DE102009020396B4 - Fehlerstromschutzschalter - Google Patents

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Abstract

Fehlerstromschutzschalter (1), aufweisend ein Kontaktsystem (2) mit einem ersten Schaltkontakt (3), welcher in einem ersten Stromzweig angeordnet und zur Unterbrechung eines elektrischen Stromflusses (I1) in dem ersten Stromzweig vorgesehen ist, – bei dem der erste Schaltkontakt (3) einen ersten Festkontakt (4) und einen relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt (5) aufweist, – bei dem eine Schaltmechanik (6) mit einer Schaltwelle (7) vorhanden ist, an die der erste Bewegkontakt (5) mechanisch gekoppelt ist, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik (6) der erste Bewegkontakt (5) vom ersten Festkontakt (4) wegbewegt wird, – bei dem eine Steuereinrichtung (17) zur automatischen Durchführung eines Funktionstests der Schaltmechanik (6) vorhanden ist, wobei die Schaltwelle (7) während des Funktionstests mittels einer Sperrvorrichtung (16) blockiert ist, so dass der Stromfluss (I1) über den ersten Schaltkontakt (3) erhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet, – dass eine Prüfeinrichtung (10) zum Öffnen des ersten Schaltkontakts (3) zu Prüfzwecken vorhanden ist, welche mit dem ersten Bewegkontakt (5) gekoppelt ist, so dass dieser unabhängig von der Schaltmechanik (6) bewegbar ist, – dass die Steuereinrichtung (17) mit der Prüfeinrichtung (10) zusammenwirkt und auch zur automatischen Durchführung eines Funktionstests des ersten Schaltkontakts (3) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter.
  • Fehlerstromschutzschalter sind bei Überschreiten der zulässigen Strom- oder Spannungswerte, beispielsweise bei Auftreten eines Überstroms oder Fehlerstroms, zum selbsttätigen Abschalten elektrischer Stromkreise oder einzelner Verbraucher vorgesehen. Mit Hilfe des Fehlerstromschutzschalters (kurz: FI-Schalter) können Erdschlussströme erfasst werden. Der Fehlerstromschutzschalter trennt bei der Erfassung eines Erdschlussstromes alle mit dem Fehlerstromschutzschalter verbundenen Stromleiter eines zu schützenden Stromkreises. Fehlerstromschutzschalter sind zwischen einer Spannungsversorgung und einer zu versorgenden Last geschaltet. Sie stellen ein effizientes Mittel zur Vermeidung von gefährlichen, zum Teil tödlichen Verletzungen bei Stromunfällen dar und dienen zusätzlich der Brandverhütung. Ein Differenzstromschutzschalter ist ein Fehlerstromschutzschalter.
  • Zur Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion des Fehlerstromschutzschalters ist in gewissen Zeitabständen ein Test der Funktionsfähigkeit des FI-Schalters, insbesondere der Auslösemechanik und des Kontaktsystems, durchzuführen. Dabei wird überprüft, ob die Auslösefunktion des Schutzschalters in Takt ist. Hinsichtlich der Funktionsfähigkeit des Kontaktsystems wird insbesondere überprüft, ob sich die Schaltkontakte einwandfrei öffnen und schließen lassen. Diese Überprüfung erfolgt in der Regel durch einen Benutzer, welcher hierzu eine im FI-Schalter integrierte Prüftaste einer Prüfeinrichtung drückt. Dabei wird ein definierter Fehlerstrom erzeugt, welcher die Schaltmechanik des Schutzschalters auslöst; dabei werden auch die Kontakte des Kontaktsystems geöffnet. Hat die Schaltmechanik des Schutzschalters ordnungsgemäß ausgelöst, kann der Schutzschalter manuell wieder eingeschaltet werden.
  • Dieser manuelle Selbsttest hat jedoch den Nachteil, dass der eigentlich regelmäßig durchzuführende, manuell zu initiierende Test oftmals nicht ausgeführt wird, weil der Benutzer dies vergisst oder aus anderen Gründen unterlässt.
  • Aus der Druckschrift EP 1 562 213 B1 ist ein Fehlerstromschutzschalter bekannt, welcher mit einer Selbsttestfunktionalität ausgestattet ist. Dabei werden während des Selbsttests Hilfskontakte geschlossen, die einen Bypass zu den eigentlichen Schaltkontakten des Fehlerstromschutzschalters darstellen. Mit Hilfe dieser Bypass-Schaltung wird die Spannungsversorgung auf der Sekundärseite des Fehlerstromschutzschalters zu jeder Zeit aufrechterhalten. Jedoch ist für die Realisierung der Selbsttestfunktionalität ein erheblicher Platzbedarf sowohl für die zusätzlich benötigten Hilfskontakte (Bypass-Schaltung) als auch für einen zusätzlichen Stellantrieb zum Wiedereinschalten des Fehlerstromschutzschalters erforderlich.
  • Aus der DE 10 2004 045 937 A1 sind eine Blockiervorrichtung und ein Verfahren für einen Fehlerstromschutzschalter bekannt. Der Fehlerstromschutzschalter weist einen ersten Schaltkontakt auf, welcher in einem ersten Stromzweig angeordnet und zur Unterbrechung eines elektrischen Stromflusses in dem ersten Stromzweig vorgesehen ist. Der erste Schaltkontakt weist einen ersten Festkontakt und einen relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt auf. Ferner ist aus der DE 10 2004 045 937 A1 bekannt, dass ein Schaltwerkhebel mit einer Schwenkwelle vorhanden ist, an die der erste Bewegkontakt mechanisch gekoppelt ist, so dass beim Auslösen des Schaltwerkhebels der erste Bewegkontakt vom ersten Festkontakt wegbewegt werden kann. Mittels der Blockiervorrichtung kann die Schwenkwelle während eines Funktionstests blockiert werden, so dass der Stromfluss über den ersten Schaltkontakt erhalten bleibt.
  • Aus der DE 10 2008 006 360 B3 sind ein Fehlerstromschutzschalter und ein Verfahren zum Durchführen eines Selbsttests eines Fehlerstromschutzschalters bekannt. Der dortige Fehlerstromschutzschalter weist eine Steuereinheit zur automatischen Durchführung eines Funktionstests des Fehlerstromschutzschalters auf.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen und kompakten Fehlerstromschutzschalter, mit dem ein automatisches Testen der Funktionsfähigkeit des Fehlerstromschutzschalters durchführbar ist, bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalter gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der erfindungsgemäße Fehlerstromschutzschalter weist ein Kontaktsystem mit einem ersten Schaltkontakt auf, welcher in einem ersten Stromzweig angeordnet und zur Unterbrechung eines elektrischen Stromflusses in dem ersten Stromzweig vorgesehen ist. Der erste Schaltkontakt weist dabei einen ersten Festkontakt und einen relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt auf. Weiterhin ist eine Schaltmechanik mit einer Schaltwelle vorgesehen, an die der erste Bewegkontakt mechanisch gekoppelt ist, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik der erste Bewegkontakt vom ersten Festkontakt wegbewegt wird. Ferner ist eine Steuereinrichtung zur automatischen Durchführung eines Funktionstest der Schaltmechanik vorgesehen wobei die Schaltwelle während des Funktionstest mittels einer Sperrvorrichtung blockiert ist, so dass der Stromfluss über den ersten Schaltkontakt erhalten bleibt.
