AT394285B - Geraeteanordnung zum netzanschluss mit einem fehlerstromschutzschalter und mit ueberspannungsableitern - Google Patents

Description

AT 394 285 B

Die Erfindung betrifft eine Geräteanordnung zum Netzanschluß mit einem Fehlerstromschutzschalter und mit Überspannungsableitern, welche elektrisch zwischen den Netzleitem und der Erde, bzw. einer Potentialausgleichsschiene liegen, wobei von der Netzseite der Geräteanordnung her gesehen die Überspannungsableiter elektrisch hinter dem Fehlerstromschutzschalter vorgesehen sind und wobei erforderlichenfalls der Fehlerstromschutzschalter für 10 ms (d. h. bei 50 Hz Netzfrequenz für eine Halbperiode) abfallverzögert ausgeführt ist. Eine solche Geräteanordnung ist aus der Druckschrift 400/79 der Firma Dehn + Söhne, Nürnberg bekannt. Damit würde zwar bei einem Fehlerstrom über einen defekten Überspannungsableiter einer der üblichen Fehlerstromschutzschalter auslösen. Nachteiligerweise lösen aber handelsübliche Fehlerstromschutzschalter auch bei Stoßströmen aus, wie sie infolge üblicher Gewitterüberspannungen auftreten. Es würde sich dabei also um eindeutige Fehlauslösungen des Fehlerstromschutzschalters handeln, ohne daß die nachgeschalteten Überspannungsableiter wirksam werden könnten. Ferner wäre bei dieser aus der Druckschrift 400/79 bekannten Anordnung zu berücksichtigen, daß bei einem Ableitvorgang über einen Überspannungsableiter in der Halbwelle der Wechselspannung, in der die Überspannung auftritt, ein Folgestrom über den gezündeten Ableiter nachfließt. Im ungünstigen Fall kann dieser Netzfolgestrom über die gesamte Halbperiode, also 10 ms, fließen. Ein derartiger, bei jedem normalen Ableitvorgang auftretender Netzfolgestrom würde den vorgeschalteten Fehlerstromschutzschalter ebenfalls zu einer Fehlauslösung bringen.

Der Hinweis im eingangs zitierten Oberbegriff des Anspruches 1, wobei erforderlichenfalls der Fehlerstromschutzschalter für 10 ms (d. h. bei 50 Hz Netzspannung für eine Halbperiode) abfallverzögert ausgeführt ist, bezieht sich auf mögliche Fälle hoher Netzfolgeströme, wie sie bei der Verwendung von Silizium-Karbid-Widerständen (Varistoren) als Überspannungsableiter in Reihenschaltung mit Funkenstrecken auftreten können. Es können aber auch andere Varistoren, nämlich Zink-Oxyd-Varistoren vorgesehen sein, bei denen bei Netzspannung der Netzfolgestrom unterhalb 1mA liegt. Dann wäre das Merkmal gemäß o. g. Hinweis nicht erfüllt. Die vorgenannte Sperrung über 10 ms bei einem 50 Hz-Fehlerstrom bedeutet aber noch nicht, daß hohe Stoßstiome (5 kA, 8/20) beider Polaritäten im ps-Bereich vertragen werden.

In der Veröffentlichung Bull. SEV 71 (1980) 1, 12. Jan., Seiten 16 - 21 betreffend "Sicherheit durch empfindliche Fehlerstromschutzschalter" sind zwar einem Fehlerstromschutzschalter Varistoren nachgeschaltet. Diese haben aber keinen Schutz im Sinne eines Überspannungsableiters für die nachgeschaltete Verbraucheranlage, sondern sie dienen nur als spannungsabhängige Widerstände dazu, den Fehlerstromschutzschalter bei einem spannungsführenden Schutzleiter zum Auslösen zu bringen (Seite 20, rechte Spalte unten und Seite 21 linke Spalte unter dieser Veröffenüichung). Auch wird zu Ende dieser Veröffentlichung darauf hingewiesen, daß für den Überspannungsschutz der elektrischen Anlage eigene (getrennte) Überspannungsableiter bei der Hausanschlußsicherung vorzusehen sind.

