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F ehlerstromschutzschalter
In den elektrischen Anlagen werden Schutzschalter verwendet, die beim Auftreten eines Fehlerstromes im Stromkreis am Verbraucher selbsttätig ausschalten. Diese Schutzschalter pflegt man mit einem magnetischen Auslöseorgan zu versehen, dem ein die Differenz der Ströme feststellender Summenstromwandler einen Steuerstrom zuführt. Solche Schalter werden oft in der den Verbraucher unmittelbar speisenden Zweigleitung angeordnet. In der Regel sind die Fehlerstromschutzschalter nicht in der Lage, Überlastungs-oder Kurzschlussströme abzuschalten, so dass zusätzlich in der Zweigleitung Schmelzsicherungen oder Leitungsschutzschalter bzw. Geräteschutzschalter vorgesehen werden müssen.
Es gibt aber auch schon Schutzschalter, die nicht nur bei Fehlerstrom, sondern auch bei sämtlichen Überlastungen und Kurzschlüssen ansprechen. Solche Schutzschalter haben infolge ihres Mehrzweckes grosse Abmessungen und sind in ihrem Aufbau sehr aufwendig.
Man ist in letzter Zeit dazu übergegangen, den Fehlerstromschutzschalter nicht in der den Verbraucher unmittelbar speisenden Zweigleitung, sondern in der Speiseleitung anzuordnen, die mehrere Zweigleitungen versorgt. Eine solche Anlage ist in der Fig. 1 dargestellt. Von dem Netz N geht eine Speiseleitung Sp ab, die mehrere Zweigleitungen Z speist. In der Speiseleitung Sp muss ausser dem Fehlerstromschutzschalter FJ, noch eine Schmelzsicherung Si vorgesehen sein, die die Speiseleitung Sp schützt. In den Zweigleitungen Z, die jeweils den Verbraucher V versorgen, sind Leitungsschutzelemente L angeordnet (Leitungsschutzschalter bzw. -sicherungen). Der Fehlerstromschutzschalter ist nur für die Abschaltung der Speiseleitung beim Auftreten eines Fehlerstromes bzw. einer Fehlerspannung bestimmt.
Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Ausbildung eines Fehlerstromschutzschalters mit einem magnetischen Auslöseorgan, dem ein die Differenz der Ströme feststellender Summenstromwandler einen Steuerstrom zuführt. Erfindungsgemäss ist das Auslöseorgan zum zusätzlichen Ansprechen auf Überlast einer induktiven Beeinflussung durch den Strom einer Leitung ausgesetzt, die ausserhalb des Auslöseorgans angeordnet ist, wobei die induktive Beeinflussung den Schalter im Bereich der Überlast lediglich bei etwa das 10fache des Nennstromes überschreitenden Überlastungsströmen auslöst. Für die Erfindung ist es wesentlich, dass der Fehlerstromschutzschalter nicht bei jeder Überlastung, sondern nur bei grossen Überlastungen anspricht.
Die zusätzliche Einrichtung, die diese Eigenschaft dem Schalter verleiht, ist in ihrem Aufbau wesentlich einfacher als eine Einrichtung des Schalters, die ihn bei jeder Überlast selbsttätig ansprechen lassen würde. Wird der erfindungsgemässe Schutzschalter in der in Fig. 1 dargestellten Anlage verwendet, so ergibt sich der grosse Vorteil, dass er im Bereich grosser Überlastungen mit den in der Zweigleitung Z befindlichen Leitungsschutzelementen L mitwirkt, die grossen Überlastungen abzuschalten. Es führt der erfindungsgemässe Schutzschalter zu einer zusätzlichen Verminderung des Überlastungsstromes und damit zu einer Verminderung des Wärmefaktors Ji dt. Ist dies der Fall, so kann in der Anlage die Schmelzsicherung Si in ihrer Nennstromstärke verringert werden.
Dies gilt besonders, wenn der Gleichzeitigkeitsfaktor der Anlage sehr klein ist. Dies hat zur Folge, dass der Querschnitt der Speiseleitung Sp kleiner gehalten werden kann. Dmch die Erfindung ist somit die Möglichkeit gegeben, die Kosten der Anlage herabzusetzen.