  • Die Steuereinrichtung weist hierzu eine elektrische Schaltung auf, die zumindest teilweise innerhalb des Fehlerstromschutzschalters angeordnet ist. Sie kann auch aus zwei oder mehreren einzelnen Schaltungen bestehen, welche elektrisch miteinander gekoppelt sind. Mit Hilfe der Steuereinrichtung kann der Funktionstest der Schaltmechanik automatisch initiiert werden. Dies kann beispielsweise zufällig, in bestimmten Zeitabständen, ferngesteuert durch eine entsprechende Ansteuerung von außen, oder auch ab Werk vorprogrammiert erfolgen. Durch das Blockieren der Schaltwelle während des Funktionstests wird der erste Bewegkontakt in seiner Position fixiert, so dass der erste Schaltkontakt während des Funktionstests der Schaltmechanik geschlossen bleibt. Auf diese Weise wird die Strom- und Spannungsversorgung auf der Sekundärseite des Fehlerstromschutzschalters während des Funktionstests der Schaltmechanik gewährleistet.
  • Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Schaltwelle mit Hilfe der Sperrvorrichtung während jedes Funktionstests der Schaltmechanik blockiert wird. Die Sperrvorrichtung kann mittels der Steuereinrichtung wahlweise zu- oder abgeschaltet werden, so dass bei einem Funktionstest der Schaltmechanik der erste Schaltkontakt wahlweise geschlossen bleibt oder geöffnet wird. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass ein Funktionstest der Gängigkeit des ersten Schaltkontakts gemeinsam mit dem Funktionstest der Schaltmechanik durchgeführt werden kann, aber nicht gemeinsam mit diesem durchgeführt werden muss.
  • Erfindungsgemäß ist eine Prüfeinrichtung zum Öffnen des ersten Schaltkontakts zu Prüfzwecken vorgesehen, welche mit dem ersten Bewegkontakt gekoppelt ist, so dass dieser unabhängig von der Schaltmechanik bewegbar ist. Die Steuereinrichtung wirkt dabei mit der Prüfeinrichtung zusammen und ist auch zur automatischen Durchführung eines Funktionstest des ersten Schaltkontakts ausgebildet.
  • Durch den Einsatz einer zusätzlichen Prüfeinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass der erste Schaltkontakt durch Bewegen des ersten Bewegkontakts geöffnet und geschlossen werden kann, ohne dass hierzu die Schaltmechanik des Fehlerstromschutzschalters betätigt werden muss. Das Bewegen des ersten Bewegkontakts ist damit unabhängig von der Stellung der Schaltmechanik möglich. Da beim Testen der Gängigkeit des Schaltkontakts die Schaltmechanik nicht ausgelöst wird, ist auch kein Wiedereinschalten des Schutzschalters erforderlich, so dass auch der hierfür benötigte Stellantrieb samt Getriebemechanik entbehrlich ist. Mit Hilfe der Steuereinrichtung ist auch der Funktionstest des ersten Schaltkontakts automatisch initiierbar. Der Funktionstest des ersten Schaltkontakts ist somit völlig unabhängig von dem Funktionstest der Schaltmechanik durchführbar. Dies ist vor allem dann interessant, wenn beispielsweise aus Verschleißgründen der Funktionstest des ersten Schaltkontakts deutlich häufiger durchgeführt werden muss als der Funktionstest der Schaltmechanik.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist im ersten Stromzweig parallel zum ersten Schaltkontakt ein weiterer erster Schaltkontakt mit einem weiteren ersten Festkontakt und einem relativ dazu beweglichen, weiteren ersten Bewegkontakt vorgesehen. Der erste Schaltkontakt bildet dabei mit dem weiteren ersten Schaltkontakt einen ersten Doppelkontakt. Der weitere erste Bewegkontakt ist mechanisch derart an die Schaltwelle gekoppelt, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik der weitere erste Bewegkontakt vom weiteren ersten Festkontakt wegbewegt wird, während beim Funktionstest der Schaltmechanik der Stromfluss über den weiteren ersten Schaltkontakt erhalten bleibt. Der weitere erste Bewegkontakt ist dabei mit der Prüfeinrichtung gekoppelt, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik bewegbar ist.
  • Der erste Schaltkontakt und der weitere erste Schaltkontakt sind im ersten Stromzweig elektrisch parallel zueinander geschaltet und bilden zusammen einen sogenannten Doppelkontakt. Die Verwendung eines Doppelkontakts stellt eine Redundanz dar, mit dem Vorteil, dass beispielsweise bei Kontaktproblemen, d. h. bei einem schlecht leitenden Übergang zwischen Festkontakt und Bewegkontakt der Stromfluss über den parallel geschalteten Schaltkontakt gewährleistet wird. Dabei ist auch der weitere erste Bewegkontakt mit der Prüfeinrichtung gekoppelt, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik bewegt werden kann. Damit ist auch ein Funktionstest des weiteren ersten Schaltkontakts jederzeit möglich.
  • Ferner kann der weitere erste Festkontakt mit dem ersten Festkontakt einen gemeinsamen ersten Festkontakt bilden, mit dem die beiden ersten Bewegkontakte des Doppelkontakts kontaktierbar sind.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters sind die beiden ersten Bewegkontakte mittels der Prüfeinrichtung zu Prüfzwecken nacheinander bewegbar, so dass der Stromfluss im ersten Stromzweig über zumindest einen der beiden ersten Schaltkontakte stets gewährleistet ist.
  • Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass auch in den Fällen, in denen eine Unterbrechung der Stromversorgung auf der Sekundärseite des Fehlerstromschutzschalters nicht erwünscht oder unter allen Umständen zu vermeiden ist, ein Funktionstest der Schaltkontakte des ersten Doppelkontakts durchführbar ist, ohne dass dabei Verbraucher auf der Sekundärseite von der Stromversorgung getrennt werden müssen. Indem die beiden ersten Schaltkontakte mittels der Prüfeinrichtung zu Prüfzwecken nacheinander geöffnet und wieder geschlossen werden, wird die sekundärseitige Stromversorgung bei Öffnen eines der ersten Schaltkontakte über den jeweils anderen ersten Schaltkontakt aufrechterhalten.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters sind die beiden ersten Bewegkontakte derart an die Prüfeinrichtung angekoppelt, dass auch ein Öffnen der ersten Schaltkontakte aufgrund eines Schaltvorgangs der Schaltmechanik jederzeit möglich ist.
  • Hierdurch wird sichergestellt, dass der Fehlerstromschutzschalter zu jedem Zeitpunkt den abgesicherten Stromkreis durch Öffnen der Schaltkontakte unterbrechen kann, sobald dies erforderlich sein sollte, beispielsweise wenn die Schaltmechanik aufgrund eines Fehlerstroms ausgelöst wird. Ein Öffnen der Schaltkontakte ist somit jederzeit, also auch während eines Funktionstests der Schaltkontakte möglich. Die primären Schaltfunktionen des Schutzschalters werden dabei nicht beeinträchtigt. Der erste Bewegkontakt kann hierfür dauerhaft an die Prüfeinrichtung angekoppelt sein. Es ist jedoch ebenso möglich, den ersten Bewegkontakt lediglich ankoppelbar auszuführen, so dass er nur im Falle eines durchzuführenden Selbsttests an die Prüfeinrichtung angekoppelt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Fehlerstromschutzschalter einen Antrieb auf, welcher sowohl zum Öffnen der Bewegkontakte zu Prüfzwecken als auch zur Realisierung einer Wiedereinschaltfunktion im Rahmen des Funktionstest der Schaltmechanik ausgebildet ist.