Die DE-OS 28 53 697 zeigt die Kombination eines Leitungsschutzschalters (in der Fachliteratur kurz LS-Schalter genannt) mit einem ganz bestimmten Überspannungsableiter, nämlich einem Metalloxyd-Varistor. Um bei einem Versagen oder Beschädigung des Varistors diesen abzuschalten, ist für das Abschalten sehr hoher Ströme der LS-Schalter und für das Abschalten bei kleineren Leck- oder Kriechströmen eine thermische Auslösung vorgesehen. Dies wird aber den Gegebenheiten der Praxis nicht gerecht. LS-Schalter haben einen bestimmten Auslösestrom, z. B. 16 A. Bei einem Ausfall oder Beschädigung des Varistors muß also dessen Widerstand so klein werden, daß der über ihn fließende Strom den Auslösewert, z. B. 16 A, erreicht. Dies ist aber oft nicht der Fall. Darüber hinaus würde ein so hoher Auslösestrom eine solche Hitze entwickeln, daß der Varistor bzw. sein Gehäuse schmelzen würden. Sofern der LS-Schalter nicht abschaltet, kommt es aber zu einer Potentialverschleppung mit der Folge, daß für die Bedienungsperson unzulässig hohe Berührungsspannungen, z. B. gegen Fremderde entstehen. Hinzu kommt, daß handelsübliche LS-Schalter (Automaten) durch den Stoßstrom alleine ausgelöst werden können und nach ihrem Auslösen von Hand wieder zugeschaltet werden müssen. Dies setzt eine ständige Überwachung voraus, die aber in vielen Betriebsfällen nicht vorhanden ist, womit dann der Betrieb der Anlage zumindest bis zur nächsten Kontrolle nicht mehr gegeben wäre. Außerdem gibt es in der Praxis viele Fälle, in denen der Überspannungsableiter zwar beschädigt oder zerstört ist, jedoch der über ihn fließende Strom so klein ist, nämlich im mA-Bereich, daß nicht nur ein vorgeschalteter LS-Schalter nicht abschaltet, sondern auch die Erwärmung durch den Strom so gering ist, daß ein Bimetall entweder überhaupt nicht abschaltet oder erst nach einer gewissen Zeit. Damit besteht aber generell oder zumindest bis Ablauf der Erwärmungszeit für die Bedienungsperson ebenfalls eine unzulässige Berührungsspannung. Dies kann aber nicht zugelassen werden.

Die DE-OS 27 50 638 betrifft lediglich eine Reihe von Überspannungsableitern (Gasableiter), die nebeneinander steckbar in einem Isolierstoff-Gehäuse angeordnet sind. Ferner befaßt sich diese Vorveröffentlichung mit bestimmten Kronenkontakten und Kontaktmessem. Gemäß Aufgabenstellung lt. Seite 2, Absatz 2 der OS 27 50 638 soll eine Überspannungsableitervorrichtung in Form eines Magazins für eine Anschlußleiste in LSA-Technik geschaffen werden. Weder die vorgenannte Aufgabenstellung, noch die skizzierten Lösungsmittel dieser Vorveröffentlichung haben mit der vorliegenden Erfindung Berührungspunkte oder nehmen diesen vorweg. Die Anwendungsgebiete sind völlig verschieden, nämlich bei dieser Literaturstelle Anschlußleisten der Fernmeldetechnik und bei der Erfindung einen Netzanschluß der Starkstromtechnik. Sie betrifft das Zusammenwirken eines Fehlerstromschutzschalters mit Überspannungsableitern, sowie weitere dazugehörige Merkmale. Auch davon ist nichts in der DE-OS 27 50 638 zu finden. -2-

