DE102018208074B4 - earth leakage circuit breaker - Google Patents

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Abstract

Fehlerstromschutzschalter (FI) für einen mindestens zwei Leiter (L1, L2, L3, N) aufweisenden Niederspannungsstromkreis, aufweisend:- einen Summenstromwandler (W1) mit einem Kern, dessen Primärseite durch die Leiter (L1, L2, L3, N) gebildet ist und dessen Sekundärseite durch eine auf den Kern gewickelte Sekundärwicklung (SW1) gebildet ist,- einen Magnetauslöser (5) mit einem Anker (2), einen Dauermagneten (4), einem Joch mit einem ersten Schenkel (6) und einem zweiten Schenkel (7), wobei der zweite Schenkel (7) eine Erregerwicklung (EW) aufweist, die mit der Sekundärwicklung (SW1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerwicklung (EW) durch Leiterbahnen (210) einer Leiterplatte (200) ausgeführt ist.Residual current circuit breaker (FI) for a low-voltage circuit having at least two conductors (L1, L2, L3, N), having:- a summation current transformer (W1) with a core, the primary side of which is formed by the conductors (L1, L2, L3, N) and the secondary side of which is formed by a secondary winding (SW1) wound onto the core, - a magnetic release (5) with an armature (2), a permanent magnet (4), a yoke with a first leg (6) and a second leg (7) , wherein the second leg (7) has an exciter winding (EW) which is connected to the secondary winding (SW1), characterized in that the exciter winding (EW) is embodied by conductor tracks (210) of a printed circuit board (200).

Description

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter für einen Niederspannungsstromkreis nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a residual current circuit breaker for a low-voltage circuit according to the preamble of patent claim 1.

Fehlerstromschutzschalter für elektrische Stromkreise, insbesondere für Niederspannungsstromkreise bzw. -anlagen, sind allgemein bekannt. Fehlerstromschutzschalter werden auch als FI-Schutzschalter bzw. Residual Current Devices bezeichnet, kurz RCD.Residual current circuit breakers for electrical circuits, in particular for low-voltage circuits or systems, are well known. Residual current circuit breakers are also referred to as residual current circuit breakers or residual current devices, RCD for short.

Mit Niederspannung sind Spannungen bis 1000 Volt Wechselspannung oder/und 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung, mit Werten von 25 Volt oder 50 Volt Wechselspannung sowie 60 Volt oder 120 Volt Gleichspannung sind.Low voltage means voltages up to 1000 volts AC and/or 1500 volts DC. Low voltage means, in particular, voltages that are greater than extra-low voltage, with values of 25 volts or 50 volts AC and 60 volts or 120 volts DC.

Mit Stromkreisen, insbesondere für Niederspannung, sind Stromkreise für Ströme bis zu 6300 Ampere gemeint, spezieller Ströme bis zu 1600 Ampere, 1200 Ampere, 630 Ampere, 125 Ampere, 80 Ampere, 63 Ampere, 40 Ampere, 25 Ampere oder 16 Ampere. Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn- oder/und Abschaltströme gemeint, d.h. der Strom der im Normalfall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw. bei denen der elektrische Stromkreis üblicherweise unterbrochen wird, beispielsweise durch eine Schutzeinrichtung, wie einen Leitungsschutzschalter oder einem Leistungsschalter. Fehlerstromschutzschalter werden insbesondere für Nennstrombereiche von bzw. bis zu 16, 25, 40, 63, 80 oder 125 Ampere eingesetzt.Circuits, especially for low voltage, mean circuits for currents up to 6300 amps, more specifically currents up to 1600 amps, 1200 amps, 630 amps, 125 amps, 80 amps, 63 amps, 40 amps, 25 amps or 16 amps. The current values mentioned refer in particular to nominal and/or cut-off currents, i.e. the maximum current that is normally carried through the circuit or at which the electrical circuit is usually interrupted, for example by a protective device such as a miniature circuit breaker or circuit breaker. Residual current circuit breakers are used in particular for rated current ranges of or up to 16, 25, 40, 63, 80 or 125 amperes.

Fehlerstromschutzschalter ermitteln die Stromsumme in einem elektrischen Stromkreis, die im Normalfall null ist, und unterbrechen bei Überschreiten eines Differenzstromwertes, d.h. einer Stromsumme von ungleich null, die einen bestimmten (Differenz-)Stromwert respektive Fehlerstromwert übersteigt, den elektrischen Stromkreis.Residual current circuit breakers determine the total current in an electrical circuit, which is normally zero, and interrupt the electrical circuit if a residual current value is exceeded, i.e. a total current that is not equal to zero and exceeds a specific (differential) current value or residual current value.

Fast alle bisherigen Fehlerstromschutzschalter weisen einen Summenstromwandler auf, dessen Primärwicklung durch die Leiter des Stromkreises gebildet wird und dessen Sekundärwicklung die Stromsumme abgibt, welche direkt oder indirekt zur Unterbrechung des elektrischen Stromkreises verwendet wird.Almost all previous residual current circuit breakers have a summation current transformer whose primary winding is formed by the conductors of the circuit and whose secondary winding delivers the total current, which is used directly or indirectly to interrupt the electrical circuit.

Hierzu sind zwei oder mehr Leiter, meist Hin- und Rückleiter bzw. Außen- und Neutralleiter in einem Einphasenwechselstrom-Netz, alle drei Außenleiter oder alle drei Außenleiter und der Neutralleiter bei einem Dreiphasenwechselstromnetz, durch einen, meist einen ringförmigen Kern aus ferromagnetischen Material aufweisenden, Stromwandler geführt. Gewandelt wird nur der Differenzstrom, d.h. ein von Hin- und Rückstrom abweichender Strom, aus den Leitern. Üblicherweise, d.h. im fehlerfreien bzw. fehlerlosen Zustand, ist die Stromsumme in einem elektrischen Stromkreis gleich null. So können Fehlerströme erkannt werden.For this purpose, two or more conductors, mostly outgoing and return conductors or outer and neutral conductors in a single-phase AC network, all three outer conductors or all three outer conductors and the neutral conductor in a three-phase AC network, are connected by a core usually made of ferromagnetic material, led current transformer. Only the residual current, i.e. a current deviating from the outward and return current, from the conductors is converted. Normally, i.e. in a fault-free or fault-free state, the total current in an electrical circuit is zero. In this way, fault currents can be detected.