  • Beim Funktionstest der Schaltmechanik wird diese ausgelöst. Im Anschluss daran muss der Fehlerstromschutzschalter wieder eingeschaltet werden. Dies kann manuell erfolgen. Soll der Funktionstest jedoch automatisch durchführt werden, so muss hierfür eine Wiedereinschaltfunktion implementiert werden. Hierzu ist ein Antrieb oder Stellantrieb erforderlich, welcher die Schaltmechanik wieder in die Ausgangsposition vor dem Auslösen bringt. Dieser Stellantrieb weist einen Antriebsmotor sowie ein Getriebe auf, welches mit der Schaltmechanik gekoppelt ist. Dieser Antrieb, der bereits für die Realisierung der Wiedereinschaltfunktion vorhanden ist, wird nun auch zur Durchführung des Funktionstests der Schaltmechanik verwendet. Ein eigener Antrieb ist hierzu folglich nicht erforderlich; der Fehlerstromschutzschalter ist somit kostengünstiger und kompakter herstellbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters weist das Kontaktsystem einen zweiten Schaltkontakt mit einem zweiten Festkontakt und einem relativ dazu beweglichen zweiten Bewegkontakt auf. Der zweite Schaltkontakt ist dabei in einem zweiten Stromzweig angeordnet und zur Unterbrechung eines zweiten Stromflusses in dem zweiten Stromzweig vorgesehen. Der zweite Bewegkontakt ist dabei mechanisch an die Schaltwelle gekoppelt, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik der zweite Bewegkontakt vom zweiten Festkontakt wegbewegt wird, während beim Funktionstest der Schaltmechanik der Stromfluss über den zweiten Schaltkontakt erhalten bleibt. Weiterhin ist der zweite Bewegkontakt mit der Prüfeinrichtung gekoppelt so dass er unabhängig von der Schaltmechanik bewegbar ist.
  • Fehlerstromschutzschalter mit mehreren Schaltkontakten für mehrere elektrische Stromzweige haben den Vorteil, dass bestimmte Komponenten, beispielsweise die Schaltmechanik, gemeinsam genutzt werden können. Im vorliegenden Fall kann auch die Prüfeinrichtung gemeinsam genutzt werden, wodurch sich sowohl der benötigte Bauraum als auch die Herstellkosten deutlich reduzieren lassen. Der zweite Bewegkontakt ist ebenfalls an die Schaltwelle gekoppelt, so dass der zweite Schaltkontakt bei einem Funktionstest der Schaltmechanik, bei dem die Schaltwelle blockiert ist, geschlossen bleibt. Der Stromfluss über den zweiten Schaltkontakt bleibt erhalten. Jedoch ist der zweite Bewegkontakt auch mit der Prüfeinrichtung gekoppelt, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik, d. h. ohne die Schaltmechanik auszulösen, bewegbar ist. Damit ist auch ein Funktionstest des zweiten Schaltkontakts realisierbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fehlerstromschutzschalters ist in dem zweiten Stromzweig parallel zum zweiten Schaltkontakt ein weiterer zweiter Schaltkontakt mit einem weiteren zweiten Festkontakt und einem relativ dazu beweglichen, weiteren zweiten Bewegkontakt vorgesehen, wobei der zweite Schaltkontakt zusammen mit dem weiteren zweiten Schaltkontakt einen zweiten Doppelkontakt bildet. Der weitere zweite Bewegkontakt ist dabei mechanisch an die Schaltwelle gekoppelt, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik der weitere zweite Bewegkontakt vom weiteren zweiten Festkontakt wegbewegt wird, während beim Funktionstest der Schaltmechanik auch der Stromfluss über den weiteren zweiten Schaltkontakt erhalten bleibt. Weiterhin ist auch der weitere zweite Bewegkontakt mit der Prüfeinrichtung gekoppelt, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik bewegbar ist.
  • Auch beim zweiten Doppelkontakt, der aus den elektrisch parallel zueinander geschalteten zweiten Schaltkontakten aufgebaut ist, ergibt sich aus der Redundanz der Schaltkontakte der Vorteil, dass auch bei einem schlecht leitenden Übergang zwischen einem Festkontakt und dem zugeordneten Bewegkontakt der Stromfluss über den parallel geschalteten Schaltkontakt gewährleistet wird. Da auch der weitere zweite Bewegkontakt mit der Prüfeinrichtung gekoppelt ist, kann er ebenfalls unabhängig von der Schaltmechanik bewegt werden, so dass auch ein Funktionstest des weiteren zweiten Schaltkontakts jederzeit möglich ist. Wie auch schon beim ersten Doppelkontakt kann auch beim zweiten Doppelkontakt der zweite Festkontakt mit dem weiteren zweiten Festkontakt einen gemeinsamen zweiten Festkontakt bilden.
  • Ferner ist es auch beim zweiten Doppelkontakt möglich, die beiden zweiten Bewegkontakte mittels der Prüfeinrichtung zu Prüfzwecken abwechselnd, d. h. nacheinander zu bewegen, so dass der Stromfluss im zweiten Stromzweig über zumindest einen der beiden zweiten Schaltkontakte stets gewährleistet ist. Dadurch kann die Stromversorgung bei Öffnen eines der zweiten Schaltkontakte über den jeweils anderen zweiten Schaltkontakt aufrechterhalten werden, ohne dass hierzu eine kurzzeitige Trennung der sekundärseitigen Last erforderlich ist.
  • Das Testverfahren zum automatischen Testen der Funktionsfähigkeit eines Fehlerstromschutzschalters gemäß oben beschriebener Ausführung weist folgende, mittels der Steuereinrichtung gesteuerte Verfahrensschritte auf:
    • a) Blockieren der Schaltwelle mit Hilfe der Sperrvorrichtung;
    • b) Auslösen der Schaltmechanik;
    • c) Wiedereinschalten des Fehlerstromschutzschalters.
  • Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass der Funktionstest des Fehlerstromschutzschalters automatisch initiiert und durchgeführt werden kann. Dies kann zufällig, in bestimmten Zeitabständen, ferngesteuert durch eine entsprechende Ansteuerung von außen, oder auch ab Werk vorprogrammiert erfolgen. Durch das Blockieren der Schaltwelle während des Funktionstests werden die Bewegkontakte in ihrer jeweiligen Position fixiert, so dass die Schaltkontakte während des Funktionstests geschlossen bleiben. Hierdurch wird die Strom- und Spannungsversorgung auf der Sekundärseite des Fehlerstromschutzschalters auch während des Funktionstests aufrechterhalten. Das für den Funktionstest notwendige Auslösen der Schaltmechanik kann beispielsweise mit Hilfe der Steuereinrichtung durch Erzeugen eines Prüf-Fehlerstroms erfolgen.
