DE2306621B2 - Prüfgerät für Fehlerstromschutzschaltungen - Google Patents

Description

25 die Sonde falsch gesetzt wird. Diese Schaltung wird

daher auch in der Praxis kaum verwendet.

Die meisten Prüfgeräte verwenden deshalb die Schaltung gemäß Fig. 1, wobei über Vorprüftasten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Prüfgerät für versucht wird, die Stromstärke langsam von unge-Fehlerstromschutzschaltungen. Diese Schutzschaltun- 30 fährlichen Werten beginnend zu steigern, bis auf dem gen gewinnen in der Technik der Schutzmaßnahmen Meßinstrument ablesbare Spannungsabsenkungen entiin Niederspannungsanlagen immer mehr an Bedeu- stehen oder der Fl-Schutzschalter auslöst. Meist wird tang. Es ist deshalb wichtig, nach Fertigstellung einer dabei auf eine Strommessung verzichtet,
elektrischen Anlage, diese Schutzmaßnahmen auch \y;_e J_n der Praxis bekanntermaßen geschehen,

wirksam und einwandfrei zu prüfen. Dabei sind Ge- 35 können die Vorprüftasten verwechselt werden, da Sichtspunkte wie Einfachheit der Prüfung, möglichst _auch ein Fachmann nicht jeden Tag mit derartigen kurze Prüfdauer und vor allem Ungefährlichkeit von Geräten arbeitet und daher leicht beim Drücken von großer Bedeutung. Tasten einen Fehler begehen kann. Andererseits ist

Der derzeitige Stand der Technik auf diesem Ge- die Prüfung der Fl-Schutzschaltung ohne Strombiet wird einerseits durch die verschiedenen ein- 40 messung nicht einwandfrei. Es kann nämlich sein, schlägigen nationalen Vorschriften gekennzeichnet, daß de°Schutzerdungswiderstand klein ist, und zwar andererseits durch eine Reihe von Prüfgeräten, mit viel kleiner, als der vorschriftsmäßige Wert. Regelt denen versucht wird, diesen vorgeschriebenen Prü- man in einem derartigen Fall den Strom hoch, so fungen gerecht zu werden. bleibt die Erderspannung niedrig, obwohl ein schad-

Die Vorschriften sehen nun eine Reihe von Prüf- 45 hafter Fl-Schutzschalter dann einen Strom führen methoden vor, die jedoch alle mehr oder weniger kann, der weit über seinem Auslösenennfehlerstrom große Nachteile haben. So ist beispielsweise eine /,,, liegt. Man nehme folgendes Beispiel: Ein Schalter Prüfung mit Fixwiderständen nicht ungefährlich. Es mit I_1n = 0,1 A würde so schlecht sein, daß er erst ist dabei nämlich notwendig, von einem Außenleiter bei 1 A auslöst. Hat die Anlage einen Schutzerdungsüber den Prüfwiderstand die Spannung an die zu 50 widerstand von 20 Ohm, dann würde also die Erderprüfenden Schutzleitungen, Metallgehäuse usw. zu spannung beim Auslösen gerade 20 V betragen und legen, wobei die Prüfwiderstände so dimensioniert der Prüfer würde die Anlage als in Ordnung erkläsein müssen, daß die Auslösenennfehlerströme der ren, obwohl der Schutzschalter bereits fehlerhaft ist Schutzschalter zum Fließen kommen, also beispiels- und ein völliges Versagen in Kürze erwartet werden weise 100 mA, 300 mA oder sogar 500 mA. Ist nun 55 kann. Eine Strommessung ist daher in jedem Fall der Schutzleiter unterbrochen und berührt ein erforderlich.

Mensch gerade während des Prüfens die Anlagen- Da man aber zwei Meßinstrumente kaum gleich-

teile, so können durch die Prüfung mit Fixwider- zeitig ablesen kann, besteht die richtige Prüfmethode ständen schwere Unfälle entstehen, wie dies auch bei der Fl-Schutzschaltung in zwei Schritten. Zuerst tatsachlich schon der Fall gewesen ist. 60 muß festgestellt werden, daß der Erderwiderstand

Durch die verschiedenen nationalen Vorchriften unter dem vorschriftsmäßigen Wert liegt; danach ist sind vor allem zwei Prüfschaltungen für die Prüfung der Schutzschalter daraufhin zu prüfen, ob sein Ausvon Fl-Schutzschaltungen bekanntgeworden, die in lösestrom innerhalb der vorschriftsmäßigen Toleranden Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt sind. zen liegt. Dabei ist die wichtigste Forderung die Un-

Bei der Methode gemäß F i g. 1 wird über einen 6_S gefährlichkeit der Prüfung und schließlich müssen veränderbaren Belastungswiderstand 1 Strom über auch wirtschaftliche Gesichtspunkte berücksichtigt den Schutzerdungswiderstand 2 geleitet. Dabei wer- werden, denn das Prüfgerät darf nicht soviel kosten, den Strom und Spannung mit Hilfe der Anzeige- daß auf seine Anschaffung wegen des zu hohen Prei-