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Schließlich sei zum Stand der Technik erwähnt, daß Überspannungsableiter, insbesondere für den Einsatz in Innenraumanlagen, mit automatisch ansprechenden Abtrennvorrichtungen ausgerüstet sind, die im Zerstörungsfall den defekten Ableiter von Netz trennen. Diese Abtrennvorrichtungen haben ein definiertes Strom-Zeit-Auslöseverhalten, so daß sie unterhalb einer bestimmten Stromgrenze überhaupt nicht auslösen. Nun hängt die Höhe des Stromes, der über einen defekten Ableiter fließt, von der Höhe des Erdungswiderstandes der gesamten Anlage ab. Insbesondere bei der Schutzmaßnahme "Fehlerstromschutzschaltung" sind die Bedingungen so, daß die Erdungswiderstände u. U. relativ hoch sind, z. B. einige 100 Ohm betragen, so daß die über den defekten Ableiter zwischen Außenleiter und Erde fließenden Ströme nur 1 A oder darunter betragen. Dies hat aber die Konsequenz, daß die eingebaute Abtrennvorrichtung u. U. nicht anspricht und damit der defekte Ableiter nicht vom Netz getrennt wird. Die Schutzmaßnahme mit Abschaltung ("FI-Schutzschaltung") zum Schutz gegen zu hohe Berührungsspannungen ist somit umgangen worden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht gegenüber diesem Stand der Technik darin, eine Geräteanordnung gemäß dem eingangs zitierten Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß sie eine Vereinigung von Personenschutz (Einhaltung der maximal zulässigen Berührungsspannung) und des Sach- und Isolationsschutzes (Einhaltung der maximal zulässigen Überspannung) in einer vorteilhaften Bauweise schafft, wobei der Fehlerstromschutzschalter zusätzlich noch die Abschaltvorrichtung bei einem defekten Überspannungsableiter übernimmt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen, ausgehend vom eingangs zitierten Oberbegriff des Anspruchs 1 folgende Merkmale: a) Bei von üblichen Überspannungsableitern (3) störungsfrei abzuleitenden Stoßströmen (mindestens 5kA, 8/20) und netzfrequenten Folgeströmen von einigen 10 A, die maximal über eine Halbwelle von 10 ms Dauer über die Überspannungsableiter fließen, welche den Netzfolgestrom nach maximal 10 ms löschen, erfolgt durch den Fehlerstromschutzschalter keine Fehlauslösung, b) jedoch erfolgt durch den Fehlerstiomschutzschalter bei relativ geringen Fehlerströmen, die ein Anwachsen der Berührungsspannung über den zulässigen Wert von 50 bis 65 V zur Folge haben, in der bzw. dem zu schützenden Anlage oder Verbraucher oder einem defekten Überspannungsableiter und Auslösezeiten größer als 10 ms (bezogen auf 50 Hz Netzfrequenz) eine Auslösung, daß die Überspannungsableiter keine eigene Abschaltvorrichtung aufweisen, daß der Fehlerstromschutz-schalter und die Überspannungsableiter eine konstruktive oder bauliche Einheit bilden und daß zu ihrer Aufnahme ein Gehäuse dient

Aufgrund der letztgenannten räumlichen und baulichen Anordnung von Fehlerstromschutzschalter und Überspannungsableiter ist in Verbindung mit der elektrischen Anordnung und der Abstimmung der vorgenannten Elemente aufeinander ein für den Benutzer problemloses und leicht zu handhabendes Netzanschlußgerät geschaffen, das im Rahmen der elektrischen Belastbarkeit des Gerätes sowohl die Funktion des Fehlerstromschutzschalters, nämlich die Einhaltung einer maximalen Berührungsspannung, d. h. Personenschutzes (ca. 50 bis 65 V) an der nachgeordneten Anlage oder am Gerät, als auch die Aufgabe der Überspannungsableiter, nämlich eines Isolationsschutzes (Sachschutzes) zwischen den spannungsführenden Leitern oder den Anlageteilen und der Erde (evtl. Potentialausgleichsebene) durch Begrenzung der Überspannung auf einen bestimmten Wert (z. B. 2 kV), bei allen vorkommenden Betriebs-, Beeinflussungs- und Störungsfällen einwandfrei erfüllt. Da aufgrund der Anordnung als Einheit diese Abstimmung und auch die Montage bereits fabrikmäßig geschehen kann, sind damit Verwechslungen, wie sie bei Verwendung getrennter Geräte auf Baustellen passieren könnten, ausgeschlossen. Es ist also gewährleistet, daß zu vorgesehenen Überspannungsableitern auch die richtigen, hierauf in ihren elektrischen Daten und Verhalten abgestimmte Fehlerstromschutzschalter zum Einsatz kommen, d. h. die Bedingungen a) und b) auch mit Sicherheit erfüllt sind. Hinzu kommt folgendes: Würde man den Fehlerstromschutzschalter an irgendeiner Stelle und die Überspannungsableiter an einer anderen Stelle vorsehen und dazwischen Verbindungsleitungen ziehen, so wären diese Verbindungsleitungen überspannungsgefährdet. Dies stünde der hier gestellten Sicherungaufgabe entgegen. Durch das Merkmal a) ist vermieden, daß der Fehlerstromschutzschalter bereits dann abschaltet, wenn übliche Gewitterungsüberspannungen auftreten, bei denen die nachgeschalteten Überspannungsableiter wirksam werden sollen und übliche, störungsfrei abzuleitende Stoßströme (mindestens 5 kA, 8/20) und netzfrequente Folgeströme von einigen 10 A auftreten, die maximal über eine Halbwelle von 10 ms Dauer über die Überspannungsableiter fließen, welche den Netzfolgestrom nach maximal 10 ms löschen. Ferner sind durch das Merkmal b) Fehlauslösungen für den Fall vermieden, daß Überspannungsableiter zünden und übliche relativ hohe Netzfolgeströme über die gesamte Halbperiode (bei 50 Hz also 10 ms) über diese gegen Erde abfließen. Erst wenn bei einem defekten Überspannungsableiter in der zweiten, auf die Überspannungsspitze folgenden Halbwelle der Netzspannung der Netzfolgestrom noch nicht unterbrochen sein sollte, trennt gemäß Merkmal b) der Fehlerstromschutzschalter die nachgeschaltete Verbraucheranlage oder dergleichen vom Netz, um dort der relativ geringen Größe der Fehlerströme in diesem Fall ein Anwachsen der Berührungsspannung über den zulässigen Wert von 50 - 65 V zu verhindern. Es ist also ausdrücklich das Arbeiten des Überspannungsableiters bei Zeiten kleiner 10 ms ausgegrenzt, jedoch ist das Abschalten des Überspannungsableiters bei Auftreten eines Defektes -3-