  • Durch das Testverfahren wird auch die Funktionsfähigkeit zumindest eines der Schaltkontakte geprüft.
  • Die Schaltkontakte werden mittels der zusätzlichen Prüfeinrichtung geprüft, was wiederum unabhängig von der Schaltmechanik möglich ist. Der Funktionstest des ersten Schaltkontakts ist dabei mittels der Steuereinrichtung automatisch initiierbar. Dies kann sowohl vor oder nach, aber auch gleichzeitig mit dem Funktionstest der Schaltmechanik erfolgen.
  • Weiterhin werden durch das Testverfahren die beiden Schaltkontakte zumindest eines Doppelkontakts durch nacheinander erfolgendes Bewegen der beiden Bewegkontakte mittels der Prüfeinrichtung geprüft, so dass der Stromfluss im jeweiligen Stromzweig über zumindest einen der beiden Schaltkontakte stets gewährleistet wird.
  • Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass der Stromfluss über zumindest einen der beiden den Doppelkontakt bildenden Schaltkontakte stets gewährleistet ist. Dadurch kann die Stromversorgung bei Öffnen eines der Schaltkontakte über den jeweils anderen Schaltkontakt aufrechterhalten werden, ohne dass hierzu eine kurzzeitige Trennung der sekundärseitigen Last erforderlich ist.
  • Ferner wird durch das Testverfahren der Antrieb zum Öffnen der Schaltkontakte zu Prüfzwecken auch zum Wiedereinschalten des Fehlerstromschutzschalters verwendet.
  • Sowohl die Schaltmechanik des Fehlerstromschutzschalters als auch die Prüfeinrichtung sind an einen gemeinsamen Antrieb gekoppelt, so dass sowohl der Funktionstest der Schaltmechanik als auch der Funktionstest der Schaltkontakte mit Hilfe dieses Antriebs durchgeführt werden können. Eine Unterscheidung der beiden Tests kann beispielsweise durch die Wahl der Drehrichtung des Antriebs, aber auch durch eine entsprechende Ausgestaltung des Getriebes erfolgen.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Anordnung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
  • 1 eine schematische Darstellung des Fehlerstromschutzschalters in einer Frontansicht;
  • 2a und 2b schematische Darstellungen des Fehlerstromschutzschalters in einer Seitenansicht;
  • 3a und 3b schematische Darstellungen der Prüfeinrichtung in verschiedenen Ausführungen.
  • 4 eine schematische Darstellung der Schaltwelle mit mehreren Doppelkontakten in einer Frontansicht;
  • 5a bis 5c schematische Darstellungen der Sperrvorrichtung in verschiedenen Ausführungen;
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
  • In 1 ist der erfindungsgemäße Fehlerstromschutzschalter 1 schematisch in einer Frontansicht dargestellt. Dabei wird ein Grundkörper 23 des Fehlerstromschutzschalters 1 mit einem Selbsttestmodul 24 gekoppelt. Der Grundkörper 23 weist mehrere Anschlussklemmen 25, ein Kontaktsystem 2, eine Schaltmechanik 6 für das Kontaktsystem 2 sowie einen oder mehrere Auslösemechanismen (nicht dargestellt) für die Schaltmechanik 6 auf. In einem seitlichen Randbereich des Grundkörpers 23 ist ein Betätigungselement 31 angeordnet, welches zum manuellen Ein- und Ausschalten des Fehlerstromschutzschalters 1 vorgesehen ist.
  • Das Kontaktsystem 2 weist einen ersten Doppelkontakt 21 auf, welcher zur Unterbrechung eines Stromflusses I1 in einer elektrischen ersten Anschlussleitung A-A' ausgebildet ist. Der Doppelkontakt 21 besteht aus einem ersten Schaltkontakt 3 und einem weiteren ersten Schaltkontakt 3', die in der ersten Anschlussleitung A-A' elektrisch parallel zueinander geschaltet sind. Der erste Schaltkontakt 3 und der weitere erste Schaltkontakt 3' bestehen im Wesentlichen aus einem ersten Festkontakt 4 bzw. weiteren ersten Festkontakt 4' sowie einem relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt 5 bzw. einem weiteren ersten Bewegkontakt 5'. Der erste Bewegkontakt 5 und der weitere erste Bewegkontakt 5' sind mittels der Schaltmechanik 6 bewegbar, beispielsweise bei Auftreten eines Fehlerstroms, so dass der Stromfluss I1 über den ersten Doppelkontakt 21 unterbrochen wird.
  • Das an den Grundkörper 23 angekoppelte Selbsttestmodul 24 beinhaltet im Wesentlichen eine Steuereinrichtung 17, mit deren Hilfe ein Funktionstest der Schaltmechanik 6 sowie der Schaltkontakte 3, 3' gesteuert werden kann, sowie einen Antrieb 20. Der Antrieb 20 besteht im Wesentlichen aus einem Antriebsmotor 26, einem Getriebe 27 sowie einer Koppelmechanik 28, welche zum Ankoppeln des Getriebes 27 an die Schaltmechanik 6 vorgesehen ist. Zur Initiierung des automatischen Funktionstests der Schaltmechanik 6 kann mittels der Steuereinrichtung 17 beispielsweise ein Prüf-Fehlerstrom erzeugt werden, welcher die Schaltmechanik 6 über zumindest einen der Auslösemechanismen zur Auslösung bringt. Dabei werden die ersten Schaltkontakte 3 bzw. 3' geöffnet, so dass der Stromfluss I1 über den ersten Doppelkontakt 21 unterbrochen wird. Das Betätigungselement 31 wird dabei von einer EIN-Stellung in eine AUS-Stellung bewegt. Um den automatischen Funktionstest ordnungsgemäß abzuschließen ist es erforderlich, den Fehlerstromschutzschalter 1 anschließend wieder einzuschalten. Hierzu wird über die Steuereinrichtung 17 ein Signal an den Antrieb 20 ausgegeben, wodurch das Betätigungselement 31 über die Wirkkette Antriebsmotor 26, Getriebe 27 und Koppelmechanik 28 wieder in die EIN-Stellung zurückgestellt wird. Dadurch wird auch die Schaltmechanik 6 wieder in ihre Ausgangsposition gebracht.
  • In den 2a und 2b ist der Fehlerstromschutzschalter 1 jeweils in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Im Vordergrund sind dabei die Komponenten des Selbsttestmoduls 24, insbesondere des Antriebs 20 dargestellt. Der Antriebsmotor 26 ist über das Getriebe 27 sowie die Koppelmechanik 28 mit dem Betätigungselement 31 mechanisch gekoppelt. Die Koppelmechanik 28 umfasst neben einem Koppelgetriebe 33, bestehend aus einem oder mehreren Zahnrädern, auch eine Koppelstange 34. Diese ist an ihrem einen Ende drehbeweglich mit einem Zahnrad des Getriebes 27 kurbelartig gekoppelt. Das andere Ende ist in einem Langloch, welches außermittig in einer Seitenfläche eines der Zahnräder des Koppelgetriebes 33 ausgebildet ist, beweglich geführt. Durch diese Kulissenführung wird ein Vor- bzw. Freilauf erreicht, d. h. dass eine Drehbewegung des Getriebes 27 nicht unmittelbar auf das Koppelgetriebe 33 übertragen wird. Erst ab einem bestimmten Drehwinkel, bei dem das Ende der Koppelstange 34 das Ende des Langlochs erreicht, wird das Zahnrad des Koppelgetriebes 33 von der Koppelstange 34 mitgenommen, so dass die Drehbewegung des Getriebes 27 auf das Koppelgetriebe 33 übertragen wird. Auf diese Weise kann das Betätigungselement 31 wieder in seine EIN-Stellung zurückgestellt werden, wodurch auch die Schaltmechanik 6 wieder in ihre Ausgangsposition gebracht und der Fehlerstromschutzschalter 1 wieder eingeschaltet wird.