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ses verzichtet w>rd. Die derzeit auf dem Markt be- messer parallel zum Belastungswiderstand 9 + 10, findlichen Prüfgeräte erfüllen diese Forderungen nicht drückt man die Taste, dann liegt es mit dem Nebenin allen Punkten. Geräte, die nur mit einer Span- widerstand 11 in Serie dazu als Strommesser,
nungsmessung arbeiten, sind wegen der unvollständi- Der Belastungswiderstand besteht aus der Seriengen Prüfung abzulehnen. Geräte mit Vorpriiftasten 5 schaltung eines Fixwiderstandes 9 und eines Regelhaben, wie bereits erwähnt, sicherheitstechnische Widerstandes 10. Das Betätigungsorgan des Regel-Nachteile und eine gleichzeitige Missung von Strom Widerstandes 10 wird dabei rein mechanisch, bei- und Spannung kann auch nur mangelhaft durch- spiclsweise durch eine Feder 12 bei Freigabe durch geführt werden. Außerdem sind in diesem Fall zwei den Bedienenden immer in seine Ausgangslage rück-Meßwerke vorhanden, so daß das Prüfgerät teuer io gestellt, bei der der Regelwiderstand 10 und damit und unhandlich wird. der gesamte Belastungswiderstand 9+10 seinen

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- Maximalwert hat.

gründe, die oben angeführten Nachteile zu vermei- Rechnet man aber mit einer maximal wirksamen den. Dies wird erfindungsgemäß bei einem Prüfgerät Spanung von 220 V im Prüfkreis und läßt man maxifür Fehlerstromschutzschaltungen, bestehend aus 15 mal 22 mA Prüfstrom zu Beginn der Prüfung zu, einer Anordnung zur Messung von Strom und Span- dann darf der resultierende Widerstand aus den Vornung, sowie aus Vor- und Nebenwiderständen, von und Nebenwiderständen im Prüfkreis bei rückgestelldenen einer veränderbar ist. zur Bestimmung des tem Betätigungsorgan nicht kleiner sein als 10 kOhm. Erdungswiderstandes der geschützter. Anlage und Der Prüfvorgang selbst spielt sich wie folgt ab: Zudes Auslösestromes des Fehlertromschutzschalters ao erst werden die mit Pfeilen bezeichneten Prüfklemdadurch erreicht, daß das Prüfgerät nur ein Meßwerk men an einen Außenleiter und den Schutzleiter gebesitzt, das über ein Schaltorgan, beispielsweise einen legt. Der Spanungsmesser zeigt die Netzspannung an, Tast-, Dreh- oder Kippschalter, der von selbst in bzw. 0 Volt für die Erderspannung. Es fließt ein unseine Ausgangslage zurückkehrt, von der Spannungs- gefährlicher Strom über die Erdung. Liegt der Ermeßanordnung auf eine Strommeßanordnung um- 25 dungswiderstand 13 wesentlich über dem zulässigen schaltbar ist und daß das Betätigungsorgan des ver- Wert, oder ist der Schutzleiter unterbrochen, dann änderbaren Widerstandes nach Freigabe durch den bricht die Spannung am Meßinstrument zusammen, Bedienenden durch eine Feder in seine Ruhelage und der Fehler wird erkannt. Ist dies jedoch nicht zurückgestellt wird, wobei der resultierende Wider- der Fall, dann beginnt man mit dem Regeln des stand aus den Vor- und Nebenwiderständen ϊη> Prüf- 30 Widerstandes 10 entgegen der Kraft der Federrückkreis bei zurückgestelltem Betätigungsorgan des stellung 12. Man regelt den Strom hoch und liest die Regelwiderstandes nicht kleiner als 10 000 Ohm ist. ansteigende Erderspanung, die durch den Zeigerrück-

Durch diese automatische Rückstellung des Regel- gang am Spanungsmesser angezeigt wird, ab. Bei der Widerstandes ist sichergestellt, daß bei Beginn der 3000 Ohm-Marke des Regelwiderstandes 10 zeigt der Prüfung immer der maximale Wert des Belastungs- 35 Spannungsmesser genau die Berührungsspannung. Widerstandes im Prüfstromkreis liegt. Dadurch wird Beim Weiterregeln muß der Schutzschalter auslösen, die Gefahrlosigkeit der Prüfung bewirkt, weil dieser bevor die vorschriftsmäßige Erderspannung, beispielsmaximale Wert des Belastungswiderstandes so groß weise 24 V oder 65 V, erreicht wird. Steigt die Erderist, daß nach Anlegen der Prüfspannung auch im spanung über den vorschriftsmäßigen Maximalwert, ungünstigsten Fall nur ein Strom zum Fließen 40 dann ist der Erdungswiderstand 13 zu hoch und muß kommt, der ungefährlich ist und beispielsweise in der verbessert werden.
Nähe der Krampfschwelle (10 bis 25 mA) liegt. Nach dieser Prüfung wird die Umschalttaste 7 ge-

Beim Hochregeln des Stromes wird man bei einer drückt. Sie kann auch in der gdrückten Lage zwecks

bestimmten Stellung des Betätigungsorgans des leichterer Handhabung des Gerätes verriegelbar sein.

