for receiving the fault current 442 reported by the fault current sensor 330.
Die beheizte Komponente 440 weist den elektrischen Verbraucher 340 bzw. Heizer 340 und den Komponenten-Strukturanschluss 444 auf. Der Komponenten-Strukturanschluss 444 dient beispielsweise einer Erdung der beheizten Komponente 440. Über den Kom¬ ponenten-Strukturanschluss 444 ist die beheizte Komponente 440 an eine Fahr¬ zeugstruktur oder das Strukturelement des Fahrzeugs anschließbar. The heated component 440 has the electrical load 340 or heater 340 and the component structure connection 444. The component structure connection 444 serves, for example, a grounding of the heated component 440. About the Kom ¬-component connection structure 444, the heated component 440 is connected to a driving ¬ generating structure or the structural element of the vehicle.
Über den Rückleiter-Strukturanschluss 474 ist der strukturseitige Abschnitt 374 des Rück¬ leiters an das Strukturelement des Fahrzeugs anschließbar. Optional kann hierbei der Rückleiter-Strukturanschluss 474 auch Teil des Fehlerstromsensors 330 sein. Dabei sind der strukturseitige Abschnitt 374 des Rückleiters und zumindest einer der Strukturan¬ schlüsse 426 der Steuervorrichtung 320 über das Strukturelement des Fahrzeugs elektrisch leitend miteinander verbindbar oder verbunden. About the return conductor structure connection 474 of the structure side section 374 of the rear ¬ conductor can be connected to the structural element of the vehicle. Optionally, in this case, the Return conductor structure connection 474 may also be part of fault current sensor 330. Here, the structure side portion 374 of the return conductor and at least one of the structure at ¬ connections 426 of the control device 320 electrically conductively connected or the structural element of the vehicle connected with each other.
Auch wenn es in Fig. 4 nicht explizit dargestellt ist, sind die Steuervorrichtung 320 und der Fehlerstromsensor 330 gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel getrennt voneinander eingehaust. Anders ausgedrückt weist die Steuervorrichtung 320 ein erstes Gehäuse und der Fehlerstromsensor 330 ein separates zweites Gehäuse auf, die vonei¬ nander beabstandet oder getrennt angeordnet sind. Auch ist gemäß dem in Fig. 4 ge¬ zeigten Ausführungsbeispiel der steuervorrichtungsseitige Abschnitt 362 des Hinleiters zumindest so lang wie der verbraucherseitige Abschnitt 364 des Hinleiters. Dabei kann eine Länge des steuervorrichtungsseitigen Abschnitts 362 des Hinleiters lediglich bei¬ spielhaft etwa 1 Meter betragen. Although not explicitly shown in FIG. 4, the control device 320 and the fault current sensor 330 are housed separately from each other according to the embodiment shown here. In other words, the control device 320 includes a first housing and the fault current sensor 330, a separate second housing spaced vonei ¬ Nander or are arranged separately. Also, 362 of the Hinleiters is at least as long as the load-side section 364 of the Hinleiters according to the ge ¬ showed in Fig. 4 embodiment, the control device-side portion. In this case, a length of the control device-side section 362 of the Hinleiters only be ¬ playfully about 1 meter.
Zusammenfassend gesagt ist der Fehlerstromsensor 330, welcher der Steuervorrichtung 320, beispielsweise ein Heizungscontroller 320, zugehörig ist, aber von demselben abge¬ setzt und nahe der zu überwachenden elektrischen Last 340, in der Regel ein elektrischer Heizer, angeordnet ist, unter anderem ausgebildet, um den einen Laststrom im Hin- und Rückleiter zu dieser elektrischen Last 340 auf das Auftreten eines Differenzstromes hin zu überwachen, eine elektrische Versorgung des Fehlerstromsensors 330 erfolgt aus dem Hinleiter, der beispielsweise als ein einpoliger elektrischer Anschluss ausgeführt ist, zu der zu überwachenden Last 340. Wird ein Differenzstrom zwischen Hin- und Rückleiter er¬ kannt, so manipuliert der Fehlerstromsensor 330 den im Hinleiter fließenden Strom der¬ art, dass die vorgeschaltete Steuervorrichtung 320 einen Fehler in der elektrischen Last 340 erkennt und diese abschalten kann . In summary, the error current sensor 330, which is the control device 320, for example, a heater controller 320, associated with, but abge from the same sets ¬ and close to the monitored electrical load 340, typically an electric heater, is disposed formed, inter alia, to to monitor a load current in the forward and return conductors to this electrical load 340 to the occurrence of a differential current, an electrical supply of the fault current sensor 330 is made from the forward conductor, which is designed for example as a single-pole electrical connection to the monitored load 340. is a differential current between the supply and return conductors he ¬ known, so the fault current sensor 330 manipulates the current flowing in the forward conductor of the current ¬ art that said upstream control device 320 detects a fault in the electrical load 340, and this can turn off.