  • Auf einer dem Betätigungselement 31 gegenüberliegenden Seite sind Rastelemente 32 vorgesehen, mit denen der Fehlerstromschutzschalter 1 an einer Tragschiene, beispielsweise einer Hutschiene (nicht dargestellt), befestigt werden kann.
  • In 2a ist weiterhin der erste Schaltkontakt 3 des ersten Doppelkontakts 21 mit seinem ersten Festkontakt 4 und dem relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt 5 dargestellt. Der erste Festkontakt 4 ist mit einer der Anschlussklemmen 25 des Fehlerstromschutzschalters 1 elektrisch leitend verbunden. Der weitere erste Schaltkontakt 3' ist dahinterliegend angeordnet und daher in der 2a nicht dargestellt. Die nachfolgenden Ausführungen zum ersten Schaltkontakt 3 gelten jedoch auch für den weiteren ersten Schaltkontakt 3', sofern nicht explizit auf Unterschiede hingewiesen wird. Der erste Festkontakt 4 und der erste Bewegkontakt 5 weisen jeweils eine Kontaktauflage 9 auf, über die im geschlossenen Zustand des Schaltkontakts 3 der elektrische Stromfluss I1 erfolgt. Der erste Bewegkontakt 5 ist an einem Träger 18 angeordnet, der mittels einer Schaltwelle 7 der Schaltmechanik 6 drehbar gelagert ist. Wird die Schaltmechanik 6 ausgelöst, beispielsweise aufgrund eines Fehlerstroms, so wird der erste Bewegkontakt 5 über die Schaltwelle 7 vom ersten Festkontakt 4 wegbewegt; der erste Schaltkontakt 3 wird geöffnet, der Stromfluss I1 über den Schaltkontakt 3 wird unterbrochen.
  • Ferner ist der erste Bewegkontakt 5 über ein zugeordnetes Koppelelement 12 mit einem Bewegelement 11 gekoppelt, welches im Grundkörper 23 drehbar gelagert ist. Der weitere erste Bewegkontakt 5' ist über ein zugeordnetes Koppelelement 12' ebenfalls mit dem Bewegelement 11 gekoppelt, wobei das Koppelelement 12' an einer anderen Position an das gemeinsame Bewegelement 11 angekoppelt ist als das Koppelelement 12. Im dargestellten Fall sind die Koppelelemente 12 und 12' als biegeschlaffe Seilzüge ausgebildet, über die lediglich Zugkräfte, aber keine Druckkräfte auf die Bewegkontakte 5 bzw. 5' übertragbar sind. Es sind jedoch ebenso andere konstruktive Gestaltungsformen, welche einen vergleichbaren Effekt erzielen, möglich, beispielsweise durch Realisierung eines Freilaufs zwischen Koppelelement 12 und Bewegelement 11.
  • Bewegelement 11 und Koppelelemente 12 sind Bestandteile einer Prüfeinrichtung 10, welche zum Öffnen der ersten Schaltkontakte 3 und 3' zu Prüfzwecken vorgesehen ist. Der erste Bewegkontakt 5 und der weitere erste Bewegkontakt 5' können dabei mittels der Prüfeinrichtung 10 unabhängig von der Schaltmechanik 6 bewegt werden, so dass die ersten Schaltkontakte 3 und 3' unabhängig von der Schaltmechanik 6 geöffnet und wieder geschlossen werden können. Auf diese Weise kann unabhängig von der Schaltmechanik 6 geprüft werden, ob sich die ersten Schaltkontakte 3 und 3' ordnungsgemäß öffnen lassen, um sicherzustellen, dass die ersten Bewegkontakte 5 bzw. 5' nicht an den zugeordneten ersten Festkontakten 4 bzw. 4' festgebacken sind.
  • Zur Durchführung eines derartigen Funktionstests der ersten Schaltkontakte 3 und 3' ist die Prüfeinrichtung 10 über eine weitere Koppelstange 35 kurbelartig an das Getriebe 27 angekoppelt. Auf diese Weise ist es möglich, mittels ein und desselben Antriebs 20 sowohl einen Funktionstest der Schaltmechanik 6 als auch einen Funktionstest der Schaltkontakte 3 und 3' durchzuführen. Führt das Zahnrad des Getriebes 27, an das die Prüfeinrichtung 10 angekoppelt ist, eine kontinuierliche Drehbewegung aus, so vollführt das Bewegelement 11 aufgrund der gewählten Ankopplung eine oszillierende Drehbewegung. Da die beiden Koppelelemente 12 an einander gegenüberliegenden Positionen am Bewegelement 11 angekoppelt sind, wird aufgrund der oszillierenden Drehbewegung abwechselnd auf den ersten Bewegkontakt 5 bzw. den weiteren ersten Bewegkontakt 5' eine Zugkraft ausgeübt, wodurch der erste Bewegkontakt 5 und der weitere erste Bewegkontakt 5' abwechselnd nacheinander von den ihnen jeweils zugeordneten Festkontakten 4 bzw. 4' wegbewegt werden. Der erste Schaltkontakt 3 und der weitere erste Schaltkontakt 3' werden somit abwechselnd nacheinander geöffnet und wieder geschlossen, so dass der Stromfluss I1 zumindest über jeweils einen der beiden ersten Schaltkontakte 3 bzw. 3' des ersten Doppelkontakts 21 erhalten bleibt.
  • In 2b ist ferner eine Sperrvorrichtung 16 dargestellt, welche zum Blockieren der Schaltwelle 7 vorgesehen ist. Hierzu ist an der Schaltwelle 7 ein Hebelarm 36 drehfest angeordnet. Weiterhin weist die Sperrvorrichtung 16 eine Klinke 37 auf, mittels derer der Hebelarm 36 verklinkbar ist. Hierzu ist ein Stößel 39 vorgesehen, welcher von einem Elektromagneten 38 gehalten wird und auf die Klinke 37 drückt, so dass diese in einer Position gehalten wird, in der der Hebelarm verklinkt ist, so dass die Schaltwelle 7 in ihrer Drehlage fixiert wird. Hierdurch wird verhindert, dass während des Funktionstests der Schaltmechanik 6 die ersten Schaltkontakte 3 und 3' geöffnet werden. Auf diese Weise wird die Spannungsversorgung auf der Sekundärseite des Fehlerstromschutzschalters auch während des Funktionstests gewährleistet. Tritt jedoch während des Funktionstests ein tatsächlicher Fehlerstrom auf, beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses, so wird einerseits die Schaltmechanik 6 ausgelöst und andererseits die Sperrvorrichtung 16 gelöst. Folglich drückt auch der Stößel 39 nicht mehr auf die Klinke 37, so dass diese nicht mehr in der verklinkten Stellung gehalten wird. Infolgedessen wird auch der Hebelarm 36 nicht mehr verklinkt, so dass die Schaltwelle 7 nicht mehr blockiert ist. Auf diese Weise werden im Ernstfall die ersten Schaltkontakte 3 und 3' des ersten Doppelkontakts 21 aufgrund des Schaltvorgangs der Schaltmechanik 6 sicher geöffnet.
