DE3537040A1 - Schutzschaltungseinrichtung, die auf fehlerstroeme anspricht - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschaltungseinrichtung, die auf Fehlerströme anspricht und mit Leitungsschutzschaltern zusammenbaubar ist, wobei durch einen Summenstromwandler die Strompfade der Leitungsschutzschalter, auch für den Mittelpunktleiter, den N-Pol, hindurchgeführt sind.

Bei einer bekannten derartigen Schutzschaltungseinrichtung (DE-PS 10 65 517) ist eine Kombination aus Leitungsschutzschaltern und einem seitlich in Anreihrichtung angeordneten Summenstromwandler mit Fehlerstromauslöser in einem gemeinsamen Gehäuse mit Kammern vorgesehen, wobei aus den Leitungsschutzschaltern Leiter herausgeführt und durch den Summenstromwandler für den Fehlerstromauslöser als Wicklung hindurchgezogen sind. Die bekannte Schutzschaltungseinrichtung erfordert besondere Gehäuse mit besonderer Leitungsführung oder abgeänderte Leitungsschutzschalter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltungseinrichtung zu entwickeln, die weitgehend auf marktübliche Leitungsschutzschalter zurückgreift bzw. an diese anzubauen gestattet.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß die Schutzschaltungseinrichtung aus einem mehrpoligen, gegebenenfalls aus angereihten einpoligen Schaltgeräten gebildeten Leitungsschutzschalter, der im wesentlichen Schaltkontakte und Schaltschloß aufweist, und aus einer Baugruppe für die Fehlerstromerfassung besteht, und daß die Baugruppe an der Stirnseite des Leitungsschutzschalters anzubringen ist. Im einfachsten Aufbau besteht ein solcher Leitungsschutzschalter aus einem Schaltgerät für den Mittelpunktleiter, für den sogenannten N-Pol, und aus einem Schaltgerät für einen Außenleiter, wobei die Schaltgeräte selbst handelsübliche Leitungsschutzschalter sein können.

Dadurch können die Strompfade des Leitungsschutzschalters für den N-Pol und für anzubauende Leitungsschutzschalter für Außenleiter auf kürzestem Weg durch den Summenstromwandler der Baugruppe für die Fehlerstromerfassung hindurchgeführt werden. Die Schutzschaltungseinrichtung ist dabei selbst im wesentlichen aus einem marktüblichen Leitungsschutzschalter aufgebaut, an den wenige weitere Bauteile für die Fehlerstromerfassung in einer Baugruppe, in einem eigenen Gehäuse, angebaut werden können. Die beiden Bauteile der Schutzschaltungseinrichtung können dabei im Werk oder auch erst vom Installateur zusammengefügt werden.

Bei einer bekannten Schutzschaltungseinrichtung, die mit Leitungsschutzschaltern zusammengebaut werden kann (DE-PS 11 69 015), ist die Schutzschaltungseinrichtung im Gehäuse eines üblichen Leitungsschutzschalters untergebracht. Bei der erfindungsgemäßen Schutzschaltungseinrichtung wird bei einem mehrpoligen Leitungsschutzschalter trotz Einrichtung für den Fehlerstromschutz in der Anreihrichtung der Automaten nicht mehr Raum benötigt als für die Anordnung der Leitungsschutzschalter ohnehin gebraucht wird. Die Baugruppe an den Stirnseiten der Leitungsschutzschalter kann so schmal ausgeführt werden, daß die Breite der Teilungsbreite von zweipoligen bzw. von vierpoligen Schaltgeräten bzw. Automaten entspricht. Dadurch können der zweipoligen und der vierpoligen Anordnung alle mehrpoligen Automaten auch unterschiedlichen Nennstroms zugeordnet werden. Die Gruppe ist in ihrer thermischen Belastbarkeit auf den höchsten zu verwendenden Automaten auszulegen.

Nach einer ersten Weiterbildung weist die Baugruppe für Fehlerstromerfassung einen Summenstromwandler auf, dessen Sekundärwicklung mit einem Verstärker verbunden ist, dessen Ausgänge mit einer im Leitungsschutzschalter für den N-Pol, der keine Stromauslösespule hat, angeordneten Spannungsspule einer Auslöseeinrichtung verbunden sind, die auf das Schaltschloß des Leitungsschutzschalters für den N-Pol über eine Wirkverbindung eingreift. Zu den Polen für die Außenleiter kann eine übliche Kopplung bestehen. Die bei Leitungsschutzschaltern für den N-Pol vorhandenen Magnetsysteme sind also lediglich mit einer Spannungsspule anstelle der Stromspule zu versehen. Eine solche Schutzschaltungseinrichtung arbeitet als DI-Schutzschalter. Eine solche Schutzschaltungseinrichtung kann bei geringem mechanischem Aufwand elektrisch empfindlich ausgebildet sein, wobei jedoch in Kauf zu nehmen ist, daß die Auslösung netzabhängig ist. Sicherer Betrieb setzt also intakte Elektronik und Netzversorgung der Elektronik voraus.

