DE3409603A1

DE3409603A1 - Earth-leakage current protection circuit breaker

Info

Publication number: DE3409603A1
Application number: DE19843409603
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8400 Regensburg Harr; Reinhard Dipl.-Ing. Solleder (FH), 8411 Hainsacker; Karl-Heinz Stich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-03-15
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1985-09-19
Also published as: CH665312A5

Abstract

The invention relates to an earth-leakage current protection circuit breaker having a summing current transformer (2) in whose secondary circuit a triggering device (3) is connected which is in engaged connection (5) with a latching mechanism (4). The latching mechanism (4) acts on a switching contact (6) in the line (1) which is to be monitored. It is provided that the triggering device (3) can be bridged-over between its connecting leads (7, 8) by a low-pass filter (9) which short-circuits radio-frequency voltages. <IMAGE>

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 84 P 3 0 9 9 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark Berlin and Munich VPA 84 P 3 0 9 9 DE

Fehlerstromschutzschalter Residual current circuit breaker r

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, in dessen Sekundärkreis eine Auslöseeinrichtung angeschlossen ist, die mit einem Schaltschloß in Eingriffverbindung steht, das auf einen Schaltkontakt in der zu überwachenden Leitung einwirkt. The invention relates to a residual current circuit breaker with a summation current transformer in its secondary circuit a trip device is connected, which is connected to a switch lock in engagement connection, which is on a Switching contact acts in the line to be monitored.

Derartige Fehlerstromschutzschalter sind bekannt (DE-OS 32 30 557). Dabei ist im Sekundärkreis des Summenstromwandler in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung einSuch residual current circuit breakers are known (DE-OS 32 30 557). In the secondary circuit, the summation current transformer is connected in series with the tripping device

•.ε Kondensator angeordnet. Dieser Kondensator ist auf die Frequenz im Sekundärkreis zumindest in etwa resonant abgestimmt, die ein primärseitiger Fehlerstrom mit Gleichstromkomponenten sekundärseitig hervorruft. Dadurch wird der Fehlerstromschutzschalter empfindlich• .ε capacitor arranged. This capacitor is on the Frequency in the secondary circuit, at least roughly resonant, with a primary-side fault current Causes direct current components on the secondary side. This makes the residual current circuit breaker sensitive

2Q für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten.2Q for residual currents with direct current components.

Hierbei sind die Anschlußleitungen zur Auslöseeinrichtung durch einen spannungsabhängigen Widerstand überbrückt, dessen Widerstandswert oberhalb einer Schwelle mit steigender Spannung sinkt. Die Schwelle wird so gewählt, daß sie gerade oberhalb der Ansprechspannung der Auslöseeinrichtung liegt. Spannungsspitzen durch Stoßstrom, die oberhalb der Schwelle liegen, werden sonach vor der Auslöseeinrichtung kurzgeschlossen.The connection lines to the release device are bridged by a voltage-dependent resistor, whose resistance value falls above a threshold with increasing voltage. The threshold becomes like this chosen that it is just above the response voltage of the trip device. Voltage peaks Surge currents that are above the threshold are short-circuited in front of the release device.

Auch Fehlerstromschutzschalter, deren Auslöseeinrichtung unabhängig von der Frequenz der Netzspannung arbeitet, sind schon vorgeschlagen worden (Anmeldung mit älterem Zeitrang P 32 44 670.5). Dabei ist im Sekundär-Also residual current circuit breakers, the release mechanism of which works independently of the frequency of the mains voltage, have already been proposed (registration with older priority P 32 44 670.5). In the secondary

MnI 2 Sir / 13.03.1984MnI 2 Sir / 03/13/1984

- 2 - VPA 84 P 3 0 9 9 DE- 2 - VPA 84 P 3 0 9 9 DE

kreis zwischen Summenstromwandler und Auslöseeinrichtung eine Gleichrichteranordnung eingeschaltet, die als Brükkengleichrichter ausgebildet sein kann.circuit between summation current transformer and tripping device switched on a rectifier arrangement, which acts as a bridge rectifier can be formed.

Ein solcher Fehlerstromschutzschalter, der darüber hinaus auch bei hohen Fehlerströmen von hoher Frequenz sicher auslöst, ist ebenfalls schon vorgeschlagen worden (Anmeldung mit älterem Zeitrang P 33 28 084.3). Dabei ist parallel zur Auslöseeinrichtung ein elektronisches Ventil aus zwei in Reihe geschalteten Dioden angeordnet. Die Ansprechspannung der Dioden liegt oberhalb der Ansprechspannung der Auslöseeinrichtung.Such a residual current circuit breaker, which is also safe in the event of high residual currents of high frequency triggers, has also already been proposed (registration with older priority P 33 28 084.3). Included an electronic valve consisting of two diodes connected in series is arranged parallel to the release device. The response voltage of the diodes is above the response voltage of the release device.