  • Die 3a und 3b zeigen schematisch die Prüfeinrichtung 10 in verschiedenen Ausführungsformen. 3a zeigt den ersten Schaltkontakt 3, insbesondere seine Ankopplung an die Schaltmechanik 6 sowie die Prüfeinrichtung 10. Der erste Schaltkontakt 3 besteht aus dem ersten Festkontakt 4 und dem relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt 5. Sowohl der erste Festkontakt 4 als auch der erste Bewegkontakt 5 weisen jeweils eine Kontaktauflage 9 auf, welche bei geschlossenem ersten Schaltkontakt 3 einander berühren und so den elektrischen Kontakt zur Realisierung des Stromflusses I1 herstellen. Der erste Bewegkontakt 5 ist am Träger 18 angeordnet und relativ zu diesem Träger 18 mittels einer Kontaktfeder 8 federnd gelagert. Der Träger 18 ist auf der Schaltwelle 7 drehfest angeordnet und weist exzentrisch zu einer Drehachse der Schaltwelle 7 eine Bohrung 19 auf, über die der Träger 18 an die Schaltmechanik 6 (siehe 1) angekoppelt ist. Wird die Schaltmechanik 6 ausgelöst, beispielsweise aufgrund eines Fehlerstroms oder durch manuelles Betätigen des Betätigungselements 31, so wird – angekoppelt über die Bohrung 19 – die Schaltwelle 7 zusammen mit dem Träger 18 und dem darauf angeordneten ersten Bewegkontakt 5 um ihre Drehachse gedreht, so dass der erste Bewegkontakt 5 vom ersten Festkontakt 4 wegbewegt und der erste Schaltkontakt geöffnet wird.
  • Die Prüfeinrichtung 10 besteht im Wesentlichen aus dem Bewegelement 11 sowie mindestens einem Koppelelement 12. Das Bewegelement 11 ist im Gehäuse 30 des Schutzschaltgerätes 1 drehbar gelagert und unabhängig von der Schaltmechanik 6 ansteuerbar. Das Koppelelement 12 ist mit seinem einen Ende am Bewegelement 11 und mit seinem anderen Ende am ersten Bewegkontakt 5 befestigt. Auf diese Weise sind Bewegelement 11 und erster Bewegkontakt 5 miteinander gekoppelt, so dass der erste Schaltkontakt 3 mittels der Prüfeinrichtung 10 zu Prüfzwecken unabhängig von der Schaltmechanik 6 geöffnet werden kann. Hierzu wird das Bewegelement 11 entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, so dass über das Koppelelement 12 eine Zugkraft auf den ersten Bewegkontakt 5 ausgeübt wird. Ist diese betragsmäßig größer als die der Bewegung des ersten Bewegkontakts 5 entgegenwirkende Federkraft der Kontaktfeder 8, so wird der erste Bewegkontakt 5 vom ersten Festkontakt 4 wegbewegt, der erste Schaltkontakt 3 wird geöffnet.
  • Vorteilhafter Weise ist das Koppelelement 12 als biegeschlaffes Teil, beispielsweise als Seilzug oder Draht, ausgebildet. In diesem Fall sind nur Zugkräfte, aber keine Druckkräfte vom Bewegelement 11 auf den Bewegkontakt 5 übertragbar, so dass ein Öffnen des ersten Schaltkontakts 3, d. h. ein Wegbewegen des ersten Bewegkontakts 5 vom ersten Festkontakt 4 aufgrund eines Schaltvorgangs der Schaltmechanik 6 nicht beeinträchtigt wird. Anstelle eines biegeschlaffen Seilzugs sind auch andere Ausführungsformen möglich, welche im Falle einer Zwangsöffnung des ersten Schaltkontakts 3 einen Freilauf des Koppelelements 12 ermöglichen. Dies kann beispielsweise durch eine starre Stange, welche auf Seiten des Bewegelements 11 mittels einer Kulisse (zur Realisierung des Freilaufs) geführt ist, realisiert werden.
  • 3b zeigt die Prüfeinrichtung 10 bei Ankopplung der ersten Bewegkontakte 5 und 5', welche dem ersten Doppelkontakt 21 zuzuordnen sind. Die Ankopplung der Bewegkontakte 5 bzw. 5' an die Schaltmechanik 6 entspricht dem in 3a beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied dazu sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Bewegkontakte 5 und 5' am Träger 18 angeordnet, die über ein jeweils zugeordnetes Koppelelement 12 bzw. 12' mit dem Bewegelement 11 gekoppelt sind (siehe auch 2a). Die Koppelelemente 12 und 12' sind wiederum als biegeschlaffe Seilzüge, ausgebildet.
  • Ein abwechselndes Öffnen und Schließen der ersten Schaltkontakte 3 und 3' ist nun dadurch realisierbar, dass die zugeordneten Bewegkontakte 5 und 5' mittels der dargestellten Bewegmechanik abwechselnd, d. h. zeitlich nacheinander vom jeweiligen Festkontakt 4 bzw. 4' weg und wieder zurück bewegt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die beiden Koppelelemente 12 und 12' an unterschiedlichen, einander entgegengesetzten Punkten am gemeinsamen Bewegelement 11 angeordnet sind. Wird das Bewegelement 11 im Gegenuhrzeigersinn bewegt, so wird nur auf das Koppelelement 12 eine Zugkraft ausgeübt, der zugeordnete Bewegkontakt 5 wird von seinem Festkontakt 4 wegbewegt. Das andere Koppelelement 12' hängt, da es als Seilzug ausgebildet ist, biegeschlaff durch. Wird das Bewegelement 11 im Uhrzeigersinn bewegt, so wird nur auf das Koppelelement 12' eine Zugkraft ausgeübt, wodurch der zugeordnete Bewegkontakt 5' von seinem Festkontakt 4' wegbewegt wird. Auf diese Weise ist bei Wahl geeigneter Befestigungspunkte der Koppelelemente 12 und 12' am gemeinsamen Bewegelement 11 durch Vor- und Zurückdrehen des Bewegelements 11 ein sequentielles Öffnen und Schließen der den ersten Doppelkontakt 21 bildenden Schaltkontakte 3 bzw. 3' realisierbar.