Fließt beispielsweise energiesenkenseitig bzw. verbraucherseitig ein Strom gegen Erde ab, so wird in diesem Zusammenhang von einem Fehlerstrom gesprochen. Ein Fehlerfall liegt beispielsweise dann vor, wenn eine elektrische Verbindung von einem Phasenleiter des elektrischen Stromkreises zur Erde existiert. Beispielsweise, wenn eine Person den Phasenleiter berührt. Dann fließt ein Teil des elektrischen Stromes nicht wie üblich über den Neutralleiter bzw. Nullleiter zurück, sondern über die Person und die Erde. Dieser Fehlerstrom kann nun mit Hilfe des Summenstromwandlers erfasst werden, da die betragsmäßig erfasste Summe aus zufließenden und zurückfließenden Strom ungleich Null ist. Über ein Relais bzw. einen Haltemagnet-Auslöser, beispielsweise mit verbundener Mechanik, wird eine Unterbrechung des Stromkreises, z.B. mindestens einer, eines Teils oder aller Leitungen bewirkt. Fehlerstromschutzschalter zur Erfassung von Wechselfehlerströmen sind allgemein aus der Druckschrift DE 44 32 643 A1 bekannt.If, for example, a current flows to earth on the energy sink side or consumer side, this is referred to as a residual current. A fault occurs, for example, when there is an electrical connection from a phase conductor of the electrical circuit to ground. For example, when a person touches the phase conductor. Then a part of the electrical current does not flow back via the neutral conductor or zero conductor as usual, but via the person and the earth. This residual current can now be detected with the help of the summation current transformer, since the sum of the current flowing in and flowing back is not equal to zero. A relay or a holding magnet trigger, for example with a connected mechanism, causes the circuit to be interrupted, for example at least one, part or all of the lines. Residual current circuit breakers for detecting AC residual currents are generally known from the publication DE 44 32 643 A1 known.

Die Hauptfunktion von Fehlerstromschutzschaltern ist Personen vor elektrischen Strömen (elektrischer Schlag) zu schützen, sowie Anlagen, Maschinen oder Gebäude vor Brand durch elektrische Isolationsfehler.The main function of residual current circuit breakers is to protect people from electrical currents (electric shock), as well as systems, machines or buildings from fire caused by electrical insulation faults.

Wenn der Fehlerstromschutzschalter bzw. dessen Summenstromwandler so ausgebildet ist, dass die sekundärseitige Energie zur Betätigung einer Auslöseeinheit bzw. einer Unterbrechungseinheit bzw. eines Auslösers ausreicht, dann nennt man derartige Fehlerstromschutzschalter netzspannungsunabhängig; andernfalls netzspannungsabhängig.If the residual current circuit breaker or its summation current transformer is designed in such a way that the energy on the secondary side is sufficient to actuate a tripping unit or an interruption unit or a trigger, then such residual current circuit breakers are called mains voltage-independent; otherwise depending on the mains voltage.

In der Regel sind Fehlerstromschutzschalter netzspannungsunabhängig aufgebaut.Residual current circuit breakers are generally designed to be independent of the mains voltage.

Ist ein Netzteil zur Energieversorgung einer Fehlerstromerkennung vorgesehen, so handelt es sich um netzspannungsabhängige Fehlerstromschutzschalter. Diese sind beispielsweise erforderlich, um Fehlerströme in Gleichspannungsnetzen sowie gemischten Gleich/Wechselstromnetzen bzw. bei Stromkreisen mit hohen Frequenzen zu erkennen.If a power pack is provided for the power supply of a residual current detection system, it is a mains voltage-dependent residual current circuit breaker. These are required, for example, to detect residual currents in DC voltage networks and mixed DC/AC networks or in circuits with high frequencies.

Ein Fehlerstromschutzschalter besteht im Wesentlichen aus den Funktionsgruppen Summenstromwandler, Auslöseschaltkreis, Haltemagnet-Auslöser bzw. Magnetauslöser, Mechanik und Kontakte. Ferner ist in der Regel ein Prüfstromkreis mit Prüftaste und Prüfwiderstand vorgesehen. Die Funktionsfähigkeit des Fehlerstromschutzschalters bzw. der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung lässt sich über die Prüftaste kontrollieren.A residual current circuit breaker essentially consists of the functional groups summation current transformer, tripping circuit, holding magnet release or magnetic release, mechanics and Contacts. Furthermore, a test circuit with test button and test resistor is usually provided. The functionality of the residual current circuit breaker or the residual current protective device can be checked using the test button.

Fehlerstromschutzschalter gibt es in unterschiedlichen Typen, die durch Buchstaben bzw. Buchstabenkombinationen bezeichnet werden, wie AC, A, F, G, K, S, B, B+. Jeder Typ erfasst eine bestimmte Art von Fehlerströmen. Aktuell sind Fehlerstromschutzschalter 2-polig für Phasen- und Neutralleiter (L+N), 3-polig für drei Phasenleiter (L1, L2, L3) und 4-polig für drei Phasenleiter und Neutralleiter (L1, L2, L3, N) bekannt.There are different types of residual current circuit breakers, which are designated by letters or letter combinations, such as AC, A, F, G, K, S, B, B+. Each type captures a specific type of fault current. Residual current circuit breakers with 2 poles for phase and neutral conductors (L+N), 3 poles for three phase conductors (L1, L2, L3) and 4 poles for three phase conductors and neutral conductors (L1, L2, L3, N) are currently known.

Beispielsweise erfassen Typ AC nur rein sinusförmige Fehlerströme. Typ A erfasst sowohl rein sinusförmige Wechselströme als auch pulsierende Gleichfehlerströme. Typ F sind mischfrequenzsensitive Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen. Sie erfassen alle Fehlerstromarten wie Typ A, darüber hinaus sind sie zur Erfassung von Fehlerströmen, die aus einem Frequenzgemisch von Frequenzen bis zu 1 kHz bestehen, geeignet. Typ K beinhaltet die Charakteristik des Typs A, allerdings ist er in seinem Abschaltverhalten kurzzeitverzögert. Typ S sind selektive Fehlerstromschutzschalter, die im Bemessungsdifferenzstrom als auch in der Auslösezeit gestaffelt werden können.For example, type AC only detect purely sinusoidal fault currents. Type A detects both purely sinusoidal alternating currents and pulsating direct residual currents. Type F are mixed-frequency sensitive residual current protective devices. They record all types of fault currents, such as type A. They are also suitable for detecting fault currents that consist of a mixture of frequencies up to 1 kHz. Type K includes the characteristics of type A, but there is a short delay in its switch-off behavior. Type S are selective residual current circuit breakers, which can be graded in terms of the rated residual current and the tripping time.

Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs B dienen, neben der Erfassung der Fehlerstromformen des Typs F, auch zur Erfassung von glatten Gleichfehlerströmen. Ferner sind sie für Fehlerströme mit Frequenzen bis zu 2 kHz geeignet.Type B residual current protective devices are used not only to detect type F residual current types, but also to detect smooth DC residual currents. They are also suitable for residual currents with frequencies up to 2 kHz.

Für Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs B+ gelten dieselben Bedingungen wie für Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen des Typs B. Lediglich der Frequenzbereich für die Erfassung von Fehlerströmen gilt für einen erweiterten Bereich bis 20 kHz. Die Auslösung erfolgt innerhalb dieses Frequenzbereiches unterhalb 420 mA.The same conditions apply to type B+ residual current protective devices as to type B residual current protective devices. Only the frequency range for detecting residual currents applies to an extended range of up to 20 kHz. The triggering takes place within this frequency range below 420 mA.

Die DE 44 32 643 A1 offenbart eine Kontaktanordnung für einen Fehlerstromschutzschalter. Beim Erstellen eines Prüfstromkreises 7; 8 für einen Fehlerstromschutzschalter muss darauf geachtet werden, dass der Summenstromwandler 3 nicht überbrückt wird. Schaltete man, um Stromunterbrechung beim Prüfvorgang zu vermeiden, einen Bypass 9 einfach über die Ein- und Ausgangsklemmen eines FI-Schalters, so spräche der Wandler 3 im Fehlerstromfall nicht an. Um dennoch einen Bypass 9 als Zusatzgerät 11 einsetzen zu können, muss man die Sekundärwicklung des Summenstromwandlers 3 an ihren Enden mit Anzapfungen 13; 14 versehen, deren eine 13 mit dem Nullleiter N und deren andere 14 über die Prüftaste 10 und den Prüfwiderstand 12 mit der Phase L des Stromnetzes verbunden sind. Dabei spielt es keine Rolle mehr, dass der Wandler 3 durch die Bypass-Kontakte 9 überbrückt wurde.the DE 44 32 643 A1 discloses a contact arrangement for a residual current circuit breaker. When creating a test circuit 7; 8 for a residual current circuit breaker, care must be taken to ensure that the summation current transformer 3 is not bridged. If, in order to avoid current interruptions during the testing process, a bypass 9 is simply connected via the input and output terminals of an RCD, the converter 3 would not respond in the event of a residual current. In order to still be able to use a bypass 9 as an additional device 11, you have to tap the secondary winding of the summation current transformer 3 at its ends with 13; 14, one 13 of which is connected to the neutral conductor N and the other 14 via the test button 10 and the test resistor 12 to the phase L of the power supply. It no longer matters that the converter 3 was bypassed by the bypass contacts 9 .

Die DE 10 2008 005 815 A1 offenbart ein elektrisches Schaltgerät mit einer Mikrorelais-Anordnung. Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter, Motorschutzschalter und dergleichen, mit einem in einem Isolierstoffgehäuse zwischen einer Zu- und einer Abgangsklemme geführten Strompfad. Ein erfindungsgemäßes Schaltgerät hat eine Mikrorelais-Anordnung, welche wenigstens eine durch ein bewegliches und wenigstens ein festes Kontaktstück gebildete Kontaktstelle sowie einen mit dem beweglichen Kontaktstück zusammenwirkenden Mikrorelais-Antrieb umfasst. Beim Erkennen einer vorgebbaren Abschaltbedingung wirkt der Mikrorelais-Antrieb selbsttätig öffnend auf das bewegliche Kontaktstück ein.the DE 10 2008 005 815 A1 discloses an electrical switching device with a micro-relay assembly. The invention relates to an electrical switching device, in particular a line circuit breaker, residual current circuit breaker, motor circuit breaker and the like, with a current path guided in an insulating housing between an incoming and outgoing terminal. A switching device according to the invention has a microrelay arrangement which comprises at least one contact point formed by a movable and at least one fixed contact piece and a microrelay drive which interacts with the movable contact piece. When a definable switch-off condition is detected, the micro-relay drive acts on the movable contact piece in an automatically opening manner.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fehlerstromschutzschalter der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere einen kompakten Aufbau zu erreichen bzw. die Fertigung zu vereinfachen.The object of the present invention is to improve a residual current circuit breaker of the type mentioned at the outset, in particular to achieve a compact structure and to simplify production.

Diese Aufgabe wird durch einen Fehlerstromschutzschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This problem is solved by a residual current circuit breaker having the features of patent claim 1 .

Erfindungsgemäß ist ein Fehlerstromschutzschalter, wobei dies auch ein Modul für eine Fehlerstromfunktion umfasst, für einen mindestens zwei Leiter aufweisenden Niederspannungsstromkreis vorgesehen, aufweisend:

  • - mindestens zwei Leiter eines zu schützenden Niederspannungsstromkreises,
  • - einen Summenstromwandler mit einem Kern, dessen Primärseite durch die Leiter gebildet ist und dessen Sekundärseite durch eine auf den Kern gewickelte Sekundärwicklung gebildet ist,
  • - einen Magnetauslöser mit einem Anker, einen Dauermagneten, einem Joch mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel, wobei der zweite Schenkel eine Erregerwicklung aufweist, die mit der Sekundärwicklung verbunden ist.
According to the invention, a residual current circuit breaker, which also includes a module for a residual current function, is provided for a low-voltage circuit having at least two conductors, having:
  • - at least two conductors of a low-voltage circuit to be protected,
  • - a summation current transformer with a core, the primary side of which is formed by the conductors and the secondary side of which is formed by a secondary winding wound on the core,
  • - A magnetic trip device with an armature, a permanent magnet, a yoke with a first leg and a second leg, the second leg having an excitation winding which is connected to the secondary winding.

Erfindungsgemäß ist die Erregerwicklung durch Leiterbahnen einer Leiterplatte ausgeführt.According to the invention, the excitation winding is implemented as conductor tracks on a printed circuit board.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Bewicklung des Schenkels mit einer Erregerwicklung entfällt. Diese wird erfindungsgemäß durch als Leiterbahnen einer Leiterplatte realisierte Wicklung realisiert. Somit lassen sich ein kompakter Aufbau und eine bessere bzw. einfachere Fertigung realisieren, da eine aufwendige Bewicklung des Magnetauslösers entfällt. Da damit die Haltemagnetbaugruppe mit der Flachbaugruppe kombiniert wird, entfallen die sonst üblichen Verbindungleitungen in Form von Litzen. Daraus ergibt sich zudem eine höhere Zuverlässigkeit, da Totalausfall infolge Drahtbruchs vermieden werden kann.This has the particular advantage that the leg does not have to be wound with an excitation winding. According to the invention, this is realized by a winding realized as conductor tracks of a printed circuit board. Thus, a compact structure and a better or simpler production can be realized, since there is no need for time-consuming winding of the magnetic release. Since the holding magnet assembly is combined with the printed circuit board assembly, the usual connecting cables in the form of stranded wires are no longer required. This also results in higher reliability, since total failure due to wire breakage can be avoided.