Anders ausgedrückt kann unter Verwendung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung 310 der elektrischen Verbraucher 340 und/oder die beheizte Komponente 440 auf ein Auftreten eines Fehlerstromes 442 durch den bereits vorhandenen Heizercontroller 320 in Verbin¬ dung mit einem zum Heizercontroller 320 gehörigen, aber räumlich abgesetzten, Fehler¬ stromsensor 330 überwacht werden. Der Fehlerstromsensor 330 ist beispielsweise direkt an der zu überwachenden, beheizten Komponente 440 platziert und der Hin- und der Rückleiter zur beheizten Komponente 440 sind durch den Fehlerstromsensor 330 hin¬ durchgeführt. Somit kann in dem Fehlerstromsensor 330 indirekt durch Vergleich des hin- und rückfließenden Stromes in den Hin- und den Rückleitern bzw. Komponentenan¬ schlüssen ein Fehlerstrom erkannt, in der elektrischen Schaltung 334 bzw. Elektronik 334 bewertet und ab einem bestimmten Fehlerstromwert, z. B. 30 Milliampere oder derglei¬ chen, eine Rückmeldung an die Steuervorrichtung 320 bzw. den Heizercontroller 320 gegeben werden. Die Steuervorrichtung 320 weist mit der Auswertevorrichtung eine technische Vorrichtung auf, die ausgebildet ist, um eine solche Rückmeldung auszuwer¬ ten und daraufhin die beheizte Komponente 440 über einen mechanischen oder elektro¬ nischen Ausgangsschalter 424 beispielsweise dauerhaft einpolig abzuschalten. Eine Ener¬ gieversorgung des vom Heizercontroller 320 abgesetzten Fehlerstromsensors 330 ist aus einer Versorgungsspannung der zu überwachenden beheizten Komponente 440 abgelei¬ tet oder ableitbar. Nicht nur die Rückmeldung vom Fehlerstromsensor 330 an den Hei¬ zercontroller 320, sondern auch die Übertragung des Testsignals von dem Heizercontrol¬ ler 320 an den Fehlerstromsensor 330 erfolgt über den Hinleiter bzw. eine Versorgungs- spannungsleitung für die beheizte Komponente 440, sodass insbesondere keine zusätzli¬ chen elektrischen Verbindungen erforderlich werden. Einen erkannten aufgetretenen Fehlerstrom 442 meldet der Fehlerstromsensor 330 dem Heizercontroller 320 über den Hinleiter bzw. die Versorgungsleitung vorzugsweise durch Veränderung einer Stromamplitude. Eine solche Veränderung bzw. Stromveränderung ist durch einen be¬ reits im Heizercontroller 320 angeordneten Ausgangsstromsensor erfassbar und ist aus¬ wertbar, um die beheizte Komponente 440 abzuschalten. In other words, using the fault current protection device 310 of the electrical load 340 and / or the heated component 440 to an occurrence of a fault current 442 through the existing heater controller 320 in Verbin ¬ dung with a to the heater controller 320 associated but physically remote, error ¬ current sensor 330 are monitored. The fault current sensor 330 is to be monitored, for example, directly on the placed heated component 440 and the way of the return conductor to the heated component 440 are performed by the fault current sensor 330 toward ¬. Thus, an error current in the fault current sensor 330 indirectly by comparing the return current flowing in the outward and the return conductors or components at ¬ circuits detected in the electric circuit 334 and electronics 334 rated and from a certain fault current value, z. B. 30 milliamps or derglei ¬ Chen, a feedback to the control device 320 and the heater controller 320 are given. The control device 320 has the evaluation device to a technical device which is adapted to such a feedback auszuwer ¬ th, and then the heated component 440 via a mechanical or electromechanical ¬ African output switch 424, for example, single-pole permanently disable. A Ener ¬ gieversorgung of the remote controller 320 from the heater leak sensor 330 is abgelei ¬ tet or derivable from a supply voltage of the component to be monitored heated 440th Not only the feedback from the fault current sensor 330 to the Hei ¬ zercontroller 320, but also the transmission of the test signal from the Heizercontrol ¬ ler 320 to the fault current sensor 330 via the Hinleiter or a supply voltage line for the heated component 440, so in particular no additional ¬ electrical connections are required. A detected fault current 442, the fault current sensor 330 reports to the heater controller 320 via the Hinleiter or the supply line, preferably by changing a current amplitude. Such a change or current change is detected by a ¬ already be arranged in the heater controller 320 output current sensor, and is made ¬ cycled to shut off the heated component 440th
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fehlerstromsensors 330 für eine Fehler¬ strom-Schutzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Fehlerstromsensor 330 handelt es sich hierbei um den Fehlerstromsensor der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus Fig. 4 oder einen ähnlichen Fehlerstromsensor, wobei in Fig. 5 die Fehlerstromerzeu¬ gungsvorrichtung und eine Ausführungsvariante der Meldevorrichtung des Fehler¬ stromsensors 330 genauer dargestellt sind. Fig. 5 shows a schematic view of a leak sensor 330 for error ¬ current device according to one embodiment. In the fault current sensor 330 is, this is the fault current sensor, the fault current protective device of FIG. 4 or a similar fault current sensor, wherein the Fehlerstromerzeu ¬ constriction device and an embodiment of the signaling device of the error ¬ current sensor 330 are shown in greater detail in Fig. 5.
