DE3522260A1

DE3522260A1 - Elektrische installationsanlage zur speisung von verbrauchern aus einem netz

Info

Publication number: DE3522260A1
Application number: DE19853522260
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 8521 Marloffstein Seip; Reinhard Dipl.-Ing. Solleder (FH), 8411 Hainsacker; Karl-Heinz 8400 Regensburg Stich
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1984-08-27
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-02-27

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen

Berlin und München VPA WP 33H DE

Elektrische Installationsanlage zur Speisung von Verbrauchern aus einem Netz

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Installationsanlage zur Speisung von Verbrauchern, insbesondere mit elektronischen Bauteilen, aus einem Netz, im einzelnen nach Oberbegriff von Patentanspruch 1. Es ist wünschenswert, Verbraucher und Bedienungspersonen durch Fehlerstromschutzschalter zu schützen und die Verbrauchergeräte andererseits auch durch Überspannungsableiter gegen Schaden zu sichern.

Oberspannungen, hervorgerufen durch Gewitter oder Schaltvorgänge, können elektrische Niederspannungsanlagen schädigen, indem sie Isolationen zerstören, gegebenenfalls ' vorhandene Fehlerstromschutzschalter zum unerwünschten Auslösen bringen oder indem sie elektronische Bauteile in Verbrauchergeräten schädigen. Oberspannungsschutz wird bisher in der Regel hauptsächlich durch Einsatz von Überspannungsableitern im Netz des Energieversorgungsunternehmens zu lösen versucht. Verbraucher mit elektronischen Bauteilen können so jedoch nicht ausreichend geschützt werden.

Um einen Oberspannungsschutz näher dem Verbraucher zuzuordnen, ist nach einer bekannten Geräteanordnung zum Netzanschluß (DE-PS 30 29 453) vorgesehen, daß einem Fehlerstromschutzschalter, der im Hauptzweig zwischen Netz, und Verbraucher angeordnet ist, im Nebenzweig Überspannungsableiter zugeordnet sind, die Überspannungen

No 2 Rat / 13.05.1985

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gegen Erde ableiten. Der Fehlerstromschutzschalter ist von der Netzseite her gesehen, den Überspannungsableitern vorgeschaltet. Bei defekten Überspannungsableitern, die die Installationsanlage und Bedienende gleichfalls gefährden könnte, soll dann der Fehlerstromschutzschalter auslösen und den Hauptzweig abschalten.

Bei der bekannten Geräteanordnung sind Fehlerstromschutzschalter und Überspannungsableiter baulich in einem Gerät vereinigt und der Fehlerstromschutzschalter ist elektrisch auf die Überspannungsableiter so abgestimmt, daß er bei 50 Hz Nennfrequenz und mindestens 5 kA bezogen· ■ auf eine Impulsform 8/20 ps ohne Schaden zu nehmen und ohne auszulösen zu den Überspannungsableitern durchläßt. Bestimmungsgemäß soll diese Geräteanordnung bei schadhaft gewordenen Überspannungsableitern, die mehr oder weniger einen Kurzschluß darstellen, durch den vorgeordneten Fehlerstromschutzschalter abschalten und damit auch die Verbraucher spannungslos setzen. Das stellt jedoch auch eine Störung dar, die auch zu Schäden führen kann, beispielsweise durch verdorbene Waren in Gefriergeräten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits die Installationsanlage und die Verbraucher durch Überspannungsableiter zu schützen, hierbei auch den Einsatz von Fehlerstromschutzschaltern in gewohnter Weise zu ermöglichen, aber die Überspannungsableiter ihrerseits bei Defekten so abzusichern, daß die Funktion Überspannungsschutz und Fehlerstromschutzschalter klar voneinander getrennt werden.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß jedem Überspannungsableiter ein Schutzorgan mit thermischem und/oder magnetischem Auslöser im Nebenzweig vorgeschaltet ist.

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Eine solche Installationsanlage weist den Vorteil auf, daß die Überspannungsableiter und gegebenenfalls Fehlerstromschutzschalter jeder für sich optimal für Verbraucher und Installationsanlage ausgebildet bzw. ausgewählt werden können. So kann ein Fehlerstromschutzschalter in gewünschter Weise empfindlich sein und man kann sein Ansprechverhalten günstig wählen, da er Überströme nicht zu den Überspannungsableitern durchzulassen braucht. Die gegensätzlichen Anforderungen unter den Kriterien Stoßfestigkeit und Empfindlichkeit braucht man so nicht unter Preisgabe von anderen Vorteilen untereinander verträglich zu machen.

Die Schutzorgane für die Ableiter können aufgrund der Erfahrungen mit Leitungsschutzschaltern wirtschaftlich und technisch günstig ausgebildet werden. Sie brauchen lediglich so verzögert ausgebildet zu sein, daß sie zu erwartende Überspannungen und Stoßströme durch die Überspannungsableiter abzuleiten gestatten und andererseits bei defekten Überspannungsableitern abschalten.

Der Nebenzweig mit den Überspannungsableitern kann grundsätzlich vor oder nach einem Zähler der Hausinstallation angeschlossen werden. Einem Fehlerstromschutzschalter können auch weitere Fehlerstromschutzschalter in einzelnen Verbraucherzweigen nachgeordnet werden, wobei die üblichen Auswahlbedingungen unter dem Blickwinkel der Selektivität berücksichtigt werden können. Die Verbraucher mann man auch zusätzlich durch Leitungsschutzschalter oder Sicherungen in gewohnter Weise weiter schützen.