In einer Ausgestaltung kann zudem der erste Schenkel die Erregerwicklung mit aufweisen, so dass beide Schenkel die Erregerwicklung aufweisen (und nicht nur einer von beiden Schenkeln). Wichtig ist in diesem Fall, dass die Magnetflussrichtung durch korrekten Wicklungssinn eingehalten wird.In one configuration, the first leg can also have the excitation winding, so that both legs have the excitation winding (and not just one of the two legs). In this case, it is important that the direction of the magnetic flux is maintained through the correct winding direction.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Unterbrechungseinheit vorgesehen, zur Unterbrechung mindestens eines Leiters des Niederspannungsstromkreises.In an advantageous embodiment of the invention, an interruption unit is provided for interrupting at least one conductor of the low-voltage circuit.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass der Fehlerstromschutzschalter eine komplette Schaltfunktion umfasst, wodurch sich ein kompaktes Gerät realisieren lässt.This has the particular advantage that the residual current circuit breaker includes a complete switching function, which means that a compact device can be implemented.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schaltmechanik vorgesehen, die einerseits mit dem Anker und andererseits mit der Unterbrechungseinheit verbunden ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Unterbrechung durch eine Schaltmechanik unterstützt bzw. verstärkt wird.In an advantageous embodiment of the invention, a switching mechanism is provided which is connected on the one hand to the armature and on the other hand to the interruption unit. This has the particular advantage that the interruption is supported or reinforced by a switching mechanism.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Anker durch eine Feder auf Zug gehalten.In an advantageous embodiment of the invention, the armature is held in tension by a spring.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass auch schon geringste Fehlerströme detektiert werden können, insbesondere dass eine Halbwelle eines Fehlerstromes ausreicht, um eine Unterbrechung zu bewirken.This has the particular advantage that even the smallest fault currents can be detected, in particular that a half-wave of a fault current is sufficient to cause an interruption.

Des Weiteren kann zwischen Anker und Schaltschloss ein Federelement vorgesehen sein, welches dafür sorgt, dass das Wiederanlegen des Ankers an das Magnetsystem nach dem Auslösen korrekt erfolgt.Furthermore, a spring element can be provided between the armature and the switching mechanism, which ensures that the armature is correctly repositioned on the magnet system after it has been triggered.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leiterplatte eine mehrlagige Leiterplatte und die Erregerwicklung ist durch mehrere Lagen von Leiterbahnen gebildet. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine hohe Windungszahl erzielbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, the circuit board is a multi-layer circuit board and the field winding is formed by several layers of conductor tracks. This has the particular advantage that a high number of turns can be achieved.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Erregerwicklung insbesondere durch Innenlagen der Leiterbahnen der mehrlagigen Leiterplatte gebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the field winding is formed in particular by the inner layers of the conductor tracks of the multi-layer circuit board.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Erregerwicklung nach außen hin abgeschirmt ist bzw. die obere Lage für die Montage von elektronischen Bauelementen, insbesondere für eine elektronische Auslöseschaltung, z.B. eine Speicherschaltung, verwendet werden kann.This has the particular advantage that the field winding is shielded from the outside and the upper layer can be used for the assembly of electronic components, in particular for an electronic trigger circuit, e.g. a storage circuit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umschließt die Leiterplatte mindestens einen Schenkel mindestens teilweise.In an advantageous embodiment of the invention, the printed circuit board at least partially encloses at least one leg.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein einfacher Zusammenbau von Magnetauslöser und Leiterplatte möglich ist, da insbesondere ein einfädeln entfällt.This has the particular advantage that a simple assembly of the magnetic release and circuit board is possible, since threading in particular is no longer necessary.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Magnetauslöser als Planarcore-Transformer, d.h. Flach-Kern-Transformator ausgeführt.In an advantageous embodiment of the invention, the magnetic release is designed as a planar core transformer, i.e. a flat core transformer.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass sich eine besonders kompakte Bauweise ergibt. Der Magnetkreis kann dabei weit in die Flachbaugruppe integriert werden.This has the particular advantage that a particularly compact design results. The magnetic circuit can be fully integrated into the printed circuit board.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält die Leiterplatte elektronische Bauelemente, insbesondere mindestens eine Diode.In an advantageous embodiment of the invention, the circuit board contains electronic components, in particular at least one diode.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass sich elektronische Bauteile des Fehlerstromschutzschalters gleich auf der Leiterplatte unterbringen bzw. integrieren lassen, wodurch eine kompakte und einfache Bauweise erzielbar ist. Insbesondere eine Diode als Schutzbeschaltung lässt sich vorteilhaft integrieren.This has the particular advantage that electronic components of the residual current circuit breaker can be accommodated or integrated directly on the printed circuit board, as a result of which a compact and simple design can be achieved. In particular, a diode as a protective circuit can be advantageously integrated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält die Leiterplatte Heizelemente, wie beispielsweise Heizwiderstände.In an advantageous embodiment of the invention, the circuit board contains heating elements, such as heating resistors.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass sich spezielle Ausführungen von Fehlerschutzschaltern einfach realisieren lassen, insbesondere so genannte SIGRESS Ausführungen, bei denen der Haltemagnet beheizt wird, lassen sich so einfach realisieren. Allgemein sind so Fehlerstromschutzschalter insbesondere für tiefe Temperaturbereiche einfach realisierbar.This has the particular advantage that special versions of fault circuit breakers can be easily implemented, in particular so-called SIGRESS versions, in which the holding magnet is heated, can be implemented so easily. In general, residual current circuit breakers can be easily implemented in this way, especially for low temperature ranges.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Leiterplatte mindestens einen Teil der Bauelemente eines elektronischen Auslösekreises auf.In an advantageous embodiment of the invention, the circuit board has at least some of the components of an electronic tripping circuit.

Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine kompakte und einfache Bauweise erzielbar ist.This has the particular advantage that a compact and simple design can be achieved.

Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1, als auch rückbezogen lediglich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Patentansprüchen, bewirken eine Verbesserung eines Fehlerstromschutzschalters, insbesondere um einen kompakten Aufbau und eine einfache Fertigung zu realisieren.All of the configurations, both in a dependent form related back to patent claim 1 and also based solely on individual features or feature combinations of patent claims, bring about an improvement in a residual current circuit breaker, in particular in order to achieve a compact design and simple manufacture.

Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden.The characteristics, features and advantages of this invention described and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawing.

Dabei zeigt die Zeichnung:

  • 1 eine Prinzip-Darstellung eines Fehlerstromschutzschalters,
  • 2 eine Darstellung eines Magnetauslösers,
  • 3 eine Darstellung eines Planar-Core-Aufbaus,
  • 4 eine Darstellung eines Magnetauslösers mit Leiterplatte.
The drawing shows:
  • 1 a schematic representation of a residual current circuit breaker,
  • 2 a representation of a magnetic trigger,
  • 3 a representation of a planar core structure,
  • 4 a representation of a magnetic release with circuit board.

1 zeigt eine Prinzip-Darstellung eines Fehlerstromschutzschalters FI, aufweisend:

  • - mehrere Eingangsanschlüsse X1, X3, X5, NE, für den energiequellenseitigen Anschluss des Fehlerstromschutzschalters an eine Energiequelle, beispielsweise einen Niederspannungsstromkreis bzw. ein Niederspannungsnetz;
  • - mehrere Ausgangsanschlüsse X2, X4, X6, NA für den energiesenkenseitigen Anschluss des Fehlerstromschutzschalters an eine Energiesenke, beispielsweise einen Verbraucher;
  • - mehrere Leiter L1, L2, L3, N eines zu schützenden Niederspannungsstromkreises, wobei ein erster Leiter L1 zwischen erstem Eingangsanschluss X1 und ersten Ausgangsanschluss X2 geschaltet ist, dito ein zweiter Leiter L2 zwischen zweitem Eingangsanschluss X3 und zweitem Ausgangsanschluss X4, ein dritter Leiter L3 zwischen drittem Eingangsanschluss X5 und drittem Ausgangsanschluss X6 geschaltet ist, ein vierter Leiter N, z.B. Neutralleiter, zwischen vierten Eingangsanschluss NE und vierten Ausgangsanschluss NA geschaltet ist;
  • - wobei z.B. die ersten bis dritten Leiter L1, L2, L3 Phasenleiter und der vierte Leiter N ein Neutralleiter bzw. Nullleiter eines beispielsweise Dreiphasenwechselstromkreises sind;
  • - mehrere, z.B. erste bis vierte Kontakte K1, K2, K3, KN, die eine Unterbrechungseinheit K bilden, mit denen die ersten bis vierten Leiter L1, L2, L3, N elektrisch geöffnet oder geschlossen werden können, wobei ein Kontakt einem Leiter zugeordnet ist;
  • - eine mit den Kontakten K1, K2, K3, KN verbundene Schaltmechanik bzw. Mechanik M, zum Öffnen und Schließen der Kontakte K1, K2, K3, KN;
  • - einen mit der Mechanik M verbundenen Magnetauslöser bzw. Haltemagnet-Auslöser 5, der im Wesentlichen eine Öffnung der Kontakte K1, K2, K3, KN bewirkt;
  • - einen ersten Summenstromwandler Wl, dessen Primärseite durch die Leiter L1, L2, L3, N gebildet ist, wobei die Leiter durch den Summenstromwandler W1 hindurchgeführt sind, der Summenstromwandler beispielsweise als Ringkern, z.B. aus ferromagnetischen Material ausgeführt ist, und der eine Sekundärwicklung SW1 aufweist, die beispielsweise mehrere Windungen n aufweist;
  • - eine erste Verbindung V1 zwischen ersten Anschluss der Sekundärwicklung SWA1 und ersten Anschluss AA1 des Magnetauslösers 5;
  • - eine zweite Verbindung V2 zwischen zweiten Anschluss der Sekundärwicklung SWA2 und zweiten Anschluss AA2 des Magnetauslösers 5A.
1 shows a schematic representation of a residual current circuit breaker FI, having:
  • - Several input connections X1, X3, X5, NE, for the energy source-side connection of the residual current circuit breaker to an energy source, for example a low-voltage circuit or a low-voltage network;
  • - Several output terminals X2, X4, X6, NA for the energy sink side connection of the residual current circuit breaker to an energy sink, such as a consumer;
  • - Several conductors L1, L2, L3, N of a low-voltage circuit to be protected, a first conductor L1 being connected between the first input terminal X1 and the first output terminal X2, ditto a second conductor L2 between the second input terminal X3 and the second output terminal X4, a third conductor L3 between third input terminal X5 and third output terminal X6 is connected, a fourth conductor N, eg neutral conductor, is connected between fourth input terminal NE and fourth output terminal NA;
  • - Wherein, for example, the first to third conductors L1, L2, L3 are phase conductors and the fourth conductor N is a neutral conductor or zero conductor of, for example, a three-phase alternating current circuit;
  • - Several, eg first to fourth contacts K1, K2, K3, KN, which form an interruption unit K, with which the first to fourth conductors L1, L2, L3, N can be electrically opened or closed, one contact being assigned to one conductor ;
  • - A switching mechanism or mechanism M connected to the contacts K1, K2, K3, KN, for opening and closing the contacts K1, K2, K3, KN;
  • - A magnetic release or holding magnet release 5 connected to the mechanism M, which essentially causes the contacts K1, K2, K3, KN to open;
  • - A first summation current transformer Wl, the primary side of which is formed by the conductors L1, L2, L3, N, the conductors being passed through the summation current transformer W1, the summation current transformer being designed, for example, as a toroidal core, for example made of ferromagnetic material, and having a secondary winding SW1 , which has, for example, a plurality of turns n;
  • - A first connection V1 between the first connection of the secondary winding SWA1 and the first connection AA1 of the magnetic release 5;
  • - A second connection V2 between the second connection of the secondary winding SWA2 and the second connection AA2 of the magnetic release 5A.

Die Sekundärwicklung SW1 ist mit dem Magnetauslöser 5 verbunden, so dass ein in der Sekundärwicklung SW1 induzierter Fehlerstrom, der beispielsweise einen Fehlerstromwert überschreitet, eine Auslösung des Magnet-Auslösers bewirkt, beispielsweise in dem der Magnetauslöser bestromt wird, beispielsweise wie ein Relais, so dass eine Auslösung, d.h. eine Unterbrechung mindestens eines, eines Teils oder aller Kontakte bewirkt wird, so dass der elektrische Stromkreis unterbrochen wird. Die Unterbrechung kann durch eine Schaltmechanik M unterstützt sein, wie dargestellt.The secondary winding SW1 is connected to the magnetic release 5, so that a residual current induced in the secondary winding SW1, which exceeds a residual current value, for example, causes the magnetic release to be triggered, for example in that the magnetic release is energized, for example like a relay, so that a Tripping, i.e. a break in at least one, part or all of the contacts is caused so that the electrical circuit is broken. The interruption can be supported by a switching mechanism M, as shown.