In Fig. 5 sind der Fehlerstromsensor 330 mit der Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332, der elektrischen Schaltung 334 und der Messvorrichtung 432, der steuervorrichtungssei- tige Abschnitt 362 des Hinleiters, der verbraucherseitige Abschnitt 364 des Hinleiters, der verbraucherseitige Abschnitt 372 des Rückleiters, der strukturseitige Abschnitt 374 des Rückleiters, der Rückleiter-Strukturanschluss 474, ferner eine definierte Last 538 und ein Lastzuschalter 540 bzw. Schalter 540 zum Lastzuschalten der Meldevorrichtung des Feh¬ lerstromsensors 330 sowie schließlich ein elektrischer Widerstand 580 und ein Fehler¬ stromschalter 590 der Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332 dargestellt. In FIG. 5, the fault current sensor 330 including the fault current generator 332, the electric circuit 334 and the measuring device 432, the driver side portion 362 of the ladder, the consumer side portion 364 of the ladder, the load side portion 372 of the return conductor, the structure side portion 374 of FIG Return conductor, the return conductor structure terminal 474, further a defined load 538 and a load switch 540 or switch 540 for load switching the message device of Feh ¬ lerstromsensors 330 and finally an electrical resistance 580 and a fault ¬ current switch 590 of the fault current generating device 332 shown.
Somit weist der Fehlerstromsensor 330 die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332, die den elektrischen Widerstand 580 und den Fehlerstromschalter 590 aufweist, die elektri- sehe Schaltung 334, die Messvorrichtung 432 und die Meldevorrichtung auf, die den Lastzuschalter 540 und die definierte Last 538 aufweist. Thus, the fault current sensor 330 has the fault current generating device 332, which has the electrical resistance 580 and the fault current switch 590, the electrical current. circuit 334, the measuring device 432 and the signaling device having the load switch 540 and the defined load 538.
Die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332 weist den elektrischen Widerstand 580 und den Fehlerstromschalter 590 auf. Der Fehlerstromschalter 590 ist ausgebildet, um den elektrischen Widerstand 580 zur Erzeugung des Testfehlerstroms zuzuschalten. Der elekt¬ rische Widerstand 580 ist elektrisch leitend mit dem Rückleiter 372, 374 verbunden. Der Fehlerstromschalter 590 ist ausgebildet, um in einer geschlossenen Schaltstellung den elektrischen Widerstand 580 elektrisch leitend mit dem Hinleiter 362, 364 zu verbinden. Auf diese Weise kann der Testfehlerstrom erzeugt werden. The fault current generator 332 includes the electrical resistance 580 and the fault current switch 590. The fault current switch 590 is configured to turn on the electrical resistance 580 to generate the test fault current. The elekt ¬ generic resistor 580 is electrically connected to the return conductor 372, 374 connected. The fault current switch 590 is designed to electrically connect the electrical resistance 580 to the outgoing conductor 362, 364 in a closed switching position. In this way the test fault current can be generated.
Die Meldevorrichtung des Fehlerstromsensors 330 weist den Lastzuschalter 540 und die definierte Last 538 auf. Die definierte Last 538 ist elektrisch mit dem Rückleiter verbun¬ den bzw. zwischen einen Anschluss des Lastzuschalters 540 und den Rückleiter geschal¬ tet. Der Lastzuschalter 540 ist ausgebildet, um in einer geschlossenen Schaltstellung die definierte Last 538 mit dem Hinleiter 362, 364 zu verbinden. The signaling device of the fault current sensor 330 has the load switch 540 and the defined load 538. The defined load 538 is electrically connected to the return conductor verbun ¬ or between a terminal of the load switch 540 and the return conductor geschal ¬ tet. The load switch 540 is designed to connect the defined load 538 with the outgoing conductor 362, 364 in a closed switching position.