AT 394 285 B und Auslösezeiten größer als 10 ms vorgesehen, wobei das Abschalten aber nicht dem dann ja defekten Überspannungsableiter, sondern dem Fehlerstromschutzschalter zugeordnet wird. Dabei erfolgt keine Anhebung des Potentiales dieser Anlage oder dergleichen. Es ist also durch bauliche Anordnung und elektrische Abstimmung ein voll wirksamer Berührungs- und Überspannungsschutz gegeben und in einer Einheit vereinigt, wobei die Merkmalsgruppe a) den erforderlichen Sach- und Isolationsschutz und die Merkmalsgruppe b) den notwendigen Personenschutz gibt. Dabei ist die Erfüllung des Merkmales a) durch den Fehlerstromschutzschalter an sich konträr zur Erfüllung des Merkmales b) in dem Sinn, daß beide Merkmale von den bekannten Fehlerstromschutzschaltern nicht verwirklicht werden. Die Merkmale des Anspruches 1 und deren Zusammenwirken ermöglichen es also an einer zentralen Stelle, bevorzugt am Eingang der Stromversorgung, den Fehlerstromschutzschalter und die Überspannungsableiter nach der Erfindung zu vereinigen, so daß bereits dort ein einwandfreier Schutz im Sinne der Aufgabenstellung besteht Am Ausgang einer solchen Geräteanordnung kann dann die Isolation ganz schwach ausgelegt werden, da dort keine Überspannungsgefahr mehr vorhanden ist. Neben dieser elektrischen Sicherheit für Personen und Geräte werden folgende Vorteile erreicht: Es sind kleinste Abmessungen möglich, d. h. der Raumbedarf ist sehr gering. Dies ist insbesondere beim Einsatz in Innenraumanlagen ein wesentlicher Vorzug. Ferner ist auch für einen einzelnen Abnehmer einer großen Verbraucheranlage, z. B. für den Untermieter oder Mieter in einer größeren Wohnanlage, mit einfachen Mitteln eine eigene Schutzmaßnahme möglich. Das gleiche gilt für nur vorübergehend aufgestellte Bauten wie Festzelte, Campingzelte, Wohnwagen usw. Auch die Herstellungskosten sind aufgrund der baulichen Vereinigung und der hiermit gegebenen Vereinfachung relativ gering. Außerdem ist auf die sonst bei Überspannungsableitern notwendige Abschaltvorrichtung verzichtet, da diese Funktion bereits vom Fehlerstromschutzschalter übernommen wird. Hierdurch werden die Herstellungskosten des Gerätes weiter verringert.