Der erste Summenstromwandler SW1 ist in diesem Beispiel zusammen mit dem Magnet-Auslöser 5 in Form eines netzspannungsunabhängigen Fehlerstromschutzschalters ausgestaltet, d.h. es liegt ein Detektionskreis vor, in Form eines netzspannungsunabhängigen Detektionskreises.In this example, the first summation current transformer SW1 is designed together with the magnetic release 5 in the form of a residual current circuit breaker that is independent of the mains voltage, i.e. there is a detection circuit in the form of a detection circuit that is independent of the mains voltage.

Ferner ist ein Prüfstromkreis, aufweisend eine Serienschaltung einer Taste T und eines Widerstandes R, eingezeichnet. Die Serienschaltung ist vor dem Summenstromwandler mit einem Leiter, im Beispiel viertem Leiter N, und nach dem Summenstromwandler mit einem anderen Leiter, im Beispiel drittem Leiter L3, verbunden; wobei die Serienschaltung am Summenstromwandler vorbei geführt ist. Mit der Serienschaltung respektive dem Prüfstromkreis kann eine Funktionsprüfung des Summenstromwandlers bzw. Fehlerstromschutzschalters FI durchgeführt werden, in dem durch Drücken der Taste T ein künstlicher Fehlerstrom erzeugt wird (Stromsumme der Leiter durch den Summenstromwandler ungleich Null).Furthermore, a test circuit, having a series connection of a key T and a resistor R, is located. The series circuit is connected to one conductor before the summation current transformer, in the example the fourth conductor N, and after the summation current transformer to another conductor, in the example the third conductor L3; where the series circuit is routed past the summation current transformer. With the series circuit or the test circuit a function test of the summation current transformer or residual current circuit breaker FI can be carried out by pressing the T button to generate an artificial residual current (current sum of the conductors through the summation current transformer not equal to zero).

2 zeigt eine genauere Darstellung des Magnetauslösers 5. Zur Überwachung und Auslösung weist der Fehlerstromschutzschalter einen Magnetauslöser 5 auf. Der Magnetauslöser 5 ist über eine Wirkverbindung, beispielsweise über einen Auslösehebel (nicht dargestellt) mit der Schaltmechanik M verbunden und weist einen Anker 2, einen Dauermagneten 4 sowie ein Joch mit einem ersten Schenkel 6 und einem zweiten Schenkel 7 auf. Im unbestromten Zustand stellt sich im Joch aufgrund des Dauermagneten 4 ein magnetischer Fluss MF ein, in der linken Abbildung der 2 eingezeichnet, der ausreichend groß dimensioniert ist, um den Anker 2 an den Enden der beiden Schenkel 6 und 7 gegen die entgegengesetzt gerichtete Kraft einer Feder 31 zu halten. 2 shows a more detailed representation of the magnetic release 5. The residual current circuit breaker has a magnetic release 5 for monitoring and triggering. The magnetic release 5 is connected to the switching mechanism M via an operative connection, for example via a release lever (not shown) and has an armature 2 , a permanent magnet 4 and a yoke with a first leg 6 and a second leg 7 . In the de-energized state, a magnetic flux MF occurs in the yoke due to the permanent magnet 4, in the left figure 2 located, which is dimensioned sufficiently large to hold the armature 2 at the ends of the two legs 6 and 7 against the oppositely directed force of a spring 31.

Unmittelbar über dem Dauermagneten 4 liegt ein magnetischer Nebenschluss, der in erster Linie zur Konstanthaltung der magnetischen Kraft des Dauermagneten dient. Auf dem einen Polschenkel befindet sich eine Erregerwicklung EW, im Beispiel auf dem zweiten Schenkel 7, die mit der Sekundärwicklung SW1 des Summenstromwandlers W1 verbunden ist. Bei einem Erdschluss im Hauptstromkreis, Leiter L1, L2, L3, N, wird in der Sekundärwicklung SW1 des Summenstromwandlers W1 eine Spannung induziert.Directly above the permanent magnet 4 is a magnetic shunt which primarily serves to keep the magnetic force of the permanent magnet constant. On one pole leg is an excitation winding EW, in the example on the second leg 7, which is connected to the secondary winding SW1 of the summation current transformer W1. In the event of a ground fault in the main circuit, conductors L1, L2, L3, N, a voltage is induced in the secondary winding SW1 of the summation current transformer W1.

Die linke Darstellung in 2 zeigt die Ruhestellung im fehlerfreien Zustand. Der Dauermagnet treibt einen magnetischen Fluss bzw. Kraftfluss durch die zwei Schenkel 6, 7, die insbesondere aus weichmagnetischem Material bestehen können, und hält dabei einer Federkraft 31 entgegenwirkend den Anker 2 fest.The left representation in 2 shows the rest position in the error-free state. The permanent magnet drives a magnetic flux or flux of force through the two legs 6, 7, which can consist in particular of soft-magnetic material, and holds the armature 2 in place, counteracting a spring force 31.

Wird in der Sekundärwicklung SW1 eine Spannung erzeugt, was an Hand der mittleren Darstellung in 2 illustriert werden soll, so treibt diese einen Strom durch die Erregerwicklung EW. Dadurch wird ein zweiter Kraftfluss AF erzeugt. Die Wirkung des Dauermagnetfeldes MF wird in einer Halbwelle von dem zweiten Magnetfeld AF aufgehoben, was in der rechten Darstellung von 2 illustriert werden soll.If a voltage is generated in the secondary winding SW1, which can be seen from the middle representation in 2 is to be illustrated, it drives a current through the excitation winding EW. As a result, a second flow of force AF is generated. The effect of the permanent magnetic field MF is canceled in a half-wave by the second magnetic field AF, which is shown in the right-hand representation of FIG 2 should be illustrated.