Zum Melden eines Fehlerstroms und/oder eines Testfehlerstroms wird beispielsweise eine Stromveränderung mittels des Lastzuschalters 540, der als ein mechanischer oder elekt¬ ronischer Schalter ausgeführt sein kann, im Fehlerstromsensor 330 dadurch erzeugt, dass die im Fehlerstromsensor 330 angeordnete definierte Last 538 zugeschaltet wird. For reporting a fault current and / or a test fault current, for example, a current change by means of the load switch 540, which may be designed as a mechanical or elekt ¬ ronic switch, generated in the fault current sensor 330 that the arranged in the fault current sensor 330 defined load 538 is switched on.
Anders ausgedrückt ist die im Fehlerstromsensor 330 angeordnete elektrische Schaltung 334 oder Zusatzschaltung bzw. Elektronik 334 ausgebildet, um eine elektrische Span¬ nung auf dem Hinleiter 362, 364 der zu überwachenden elektrischen Last auf das Testsignal in Gestalt einer definierten Modulation, die durch die vorgeschaltete Steuervorrich¬ tung erzeugt wird, hin zu überwachen. Dies stellt eine zusätzliche Funktion innerhalb der elektrischen Schaltung 334 dar. Wird eine derartige Versorgungsspannungsmodulation als Testsignal erkannt, so erzeugt der Fehlerstromsensor 330 durch eine interne Zusatz¬ schaltung in Gestalt der Fehlerstromerzeugungsvorrichtung 332 einen Testfehlerstrom, welchen die Messvorrichtung 432 wiederum als Differenzstrom erkennt. Der Laststrom wird daraufhin, somit auch im Falle des Testfehlerstroms, durch die Meldevorrichtung des Fehlerstromsensors 330 derart manipuliert, dass die vorgeschaltete Steuervorrichtung dies als Fehlermeldung durch den Fehlerstromsensor 330 erkennt. Auf diese Weise ist ei¬ ne die Funktionsfähigkeit des Fehlerstromsensors 330 durch einen von außen angesto¬ ßenen Selbsttest nachweisbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Fehlerstromsensor 330 einen Hinleiter- Eingangsanschluss zum Anschluss an den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt 362 des Hinleiters, einen Hinleiter-Ausgangsanschluss zum Anschluss an den verbraucherseitigen Abschnitt 364 des Hinleiters, einen Rückleiter-Eingangsanschluss zum Anschluss an den verbraucherseitigen Abschnitt 372 des Rückleiters und einen Rückleiter- Ausgangsanschluss zum Anschluss an den strukturseitigen Abschnitt 374 des Rückleiters auf. In other words, arranged in the fault current sensor 330 electrical circuit 334 or additional circuitry or electronics 334 is configured to provide an electrical clamping ¬ voltage on the forward conductor 362, 364 of the monitoring at the electrical load to the test signal in the form of a defined modulation by the upstream Steuervorrich ¬ tion is generated to monitor. This provides an additional function within the electrical circuit 334 constitute Where such a supply voltage modulation detected as a test signal., The fault current sensor 330 generates by an internal auxiliary ¬ circuit in the form of the error power generating device 332 a test leakage current, which the measuring apparatus 432, in turn, recognizes as a differential current. The load current is then manipulated, thus also in the case of the test fault current, by the signaling device of the fault current sensor 330 in such a way that the upstream control device recognizes this as an error message by the fault current sensor 330. In this manner, egg ¬ ne the functionality of the fault current sensor 330 by an external self-test angesto ¬ ßenen detectable. According to one embodiment, the fault current sensor 330 has a Hinleiter- input terminal for connection to the control device side portion 362 of the Hinleiters, a Hinleiter-output terminal for connection to the consumer-side portion 364 Hinleiters, a return conductor input terminal for connection to the consumer-side portion 372 of the return conductor and a Return conductor output terminal for connection to the structure-side section 374 of the return conductor.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromsensors gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 600 ist aus¬ führbar, um einen Selbsttest eines Fehlerstromsensors für eine Fehlerstrom- Schutzeinrichtung zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers für ein Fahrzeug durchzuführen oder die Durchführung desselben zu bewirken. Hierbei ist das Verfahren 600 zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromsensors in Verbindung mit oder unter Verwendung von dem Fehlerstromsensor aus einer der Figuren 3 bis 5 oder einem ähnlichen Fehlerstromsensor bzw. in Verbindung mit oder unter Verwendung von einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus einer der Figuren 3 bis 4 oder einer ähnlichen Fehler¬ strom-Schutzeinrichtung ausführbar. 6 shows a flow chart of a method 600 for carrying out a self-test of a fault current sensor according to one exemplary embodiment. The method 600 is to be effected from ¬ feasible to perform a self-test or a fault current sensor for a residual current device for monitoring an electrical load on a vehicle of the same implementation. Here, the method 600 is to perform a self-test of a fault current sensor in conjunction with or using the fault current sensor of any of FIGS. 3-5 or a similar fault current sensor, or in conjunction with or using a fault current protection device of any one of FIGS 4 or a similar error ¬ current protection device executable.
