DE4322845A1 - Anordnung zur Messung von Fehlerströmen in Verbraucherstromkreisen oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung von Fehler­ strömen in Verbraucherstromkreisen oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In Fig. 1 ist eine bekannte Anordnung mit Fehlerstromschutzschal­ tern in Verbraucherstromkreisen dargestellt. Zwischen einer mit 2, 4 bezeichneten Einspeisung und Verbrauchern 3, 5 usw. ist übli­ cherweise eine Fehlerstromschutzeinrichtung 6 vorgesehen, die in bekannter Weise Mittel zur Erfassung, Auswertung und Abschaltung von Fehlerströmen enthält. Die Arbeitsweise der Fehlerstrom­ schutzeinrichtung beruht darauf, daß die an einem oder mehreren elektrischen Verbrauchern 3, 5 im Fehlerfall zur Erde abfließen­ den Fehlerströme in einem Summenstromwandler 9 erfaßt, in einem Auslöserelais 14 geöffnet werden. Dabei erfolgt eine Auslösung erst dann, wenn die Differenz der zu- und abfließenden Ströme in den Speiseleitungen 10 und 11 einen vorbestimmten Wert über­ schreitet.

Den Verbrauchern 3, 5 ist jeweils ein Leitungsschutzschalter 15, 16 vorgeschaltet. Gemäß Fig. 1 ist eine Fehlerstromschutzeinrich­ tung 6 einer Mehrzahl von Verbrauchern 3, 5 zugeordnet. Zur Prüfung der Fehlerstromschutzeinrichtung 6 dient ein Taster 18, der in einem einen Widerstand 19 enthaltenden Prüfstromkreis angeordnet ist.

Wird die in Fig. 1 gezeigte Anordnung durch einen Fehlerstrom ausgelöst, dann werden die Kontakte 8a und 8b durch die Schaltme­ chanik 8 geöffnet und der Stromkreis unterbrochen.

Es ist üblich, einer Fehlerstromschutzeinrichtung mehrere zu schützende Stromkreise zuzuordnen. Je mehr Stromkreise einer Fehlerstromschutzeinrichtung zugeordnet sind, um so schwieriger wird die Fehlersuche bei ungewolltem Auslösen durch natürliche Ableitströme. Es ist zwar grundsätzlich möglich, durch Zu- und Wegschalten der einzelnen Stromkreise den Fehler zu finden. Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und zeitraubend.

Besonders schwierig wird die Fehlersuche bei hochempfindlichen Fehlerstromschutzeinrichtungen mit z. B. IDTNT = 30 mA, da diese be­ reits durch die Summe der natürlichen Ableitströme ausgelöst werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Messung von Fehlerströmen in Verbraucherstromkreisen oder dergleichen zu schaffen, mit der es auf einfache Weise möglich ist, den den Fehlerstrom erzeugenden Verbraucherstromkreis zu ermitteln.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung zur Messung und Anzeige von Fehlerströmen durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Anzeige von Fehler­ strömen durch eine Anzeigeeinrichtung, was das schnelle Aufsuchen eines fehlerhaften Verbraucherstromkreises erleichtert. Auf diese Weise lassen sich auch die Verbraucherstromkreise ermitteln, die zwar einzeln keine Auslösung der Fehlerstromschutzeinrichtung bewirken, aber durch Aufsummierung ihrer Fehlerströme, d. h. bei gleichzeitiger Zuschaltung das Auslösen der Fehlerstromschutzein­ richtung bewirken. Durch das einzelne Zuschalten der Verbraucher­ stromkreise durch sequentielles Einschalten der Leitungsschutz­ schalter ist der Fachmann sofort in die Lage festzustellen, ob in dem jeweiligen Verbraucherstromkreis ein Fehlerstrom - in welcher Höhe auch immer - vorliegt, und der Fachmann kann entscheiden, welche Abhilfemaßnahmen notwendig sind.

Damit muß der Fachmann mit der erfindungsgemäßen Anordnung nicht mehr empirisch und zeitraubend den Fehler suchen, sondern kann unverzüglich feststellen, welcher oder welche Verbraucherstrom­ kreis(e) kritisch sind.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Meßanordnung zur Erläute­ rung weiterer Merkmale und Vorteile beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Anordnung zur Speisung von Verbraucher­ stromkreisen mit einer Fehlerstromschutzeinrichtung,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung von Fehlerströmen in Verbrau­ cherstromkreisen, und

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.