Gegenüber DE-OS 28 53 697 entfallt das nachteilige Vorsehen einer thermischen Überwachung des Überspannungsableiters mittels eines Bimetalles. Vielmehr wird der Strom direkt überwacht und zwar auch auf Fehlerströme im mA-Bereich, da diese von dem Fehlerstromschutzschalter gemäß der Erfindung abgeschaltet werden. Während die bei der vorgenannten Literaturstelle vorgesehenen LS-Schalter oder LS-Automaten bei einem Stoßstrom auslösen, ist dies gemäß Ziffer a) des Anspruches 1 der Erfindung gerade nicht vorhanden. Außerdem bestehen die weiteren, eingangs bereits aufgezeigten Unterschiede. Das gleiche gilt hinsichtlich des Gegenstandes von DE-OS 27 50 638.

Die Anordnung des Fehlerstromschutzschalters und der Überspannungsleiter in einem gemeinsamen Gehäuse gemäß Anspruch 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der letzten Merkmalsgruppe des Anspruches 1 und verringert außerdem die Herstellungs- und Montagekosten durch Wegfall von gesonderten Klemmen, Leitungen, Verlegungsafbeiten usw.

Die Merkmale des Anspruches 3 erleichtern wesentlich das Auswechseln defekt gewordener Überspannungsableiter. Sofern jeder Überspannungsableiter für sich einschiebbar ist, kann man damit im Fall des sogenannten Durchlegierens eines Überspannungsableiters mit der Konsequenz eines ständigen Stromflusses und einem Abschalten des Fehlerstromschutzschalters schnell durch ein nacheinander erfolgendes Herausziehen der einzelnen Überspannungsableiter feststellen, welche dieser Überspannungsableiter defekt ist Die Merkmale des Anspruches 4 dienen ebenfalls der baulichen Vereinfachung und auch der Verringerung der Herstellungskosten, indem der Fehlerstromschutzschalter mit seinem Gehäuseteil und die Überspannungsableiter mit ihrem Gehäuseteil getrennt hergestellt und dann zu einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt werden können. Die Merkmale des Anspruches 5 dienen nicht nur der weiteren baulichen Vereinfachung und der Erleichterung der Montage, sondern bewirken durch die direkte und kabellose Kontaktverbindung, daß Verbindungsleitungen vermieden sind, die außerdem im Falle einer Schleifenbildung durch die elektrodynamische Stromkräfte gefährdet sein können. Damit sind die Teile sowohl elektrisch als auch meachanisch in einfacher und zugleich einwandfreier Weise zusammengefügt. Sie können sich in einem gemeinsamen Gehäuse aber auch in zwei verschiedenen, zusammengesetzten Gehäuseteilen befinden. Die Merkmale des Anspruches 6 ermöglichen bei Vorhandensein eines Fehlerstromschutzschalters, der den Bedingungen des Anspruches 1 entspricht, sowohl den alleinigen Einsatz dieses Fehlerstromschutzschalters, als auch das nachträgliche Anbringen der Überspannungsableiter. Mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 7 kann z. B. sich ein Mieter oder Untermieter, der innerhalb einer ungenügend geschützten Verbraucheranlage wohnt, für seinen Bereich gegen schädliche Berührungs- und Überspannungen schützen. Ebenso ist ein Schutz in nur provisorisch errichteten, sogenannten "fliegenden" Bauten möglich, wie Festzelten, Campingzelten, Notunterkünften und dergleichen.

Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Die Fig. 1 bis 6 zeigen jeweils schematisch unter Weglassung konstruktiver Einzelheiten verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Fig. 7 stellt eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung zum Teil im Schnitt dar.

In den Ausführungsbeispielen bezeichnen jeweils (1) das gemeinsame Gehäuse, (2) den Fehlerstromschutzschalter und 3 die Überspannungsableiter. In Fig. 1 ist die grundsätzliche elektrische Schaltung für einen einphasigen Netzanschluß gezeigt. Es versteht sich aber, daß die Erfindung nicht auf die vorgenannte Leiterzahl beschränkt ist, sondern z. B. auch für einen zwei- oder dreiphasigen Netzanschluß angewendet werden kann. Die vom speisenden Netz her anzuschließende Eingangsseite des Gerätes, sowie die Anschlußklemmen für die Verbraucheranlage sind mit (L) und (PEN) bzw. (PE) bezeichnet. Im Gehäuse (1) sind die -4-

AT 394 285 B Überspannungsableiter (ÜA) (3) dem Fehlerstromschutzschalter (FI) (2) elektrisch nachgeordnet und einerseits an die Leiter (L) und andererseits an Erde (6) bzw. eine entsprechende Potentialausgleichsschiene (PAS) angeschlossen.