  • Die 4a und 4b zeigen schematisch eine Ausführung des Kontaktsystems 2 mit mehreren Schaltkontakten 3, 3', 13, 13'. Während das Kontaktsystem 2 in 4a in seiner mechanischen Ausführung dargestellt ist, zeigt 4b ein elektrisches Schaltbild des Kontaktsystems 2. Jeder der Schaltkontakte 3, 3', 13, 13' verfügt über einen Festkontakt 4, 4', 14, 14' sowie einen zu dem jeweiligen Festkontakt 4, 4', 14, 14' relativ beweglichen Bewegkontakt 5, 5', 15, 15'. Das Kontaktsystem 2 zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Schaltkontakt 3 und der weitere erste Schaltkontakt 3' einen ersten Doppelkontakt 21 bilden. Das bedeutet, dass die elektrische erste Anschlussleitung A-A', welche zur Realisierung des Stromflusses I1 ausgebildet ist, im Inneren des Schutzschaltgeräts 1 in zwei Leitungen aufgeteilt und über zwei parallel zueinander geschaltete Schaltkontakte 3 und 3' geführt wird. Ebenso bilden der zweite Schaltkontakt 13 und der weitere zweite Schaltkontakt 13' einen zweiten Doppelkontakt 22 für die elektrische zweite Anschlussleitung B-B', über die ein Stromfluss I2 realisiert wird. Die Bewegkontakte 5, 5', 15, 15' sind allesamt auf der Schaltwelle 7 angeordnet, so dass bei Drehen der Schaltwelle 7 alle Schaltkontakte 3, 3', 13, 13' geöffnet und geschlossen werden. Jeder der Bewegkontakte 5, 5', 15, 15' ist über ein ihm jeweils zugeordnetes Koppelelement 12 mit dem Bewegelement 11 der Prüfeinrichtung 10 verbunden. In den 4a und 4b sind jeweils zwei Doppelkontakte 21 und 22 dargestellt. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, weitere Doppelkontakte auf der Schaltwelle 7 anzuordnen.
  • Die 5a bis 5c zeigen schematische Darstellungen der Sperrvorrichtung 16 in verschiedenen Ausführungsformen. Die in 5a dargestellte Sperrvorrichtung 16 entspricht hinsichtlich ihres Aufbaus der in 2b dargestellten Sperrvorrichtung 16. Der Hebelarm 36 ist drehfest an der Schaltwelle 7 angeordnet und mittels der Klinke 37 in seiner Position verklinkbar. An der Schaltwelle 7 ist der Träger 18 mit dem Bewegkontakt 5 drehfest angeordnet. Im bestromten Zustand des Elektromagneten 38 drückt der Stößel 39 auf die Klinke 37, wodurch der Hebelarm 36 verklinkt und die Schaltwelle 7 drehfest fixiert ist. Der Bewegkontakt 5 wird durch die Sperrvorrichtung 16 in seiner Position gehalten. Der Schaltkontakt 3 bleibt geschlossen, der Stromfluss I1 über den Schaltkontakt 3 wird aufrechterhalten.
  • 5b zeigt eine alternative Ausführungsform der Sperrvorrichtung 16. Der Elektromagnet 38 ist dabei als Haftmagnet ausgebildet, welcher im bestromten Zustand ein gefedert gelagertes Gegenblech 40 anzieht. Das Gegenblech 40 ist über eine Druckfeder 41 an einem Blechträger 42 befestigt, welches wiederum drehfest mit der Schaltwelle 7 gekoppelt ist. Wird der Haftmagnet 38 bestromt, so bleibt das Gegenblech 40 und somit der Blechträger 42 an dem Haftmagneten 38 hängen. Die Schaltwelle 7 wird in ihrer Drehlage fixiert; der Stromfluss I1 wird über den geschlossenen Schaltkontakt 3 aufrechterhalten. Im unbestromten Zustand, beispielsweise wenn die Schaltmechanik 6 aufgrund eines tatsächlichen Fehlerstroms ausgelöst hat, lässt der Haftmagnet 38 aus, das Gegenblech 40 und somit der Blechträger 42 werden nicht mehr vom Haftmagneten 38 gehalten. Die Schaltwelle 7 wird nicht mehr blockiert, so dass die Bewegkontakte 5 von den ihnen jeweils zugeordneten Festkontakten 4 wegbewegt werden können.
  • 5c zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Sperrvorrichtung 16. Der Elektromagnet 38 ist dabei als Hubmagnet ausgebildet, wobei die Verklinkung zum Blockieren der Schaltwelle 7 über eine Kniehebelmechanik realisiert ist. Aufgrund der Kniehebelmechanik 43 ist eine verbesserte Kraftübersetzung realisierbar, so dass der Elektromagnet 38 kleiner dimensioniert werden kann.
  • Im Folgenden wird das Testverfahren zum automatischen Testen der Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters 1 anhand der Figuren näher erläutert. Um einen automatisierten Ablauf des Testverfahrens zu erreichen werden die einzelnen Verfahrensschritte mittels der Steuereinrichtung 17 gesteuert. Zum Testen der Funktionsfähigkeit der Schaltmechanik 6 wird in einem ersten Schritt die Schaltwelle 7 mit Hilfe der Sperrvorrichtung 16 blockiert. Anschließend wird die Schaltmechanik 6 ausgelöst, was beispielsweise durch einen von der Steuereinrichtung 17 initiierten Prüffehlerstrom erfolgen kann. Bei ordnungsgemäßem Auslösen der Schaltmechanik 6 wird in einem dritten Schritt der Fehlerstromschutzschalter 1 wieder eingeschaltet. Dies erfolgt durch ein Betätigen des Betätigungselements 31 mittels einer Ankopplung an den Antrieb 20 über die Koppelmechanik 28. Damit kann die Blockierung der Schaltmechanik 6 wieder aufgehoben werden, der Fehlerstromschutzschalter 1 ist wieder einsatzbereit.