Das Verfahren 600 zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromsensors weist ei¬ nen Schritt 610 des Erkennens eines Testsignals in einem elektrischen Hinleiter auf, der von einer Steuervorrichtung zum Steuern des elektrischen Verbrauchers zu dem elektri¬ schen Verbraucher hinleitet. Das Testsignal repräsentiert eine Aufforderung zum Durch¬ führen eines Selbsttests des Fehlerstromsensors. In einem nachfolgenden Schritt 620 des Erzeugens wird ein Testfehlerstrom in einem elektrischen Rückleiter erzeugt, der von dem elektrischen Verbraucher wegleitet, ansprechend auf das erkannte Testsignal. The method 600 for performing a self-test of a residual-current sensor has ei ¬ NEN step 610 of detecting a test signal in an electrical supply conductor, the hinleitet by a control device for controlling the electrical load to the electrical ¬'s consumers. The test signal represents a prompt to perform ¬ perform a self-test of the leak sensor. In a subsequent step 620 of generating, a test fault current is generated in an electrical return conductor which diverts from the electrical load in response to the detected test signal.
Daraufhin wird in einem Schritt 630 des Messens ein Differenzstrom zwischen einem ers¬ ten elektrischen Strom in dem elektrischen Hinleiter und einem zweiten elektrischen Strom in dem elektrischen Rückleiter gemessen. In einem nachfolgenden Schritt 640 des Meldens wird abhängig von einem Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit einem Schwellenwert zumindest der Testfehlerstrom über den Hinleiter an die Steuervorrich¬ tung gemeldet. Somit weist das Verfahren 600 zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehler¬ stromsensors den Schritt 610 des Erkennens eines Testsignals, den Schritt 620 des Erzeu- gens eines Testfehlerstroms, den Schritt 630 des Messens eines Differenzstroms und den Schritt 640 des Meldens auf. Then, in step 630 of measuring a differential current between a ¬ ers th electric current in the electric forward conductor and a second electrical current in the electrical return conductor is measured. In a subsequent step 640 of reporting is reported depending on a comparison of the measured current difference with a threshold value of at least the test residual current over the forward conductor to the Steuervorrich ¬ processing. Thus, the method 600 for performing a self-test of a fault ¬ current sensor, the step 610 of detecting a test signal, the step 620 of generating a test fault current, the step 630 of measuring a differential current and the step 640 of reporting on.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann bei dem Verfahren 600 auch zwischen dem Schritt 630 des Messens und dem Schritt 640 des Meldens ein Schritt des Vergleichens des gemessenen Differenzstroms mit einem Schwellenwert durchgeführt werden, um ein Vorliegen eines Fehlerstroms zu erkennen oder zu ermitteln. According to one embodiment, in the method 600, a step of comparing the measured differential current with a threshold value may also be performed between the step 630 of the measurement and the step 640 of the reporting, in order to detect or determine a presence of a fault current.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispiel¬ haft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbei¬ spiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner kön¬ nen erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only ¬ example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment. Further Kgs ¬ NEN method steps according to the invention are repeated and carried out in a currency other than the order described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder" -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbei¬ spiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read such that the exemplary embodiment according to one embodiment either the first feature and the second feature and according to another embodiment either has only the first feature or only the second feature.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Heizersteuervorrichtung bzw. Heizercontroller100 heater control device or heater controller
1 10 beheizte Komponente 1 10 heated component
1 30 Strukturanschluss bzw. Anschluss über eine Struktur 1 30 Structural connection or connection via a structure
140 Versorgungsanschlüsse 140 supply connections
1 50 Stromsensor  1 50 current sensor
160 Ausgangsschalter  160 output switch
1 70 Heizer  1 70 heater
280 Rückleiter  280 return conductor
290 Fehlerstrom  290 fault current
300 Fahrzeug  300 vehicle
310 Fehlerstrom-Schutzeinrichtung  310 residual current device
320 Steuervorrichtung  320 control device