Bei der Installationsanlage nach der Erfindung eignen sich Überspannungsableiter, die im wesentlichen aus spannungsabhängigen Widerständen bestehen. Sie können auch als Entladungsstreckeneinrichtung ausgebildet sein. Bei Überspannungs-

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ableitern, die als Entladungsstreckeneinrichtung ausgebildet sind, kann ein spannungsabhängiger Widerstand in Reihe geschalter werden, um bei einem defekten Überspannungsableiter einen Spannungsfall aufzubauen, der den Strom begrenzt und einen weiteren Schutz bietet.

Einer Entladungsstreckeneinrichtung kann auch ein spannungsabhängiger Widerstand parallelgeschaltet werden, um eine Grob- und Feinabstimmung zu erzielen, indem der Überspannungsableiter grobe Oberspannungen und Stromstöße ableitet und der parallel angeordnete spannungsabhängige Widerstand bei länger anstehenden geringeren Störungen anspricht.

Die Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden:

Die elektrische Installationsanlage dient zur Speisung von Verbrauchern 1 aus einem Netz mit den Außenleitern L1, L2 und L3 sowie dem Neutralleiter N. Die Verbraucher können durch Fehlerstromschutzschalter 3 geschützt sein und sie sind durch Überspannungsableiter 2 "gegen Überspannung gesichert. Die Überspannungsableiter 2 sind hinsichtlich Netz und Verbraucher in einem Nebenzweig angeordnet und leiten Überspannungen nach Erdpotential ab. Die Überspannungsableiter 2 sind dabei selbst durch eine Abschaltvorrichtung gesichert, die erfindungsgemäß darin besteht, daß jedem Überspannungsableiter 2 ein Schutzorgan 4 mit thermischem und/oder magnetischem Auslöser im Nebenzweig vorgeschaltet sind. Dem Fehlerstromschutzschalter 3 können üblicherweise weitere Fehlerstromschutzschalter 5 und/oder Leitungsschutzschalter nachgeschaltet sein.

Die Überspannungsableiter 2, die in einer gemeinsamen Überspannungsableiter-Einrichtung angeordnet sein können,

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sind beispielsweise spannungsabhängige Widerstände, insbesondere Varistoren. Bei solchen Elementen ist nicht auszuschließen, daß sie im Laufe der Zeit defekt werden und beispielsweise 5 bis 10 A Leckstrom gegen Erde abführen. Bei stärkeren Defekten sind Kurzschlüsse in einer höheren Größenordnung, beispielsweise von einigen 100 A ohne weiteres möglich. Die vorgeschalteten Schutzorgane 4 sind dann darauf einzurichten, daß sie bei den zu erwartenden Überspannungen ohne anzusprechen oder Schaden zu nehmen durchlässig sind und bei zu erwartenden Leckströmen bei defekten Oberspannungsableitern auslösen.

Wenn jedem Überspannunhsableiter ein eigenes Schutzorgan

4 vorgeschaltet ist, ist auch dann Sicherheit gegeben, wenn mehrere Überspannungsableiter defekt sein sollten.

Bei niedrigen Leckströmen ist ein thermischer Auslöser im Schutzorgan 4 besonders günstig. Gegen hohe Ableitströme bei kurzschlußartigem Verhalten eines defekten Überspannungsabieiters wird die Installationsanlage durch einen magnetischen Auslöser im Schutzorgan 4 besonders gut geschützt. Die Schutzorgane können prinzipiell auch Schmelzsicherungen sein, die in ihrem Abschaltverhalten einem thermischen und/oder magnetischen Auslöser nachgebildet sind.

Wenn die Überspannungsableiter 2 im wesentlichen als Entladungsstreckeneinrichtung ausgebildet sind, kann man einen spannungsabhängigen Widerstand hierzu in Reihe schalten, um einen Schutz gegen Ausfall zu erzielen, oder parallel anordnen, um gleichzeitig eine Grob- und Feinabstimmung zu erreichen.

5 Patentansprüche
1 Figur

Claims

VPA 84 P 3344 DE 01 Patentansprüche

1. Elektrische Installationsanlage zur Speisung von Verbrauchern (1), insbesondere mit elektronischen Bauteilen, aus einem Netz, die gegebenenfalls durch Fehlerstromschutzschalter (3) geschützt sind und die durch Überspannungsableiter (2) zu Erdpotential in einem Nebenzweig hinsichtlich der Verbraucher (1) gegen Überspannung gesichert sind, wobei die Überspannungsableiter (2) selbst durch eine Abschaltvorrichtung gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Überspannungsableiter (2) ein Schutzorgan (4) mit thermischem und/oder magnetischem Auslös-er im Nebenzweig vorgeschaltet ist.

2. Installationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennze ich net, daß die Überspannungsableiter (2) im wesentlichen aus spannungsabhängigen Widerständen bestehen.

3. Installationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß die Überspannungsableiter im wesentlichen aus einer Entladungsstreckeneinrichtung bestehen.

4. Installationsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsstreckeneinrichtung ein spannungsabhängiger Widerstand in Reihe geschaltet ist.

5. Installationsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsstreckeneinrichtung ein spannungsabhängiger Widerstand parallelgeschaltet ist.