CH665312A5 - Fehlerstromschutzschalter. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, in dessen Sekundärkreis eine Auslöseeinrichtung angeschlossen ist, die mit einem Schaltschloss in Eingriffverbindung steht, das auf einen Schaltkontakt in der zu überwachenden Leitung einwirkt.

Derartige Fehlerstromschutzschalter sind bekannt (DE-OS 3 230 557). Dabei ist im Sekundärkreis des Summenstromwandlers in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung ein Kondensator angeordnet. Dieser Kondensator ist auf die Frequenz im Sekundärkreis zumindest in etwa résonant abgestimmt, die ein pri-märseitiger Fehlerstrom mit Gleichstromkomponenten sekun-därseitig hervorruft. Dadurch wird der Fehlerstromschutzschalter empfindlich für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten.

Hierbei sind die Anschlussleitungen zur Auslöseeinrichtung durch einen spannungsabhängigen Widerstand überbrückt, dessen Widerstandswert oberhalb einer Schwelle mit steigender Spannung sinkt. Die Schwelle wird so gewählt, dass sie gerade oberhalb der Ansprechspannung der Auslöseeinrichtung liegt. Spannungsspitzen durch Stossstrom, die oberhalb der Schwelle liegen, werden sonach vor der Auslöseeinrichtung kurgeschlossen.

Auch Fehlerstromschutzschalter, deren Auslöseeinrichtung unabhängig von der Frequenz der Netzspannung arbeitet, sind schon vorgeschlagen worden (Anmeldung mit älterem Zeitrang P 32 44 670.5). Dabei ist im Sekundärkreis zwischen Summenstromwandler und Auslöseeinrichtung eine Gleichrichteranordnung eingeschaltet, die als Brückengleichrichter ausgebildet sein kann.

Ein solcher Fehlerstromschutzschalter, der darüber hinaus auch bei hohen Fehlerströmen von hoher Frequenz sicher auslöst, ist ebenfalls schon vorgeschlagen worden (Anmeldung mit älterem Zeitrang P 33 28 084.3). Dabei ist parallel zur Auslöseeinrichtung ein elektronisches Ventil aus zwei in Reihe geschalteten Dioden angeordnet. Die Ansprechspannung der Dioden liegt oberhalb der Ansprechspannung der Auslöseeinrichtung.

Derartige Fehlerstromschutzschalter arbeiten in einem Niederspannungsnetz bei Schalthandlungen in Verbindung mit sehr langen Leitungen aufgrund der hohen Leitungskapazitäten gegenüber Fehlauslösungen nicht sicher genug.

In einem elektrischen Niederspannungsnetz mit induktiven Verbrauchern treten in Verbindung mit Leitungskapazitäten bei Schalthandlungen Ausgleichsschwingungen auf. Die dabei im Stromkreis auftretende Überspannung kann das Mehrfache der Betriebsspannung betragen. Diese hochfrequenten Überspannungen lösen in langen Leitungen über die Leitungskapazitäten von Aussenleiter gegen Schutzleiter'hochfrequente Ableitstrom-schwingungspakete aus, die einen vorgeschalteten Fehlerstrom-schutzschalter zur Auslösung bringen. Derartige Fälle können hauptsächlich in grossen Gebäuden wie Industrieanlagen, Krankenhäusern oder Bürogebäuden auftreten, wenn der Schutzleiter in einer sehr langen Leitung mitgeführt wird und z.B. Leuchtstofflampen, Motoren oder Steuertransformatoren geschaltet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fehlerstromschutzschalter zu entwickeln, der durch hochfrequente Schwingungspakete, wie sie im Niederspannungsnetz durch Schalthandlungen verursacht und über den Summenstromwandler übertragen werden, nicht ausgelöst wird. Man möchte also Fehlauslösungen vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Auslöseeinrichtung zwischen ihren Anschlussleitungen durch einen Tiefpass überbrückt ist, der hochfrequente Spannungen kurzschliesst.

Niedrige Frequenzen, die den Fehlerstromschutzschalter auslösen sollen, werden von dem Tiefpass durchgelassen. Hochfrequente Schwingungen hingegen, die Fehlauslösungen des Fehlerstromschutzschalters verursachen, werden vom Tiefpass gesperrt.

