EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER

Abstract: 1. The use of an earth leakage circuit breaker having arranged in the secondary circuit of a sum current transformer (3), whose primary winding has a number of turns that is adequate at 50 Hz, a magnetic blocking device (4) as a frequency-independent earth leakage circuit breaker in a frequency band from about 16 2/3 Hz to 400 Hz.

Description: Fehlerstromschutzschalter Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung angeordnet ist. Fehlerstromschutzschalter, die mit einer heute üblichen Auslöseeinrichtung versehen sind, arbeiten dagegen mit einem Haltemagneten und sind auf eine Betriebsfrequenz von 50 Hz abgestellt. Wenn solche Fehlerstromschutzschalter Verbraucher in Netzen mit anderer Frequenz schützen sollen, stört die Frequenzabhängigkeit des Haltemagnetsystems. Marktübliche Haltemagnete sind bei 50 Hz am empfindlichsten und da ihr Auslösebereich bei niedrigeren Frequenzen und besonders bei höheren Frequenzen zu höheren Auslöseströmen ansteigt, sind besondere Vorkehrungen erforderlich, um ein Auslösen bei geforderten Werten sicherzustellen. Mit einem üblichen Haltemagnetsystem konnten bisher nur Fehlerstromschutzschalter für einen Einsatz bis maximal 400 Hz bei Nen#nströmen von 25 A für Nennfehlerströme von 30 mA durch gezielte Massnahmen im Einzelfall realisiert werden. Um einen Fehlerstromschutzschalter für Betriebsfrequenzen zu ertüchtigen, die von den üblichen 50 Hz abweichen, ist bisher die Primärwindungszahl erhöht worden. Zusätzlich musste der Prüfstromkreis, mit dem die Einsatztüchtigkeit des Fehlerstromschutzschalters geprüft werden kann, besonders angefertigt bzw. eingestellt werden. Durch solche Massnahmen entsteht aus einem markt üblichen Fehlerstromschutzschalter mit Haltemagnet eine Sondertype für einen engen Frequenzbereich, der von den üblichen 50 Hz abweicht. Fehlerstromschutzschalter, die mit einer als Sperrmagnet ausgebildeten Auslöseeinrichtung arbeiten, waren in früheren Jahren gebräuchlich (Siemens-Zeitschrift, 1960, S. 229 bis 231). Auch solche Fehlerstromschutzschalter sind nur im üblichen Frequenzbereich von 50 Hz eingesetzt worden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fehlerstromschutzschalter bereitzustellen, der im Frequenzbereich der technisch genutzten Frequenzen frequenzunabhängig ist, der also mit anderen Worten: ohne Anpassungsänderungen bei diesen Frequenzen sicher Auslösen und Verbraucher schützen kann. Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung in der Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung angeordnet ist, als frequenzunabhängigen Fehlerstromschutzschalter in einem Frequenzbereich einschliesslich und oberhalb von etwa 16 2/3 Hz. Ein solcher Fehlerstromschutzschalter löst bei Wechselfehlerströmen bis zu Frequenzen von etwa 400 Hz sicher aus. Beim erfindungsgemässeb Einsatz eines Fehlerstromschutzschalters kann man nach Weiterbildungen zugleich auch Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten erfassen. Hierzu kann der Summenstromwandler in an sich bekannter Weise (DE-AS 20 44 302) aus einem Kernmaterial mit F-Charakteristik gefertigt sein. Hierfür eignet sich beispiels weise Ultraperm 80 von VAC. Man kann auch in an sich bekannter Weise (DE-PS 20 36 497) im Sekundärkreis in Reihenoder in Parallelschaltung einen Kondensator einschalten, der auf die Frequenz der Spannung zumindest in etwa auf Reosnanz abgestimmt ist, die ein im Primärkreis fliessender Gleichstromkomponenten enthaltender Fehlerstrom auf der Sekundärseite des Summenstromwandlers induziert. Vorteilhaft ist auch die Verbindung der beiden geschilderten Weiterbildungen. Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: In Fig. 1 ist ein frequenzunabhängiger Fehlerstromschutzschalter mit einer Sperrmagnetvorrichtung veranschaulicht. In Fig. 2 ist ein frequenzunabhängiger Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1 wiedergegeben, der zugleich auch Fehlerströme #mit Gleichstromkomponenten erfassen kann. In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Fehlerstromschutzschalter wiedergegeben, der mit einer Sperrmagnetvorrichtung arbeitet und im Sekundärkreis einen Kondensator in Parallelschaltung aufweist, um nicht nur Wechselstrom-Fehlerströme sondern auch Fehlerströme #mit Gleichstromkomponenten erfassen zu können. Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1 überwacht die Leiter 1 und 2, die als Primärwindungen durch den Summenstromwandler-3 geführt sind. Im Sekundärkreis des Summenstromwandlers ist eine Auslösevorrichtung 4 mit einem Sperrmagneten angeordnet. Sie-steht in Wirkverbindung mit einem Schaltschloss 5, das die Schaltkontakte 6 öffnen kann. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Sekundärkreis des Summenstromwandlers 3 ein Kondensator 7 in Reihenanordnung eingeschaltet. Er ist auf die Frequenz der Spannung zumindest in etwa auf Resonanz abgestimmt, die ein im Primärkreis fliessender Gleichstromkomponenten enthaltender Fehlerstrom auf der Sekundärseite des Summenstromwandlers 3 induziert. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Kondensator 7 nach Fig. 2 in Parallelanordnung im Sekundärkreis eingeschaltet. Solche Fehlerstromschutzschalter sprechen nicht nur auf Wechselstrom-Fehlerströme sondern auch auf solche Fehlerströme an, die -Gle ichstromkomponenten enthalten, bei denen übliche ¯Fehlerstromschutzschalter nicht ansprechen können. Die Fehlerstromschutzschalter nach den Figuren 1 bis 3 weisen darüber hinaus den Vorteil auf, dass sie sicher auslösen, solange Fehlerströme eine verbrauchsseitige Gefährdung darstellen, da sie für ihren Betrieb netzunabhängig sind. Andere bekannte elektronische Fehlerstromschutzschalter benötigen hingegen ein intaktes Netz, um arbeiten zu können. Die erfindungsgemäss eingesetzten Fehlerstromschutzschalter lösen auch dann noch aus, wenn das Netz, z. B. ein Mehrleiternetz, teilweise gestört oder unterbrochen ist, aber ein Fehlerstrom noch fliessen kann. Darüber hinaus benötigen solche Fehlerstromschutzschalter bei einem Einsatz von einschliesslich und oberhalb etwa 16 2/3 Hz keinen auf die Betriebsfrequenz besonders abgestimmten Prüfstromkreis. Solche Fehlerstromschutzschalter mit einem Sperrmagneten und im übrigen heute üblicher Ausbildung für den Einsatz bei 50 Hz eignen sich also für einen Einsatzbereich von etwa 16 2/3 Hz bis darüber hinaus für die bei gängigen technischen Netzen vorkommenden Frequenz bis 400 Hz. 3 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Verwendung eines Fehlerstromschutzschalters, in dessen Sekundärkreis eines Summenstromwandlers (3) mit einer bei 50 Hz ausreichenden Primärwindungszahl eine Sperrmagnetvorrichtung (4) angeordnet ist, als frequenzunabhängigen Fehlerstromschutzschalter in einem Frequenzbereich einschliesslich und oberhalb von etwa 16 2/3 Hz. 2. Fehlerstromschutzschalter zur Verwendung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Summenstromwandler (3) aus einem Kernmaterial mit F-Charakteristik besteht. 3. Fehlerstromschutzschalter zur Verwendung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e -t, dass im Sekundärkreis in Reihen- oder Parallelschaltung ein Kondensator (7) eingeschalter ist, der auf die Frequenz der Spannung zumindest in etwa auf Resonanz abgestimmt ist, die ¯ein im Primärkreis fliessender Gleichstromkomponenten enthaltender Fehlerstrom auf der Sekundärseite des Sum menstromwandlers (3) induziert.

Inventors: STICH, KARL-HEINZ
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H01H71
IPC codes: H01H71