330 Fehlerstromsensor  330 fault current sensor
332 Fehlerstromerzeugungsvorrichtung  332 fault current generating device
334 elektrische Schaltung  334 electrical circuit
340 elektrischer Verbraucher  340 electrical consumers
350 Strukturelement  350 structural element
362 Steuervorrichtungsseitiger Abschnitt des Hinleiters 362 Control device side section of the Hinleiters
364 verbraucherseitiger Abschnitt des Hinleiters364 consumer-side section of the Hinleiters
372 verbraucherseitiger Abschnitt des Rückleiters372 consumer-side section of the return conductor
374 strukturseitiger Abschnitt des Rückleiters 374 structure-side section of the return conductor
376 weiterer strukturseitiger Abschnitt des Rückleiters 376 further structure-side section of the return conductor
422 Stromsensor 422 current sensor
424 Ausgangsschalter  424 output switch
426 Strukturanschlüsse  426 structural connections
428 Versorgungsanschlüsse  428 supply connections
432 Messvorrichtung  432 measuring device
440 beheizte Komponente  440 heated component
442 Fehlerstrom  442 fault current
444 Komponenten-Strukturanschluss 474 Rückleiter-Strukturanschluss 444 Component structural connection 474 Return conductor structure connection
538 definierte Last  538 defined load
540 Lastzuschalter  540 load switch
580 elektrischer Widerstand  580 electrical resistance
590 Fehlerstromschalter  590 residual current switch
600 Verfahren zum Durchführen eines Selbsttests 600 Method of performing a self-test
610 Schritt des Erkennens 610 step of cognition
620 Schritt des Erzeugens  620 step of creating
630 Schritt des Messens  630 step of measuring
640 Schritt des Meldens  640 step of reporting

Claims

Patentansprüche claims
1 . Fehlerstromsensor (330) für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (31 0) zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers (340) für ein Fahrzeug (300), wobei der Fehlerstromsensor (330) folgende Merkmale aufweist: eine elektrische Schaltung (334) zum Erkennen eines Testsignals in einem elektrischen Hinleiter (362, 364), der einen von einer Steuervorrichtung (320) zum Steuern des elektrischen Verbrauchers (340) zu dem elektrischen Verbraucher (340) hinleitenden Leiter repräsentiert, wobei das Testsignal eine Aufforderung zum Durchführen eines Selbsttests des Fehlerstromsensors (330) repräsentiert; eine Fehlerstromerzeugungsvorrichtung (332; 580, 590) zum Erzeugen eines Testfehlerstroms in einem elektrischen Rückleiter (372, 374, 376), der von dem elektrischen Verbraucher (340) wegleitet, ansprechend auf das erkannte Testsignal; eine Messvorrichtung (432) zum Messen eines Differenzstroms zwischen einem ers¬ ten elektrischen Strom in dem elektrischen Hinleiter (362, 364) und einem zweiten elektrischen Strom in dem elektrischen Rückleiter (372, 374, 376); und eine Meldevorrichtung (538, 540) zum Melden zumindest des Testfehlerstroms an die Steuervorrichtung (320) über den Hinleiter (362, 364) abhängig von einem Ver¬ gleich des gemessenen Differenzstroms mit einem Schwellenwert. 1 . A fault current sensor (330) for a residual current device (31 0) for monitoring an electrical load (340) for a vehicle (300), the fault current sensor (330) comprising: an electrical circuit (334) for detecting a test signal in one electrical toe conductor (362, 364) representing a conductor passing from a controller (320) for controlling the electrical load (340) to the electrical load (340), the test signal representing a request to perform a self-test of the fault current sensor (330) ; fault current generation means (332, 580, 590) for generating a test fault current in an electrical return conductor (372, 374, 376) conducting away from the electrical load (340) in response to the detected test signal; a measuring device (432) for measuring a difference between a current ers ¬ th electric current in the electric supply conductor (362, 364) and a second electrical current in the electrical return conductor (372, 374, 376); and a reporting device (538, 540) for reporting at least the test fault current to the control device (320) via the outgoing conductor (362, 364) as a function of a comparison of the measured differential current with a threshold value.
2. Fehlerstromsensor (330) gemäß Anspruch 1 , bei dem die elektrische Schaltung (334) ausgebildet ist, um eine Modulation einer elektrischen Spannung auf dem Hinleiter (362, 364) von der Steuervorrichtung (320) als das Testsignal zu erkennen. The fault current sensor (330) of claim 1, wherein the electrical circuit (334) is configured to detect a modulation of an electrical voltage on the outgoing conductor (362, 364) from the controller (320) as the test signal.