Nach einer Ausgestaltung kann als Tiefpass zwischen den Anschlussleitungen ein 7i-Glied mit zwei parallel angeordneten Kondensatoren eingeschaltet sein. Dabei ist zwischen deren Anschlusspunkten in einer Anschlussleitung ein ohmscher oder induktiver Widerstand in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung angeordnete

Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

Fig. 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel des Fehlerstromschutzschalters.

Fig. 2 zeigt einen Fehlerstromschutzschalter, der auch stoss-stromfest arbeitet.

Fig. 3 veranschaulicht einen Fehlerstromschutzschalter, der zusätzlich stossstromfest und frequenzunabhängig arbeitet.

Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1 überwacht eine Leitung 1, die die Primärwicklung eines Summenstromwandlers 2 enthält. Im Sekundärkreis des Summenstromwandlers 2 ist eine Anschlussleitung 3 angeordnet, die mit einem Schaltschloss 4 in Eingriffverbindung 5 steht. Dieses Schaltschloss 4 wirkt auf einen Schaltkontakt 6 in der zu überwachenden Leitung 1. Die Anschlussleitungen 7, 8 der Auslöseeinrichtung 3 sind durch einen Tiefpass, beispielsweise einen Kondensator 9 überbrückt, der hochfrequente Spannungen von der Auslöseeinrichtung 3 fernhält.

Ein in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung 3 angeordneter weiterer Kondensator 10 macht den Fehlerstromschutzschalter für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten empfindlich.

In einem Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 2 sind die Anschlussleitungen 7, 8 der Auslöseeinrichtung 3 auch durch einen spannungsabhängigen Widerstand 11 überbrückt. Dadurch wird die Auslöseeinrichtung 3 auch vor hohen Stromstössen geschützt.

Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 3 weist als Tiefpass zum Ausfiltern von hochfrequenten Schwingungen ein n-Glied

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mit parallel angeordneten Kondensatoren 91, 92 auf. Zwischen den Anschlusspunkten der Kondensatoren 91, 92 ist in der Anschlussleitung 7 in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung 3 ein Widerstand 93 angeordnet. Der Tiefpass kann auch aus einem oder mehreren verketteten oder parallelgeschalteten T-Gliedern oder Jt-Gliedern, beschaltet mit ohmschen Widerständen, Induktivitäten und Kapazitäten, oder deren Einzelbauelemente bestehen. Ein Brückengleichrichter 12 steht an einem

Brückenzweig mit der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers 2 in Verbindung. Am anderen Brückenzweig ist die Auslöseeinrichtung 3 angeschlossen. Dieser Brückengleichrichter 12 macht den Fehlerstromschutzschalter von der Netzfre-s quenz unabhängig. Zwei in Reihe geschaltete Dioden 13 parallel zur Auslöseeinrichtung 3 stellen sicher, dass der Fehlerstromschutzschalter auch bei hohen Fehlerströmen und hoher Frequenz sicher auslöst. Man vergleiche Fig. 3.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstrom-wandler, in dessen Sekundärkreis eine Auslöseeinrichtung angeschlossen ist, die mit einem Schaltschloss in Eingriffverbindung steht, das auf einen Schaltkontakt in der zu überwachenden Leitung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung (3) zwischen ihren Anschlussleitungen (7, 8) durch einen Tiefpass (9) überbrückt ist, der hochfrequente Spannungen kurzschliesst.

2. Fehlerstromschutzschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Tiefpass zwischen den Anschlussleitungen (7, 8) ein 7t-Glied mit zwei parallel angeordneten Kondensatoren (91, 92) eingeschaltet ist, zwischen deren Anschlusspunkten in einer Anschlussleitung (7) ein ohmscher oder induktiver Widerstand (93) in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung (3) angeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters mit einem Summenstromwandler (2), in dessen Sekundärkreis eine Auslöseeinrichtung (3) angeschlossen ist, die mit einem Schaltschloss (4) in Eingriffverbindung (5) steht, das auf einen Schaltkontakt (6) in der zu überwachenden Leitung (1) einwirkt, wobei die Auslöseeinrichtung (3) zwischen ihren Anschlussleitungen (7, 8) durch einen Tiefpass (9) überbrückt ist, der hochfrequente Spannungen kurzschliesst, für Verbrauchernetzkreise mit langen Leitungen zur Unterdrückung von Ausgleichsschwingungen und Vermeidung von Fehlauslösungen.