In Fig. 2 ist die elektrische Schaltung für einen dreiphasigen Netzanschluß gezeigt. Die an das Netz anzuschließende Eingangsseite des Gerätes ist mit einer allgemein mit (4) bezeichneten Klemmreihe für die Leiter (LI, L2, L3) und (PEN) bzw. (PE) versehen. Die Geräteausgangsklemmen, an welche die zu schützende Anlage oder dergleichen angeschlossen werden kann, sind allgemein mit (5) bezeichnet. In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind der Fehlerstromschutzschalter und die Überspannungsableiter im wesentlichen nur noch durch die jeweiligen Bezugsziffern angedeutet, wobei Einzelheiten der Schaltung nicht mehr dargestellt sind.

Die o. g. Schaltung erlaubt die Verwendung von Überspannungsableitern ohne eigene Abschaltvonichtung. Die Überspannungsableiter können Ventilableiter, z. B. eine Funkenstrecke mit einem damit in Reihe liegenden spannungsabhängigen Widerstand (Varistorscheibe) sein. Auch könnten sie eine Löschfunkenstrecke bestehend aus zwei scheibenartigen Elektroden mit außenseitiger Überschlagstrecke und einer zwischen den Elektroden liegenden Isolationsschicht aus einem Material sein, das aufgrund der Hitzeeinwirkung des Lichtbogens ein Gas entwickelt, welches den Lichtbogen nach außen drückt (siehe Fig. 6).

Die elektrische Abstimmung des Fehlerstromschutzschalters (2) auf die Überspannungsableiter (3) ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wie folgt: Der Fehlerstromschutzschalter löst nicht bei Stoßströmen von ca. 5 kA (Stoßwelle 8/20) aus, wie sie übliche Überspannungsableiter nach VDE 0675 ableiten können müssen. Er löst ferner nicht bei netzfrequenten Folgeströmen von einigen 10 A aus, die maximal über eine Halbwelle von 10 ms Dauer über den ableitenden Überspannungsableiter fließen. Er löst jedoch aus bei netzfrequenten Fehlerströmen, die im mA-Bereich liegen und Auslösezeiten haben, die größer als 10 ms sind (z. B. nach VDE 0664).

Die Randbedingungen für die in diesem Ausführungsbeispiel zugehörigen Überspannungsableiter sind: Die Ansprechspannung gegen Erde hat weit unter der Isolationsfestigkeit der zu schützenden elektrischen Anlage zu liegen. Die Stehstoßspannungsfestigkeit üblicher Niederspannungsanlagen beträgt etwa 5 kV, während die Stoßansprechspannung hier eingesetzter Überspannungsableiter nach VDE 0675 ca. 2 kV beträgt. Der Überspannungsableiter muß ein Ableitvermögen gegen Erde von mindestens 5 kA (Stoßwelle 8/20) sowie eines nachfolgenden Netzstromes von einigen 10 A über eine Dauer von maximal 10 ms haben, ohne daß hierdurch die Ansprechspannung beeinträchtigt wird. Er muß schließlich den Netzfolgestrom nach maximal 10 ms löschen.

Mit der vorgenannten elektrischen Abstimmung des Fehlerstromschutzschalters auf die Überspannungsableiter und der Erfüllung der zugehörigen Randbedingungen der Überspannungsableiter ist gesichert, daß der Fehlerstromschutzschalter weder bei Stoßströmen, die im Ableitvermögen der üblichen, hier verwendeten Überspannungsableiter liegen, noch bei dem einem üblichen Ableitvorgang folgenden Netzfolgestrom vorzeitig abschaltet. Bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen verhindert der Fehlerstromschutzschalter, daß bei Isolationsfehlem am Verbraucher eine Berührungsspannung über den vorgesehenen Wert (ca. 50 bis 65 V) eintritt (Personenschutz). Die Überspannungsableiter bewirken den Isolationsschutz der Anlage, d. h. der spannungsführenden Leiter oder Anlageteile gegen das geerdete Gehäuse (nach der o. g. VDE-Vorschrift ist diese Überspannung auf ca. 2 kV zu begrenzen).