Nachfolgend wir die in Fig. 2 gezeigte Anordnung zur Messung von Fehlerströmen in Verbraucherstromkreisen näher erläutert. Wie bei der Anordnung nach Fig. 1 ist in Fig. 2 eine Einspeisung 2, 4 vorgesehen, an welche Speiseleitungen 10, 11 angeschlossen sind, die über eine Fehlerstromschutzeinrichtung 6 an Sammelschienen 12, 13 unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Aufbau, d. h. sie weist neben Mitteln zur Erfassung und Auswertung auch solche zur Abschaltung des Fehlerstromes auf. Dabei werden Schaltkontakte 8a und 8b durch eine Schaltmechanik 8 gesteuert, die durch ein Auslöse- bzw. Haltemagnetrelais 14 im Fehlerfall ausgelöst wird. Durch den zur Erde abfließenden Fehlerstrom wird das Gleichge­ wicht der in den Speiseleitungen 10, 11 durch den Summenstrom­ wandler 9 zu- und abfließenden Ströme gestört, so daß die durch diese Stromdifferenz induzierte Spannung das Haltemagnetrelais 14 auslöst. Für jede Fehlerstromschutzreinrichtung 6 ist ein Prüf­ stromkreis, bestehend aus einem Prüfwiderstand und einem Tastkon­ takt vorgesehen, der bei Betätigen des zugeordneten Tasters 18 einen künstlichen Fehlerstrom außerhalb des Summenstromwandlers 9 vorbeifließen läßt, so daß eine Auslösung erfolgt.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 ist in Reihe zu der Fehler­ stromschutzeinrichtung 6 eine Anzeigeeinheit 20 geschaltet, die vorzugsweise zwischen der Fehlerstromschutzeinrichtung 6 und der Einspeisung 2, 4 liegt, einen Stromwandler 21 sowie ein empfind­ liches Relais 22 enthält, die im wesentlichen dem Summenstromwan­ dler 9 und dem Haltemagnetrelais 14 der Fehlerstromschutzein­ richtung 6 entsprechen. An das empfindliche Relais 22 ist eine Anzeigeeinrichtung 24 angeschlossen, die vorzugsweise ein perma­ nente Anzeige liefert, d. h. ständig zugeschaltet ist.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann die Anzeigeein­ richtung 24 im Falle einer Fehlerstromauslösung, d. h. beim Aus­ lösen der Fehlstromschutzeinrichtung 6 den gemessenen Fehlerstrom halten, wodurch sich der Fachmann beim Überprüfen der Verbrau­ cherstromkreise durch sequentielles Einschalten der Leitungs­ schutzschalter 15, 16 ein Bild darüber machen kann, welcher oder welche Verbraucherstromkreise den von der Anzeigeeinrichtung 24 angezeigten Fehlerstromsummenwert ergeben. Wenn beispielsweise die Auslösung der Fehlerstromschutzeinrichtung 6 dadurch erfolgt, daß an zwei gleichzeitig zugeschalteten Verbrauchern 3, 5 ein Gesamtfehlerstrom auftritt, der über einem vorgegebenen Schwell­ wert der Fehlerstromschutzeinrichtung 6 liegt, kann dies der Fachmann durch sequentielle Einzelüberprüfung der Verbraucher­ stromkreise hinsichtlich der Verbraucher 3, 5 durch Addition dieser Einzelfehlerströme ermitteln.

Dies erleichtert das Auffinden derjenigen Verbraucherstromkreise, in welchen Ableitströme auftreten. In der Zeichnung sind von den vielen möglichen Verbraucherstromkreisen nur die den Verbrauchern 3, 5 zugeordneten Stromkreise näher bezeichnet.