  • Weiterhin kann vor, während oder nach dem automatischen Testen der Funktionsfähigkeit der Schaltmechanik 6 auch ein Test der Funktionsfähigkeit des Kontaktsystems 2 durchgeführt werden. Hierbei wird zumindest einer der Schaltkontakte 3, 3', 13, 13' auf seine Funktionsfähigkeit hin überprüft. Insbesondere wird geprüft, dass sich die Bewegkontakte 5, 5', 15, 15' ordnungsgemäß bewegen lassen und nicht an dem ihnen jeweils zugeordneten Festkontakt 4, 4', 14, 14' festgebacken sind. Dieser Test wird ebenfalls automatisch mit Hilfe der Steuereinrichtung 17 initiiert und mit Hilfe der Prüfeinrichtung 10 durchgeführt. Wird anstelle eines einzelnen Schaltkontakts ein Doppelkontakt mit zwei elektrisch parallel zueinander geschalteten Schaltkontakten 3 und 3' verwendet, so kann die Funktionsfähigkeit des Kontaktsystems 2 durch abwechselndes Öffnen und Schließen der beiden Schaltkontakte 3 und 3' überprüft werden. Dabei bleibt der Stromfluss I1 über zumindest einen der beiden Schaltkontakte 3 bzw. 3' erhalten, so dass eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Sekundärseite des Fehlerstromschutzschalters stets gewährleistet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fehlerstromschutzschalter
    2
    Kontaktsystem
    3
    erster Schaltkontakt
    3'
    weiterer erster Schaltkontakt
    4
    erster Festkontakt
    4'
    weiterer erster Festkontakt
    5
    erster Bewegkontakt
    5'
    weiterer erster Bewegkontakt
    6
    Schaltmechanik
    7
    Schaltwelle
    8
    Kontaktfeder
    9
    Kontaktauflage
    10
    Prüfeinrichtung
    11
    Bewegelement
    12
    Koppelelement
    13
    zweiter Schaltkontakt
    13'
    weiterer zweiter Schaltkontakt
    14
    zweiter Festkontakt
    14'
    weiterer zweiter Festkontakt
    15
    zweiter Bewegkontakt
    15'
    weiterer zweiter Bewegkontakt
    16
    Sperrvorrichtung
    17
    Steuereinrichtung
    18
    Träger
    19
    Bohrung
    20
    Antrieb
    21
    erster Doppelkontakt
    22
    zweiter Doppelkontakt
    23
    Grundkörper
    24
    Selbsttestmodul
    25
    Anschlussklemme
    26
    Antriebsmotor
    27
    Getriebe
    28
    Koppelmechanik
    30
    Gehäuse
    31
    Betätigungselement
    32
    Rastelement
    33
    Koppelgetriebe
    34
    Koppelstange
    35
    weitere Koppelstange
    36
    Hebelarm
    37
    Klinke
    38
    Elektromagnet
    39
    Stößel
    40
    Gegenblech
    41
    Druckfeder
    42
    Blechträger
    43
    Kniehebelmechanik
    I1
    Stromfluss
    I2
    Stromfluss
    A-A'
    erste Anschlussleitung
    B-B'
    zweite Anschlussleitung

Claims (7)

  1. Fehlerstromschutzschalter (1), aufweisend ein Kontaktsystem (2) mit einem ersten Schaltkontakt (3), welcher in einem ersten Stromzweig angeordnet und zur Unterbrechung eines elektrischen Stromflusses (I1) in dem ersten Stromzweig vorgesehen ist, – bei dem der erste Schaltkontakt (3) einen ersten Festkontakt (4) und einen relativ dazu beweglichen ersten Bewegkontakt (5) aufweist, – bei dem eine Schaltmechanik (6) mit einer Schaltwelle (7) vorhanden ist, an die der erste Bewegkontakt (5) mechanisch gekoppelt ist, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik (6) der erste Bewegkontakt (5) vom ersten Festkontakt (4) wegbewegt wird, – bei dem eine Steuereinrichtung (17) zur automatischen Durchführung eines Funktionstests der Schaltmechanik (6) vorhanden ist, wobei die Schaltwelle (7) während des Funktionstests mittels einer Sperrvorrichtung (16) blockiert ist, so dass der Stromfluss (I1) über den ersten Schaltkontakt (3) erhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet, – dass eine Prüfeinrichtung (10) zum Öffnen des ersten Schaltkontakts (3) zu Prüfzwecken vorhanden ist, welche mit dem ersten Bewegkontakt (5) gekoppelt ist, so dass dieser unabhängig von der Schaltmechanik (6) bewegbar ist, – dass die Steuereinrichtung (17) mit der Prüfeinrichtung (10) zusammenwirkt und auch zur automatischen Durchführung eines Funktionstests des ersten Schaltkontakts (3) ausgebildet ist.
  2. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass in dem ersten Stromzweig parallel zum ersten Schaltkontakt (3) ein weiterer erster Schaltkontakt (3') mit einem weiteren ersten Festkontakt (4') und einem relativ dazu beweglichen, weiteren ersten Bewegkontakt (5') vorhanden ist, wobei der erste Schaltkontakt (3) zusammen mit dem weiteren ersten Schaltkontakt (3') einen ersten Doppelkontakt bildet, – dass der weitere erste Bewegkontakt (5') mechanisch derart an die Schaltwelle (7) gekoppelt ist, dass beim Auslösen der Schaltmechanik (6) der weitere erste Bewegkontakt (5') vom weiteren ersten Festkontakt (4') wegbewegt wird, während beim Funktionstest der Schaltmechanik (6) auch der Stromfluss (I1) über den weiteren ersten Schaltkontakt (3') erhalten bleibt, – dass der weitere erste Bewegkontakt (5') mit der Prüfeinrichtung (10) gekoppelt ist, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik (6) bewegbar ist.
  3. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ersten Bewegkontakte (5, 5') mittels der Prüfeinrichtung (10) zu Prüfzwecken nacheinander bewegbar sind, so dass der Stromfluss (I1) im ersten Stromzweig über zumindest einen der beiden ersten Schaltkontakte (3, 3') stets gewährleistet ist.
  4. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden ersten Bewegkontakte (5, 5') derart an die Prüfeinrichtung (10) angekoppelt sind, dass auch ein Öffnen der ersten Schaltkontakte (3, 3') aufgrund eines Schaltvorgangs der Schaltmechanik (6) jederzeit möglich ist.
  5. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fehlerstromschutzschalter (1) einen Antrieb (20) aufweist, welcher sowohl zum Öffnen der Bewegkontakte (5, 5') zu Prüfzwecken als auch zur Realisierung einer Wiedereinschaltfunktion im Rahmen des Funktionstests der Schaltmechanik (6) ausgebildet ist.
  6. Fehlerstromschutzschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass das Kontaktsystem (2) einen zweiten Schaltkontakt (13) mit einem zweiten Festkontakt (14) und einem relativ dazu beweglichen zweiten Bewegkontakt (15) aufweist, welcher in einem zweiten Stromzweig angeordnet und zur Unterbrechung eines zweiten Stromflusses (I2) in dem zweiten Stromzweig vorgesehen ist, – dass der zweite Bewegkontakt (15) mechanisch an die Schaltwelle (7) gekoppelt ist, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik (6) der zweite Bewegkontakt (15) vom zweiten Festkontakt (14) wegbewegt wird, während beim Funktionstest der Schaltmechanik (6) der Stromfluss (I2) über den zweiten Schaltkontakt (13) erhalten bleibt, – dass der zweite Bewegkontakt (15) mit der Prüfeinrichtung (10) gekoppelt ist, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik (6) bewegbar ist.
  7. Fehlerstromschutzschalter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, – dass in dem zweiten Stromzweig parallel zum zweiten Schaltkontakt (13) ein weiterer zweiter Schaltkontakt (13') mit einem weiteren zweiten Festkontakt (14') und einem relativ dazu beweglichen, weiteren zweiten Bewegkontakt (15') vorhanden ist, wobei der zweite Schaltkontakt (13) zusammen mit dem weiteren zweiten Schaltkontakt (13') einen zweiten Doppelkontakt bildet, – dass der weitere zweite Bewegkontakt (15') mechanisch an die Schaltwelle (7) gekoppelt ist, so dass beim Auslösen der Schaltmechanik (6) der weitere zweite Bewegkontakt (15') vom weiteren zweiten Festkontakt (14') wegbewegt wird, während beim Funktionstest der Schaltmechanik (6) auch der Stromfluss (I2) über den weiteren zweiten Schaltkontakt (13') erhalten bleibt, – dass der weitere zweite Bewegkontakt (15') mit der Prüfeinrichtung (10) gekoppelt ist, so dass er unabhängig von der Schaltmechanik (6) bewegbar ist.
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