3. Fehlerstromsensor (330) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Fehlerstromerzeugungsvorrichtung (332) einen Fehlerstromschalter (590) zum Zuschalten eines elektrischen Widerstands (580) zur Fehlerstromerzeugung aufweist, wobei der elektrische Widerstand (580) mit dem Rückleiter (372, 374, 376) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Fehlerstromschalter (590) ausgebildet ist, um in einer geschlossenen Schaltstellung den elektrischen Widerstand (580) elektrisch leitend mit dem Hinleiter (362, 364) zu verbinden. A fault current sensor (330) according to any one of the preceding claims, wherein the fault current generator (332) comprises a fault current switch (590) for connecting an electrical resistance (580) for fault current generation, the electrical resistance (580) being connected to the return conductor (372, 374 , 376) is electrically conductively connected, wherein the fault current switch (590) is designed to connect the electrical resistance (580) in an electrically closed manner to the forward conductor (362, 364) in a closed switching position.
4. Fehlerstromsensor (330) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Meldevorrichtung (538, 540) ausgebildet ist, um den Testfehlerstrom und/oder einen durch den elektrischen Verbraucher (340) hervorgerufenen Fehlerstrom (442) unter Verwendung einer Stromamplitudenmodulation auf dem Hinleiter (362, 364) an die Steuervorrichtung (320) zu melden. A fault current sensor (330) as claimed in any one of the preceding claims, wherein the annunciator (538, 540) is adapted to provide the test fault current and / or a fault current (442) induced by the electrical load (340) using current amplitude modulation on the forward conductor (362, 364) to the controller (320).
5. Fehlerstromsensor (330) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Meldevorrichtung einen Schalter (540) zum Zuschalten einer definierten Last (538) aufweist, wobei die definierte Last (538) mit dem Rückleiter (372, 374, 376) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Schalter (540) ausgebildet ist, um in einer geschlossenen Schaltstellung die definierte Last (538) elektrisch leitend mit dem Hin¬ leiter (362, 364) zu verbinden. 5. fault current sensor (330) according to one of the preceding claims, wherein the signaling device comprises a switch (540) for switching on a defined load (538), wherein the defined load (538) with the return conductor (372, 374, 376) electrically conductive is connected, wherein the switch (540) is formed to electrically conductively connect the defined load (538) in a closed switching position with the Hin ¬ conductor (362, 364).
6. Fehlerstromsensor (330) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die elektrische Schaltung (334) ausgebildet ist, um den Vergleich des gemessenen Differenzstroms mit dem Schwellenwert durchzuführen. 6. fault current sensor (330) according to one of the preceding claims, wherein the electrical circuit (334) is designed to perform the comparison of the measured differential current with the threshold value.
7. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) zum Überwachen eines elektrischen Verbrau¬ chers (340) für ein Fahrzeug (300), wobei die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) folgende Merkmale aufweist: einen Fehlerstromsensor (330) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; und eine Steuervorrichtung (320) zum Steuern des elektrischen Verbrauchers (340), wo¬ bei die Steuervorrichtung (320) und der Fehlerstromsensor (330) zumindest mittels des Hinleiters (362, 364) miteinander elektrisch leitend verbindbar oder verbunden sind. 7. Residual current device (310) for monitoring an electrical consumer ¬ consumer (340) for a vehicle (300), wherein the residual current device (310) comprises the following features: a fault current sensor (330) according to one of the preceding claims; and a control device (320) for controlling the electrical load (340), where ¬ at the control device (320) and the fault current sensor (330) at least by means of the Hinleiters (362, 364) are electrically conductively connected or connected.
8. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) gemäß Anspruch 7, bei der die Steuervorrich¬ tung (320) ausgebildet ist, um das Testsignal über den elektrischen Hinleiter (362, 364) zu dem Fehlerstromsensor (330) zu übertragen. 8. fault current protection device (310) according to claim 7, wherein the Steuervorrich ¬ device (320) is designed to transmit the test signal via the electrical forward conductor (362, 364) to the fault current sensor (330).
9. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (31 0) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, bei der die Steuervorrichtung (320) und der Fehlerstromsensor (330) getrennt voneinander eingehaust sind. 9. Residual current device (31 0) according to any one of claims 7 to 8, wherein the control device (320) and the fault current sensor (330) are housed separately from each other.
10. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Fehlerstromsensor (330) einen Hinleiter-Eingangsanschluss zum Anschluss an einen steuervorrichtungsseitigen Abschnitt (362) des Hinleiters, einen Hinleiter- Ausgangsanschluss zum Anschluss an einen verbraucherseitigen Abschnitt (364) des Hinleiters, einen Rückleiter-Eingangsanschluss zum Anschluss an einen verbraucher¬ seitigen Abschnitt (372) des Rückleiters und einen Rückleiter-Ausgangsanschluss zum Anschluss an einen strukturseitigen Abschnitt (374) des Rückleiters aufweist. The earth leakage circuit breaker (310) according to any one of claims 7 to 9, wherein the fault current sensor (330) includes a ladder input terminal for connection to a controller side portion (362) of the ladder, a ladder output terminal for connection to a load side portion (364 ) of the Hinleiters, a return conductor input terminal for connection to a consumer ¬ sided section (372) of the return conductor and a return conductor output terminal for connection to a structure-side portion (374) of the return conductor has.
1 1 . Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) gemäß Anspruch 1 0, wobei der steuervorrich- tungsseitige Abschnitt (362) des Hinleiters zumindest so lang ist wie der verbrau- cherseitige Abschnitt (364) des Hinleiters. 1 1. The earth leakage circuit breaker (310) according to claim 10, wherein the control side section (362) of the direction conductor is at least as long as the consumer side section (364) of the direction conductor.
12. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 1 1 , bei der die Steuervorrichtung (320) zumindest einen Ausgangsanschluss zum Anschluss an den steuervorrichtungsseitigen Abschnitt (362) des Hinleiters und einen Eingangsan- schluss (426) zum Anschluss an einen weiteren strukturseitigen Abschnitt (376) des Rückleiters aufweist, wobei der weitere strukturseitige Abschnitt (376) und der strukturseitige Abschnitt (374) des Rückleiters über ein Strukturelement (350) des Fahrzeugs (300) elektrisch leitend miteinander verbindbar oder verbunden sind. 12. Residual-current device (310) according to any one of claims 10 to 1 1, wherein the control device (320) at least one output terminal for connection to the control device side portion (362) of the Hinleiters and an input terminal (426) for connection to a further structure-side portion (376) of the return conductor, wherein the further structure-side portion (376) and the structure-side portion (374) of the return conductor via a structural element (350) of the vehicle (300) are electrically conductively connected or connected.
1 3. Verfahren (600) zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromsensors (330) für eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (310) zum Überwachen eines elektrischen Verbrauchers (340) für ein Fahrzeug (300), wobei das Verfahren (600) folgende Schritte aufweist: A method (600) of performing a self-test of a fault current sensor (330) for a residual current device (310) to monitor an electrical load (340) for a vehicle (300), the method (600) comprising the steps of:
Erkennen (610) eines Testsignals in einem elektrischen Hinleiter (362, 364), der von einer Steuervorrichtung (320) zum Steuern des elektrischen Verbrauchers (340) zu dem elektrischen Verbraucher (340) hinleitet, wobei das Testsignal eine Aufforde¬ rung zum Durchführen eines Selbsttests des Fehlerstromsensors (330) repräsentiert; Detecting (610) a test signal into an electric supply conductor (362, 364), the hinleitet by a control device (320) for controlling the electrical consumer (340) to the electrical load (340), wherein the test signal a Aufforde ¬ tion of performing Self-tests of the fault current sensor (330) represents;
Erzeugen (620) eines Testfehlerstroms in einem elektrischen Rückleiter (372, 374, 376), der von dem elektrischen Verbraucher (340) wegleitet, ansprechend auf das erkannte Testsignal; Messen (630) eines Differenzstroms zwischen einem ersten elektrischen Strom in dem elektrischen Hinleiter (362, 364) und einem zweiten elektrischen Strom in dem elektrischen Rückleiter (372, 374, 376); und Generating (620) a test fault current in an electrical return conductor (372, 374, 376) diverted from the electrical load (340) in response to the detected test signal; Measuring (630) a differential current between a first electrical current in the electrical forward conductor (362, 364) and a second electrical current in the electrical return conductor (372, 374, 376); and
Melden (640) zumindest des Testfehlerstroms an die Steuervorrichtung (320) über den Hinleiter (362, 364) abhängig von einem Vergleich des gemessenen Differenz¬ stroms mit einem Schwellenwert. Report (640) at least the test fault current to the control device (320) via the Hinleiter (362, 364) depending on a comparison of the measured difference ¬ current with a threshold value.
14. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird. 14. A computer program product with program code for carrying out the method (600) according to one of the preceding claims, when the program product is executed on a device.
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