Derartige Fehlerstromschutzschalter arbeiten in einem Niederspannungsnetz bei Schalthandlungen in Verbindung mit sehr langen Leitungen auf Grund der hohen Leitungskapazitäten gegenüber Fehlauslösungen nicht sicher genug.Such residual current circuit breakers work in conjunction with switching operations in a low-voltage network With very long cables, due to the high cable capacities, they are not secure enough against false tripping.

In einem elektrischen Niederspannungsnetz mit induktiven Verbrauchern treten in Verbindung mit Leitungskapazitäten bei Schalthandlungen Ausgleichsschwingungen auf. Die dabei, im Stromkreis auftretende Überspannung kann das Mehrfache der Betriebsspannung betragen. Diese hochfrequenten Überspannungen lösen in langen Leitungen über die Leitungskapazitäten von Außenleiter gegen Schutzleiter hochfrequente Ableitstromschwingungspakete aus, die einen vorgeschalteten Fehlerstromschutzschalter zur Auslösung bringen. Derartige Fälle können hauptsächlich in großen Gebäuden wie Industrieanlagen, Krankenhäusern oder Bürogebäuden auftreten, wenn der Schutzleiter in einer sehr langen Leitung mitgeführt wird und z. B. Leuchtstofflampen, Motoren oder Steuertransformatoren geschaltet werden.In an electrical low-voltage network with inductive loads come in connection with line capacities compensatory oscillations during switching operations. The overvoltage occurring in the circuit can be multiple the operating voltage. These high-frequency overvoltages dissolve in long cables across the Line capacitances from the outer conductor to the protective conductor from high-frequency leakage current oscillation packets, which one Bring upstream residual current circuit breaker to trip. Such cases can mainly be found in large buildings such as industrial plants, hospitals or office buildings occur when the protective conductor is in a very long line is carried and z. B. fluorescent lamps, motors or control transformers be switched.

-/- VPA 8^P 3 0 99 DE- / - VPA 8 ^ P 3 0 99 DE

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fehlerstromschutzschalter zu entwickeln, der durch hochfrequente Schwingungspakete, wie sie im Niederspannungsnetz durch Schalthandlungen verursacht und über den Summenstromwandler übertragen werden, nicht ausgelöst wird. Man möchte also Fehlauslösungen vermeiden.The invention is based on the object of a residual current circuit breaker to develop through high-frequency vibration packets, such as those in the low-voltage network caused by switching operations and transmitted via the summation current transformer, is not triggered. So you want to avoid false tripping.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auslöseeinrichtung zwischen ihren Anschlußleitungen durch einen Tiefpaß überbrückt ist, der hochfrequente Spannungen kurzschließt.According to the invention, this object is achieved in that the release device is located between its connecting lines is bridged by a low-pass filter that short-circuits high-frequency voltages.

Niedrige Frequenzen, die den Fehlerstromschutzschalter auslösen sollen, werden von dem Tiefpaß durchgelassen. Hochfrequente Schwingungen hingegen, die Fehlauslösungen des Fehlerstromschutzschalters verursachen, werden vom Tiefpaß gesperrt.Low frequencies that are supposed to trigger the residual current circuit breaker are let through by the low-pass filter. High-frequency vibrations, on the other hand, which cause false tripping of the residual current circuit breaker, are avoided by the Low pass blocked.

Nach einer Ausgestaltung kann als Tiefpaß zwischen den Anschlußleitungen ein TT-Glied mit zwei parallel angeordneten Kondensatoren eingeschaltet sein. Dabei ist zwischen deren Anschlußpunkten in einer Anschlußleitung ein ohmscher oder induktiver Widerstand in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung angeordnet.
25According to one embodiment, a TT element with two capacitors arranged in parallel can be switched on as a low-pass filter between the connecting lines. In this case, an ohmic or inductive resistor is arranged in series with the triggering device between their connection points in a connection line.
25th

Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:The invention is intended to be more detailed with the aid of exemplary embodiments shown roughly schematically in the drawing explained:

Fig. 1 veranschaulicht ein erstes AusführungsbeispielFig. 1 illustrates a first embodiment

des Fehlerstromschutzschalters. Fig. 2 zeigt einen Fehlerstromschutzschalter, der auch stoßstromfest arbeitet.of the residual current circuit breaker. Fig. 2 shows a residual current circuit breaker, which also works surge proof.

Fig. 3 veranschaulicht einen Fehlerstromschutzschalter, der zusätzlich stoßstromfest und frequenzunabhängig arbeitet.Fig. 3 illustrates a residual current circuit breaker, which is also surge current-proof and frequency-independent is working.