Dadurch kann die Feder 31 den Anker 2 von den Polflächen (den beiden Enden der zwei Schenkel 6, 7 des Jochs) ziehen. Der Anker 2 bewegt sich und löst über die Schaltmechanik M, beispielsweise mit einem Schaltschloss, die Trennung der Kontakte K1, K2, K3 KN bzw. die Unterbrechungseinheit K aus. Damit ist der Niederspannungsstromkreis unterbrochen.This allows the spring 31 to pull the armature 2 from the pole faces (both ends of the two legs 6, 7 of the yoke). The armature 2 moves and triggers the separation of the contacts K1, K2, K3 KN or the interruption unit K via the switching mechanism M, for example with a switching mechanism. This interrupts the low-voltage circuit.

Der Summenstromwandler muss dabei nur die geringe Energie zur Aufhebung des Halteflusses des Magnetauslösers 5 erzeugen, der über den abfallenden Anker 2 die Entklinkung, z.B. eines Kraftspeichers in der Schaltmechanik M, auslöst, und nicht die hohe Energie für das Öffnen der Kontakte bzw. der Unterbrechungseinheit. The summation current transformer only has to generate the small amount of energy to cancel the holding flux of the magnetic release 5, which triggers the unlatching, e.g .

3 zeigt eine Darstellung eines Planar-Core-Aufbaus. Zwei Kernelemente 100, 110, die zusammen einen magnetischen Kern bilden, beispielsweise einen ferromagnetischen Kern, Pulvereisenkern oder Weichmagnetischen Kern, können über Verbindungselemente 120 zusammen gehalten werden. Zwischen den beiden Kernhälften ist eine Leiterplatte 200 respektive Printed Circuit Board, kurz PCB, vorgesehen, die Leiterbahnen 210 aufweist, die die Form eine Wicklung bzw. Spule aufweisen. D.h. an Stelle einer elektrischen Spule bzw. Wicklung wird eine Leiterplatte verwendet, wobei die Leiterbahnen 210 die Spule bzw. Wicklung bilden. Diese Leiterplatte mit den Leiterbahnen kann vorteilhaft in Serie gefertigt werden. 3 shows a representation of a planar core structure. Two core elements 100, 110, which together form a magnetic core, for example a ferromagnetic core, powdered iron core or soft magnetic core, can be held together via connecting elements 120. A printed circuit board 200 or printed circuit board, or PCB for short, is provided between the two core halves and has conductor tracks 210 in the form of a winding or coil. That is, instead of an electrical coil or winding, a printed circuit board is used, with the conductor tracks 210 forming the coil or winding. This printed circuit board with the conductor tracks can advantageously be mass-produced.

4 zeigt eine Darstellung eines Magnetauslösers 5 mit einer entsprechenden erfindungsgemäßen Leiterplatte 200. Die Erregerwicklung EW ist vorteilhaft durch eine Leiterplatte mit den entsprechenden Wicklungen bzw. Spulen-bildenden Leiterbahnen ersetzt worden. 4 shows a representation of a magnetic release 5 with a corresponding printed circuit board 200 according to the invention. The field winding EW has advantageously been replaced by a printed circuit board with the corresponding windings or coil-forming conductor tracks.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Leiterplatte als mehrlagige Leiterplatte, so genannte Multi-Layer Printed Circuit Boards, ausgestaltet sein, wie in 4 dargestellt. Dabei wechselt sich eine Isoloationsschicht Iso regelmäßig mit einer leitenden Schicht Cu ab. Die leitenden Schicht Cu weist die erfindungsgemäßen Leiterbahnen, insbesondere die Erregerwicklung EW auf.In an advantageous embodiment, the printed circuit board can be designed as a multi-layer printed circuit board, so-called multi-layer printed circuit boards, as in 4 shown. An insulating layer Iso alternates regularly with a conductive layer Cu. The conductive layer Cu has the conductor tracks according to the invention, in particular the field winding EW.

Auf der Leiterplatte, d.h. auf einer oder/und beiden Oberflächen, können elektronische Bauelemente SMD des Fehlerstromschutzschalter mit angeordnet sein. D.h. neben der Erregerwicklung EW können elektronische Schaltungen des Fehlerstromschutzschalter, wie eine Speicherschaltung, Überwachungsschaltung, Auslöseschaltung, mit angeordnet bzw. untergebracht sein.On the printed circuit board, i.e. on one or/and both surfaces, electronic components SMD of the residual current circuit breaker can also be arranged. This means that in addition to the field winding EW, electronic circuits of the residual current circuit breaker, such as a memory circuit, monitoring circuit, tripping circuit, can also be arranged or accommodated.

Die mehrlagige Leiterplatte weist jeweils eine leitende Schicht Cu, meist aus Kupfer, und eine (elektrisch) isolierende Schicht Iso auf, wobei hier verschiedenartigste Isolationsmaterialien Verwendung finden können.The multi-layer printed circuit board has a conductive layer Cu, usually made of copper, and an (electrically) insulating layer Iso, with a wide variety of insulating materials being able to be used here.

Im Folgenden soll die Erfindung mit anderen Worten weiter beschrieben werden.In the following, the invention is to be described further in other words.

Es wird vorgeschlagen, den Magnetauslöser bzw. Haltemagneten als Planar-Core-Transformer in Verbindung mit einer Leiterplatte respektive PCB auszuführen, wobei sich der Magnetkreis und die Flachbaugruppe zumindest teilweise umschließen und die Erregerwicklung EW als (PCB-)Leiterbahnen ausgeführt sind.It is proposed to design the magnetic trigger or holding magnet as a planar core transformer in conjunction with a printed circuit board or PCB, with the magnetic circuit and the printed circuit board assembly at least partially enclosing one another and the excitation winding EW being designed as (PCB) conductor tracks.

Bei der Leiterplatte 200 handelt es sich um eine Flachbaugruppe, die primär die Erregerwicklung EW des Magnetkreises beinhaltet. Zudem können darauf auch elektronische Bauelemente platziert werden, wie z.B. ein kompletter FI-Auslösekreis, wie beispielweise für Fehlerstromschutzschalter der Typen AC, A, S, G, K, F, B, B+. Es können einzelne Dioden, insbesondere für AC-Typen, als Schutzbeschaltung integriert werden. Es können Heizelemente, wie Heizwiderstände, insbesondere für große bzw. niedrige Temperaturbereiche, z.B. für SIGRESS-Ausführungen (beheizter Haltemagnet), integriert werden.The printed circuit board 200 is a printed circuit board assembly that primarily contains the field winding EW of the magnetic circuit. In addition, electronic components can also be placed on it, such as a complete FI tripping circuit, such as for types AC, A, S, G, K, F, B, B+ residual current circuit breakers. Individual diodes, especially for AC types, can be integrated as a protective circuit. Heating elements such as heating resistors can be integrated, especially for large or low temperature ranges, e.g. for SIGRESS versions (heated holding magnet).