Nach einer weiteren Weiterbildung weist die Baugruppe für Fehlerstromerfassung einen Summenstromwandler auf, dessen Sekundärwicklung mit einer als Stromspule ausgebildeten Auslösespule einer Auslöseeinrichtung im Gehäuse der Baugruppe für die Fehlerstromerfassung verbunden ist, die durch ein mechanisches Kuppelglied auf das Schaltschloß des Leitungsschutzschalters eingreift. Eine derartige Schutzschaltungseinrichtung ist netzspannungsunabhängig und entsprechend betriebssicher, ist jedoch mechanisch diffiziler. Diese Schutzschaltungseinrichtung arbeitet also als Fehlerstromschutzschalter.

Zweckmäßigerweise ist die Baugruppe für die Fehlerstromerfassung in ihrer Breite auf die Breite der Schmalseite von Leitungsschutzschaltern abgestimmt. Es ist günstig, wenn die Baugruppe an der elektrischen Verbindungsstelle zum Leitungsschutzschalter Verbindungsmittel nach Art von Gabel- oder Stiftkabelschuhen aufweist, um handelsübliche Leitungsschutzschalter ohne Adapter anschließen zu können.

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

In Fig. 1 ist eine erste Schutzschaltungseinrichtung zusammen mit einem Leitungsschutzschalter für einen Außenleiter und für einen Mittelpunktleiter, den N-Pol, veranschaulicht.

In Fig. 2 ist eine zweite Schutzschaltungseinrichtung zusammen mit einem Leitungsschutzschalter für einen Außenleiter und für den N-Pol wiedergegeben.

Die Schutzschaltungseinrichtung nach Fig. 1 ist aus einem Leitungsschutzschalter 1 und aus einer Baugruppe 2 zusammengesetzt. Der Leitungsschutzschalter 1 weist ein Schaltgerät für den N-Pol und ein Schaltgerät 3 für einen Außenleiter auf, das selbst ein marktüblicher Leitungsschutzschalter sein kann. Netzseitige Anschlußklemmen sind mit 4 und 5 und verbrauchsseitige Anschlußklemmen mit 6 und 7 bezeichnet. Die Anschlußklemmen 4 und 6 sind dem N-Pol und die Anschlußklemmen 5 und 7 einem Außenleiter zugeordnet. Der Leitungsschutzschalter 1 kann in einer Verteilung in gewohnter Weise installiert werden. Dies wird erleichtert, wenn die Baugruppe 2 an der elektrischen Verbindungsstelle zum Leitungsschutzschalter 1 Verbindungsmittel 8 nach Art von Gabel- oder Stiftkabelschuhen aufweist. Die Baugruppe 2 der Schutzschaltungseinrichtung ist an der Stirnseite des Leitungsschutzschalters 1 angeordnet.

Das anzuschließende Schaltgerät 3, ein Leitungsschutzschalter, weist im Ausführungsbeispiel eine Auslöseeinrichtung 9 aus magnetischem Auslöser 10 und aus thermischem Auslöser 11 auf, die über ein Schaltschloß 12 auf Schaltkontakte 13 einwirkt. Löschbleche in der Löschkammer sind mit 14 veranschaulicht.

Nach Fig. 1 weist die Baugruppe 2 für Fehlerstromerfassung einen perspektivisch veranschaulichten Summenstromwandler 15 auf, dessen Sekundärwicklung 16 mit einem Verstärker 17 verbunden ist. Der Summenstromwandler läßt sich in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene günstig unterbringen. Der Verstärker 17 wird vom Netz über die Anschlußklemmen 4 und 5 mit Spannung versorgt. Seine Ausgänge sind mit einer im Leitungsschutzschalter 1 für den N-Pol angeordneten Spannungspule 18 einer Auslöseeinrichtung 19 verbunden, die auf das Schaltschloß 12 des Leitungsschutzschalters 1 über eine Wirkverbindung 21 eingreift. Im Ausführungsbeispiel ist es das Schaltschloß des Schaltgeräts 20 für den N-Pol. Mit 22 ist eine üblicherweise bei mehrpoligen Leitungsschutzschaltern vorgesehene mechanische Kopplung zwischen den Schaltschlössern veranschaulicht. Wenn das Schaltschoß 12 des Leitungsschutzschalters 1 für den N-Pol entklinkt ist, werden die Schaltkontakte 23 und 13 geöffnet.

Nach Fig. 2 weist die Baugruppe 2 für Fehlerstromerfassung einen Summenwandler 15 auf, dessen Sekundärwicklung 26 mit einer als Stromspule ausgebildeten Auslösespule einer Auslöseeinrichtung 24 im Gehäuse der Baugruppe für die Fehlerstromerfassung elektrisch verbunden ist. Die Auslöseeinrichtung 24 wirkt durch ein mechanisches Koppelglied 25 auf das Schaltschloß 12 und die Schaltkontakte 23 und 13. Eine solche Schutzschaltungseinrichtung arbeitet netzspannungsunabhängig, wobei der Leitungsschutzschalter 20 für den N-Pol nur geringfügig durch ein Loch oder einen Schlitz für das mechanische Koppelglied 25 abzuändern ist.