In den Fig. 2 und 3 ist ein Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung dargestellt. Die Fig. 2 zeigt die Aufsicht und die Fig. 3 die Seitenansicht des Fehlerstromschutzschalters.
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Auf dem Sockel 1, der die nichtgezeichneten Schaltkontakte aufnimmt, ist neben dem Schaltschloss 2 ein selbsttätiges Auslöseorgan 5 angeordnet. Das Messglied 4 stellt fest, ob in den durch den Fehlerstromschutzschalter hindurchgeführten Leitungen eine Differenz zwischen den zum Verbraucher hinfliessenden und den vom Verbraucher zurückfliessenden Strömen vorhanden ist. Eine Differenz der Ströme entsteht, wenn ein Fehlerstrom in der Anlage auftritt. Zur Feststellung des Differenzstromes dient als Messglied ein symmetrisch ausgebildeter Summenstromwandler. Der Summenstromwandler 4 führt bei Auftreten eines Fehlerstromes einen Steuerstrom dem Auslöseorgan 5 zu, das hochempfindlich ist. Das Auslöseorgan 5 kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Es kann z. B. ein Remanenzrelais sein.
Ein
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ler einen Steuerstrom, der den remanenten Magnetismus aufhebt und dadurch den Relaisanker zum Ab- fall bringt. Man kann aber auch als hochempfindliches Auslöseorgan einen Sperrmagneten verwenden.
Ein solcher Sperrmagnet ist ein durch einen Dauermagneten polarisierter Schaltmagnet mit magnetischer
Weiche, dessen Eisenkörper zur Beeinflussung der magnetischen Weiche beim Auftreten eines Fehler- stromes durch den Steuerstrom des Summenstromwandlers magnetisiert wird. Beim Umstellen der ma- gnetischen Weiche fällt der zuvor von dem Eisenkörper angezogene Anker ab.
Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Fehlerstromschutzschalter ist zweipolig ausgebildet. Von den
Klemmen 6,7 führen Leitungen als Primärwicklungen über den Summenstromwandler 4 zu den Klem- men 8, 9. 10 ist eine von der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers gespeiste Leitung, die zu dem Auslöseorgan 5 führt.
An dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Fehlerstromschutzschalter erhält erfindungsgemäss das Auslöseorgan 5 zum zusätzlichen Ansprechen auf Überlast eine induktive Beeinflussung durch den Strom einer Leitung, die ausserhalb des Auslöseorgans angeordnet ist. Diese induktive Beeinflussung veranlasst den Schalter zum Auslösen bei etwa das 10fache des Nennstromes überschreitenden Überlastungs- strömen. Zweckmässig geschieht es in der Weise, dass eine der den Leiterstrom führenden Leitungen, die zwischen den Klemmen 6-9 liegen, nahe an dem Auslöseorgan 5 vorbeigeführt wird. Tritt ein grosser Überlastungsstrom auf, so beeinflusst dieser das hochempfindliche Auslöseorgan 5 induktiv.
Diese induktive Beeinflussung ist durch die in die Fig. 2 und 3 eingetragenen Kraftlinien angedeutet.
Die induktive Beeinflussung veranlasst das Ansprechen des Auslöseorgans, so dass der Fehlerstromschutzschalter ausschaltet. Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Fehlerstromschutzschalter ist der Aufwand für die erfindungsgemässe zusätzliche Einrichtung äusserst klein. Er hat auch keine Vergrösserung der Abmessungen des Schalters zur Folge.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fehlerstromschutzschalter mit einem magnetischen Auslöseorgan, dem ein die Differenz der Ströme feststellender Summenstromwandler einen Steuerstrom zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseorgan 5 zum zusätzlichen Ansprechen auf Überlast einer induktiven Beeinflussung durch den Strom einer Leitung ausgesetzt ist, die ausserhalb des Auslöseorgans angeordnet ist, wobei die induktive Beeinflussung den Schalter im Bereich der Überlast lediglich bei das etwa 10fache des Nennstromes überschreitenden Überlastungsströmen auslöst.