Bei der nach der Erfindung vorgesehenen elektrischen Anordnung der Überspannungsableiter nach dem Fehlerstromschutzschalter empfiehlt sich aus räumlichen und konstruktiven Gründen die Anordnung des Fehlerstromschutzschalters nahe der Eingangsseite (4) und die der Überspannungsableiter nahe der Ausgangsseite (5), wobei diese Teile baulich aufeinander abgestimmt sein können. Zwischen ihnen kann ein direkter, kabelloser Kontakt bestehen (nicht dargestellt). Eine gleiche Kontaktgabe kann auch zwischen Gehäuseeingang (4) und Fehlerstromschutzschalter (2), sowie zwischen den Überspannungsableitern (3) und der Erde (6) vorhanden sein. Hierzu haben die o. g. elektrischen Anschlußkontaktstellen jeweils eine solche Lage, daß mit dem Einbau der vorgenannten Elemente die jeweilige Kontaktgabe hergestellt wird.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeigt, wie ein Gehäuseteil (1') mit dem Fehlerstromschutzschalter (2) und ein weiteres Gehäuseteil (1") mit den Überspannungsableitern (3) zu einem gemeinsamen Gehäuse gemäß Ziffer (1) zusammengefaßt werden kann. Die allgemein mit (7' und 7") bezeichneten Kontaktreihen der Gehäuse (1', 1") sind in Art einer kammartigen Anschlußverbindung miteinander mechanisch und zugleich elektrisch zu koppeln, wodurch sicher die räumliche Zuordnung der Überspannungsableiter zum Fehlerstromschutzschalter gegeben ist. Außerdem ermöglicht diese Ausführungsform bei Vorhandensein eines Fehlerstromschutzschalters, der den Bedingungen des Anspruches 1 entspricht zunächst den alleinigen Einsatz des Fehlerstromschutzschalters (2) und ggfls. das spätere Hinzufügen, oder auch ein Auswechseln der Überspannungsableiter (3).

Fig. 3 zeigt ferner, daß jeder Überspannungsableiter gemäß Ziffer (3') für sich als Einschub in eine entsprechende Öffnung des Gehäuses (1") ausgebildet sein kann, wobei mit dem Einschieben zugleich die notwendigen elektrischen Kontakte hergestellt werden. Diese Einschubmöglichkeit besteht für jeden einzelnen der dort vorgesehenen Überspannungsableiter. Es versteht sich, daß diese Einschubmöglichkeit nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt ist.

Eine Variante der Einschubmöglichkeit zeigt Fig. 4. Hier sind sämtliche vorhandenen Überspannungsableiter -5-

Claims (7)

