EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER

Abstract: 1. An earth leakage circuit-breaker comprising a sum current transformer (10), the secondary circuit of which contains a circuit-breaking device (1) which is in latching engagement (3) with a switch lock (2) which itself acts upon switching contacts (4) in the lines (5, 6) to be monitored, characterised in that in a circuit-breaker which has no active electronic components, in order to avoid incorrect circuit breakage due to excess voltages, connection lines (7, 8) between the sum current transformer (10) and the circuit-breaking device (1) are bridged by a voltage-dependent impedance (9) having a characteristic such that the impedance falls with rising voltage above a threshold.

Description: Fehlerstromschutzschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Fehlerstromschutzschalter, der mit einer Auslöseeinrichtung arbeitet, die mit einem Schaltschloss in Eingriffverbindung steht, das auf Schaltkontakte einwirkt, die in zu überwachenden Leitungen angeordnet sind. Durch Gewitterüberspannungen in Niederspannungsanlagen und allgemein durch Schaltüberspannungen in elektrischen Anlagen können Fehlerstromschutzschalter auslösen, was zumindest lästig ist, in Einzelfällen auch zu Schaden führen kann. So beispielsweise bei Gefrier- und Kühlgeräten, in denen aufbewahrte Lebensmittel verderben können, wenn die Geräte unbemerkt abgeschaltet werden. Man fordert daher seit einiger Zeit, dass Fehlerstromschutzschalter stossstromfest sein sollen (beispielsweise gemäss VDE 033 eine Stossstromfestigkeit hinsichtlich 500 A und 8/20,uns). Dennoch sind zufriedenstellende Lösungen bisher nicht auf den Markt gelangt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen Fehlerstromschutzschalter gängiger Bauart so zu ertüchtigen, dass er stossstromfest ist. Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht darin, dass Anschlussleitungen zur Auslöseeinrichtung durch einen spannungs abhängigen Widerstand überbrückt sind, mit einer solchen Charakteristik, dass, oberhalb einer Schwelle, mit steigender Spannung der Widerstand sinkt. Die Schwelle des Widerstandes wird günstigerweise so gewählt, dass sie gerade oberhalb der einschlägigen Ansprechspannung liegt. Spannungsspitzen durch Stossstrom, die oberhalb der Schwelle liegen, werden dabei vor der Auslöser einrichtung kurzgeschlossen. Der Fehlerstromschutzschalter kann insbesondere einen Summenstromwandler aufweisen, in dessen Sekundärkreis ein Auslöser, nach dem Haltemagnetprinzip, angeordnet ist. Dberraschenderweise eignet sich die geschilderte Lösung auch bei Fehlerstromschutzschaltern, die auf Gleichstromkomponenten ansprechen. Eine solche Lösung ist für sich aus DE-PS 20 36 497 bekannt. Wenn im Sekundärkreis wirkungsmässig in Reihenschaltung zur Auslösespule des Auslösers, beispielsweise in der Ausbildung als Haltemagnet, ein Kondensator angeordnet ist, der auf die Frequenz zumindest in etwa resonant abgestimmt ist, die ein primärseitiger Fehlerstrom sekundärseitig hervorruft, so ist ein solcher Fehlerstromschutzschalter in Vebindung mit dem zuvor geschilderten spannungs abhängigen Widerstand nicht nur sensitiv für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten, sondern er ist auch unempfindlich gegen Stossströme, entsprechend neueren Forderungen (beispielsweise nach VDE 0664 Teil 1/5.81). Der Kondensator zur Resonanzabstimmung kann in an sich bekannter Weise im Sekundärkreis auch in Parallelschaltung zum Auslöser zwischen dem spannungs abhängigen Wider- stand und dem Auslöser angeordnet sein. Der spannungsabhängige-Widerstand lässt sich in an sich bekannter Weise realisieren: Er kann ein Varistor sein oder durch zwei in ihrer Durchlassrichtung einander entge gengesetzt gerichtete Zenerdioden gebildet werden. Ein gegen Stossströme besonders unempfindlicher Fehlerstromschutzschalter wird dadurch erzielt, dass der Sekundärkreis in an sich bekannter Weise als Speicherschaltung ausgebildet wird (DE: P 25 40 815, insbesondere der dort geschilderte Stand der Technik). Bei einer solchen Ausbildung wird die Verzögerung der Auslösung, bis der Speicher geladen ist, ausgenutzt. Ein besonders vorteilhafter Aufbau besteht darin, dass zwischen dem spannungsabhängigen Widerstand und dem Auslöser eine Gleichrichterbrückenschaltung angeordnet ist, in deren Brückenzweig der Auslöser und in Parallelschaltung hierzu ein Speicherkondensator mit vorgeschaltetem Widerstand angeordnet ist. Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: In Fig. 1 ist ein Fehlerstromschutzschalter mit einem spannungsabhängigen Widerstand und mit einem Kondensator veranschaulicht, der unempfindlich gegen Stossströme jedoch sensitiv für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten ist. In Fig. 2 ist ein Fehlerstromschutzschalter mit einem Sekundärkreis eines Summenstromwandlers wiedergegeben, dessen spannungsabhängiger Widerstand durch zwei Zenerdioden gebildet ist, wobei der Kondensator in Parallelschaltung angeordnet ist. In Fig. 3 ist ein Fehlerstromschutzschalter mit Speicher wiedergegeben, der mit den zuvor geschilderten Vorkehrungen versehen ist, um unempfindlich gegen Stossströme, jedoch empfindlich für pulsierende Fehlerströme - also Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten - zu werden. Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1 arbeitet mit einer Auslöseeinrichtung 1, im Ausführungsbeispiel einem Auslöser in der Bauweise als Haltemagnet mit der wiedergegebenen Auslösespule. Die Auslöseeinrichtung 1 steht mit einem Schaltschloss 2 in Eingriffverbindung 3. Das Schaltschloss wirkt auf Schaltkontakte 4 ein, die in zu überwachenden Leitungen 5 und 6 angeordnet sind. Die Anschlussleitungen 7, 8 zur Auslöseeinrichtung 1 sind durch einen spannungsabhängigen Widerstand 9 überbrückt. Der Widerstand 9 weist eine solche Charakteristik auf, dass oberhalb einer Schwelle, mit steigender Spannung der Widerstand sinkt. Er kann ein Varistor sein. Die zu überwachenden Leitungen 5, 6 können insbesondere Wicklungen eines Summenstromwandlers 10 bilden, in dessen Sekundärkreis ein als Haltemagnet ausgebildeter Auslöser mit Auslösespule angeordnet ist. Diese bilden dann die Auslöseeinrichtung 1. Im Sekundärkreis ist wirkungsmässig in Reihenschaltung zur Auslösespule ein Kondensator 11 angeordnet, der auf die Frequenz im Sekundärkreis zumindest in etwa resonant ab gestimmt ist, die ein primärseitiger Fehlerstrom mit Gleichstromkomponenten sekundärseitig hervorruft. Dadurch wird der Fehlerstromschutzschalter empfindlich für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten. Im Sekundärkreis kann auch nach Fig. 2 ein Kondensator 11 in Parallelschaltung zum Auslöser, der Auslöseeinrichtung 1, angeordnet sein, um den Fehlerstromschutzschalter empfindlich für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten zu machen. der spannungsabhängige Widerstand wird im Ausführungsbeispiel durch zwei in ihrer Durchlassrichtung einander entgegengesetzt gerichteten Zenerdioden 12 gebildet. Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 3 ist im Sekundärkreis in an sich bekannter Weise als Speicherschaltung ausgebildet. Besonders günstig ist jedoch, dass zwischen dem spannungsabhängigen Widerstand 9 und dem Auslöser, der Auslöseeinrichtung 1, eine Gleichrichterbrückenschaltung 13 angeordnet ist, in deren Brückenzweig der Auslöser und in Parallelschaltung hierzu ein Speicherkondensator 14 mit vorgeschaltetem Widerstand 15 angeordnet ist. Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1, mit einem Varistor oder mit zwei gegensinnig geschalteten Zenerdioden, ist jedoch besonders einfach und erfüllt die gestellten Anforderungen hinsichtlich guter Empfindlichkeit gegen Wechselstrom-Fehlerströme und gegen Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten, und er ist dennoch gegen Stossströme unempfindlich, obwohl sich diese Forderungen zu widersprechen scheinen. 7 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Fehlerstromschutzschalter, der mit einer Auslöseeinrichtung (1) arbeitet, die mit einem Schaltschloss (2) in Eingriffverbindung (3) steht, das auf Schaltkontakte (4) einwirkt, die in zu überwachenden Leitungen (5, 6) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass Anschlussleitungen (7, 8) zur Auslöseeinrichtung (1) durch einen spannungsabhängigen Widerstand (9) überbrückt sind, mit einer solchen Charakteristik, dass, oberhalb einer Schwelle, mit steigender Spannung der Widerstand sinkt. 2. Fehlerstromschutzschalter 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 er einen Summenstromwandler (10) aufweist, in dessen Sekundärkreis ein Auslöser angeordnet ist. 3. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Sekundärkreis wirkungsmässig in Reihenschaltung zur Auslösespule ein Kondensator (11) angeordnet ist, der auf die Frequenz zumindest in etwa resonant abgestimmt ist, die ein primärseitiger Fehlerstrom mit Gleichstromkomponenten sekundärseitig hervorruft (Fig. 1). 4. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 2, 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 Parallelschaltung zum Auslöser zwischen dem spannungs abhängigen Widerstand (9) und dem Auslöser ein Kondensator (11) eingeschaltet ist, der auf die Frequenz zumindest in etwa resonant abgestimmt ist, die ein pri märseitiger Fehlerstrom mit Gleichstromkomponenten sekundärseitig hervorruft (Fig. 2). 5. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der spannungsabhängige Widerstand (9) durch zwei in ihrer Durchlassrichtung einander entgegengesetzt gerichtete Zenerdioden (12) gebildet wird. 6. Fehlerstromschutzschalter nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Sekundärkreis in an sich bekannter Weise als Speicherschaltung ausgebildet ist. 7. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen dem spannungsabhängigen Widerstand (9) und dem Auslöser (1) eine Gleichrichterbrückenschaltung (13) angeordnet ist, in deren Brücken zweig der Auslöser und in Parallelschaltung hierzu ein Speicherkondensator (14) mit vorgeschaltetem Widerstand (15) angeordnet ist.

Inventors: SOLLEDER, REINHARD, DIPL.-ING., STICH, KARL-HEINZ
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H02H3
IPC codes: H02H3, H02H1