Fig. 3 zeigt eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Anordnung der Meßanordnung. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die An­ zeigeeinrichtung 24 in die Fehlerstromschutzeinrichtung 6 inte­ griert. Der bei der Ausführungsform nach Fig. 2 gegenüber der Fehlerstromschutzeinrichtung 6 zusätzliche Stromwandler 21 und das zusätzliche empfindliche Relais 22 entfallen bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, da der für die Auslösung der Fehlerstromschutzeinrichtung bereits vorhandene Summenstromwand­ ler 9 und das Haltemagnetrelais 14 benutzt werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Anzeigeeinrichtung 24 parallel zu dem Haltemagnetrelais 14 geschaltet. Ein Anschluß der durch deren Betätigung die Anzeigeeinrichtung 24 temporär par­ allel zum Haltemagnetrelais 14 geschaltet wird.

Die Fehlerstromschutzeinrichtung 6′ nach Fig. 3 entspricht der in Fig. 1 und 2 beschriebenen Fehlerstromschutzeinrichtung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der bei der Aus­ führungsform nach Fig. 3 benutzte Prüftaster 18 V hat gegenüber der Fehlerstromschutzeinrichtung 6 nach Fig. 1 und 2 drei Schalt­ stellungen. In der gezeigten Darstellung befindet sich die Prüf­ taste 18′ liegen nicht an den Schaltkontakten an. Der Prüfstrom­ kreis wie auch der Kreis der Anschlußeinrichtung 24 gegenüber dem Summenstromwandler 9 sind geöffnet.

Wird nun bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung der Prüftaster 18′ in die zweite Schaltstellung betätigt, dann liegt die Anzeigeein­ richtung 24 parallel zum Haltemagnetrelais 14, so daß der durch den Summenstromwandler 9 erfaßte Fehlerstrom von der Anzeigeein­ richtung 24 angezeigt und abgelesen werden kann. Eine Auslösung erfolgt dabei nicht. Wird nun die Prüftaste 18′ durch weiteres Betätigen in die dritte Schaltstellung gebraucht, dann fließt über den Prüfwiderstand 19 ein künstlicher Fehlerstrom, der die Fehlerstromschutzeinrichtung 6 zur Auslösung bringt.

Auf diese Weise läßt sich bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung eine Fehlerstromanzeige dann erhalten, wenn der Prüfschalter 18′ in seine zweite Schaltstellung verlagert wird, so daß auch bei dieser Ausführungsform durch einzelnes Zuschalten der Verbrau­ cherstromkreise 3, 5 usw. der jeweils dort möglicherweise auf­ tretende Fehlerstrom gemessen und zur Anzeige gebracht werden kann, ohne daß eine Abschaltung d. h. Unterbrechung des Stromrei­ ses erfolgt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Meßanordnung ist es möglich, ohne Zuhilfenahme externer Meßgeräte und ohne Betriebsunterbrechung den tatsächlich in der Anlage fließenden Strom anzuzeigen. Der Aufwand für die Anordnung nach Fig. 3 ist somit äußerst gering, da die Anzeigeeinrichtung 24 in die Fehlerstromschutzeinrichtung 6′ integriert ist. Weiterhin ist der Platzbedarf der Anordnung nach Fig. 3 gegenüber den bekannten Fehlerstromschutzeinrichtun­ gen nach Fig. 1 unmaßgeblich größer und es entfällt jeglicher zusätzlicher Montageaufwand.

Claims (6)

1. Anordnung zur Messung von Fehlerströmen in Verbraucherstrom­ kreisen oder dergleichen, mit einer Speiseleitung, an welche die Verbraucherstrom­ kreise über eine Fehlerstromschutzeinrichtung angeschlossen sind,
und mit mindestens einem Verbraucherstromkreis vorgeschalte­ ten Leitungsschutzschalter, wobei die Fehlerstromschutzein­ richtung einen Prüfstromkreis mit betätigbarer Prüftaste und ein durch einen Summenstromwandler aktivierbare Einrichtung aufweist, die ein Haltemagnetrelais oder dergleichen sowie eine durch das Haltemagnetrelais steuerbare Kontakteinrich­ tung zum Unterbrechen der Speiseleitung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (24) vorgesehen ist, die mit einem Summenstromwandler (9; 21) verbunden ist und eine Fehlerstromanzeige liefert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandler (21) in Reihe zur Fehlerstromschutzeinrichtung (6) geschaltet ist.

3. Anordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (24) eine permanente Fehlerstromanzeige liefert.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (24) parallel zum Summenstromwandler (9) geschaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (24) durch einen Schalter (18′) gesteuert ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (18′) mit dem Prüftaster (18) gekoppelt ist.