1. AT 394 285 B gemäß strichpunktierter Darstellung zusammen in eine entsprechende Öffnung des Gehäuses (1) einschiebbar, wobei ebenfalls mit dem Einschieben die elektrische Kontaktgabe erfolgt. Das Ausführungsbeispiel der Fig, 4 zeigt ferner schematisch die Ausgestaltung des Gehäuses mit einem Stecker mit Steckstiften (8) und einer Buchse mit Einstecköffnungen (9). Funktionell entsprechen die Steckstifte (8) der Eingangsseite (4) und die Einstecköffnungen (9) der Ausgangsseite (5), wie es an Hand des Ausführungsbeispieles lt. Fig. 1 und 2 im einzelnen erläutert ist. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind statt der gehäusefesten Stecker- und Buchsenanordnung gemäß Fig. 3 ein beweglicher Stecker mit Stiften (8') und eine bewegliche Buchse mit Einstecköffnungen (9') vorgesehen und über Leitungen mit dem Gehäuse (1) verbunden. Die Anordnungen nach den Fig. 4 und 5 eignen sich als Zwischen- oder Steckerteile, z. B. zum Schutz eines Verbrauchers in einer Anlage (Untermieter), zum Schutz in sogenannten fliegenden, d. h. provisorisch errichteten Bauten wie Zelte, Notunterkünfte und dergleichen. Gemäß Fig. 6 können in Richtung von der Eingangsseite (4) her dem Fehlerstromschutzschalter Sicherungsautomaten (10) vorgeschaltet sein. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigt zwei der Leiter, nämlich (LI und L2) mit je einem Überspannungsableiter bestehend aus einer scheibenförmigen Elektrode (11), die mit dem jeweiligen Leiter Kontakt hat und einer ebenfalls scheibenförmigen Elektrode (12), die von der ersten Elektrode (11) und dem Leiter (LI) durch einen Isolierteil (13) elektrisch getrennt ist. Der Isolierteil (13) kann aus einem Material bestehen, das bei Erhitzung durch den Lichtbogen (14) ein diesen nach außen drückendes Gas abgibt. Die Elektrode (12) ist mit der Erde (6) verbunden. PATENTANSPRÜCHE 1. Geräteanordnung zum Netzanschluß mit einem Fehlerstromschutzschalter und mit Überspannungsableitern, welche elektrisch zwischen den Netzleitem und der Erde, bzw. einer Potentialausgleichsschiene liegen, wobei von der Netzseite der Geräteanordnung her gesehen die Überspannungsableiter elektrisch hinter dem Fehlerstromschutzschalter vorgesehen sind und wobei erforderlichenfalls der Fehlerstromschutzschalter für 10 ms (d. h. bei 50 Hz Netzfrequenz für eine Halbperiode) abfallverzögert ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerstromschutzschalter (2) elektrisch so auf die zugehörigen Überspannungsableiter (3) abgestimmt ist, daß er den folgenden Bedingungen genügt: a) Bei von üblichen Überspannungsableitern (3) störungsfrei abzuleitenden Stoßströmen (mindestens 5 kA, 8/20) und netzfrequenten Folgeströmen von einigen 10 A, die maximal über eine Halbwelle von 10 ms Dauer über die Überspannungsableiter fließen, welche den Netzfolgestrom nach maximal 10 ms löschen, erfolgt durch den Fehlerstromschutzschalter keine Fehlauslösung, b) jedoch erfolgt durch den Fehlerstromschutzschalter bei relativ geringen Fehlerströmen, die ein Anwachsen der Berührungsspannung über den zulässigen Wert von 50 bis 65 V zur Folge haben, in der bzw. dem zu schützenden Anlage oder Verbraucher oder einem defekten Überspannungsableiter und Auslösezeiten größer als 10 ms (bezogen auf 50 Hz Netzfrequenz) eine Auslösung, daß die Überspannungsableiter keine eigene Abschaltvorrichtung aufweisen und daß der Fehlerstromschutzschalter (2) und die Überspannungsableiter (3) eine konstruktive oder bauliche Einheit bilden und daß zu ihrer Aufnahme ein Gehäuse (1; 1', 1") dient.
2. 2. Geräteanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerstromschutzschalter (2) und die Überspannungsableiter (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet sind.
3. 3. Geräteanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß entweder jeder Überspannungsableiter (3) für sich, oder alle Überspannungsableiter eines Gerätes zusammen als Einschub in das Gehäuse (1) bzw. einen das gemeinsame Gehäuse mitbildenden Gerätekasten ausgebildet sind, wobei das Gehäuse oder der Gerätekasten eine oder mehrere entsprechende Einschuböffnungen mit durch das Einschieben kontaktierten elektrischen Anschlußstellen aufweist
4. 4. Geräteanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuseteil (1') mit dem Fehlerstromschutzschalter (2) und ein weiteres Gehäuseteil (1") mit den Überspannungsableitern (3) vorgesehen und zu einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt sind. -6- AT 394 285 B
5. 5. Geräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch direkte elektrische Kontaktverbindungen (kabelloser Kontakt) in Form von Kontaktreihen (7', 7"), die in Art einer kammartigen Anschlußverbindung vorgesehen und miteinander mechanisch und zugleich elektrisch koppelbar sind zwischen Gehäuseeingang (4), Fehlerstromschutzschalter (2), Überspannungsableitern (3) und Gehäuseausgang (5), 5 bzw. zwischen den Gehäuseteilen (1‘, 1"), wobei die elektrischen Anschlüsse der vorgenannten Elemente, bzw. Teile in Lage und Abstand zueinander entsprechend abgestimmt bzw. angepaßt (adaptiert) sind.
6. 6. Geräteanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der elektrischen Ausgangsklemme (7') des Fehlerstromschutzschalters (2), daß die Überspannungsableiter (3) mit entsprechend 10 ausgebildeten Anschlüssen (7") nachträglich oder auswechselbar daran anschließbar sind.
7. 7. Geräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Steckerstifte (8, 8') und Einstecköffnungen (9,9') von Steckern bzw. Buchsen im Gehäuse vorgesehen oder durch Zuleitung mit ihm verbunden sind, wobei die Stecker (8,8') die netzseitigen Eingangskontakte (4) und die Stecköffnungen 15 (9,9') die anlage- oder geräteseitigen Kontakte (5) bilden und daß ein Erdanschluß (6) vorgesehen ist. 20 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -7-