Vorteilhafterweise sind die Baugruppe 2 für die Fehlerstromerfassung und der Leitungsschutzschalter 1 durch Verbindungsmittel 8 nach Art von Gabel- oder Stiftkabelschuhen verbunden, wodurch marktübliche Leitungsschutzschalter verwandt werden können. Bei einer Schutzschaltungseinrichtung nach Fig. 1, bei der die Kopplung zwischen Baugruppe 2 und Leitungsschutzschalter 1 elektrisch erfolgt, ist es günstig, zwischen Verstärker 17 und Spannungsspule 18 der Auslöseeinrichtung 19 eine elektrische Steckverbindung auszubilden.

Die Baugruppe 2 für die Fehlerstromerfassung ist in ihrer Breite vorteilhafterweise auf die Breite der Schmalseite des Leitungsschutzschalters abgestimmt. Die Anordnung ist weitgehend unabhängig von der Nennstromstärke des Leitungsschutzschalters, wenn sie thermisch entsprechend ausgelegt ist. Es ist günstig, wenn eine Baugruppe für zweipolige Leitungsschutzschalter, 1 + N, und eine weitere Baugruppe für vierpolige Leitungsschutzschalter, 3 + N, bereitgestellt werden.

Wesentlich ist, daß die Klemmen für die Mittelpunktleiter bzw. Neutralleiter gegeneinander isoliert ausgebildet sind, um bei mehreren DI- bzw FI-Schaltern nicht Fehlauslösungen zu verursachen.

• Liste der Bezugszeichen  1 Leitungsschutzschalter
   2 Baugruppe für Fehlerstromerfassung
   3 Schaltgerät für Außenleiter
   4, 5 Anschlußklemmen, netzseitig
   6, 7 Anschlußklemmen, verbraucherseitig
   8 Verbindungsmittel, Gabel- oder Stiftkabelschuh
   9 Auslöseeinrichtung
  10 magnetischer Auslöser
  11 thermischer Auslöser
  12 Schaltschloß
  13 Schaltkontakte
  14 Löschbleche
  15 Summenstromwandler
  16 Sekundärwicklung
  17 Verstärker
  18 Spannungsspule der Auslöseeinrichtung 19
  19 Auslöseeinrichtung
  20 Schaltgerät für N-Pol
  21 Wirkverbindung zum Schaltschloß 12
  22 mechanische Kopplung der Schaltschlösser 12
  23 Schaltkontakt
  24 Auslöseeinrichtung
  25 Koppelglied
  26 Sekundärwicklung

Claims (5)

1. Schutzschaltungseinrichtung, die auf Fehlerströme anspricht und mit Leitungsschutzschaltern (1) zusammenbaubar ist, wobei durch einen Summenstromwandler (15) die Strompfade der Leitungsschutzschalter, auch für den Mittelpunktleiter, den N-Pol, hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschaltungseinrichtung aus einem mehrpoligen, gegebenenfalls aus eingereihten einpoligen Schaltgeräten gebildeten Leitungsschutzschalter (1), der im wesentlichen Schaltkontakte (23, 13) und Schaltschloß (12) aufweist, und aus einer Baugruppe (2) für die Fehlerstromerfassung besteht, und daß die Baugruppe (2) an der Stirnseite des Leitungsschutzschalters (1) anzubringen ist.

2. Schutzschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (2) für Fehlerstromerfassung einen Summenstromwandler (15) aufweist, dessen Sekundärwicklung (16) mit einem Verstärker (17) verbunden ist, dessen Ausgänge mit einer im Leitungsschutzschalter (1) im Schaltgerät (20) für den N-Pol angeordneten Spannungsspule (18) einer Auslöseeinrichtung (19) verbunden sind, die auf das Schaltschloß (12) des Leitungsschutzschalters (1) über eine Wirkverbindung (21) eingreift.

3. Schutzschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe für Fehlerstromerfassung einen Summenstromwandler (15) aufweist, dessen Sekundärwicklung (26) mit einer als Stromspule ausgebildeten Auslösespule einer Auslöseeinrichtung (24) im Gehäuse der Baugruppe (2) für die Fehlerstromerfassung verbunden ist, die durch ein mechanisches Kuppelglied (25) auf das Schaltschloß (12) des Leitungsschutzschalters (1) eingreift.

4. Schutzschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (2) für die Fehlerstromerfassung in ihrer Breite auf die Breite der Schmalseite von Leitungsschutzschaltern (1) abgestimmt ist.

5. Schutzschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (2) an der elektrischen Verbindungsstelle zum Leitungsschutzschalter (1) Verbindungsmittel (8) nach Art von Gabel- oder Stiftkabelschuhen aufweist.