-/- VPA 84Ρ 3 0 99 DE- / - VPA 84Ρ 3 0 99 DE

Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 1 überwacht eine Leitung 1, die die Primärwicklung eines Summenstromwandlers 2 enthält. Im Sekundärkreis des Summenstromwandlers 2 ist eine Auslöseeinrichtung 3 angeordnet, die mit einem Schaltschloß 4 in Eingriffverbindung 5 steht. Dieses Schaltschloß 4 wirkt auf einen Schaltkontakt 6 in der zu überwachenden Leitung 1. Die Anschlußleitungen 7, 8 der Auslöseeinrichtung 3 sind durch einen Tiefpaß, beispielsweise einen Kondensator 9 überbrückt, der hochfrequente Spannungen von der Auslöseeinrichtung 3 fernhält.The residual current circuit breaker according to FIG. 1 monitors a line 1 which contains the primary winding of a summation current transformer 2. In the secondary circuit of the summation current transformer 2, a release device 3 is arranged, which is in engagement connection 5 with a switch lock 4. This switch mechanism 4 acts on a switching contact 6 in the line 1 to be monitored.

Ein in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung 3 angeordneter weiterer Kondensator 10 macht den Fehlerstromschutz schalter für Fehlerströme mit Gleichstromkomponenten empfindlich.A further capacitor 10 arranged in series with the tripping device 3 provides fault current protection switch sensitive to fault currents with DC components.

In einem Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 2 sind die Anschlußleitungen 7, 8 der Auslöseeinrichtung 3 auch durch einen spannungsabhängigen Widerstand 11 überbrückt. Dadurch wird die Auslöseeinrichtung 3 auch vor hohen Stromstößen geschützt.In a residual current circuit breaker according to FIG. 2, the connecting lines 7, 8 of the tripping device 3 are also bridged by a voltage-dependent resistor 11. As a result, the release device 3 is also high in front of Protected against electrical surges.

Der Fehlerstromschutzschalter nach Fig. 3 weist als Tiefpaß zum Ausfiltern von hochfrequenten Schwingungen ein TX-Glied mit parallel angeordneten Kondensatoren 91, 92 auf. Zwischen den Anschlußpunkten der Kondensatoren 91, 92 ist in der Anschlußleitung 7 in Reihenschaltung zur Auslöseeinrichtung 3 ein Widerstand 93 angeordnet. Der Tiefpaß kann auch aus einem oder mehreren verketteten oder parallelgeschalteten T-Gliedern oder TT-Gliedern, beschaltet mit ohmschen Widerständen, Induktivitäten und Kapazitäten, oder deren Einzelbauelemente bestehen. Ein Brückengleichrichter 12 steht an einem Brückenzweig mit der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers 2 in Verbindung. Am anderen Brückenzweig ist die AuslöseeinrichtungThe residual current circuit breaker according to FIG. 3 has a low-pass filter for filtering out high-frequency oscillations TX element with capacitors 91, 92 arranged in parallel. Between the connection points of the capacitors 91, 92, a resistor 93 is arranged in the connection line 7 in series with the release device 3. Of the Low-pass can also consist of one or more chained or parallel-connected T-links or TT-links, wired with ohmic resistors, inductors and Capacities or their individual components exist. A bridge rectifier 12 is connected to a bridge branch the secondary winding of the summation current transformer 2 in connection. The release mechanism is on the other branch of the bridge

- # - VPA 84 P 3 0 9 9 DE - # - VPA 84 P 3 0 9 9 DE

3 angeschlossen. Dieser Brückengleichrichter 12 macht den Fehlerstromschutzschalter von der Netzfrequenz unabhängig. Zwei in Reihe geschaltete Dioden 13 parallel zur Auslöseeinrichtung 3 stellen sicher, daß der Fehlerstromschutzschalter auch bei hohen Fehlerströmen und hoher Frequenz sicher auslöst. Man vergleiche Fig. 3.3 connected. This bridge rectifier 12 makes the residual current circuit breaker independent of the mains frequency. Two series-connected diodes 13 in parallel with the tripping device 3 ensure that the residual current circuit breaker triggers safely even with high fault currents and high frequency. Compare FIG. 3.

2 Patentansprüche2 claims

3 Figuren3 figures

Claims

3409603 VPA MP 3 0 9 9 DE claims

(I.) Residual current circuit breaker with a summation current transformer

ier (2), in the secondary circuit of which there is a release device (3) is connected, which is in engagement connection (5) with a switch lock (4), which is on a switching contact (6) acts in the line to be monitored (1), characterized in that the Tripping device (3) is bridged between its connecting lines (7, 8) by a low-pass filter (9), the high-frequency Short-circuits voltages.

2. Residual current circuit breaker according to claim 1, characterized in that as Low-pass filter between the connecting lines (7, 8) a TT element with two capacitors (91, 91, arranged in parallel) 92) is switched on, between the connection points in a connection line (7) an ohmic or inductive Resistor (93) is arranged in series with the release device (3).