Um eine hohe Windungszahl, insbesondere mehr als 100 Windungen zu erreichen, kann die Leiterplatte / PCB an allen Magnetschenkeln, also am ersten und zweiten Schenkel 6, 7, oder/und über mehrere Lagen, insbesondere Innenlagen, die Windungen in vielen kleinen Bahnen generieren.In order to achieve a high number of windings, in particular more than 100 windings, the circuit board/PCB can generate the windings in many small tracks on all magnet legs, i.e. on the first and second leg 6, 7, and/or over several layers, in particular inner layers.

Die Windungen der Erregerwicklung EW sind in den Innenlagen der Leiterplatte ausgebildet. Im linken Teil der 5, wo die Leiterplatte 200 aus dem Magnetkreis herausragt, können Anschlüsse vorgesehen sein, z.B. für den Summenstromwandler. Ebenso für elektronische Bauelemente.The turns of the field winding EW are formed in the inner layers of the circuit board. In the left part of 5 Where the printed circuit board 200 protrudes from the magnetic circuit, connections can be provided, for example for the summation current transformer. Likewise for electronic components.

Mit der Erfindung ergeben sich die weiterhin die folgenden Vorteile:

  • - kompakterer Aufbau als bisher,
  • - Verschmutzungsgrad 1 (VG 1) innerhalb der Flachbaugruppe,
  • - Kombination von Magnetauslöser / Haltemagnet mit AuslöseSchaltkreis in einer Baugruppe, bisherige Lötverbindungen entfallen,
  • - Lötverbindungen entfallen, Problematik Löten in der Fertigung entfällt (FPY-Abfall),
  • - Gefahr Auslöseversager durch Drahtbruch/Korrosion entschärft sich,
  • - höhere Kapselung, da Bewicklung mit Draht entfällt,
  • - höherer Automatisierungsgrad möglich / einfachere Fertigung ermöglicht.
The invention also provides the following advantages:
  • - more compact structure than before,
  • - Pollution degree 1 (VG 1) within the printed circuit board,
  • - Combination of magnetic trigger / holding magnet with trigger circuit in one assembly, previous soldered connections are no longer necessary,
  • - Solder connections are eliminated, the problem of soldering in production is eliminated (FPY waste),
  • - Danger of tripping failure due to wire breakage/corrosion is reduced,
  • - higher encapsulation, as there is no wire wrapping,
  • - Higher degree of automation possible / easier production enabled.

Claims (10)

Fehlerstromschutzschalter (FI) für einen mindestens zwei Leiter (L1, L2, L3, N) aufweisenden Niederspannungsstromkreis, aufweisend: - einen Summenstromwandler (W1) mit einem Kern, dessen Primärseite durch die Leiter (L1, L2, L3, N) gebildet ist und dessen Sekundärseite durch eine auf den Kern gewickelte Sekundärwicklung (SW1) gebildet ist, - einen Magnetauslöser (5) mit einem Anker (2), einen Dauermagneten (4), einem Joch mit einem ersten Schenkel (6) und einem zweiten Schenkel (7), wobei der zweite Schenkel (7) eine Erregerwicklung (EW) aufweist, die mit der Sekundärwicklung (SW1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerwicklung (EW) durch Leiterbahnen (210) einer Leiterplatte (200) ausgeführt ist.Residual current circuit breaker (FI) for a low-voltage circuit having at least two conductors (L1, L2, L3, N), having: - a summation current transformer (W1) with a core, the primary side of which is formed by the conductors (L1, L2, L3, N) and the secondary side of which is formed by a secondary winding (SW1) wound onto the core, - a magnetic release (5) with an armature (2), a permanent magnet (4), a yoke with a first leg (6) and a second leg (7) , wherein the second leg (7) has an exciter winding (EW) which is connected to the secondary winding (SW1), characterized in that the exciter winding (EW) is embodied by conductor tracks (210) of a printed circuit board (200). Fehlerstromschutzschalter (FI) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterbrechungseinheit (K), zur Unterbrechung mindestens einem der Leiters (L1, L2, L3, N) des Niederspannungsstromkreises vorgesehen ist.Residual current circuit breaker (FI) after Claim 1 , characterized in that an interruption unit (K) is provided for interrupting at least one of the conductors (L1, L2, L3, N) of the low-voltage circuit. Fehlerstromschutzschalter (FI) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltmechanik (M) vorgesehen ist, die einerseits mit dem Anker (2) und andererseits mit der Unterbrechungseinheit (K) verbunden ist.Residual current circuit breaker (FI) after patent claim 2 , characterized in that a switching mechanism (M) is provided which is connected on the one hand to the armature (2) and on the other hand to the interruption unit (K). Fehlerstromschutzschalter (FI) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (2) durch eine Feder (31) auf Zug gehalten ist.Residual current circuit breaker (FI) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the armature (2) is held under tension by a spring (31). Fehlerstromschutzschalter (FI) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (200) eine mehrlagige Leiterplatte ist und die Erregerwicklung (EW) durch mehrere Lagen von Leiterbahnen (210) gebildet ist.Residual current circuit breaker (FI) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the circuit board (200) is a multi-layer circuit board and the field winding (EW) is formed by several layers of conductor tracks (210). Fehlerstromschutzschalter (FI) nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerwicklung (EW) insbesondere durch Innenlagen der Leiterbahnen der mehrlagigen Leiterplatte (200) gebildet ist.Residual current circuit breaker (FI) after Claim 5 , characterized in that the field winding (EW) is formed in particular by inner layers of the conductor tracks of the multi-layer circuit board (200). Fehlerstromschutzschalter (FI) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetauslöser (5) als Planarcore-Transformer ausgeführt ist.Residual current circuit breaker (FI) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the magnetic release (5) is designed as a planar core transformer. Fehlerstromschutzschalter (FI) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (200) elektronische Bauelemente (SMD) enthält, insbesondere mindestens eine Diode.Residual current circuit breaker (FI) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the printed circuit board (200) contains electronic components (SMD), in particular at least one diode. Fehlerstromschutzschalter (FI) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (200) Heizelemente enthält.Residual current circuit breaker (FI) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the printed circuit board (200) contains heating elements. Fehlerstromschutzschalter (FI) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (200) mindestens einen Teil der Bauelemente eines elektronischen Auslösekreises aufweist.Residual current circuit breaker (FI) according to one of the preceding patent claims, characterized in that the printed circuit board (200) has at least some of the components of an electronic tripping circuit.
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