Regelwiderstandes einen resultierenden Wert aus 45 Das Betätigungsorgan des Regelwiderstandes 10 ist

den Vor- und Nebenwiderständen erreichen, der dem dabei durch die Feder 12 zurückgestellt. Es fließt

in den verschiedenen nationalen Vorschriften ge- wieder der ungefährliche Strom von beispielsweise

normten Wert des Körperwiderstandes, beispiels- 22 mA, der vom Meßwerk, das jetzt als Strommesser

weise 3000 Ohm, entspricht. Bei dieser Stellung geschaltet ist, angezeigt wird. Wieder wird der Strom

zeigt der Spannungsmesser dann die vorschrifts- 50 mittels des Widerstandes 10 hochgeregelt, wobei der

mäßige zugeordnete Berührungsspannung an. Diese Schutzschalter auslösen muß, bevor sein Auslöse-

Stellung kann man kennzeichnen und somit das Prüf- neiinfehlerstrom erreicht ist.

gerät auch als Berührungsspannungsmesser ver- Da heute normalerweise nur mehr Fl-Schutz-

wenden. schalter bis etwa 500 mA Auslöseempfindlichkeit für

Gemäß F i g. 3 ist der Prüfkreis eines derartigen 55 die Praxis interessant sind, wird man das Prüfgerät Gerätes so aufgebaut, daß mit dem Meßwerk 6 zuerst mittels eines Umschalters für zwei Meßbereiche ausdie Erderpannung gemessen wird. Danach wird mit- legen, beipielsweise für 10 ... 100 mA, und 100 ... tels der Umschalttaste 7 zur Messung des Auslöse- 500 mA. Mit einem derartigen Gerät ist es möglich, stromes des Schutzschalters auf eine Strommessung fast alle Fl-Schutzschaltungen in elektrischen Anumgeschaltet. Ist die Taste 7 nicht gedrückt, liegt das 60 lagen einwandfrei und mit erträglichem Zeit- und Meßwerk über den Vorwiderstand 8 als Spannungs- Sachaufwand zu prüfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

instrumente 3 und 4 gemessen. Regelt man den BePatentanspruch: lastungswiderstand 1 auf kleinere Werte, steigt also

der Strom, dann steigt auch der Spannungsabfall

Prüfgerät für Fehlerstromschutzschaltungen, am Erder und die Differenzspannung, die sich aus bestehend aus einer Anordnung zur Messung von 5 Netzspannung gegen Erde weniger Erderspannung Strom und Spannung, sowie aus Vor- und Neben- bestimmt, sinkt. Diese Differenzspannung zeigt der widerständen, von denen einer veränderbar ist, Spannungsmesser 4 an. Er kann daher mit inverser zur Bestimmung des Erdungswiderstandes der Skala direkt zum Messen der Erderspannung vergeschützten Anlage und des Auslösestromes wendet werden. Diese Methode ist die einzige, die des Fehlerstromschalters, dadurch gekenn- io i_m verbauten Gebiet überhaupt angewendet werden zeichnet, daß das Prüfgerät nur ein Meßwerk kann und wird daher auch viel in der Praxis ver-(6) besitzt, das über ein Schaltorgan (7), bei- wendet.

spielsweise einen Tast-, Dreh- oder Kippschalter, Die Schaltung gemäß Fig. 2, die in der Theorie

der von selbst in seine Ausgangslage zurückkehrt, Vorteile hätte, verwendet zum Messen der Erdervon der Spannungsmeßanordnung auf eine Strom- 15 spannung eine Hilfssonde 5, die außerhalb des Spanmeßanofdnung umschaltbar ist und daß das Be- nungstrichters der Schutzerde verlegt werden muß. tätigungsorgan des veränderbaren Widerstandes Schon deshalb könnte sie nur im freien Gelände, (10) nach Freigabe durch den Bedienenden beispielsweise in ländlichen Gebieten, angewendet durch eine Feder (12) in seine Ruhelage zurück- werden. Sie erfordert aber auch einen wesentlich gestellt wird, wobei der resultierende Widerstand 20 höheren Zeitaufwand durch das Verlegen der Sonaus den Vor- und Nebenwiderständen (8, 9, 10 denleitung und kann in der Praxis trotzdem zu Fehl- und 11) im Prüfkreis bei zurückgestelltem Be- messungen führen, nämlich immer dann, wenn durch tätigungsorgan des Regelwiderstandes (10) nicht metallene Leitungen in der Erde der Spannungstrichkleiner als 10 000 Ohm ist. ter der Schutzerde unübersichtlich ist und dadurch