Beschreibung

Fehlerstromschutzschalter sowie Verfahren zum Durchfuhren eines Selbsttestes eines Fehlerstromschutzschalters

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter, aufweisend einen Summenstromwandler, eine Auswerteelektronik, einen ersten Schaltkontakt in einem ersten Stromzweig einen zweiten Schaltkontakt in einem zweiten Strom- zweig, eine Schaltmechanik zur öffnung der Schaltkontakte, sowie eine Steuereinheit, die über eine Steuerleitung mit dem Summenstromwandler verbunden ist, und eine Prufungseinrich- tung, mit einem Prufwiderstand und einer Pruftaste, zur Erzeugung eines definierten Fehlerstromes. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Durchfuhren eines Selbsttestes eines Fehlerstromschutzschalters, aufweisend einen Summenstromwandler, eine Auswerteelektronik, einen ersten Schaltkontakt in einem ersten Stromzweig und einen zum ersten Schaltkontakt parallel angeordneten weiteren ersten Schalt- kontakt, einen zweiten Schaltkontakt in einem zweiten Stromzweig und einen zum zweiten Schaltkontakt parallel angeordneten weiteren zweiten Schaltkontakt, eine Schaltmechanik, sowie eine Steuereinheit, die über eine Steuerleitung mit dem Summenstromwandler verbunden ist, und eine Prufungseinrich- tung, mit einem Prufwiderstand und einer Pruftaste, zur Erzeugung eines definierten Fehlerstromes.

Fehlerstromschutzschalter können Erdschlussstrome erfassen und trennen bei der Erfassung eines Erdschlussstromes alle mit dem Fehlerstromschutzschalter verbundenen Stromleiter eines zu schutzenden Stromkreises. Fehlerstromschutzschalter sind zwischen einer Spannungsversorgung und einer zu versorgenden Last geschaltet. Ein Differenzstromschutzschalter ist ein Fehlerstromschutzschalter.

Zur Sicherstellung der ordnungsgemäßen Funktion des Fehlerstromschutzschalters ist in gewissen Zeitabstanden ein Test der Funktionsfahigkeit des Fehlerstromschutzschalters durch-

zufuhren. Dabei wird überprüft, ob die Auslosefunktion des Fehlerstromschutzschalters in Takt ist.

Die überprüfung erfolgt in der Regel durch einen Benutzer. Dieser druckt hierzu eine im Fehlerstromschutzschalter integ- rierte Pruftaste einer Prufeinrichtung. Dabei wird im Fehlerstromschutzschalter ein definierter Fehlerstrom erzeugt, der diesen zum Auslosen bringt.

Dieses Verfahren birgt jedoch zwei entscheidende Nachteile. Der regelmäßig durchzuführende Test wird oftmals nicht angestoßen, weil der Benutzer dies vergisst. Ferner werden bei Prüfung der Auslosefunktion die Verbraucher, d.h. die nachgeschaltete Last, temporar vom Stromkreis getrennt, was in vielen Fallen nicht gewünscht ist, weil die Last bzw. die AnIa- ge, in der der Fehlerstromschutzschalter integriert ist, dann nicht verfugbar ist.

Daher ist ein Fehlerstromschutzschalter wünschenswert, der die ordnungsgemäße Funktion aller seiner, zum Auslosen not- wendigen Komponenten selbststandig in regelmäßigen Abstanden prüft, ohne dabei den Stromkreis zu unterbrechen.

Eine Möglichkeit, einen Fehlerstromschutzschalter mit Selbsttestfunktion zu realisieren, ist in der EP 1 562 213 Bl of- fenbart . Bei der dort beschriebenen Anordnung werden wahrend des Selbsttests Kontaktpaare geschlossen, die einen Bypass zu den eigentlichen Schaltkontakten darstellen und die Versorgung der Verbraucher wahrend des Tests sicherstellen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass sich durch diese zusatz- liehen Kontaktpaare der Platzbedarf und auch die Kosten des

Fehlerstromschutzschalters erhohen, da neben dem relativ teurem Kontaktmaterial auch ein zusatzlicher Stellantrieb zum Schließen und Offnen dieser Hilfskontakte erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen konstruktiv einfachen, kompakten und kostengünstig herzustellenden Fehlerstromschutzschalter zu schaffen, der die ordnungsgemäße Funktion aller seiner, zum Auslosen notwendigen Komponenten

selbststandig in regelmäßigen Abstanden prüft, ohne dabei den oder die abgesicherten Stromkreis (e) zu unterbrechen. Ferner soll ein einfaches und kostengünstig durchfuhrbares Verfahren zur selbststandigen überprüfung der Funktionstatigkeit eines Fehlerstromschutzschalters geschaffen werden.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemaß durch einen Fehlerstromschutzschalter mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Durchfuhren eines Selbsttestes eines Fehlerstromschutzschalters gemäß dem Patentanspruch 9 gelost. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspruchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung. Merkmale und Details die im Zusammenhang mit dem Fehlerstromschutzschalter beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Durchfuhren eines Selbsttestes eines Fehlerstromschutzschalters, und jeweils umgekehrt.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Fehlerstromschutzschalter, aufweisend einen Summen- stromwandler, eine Auswerteelektronik, einen ersten Schaltkontakt in einem ersten Stromzweig einen zweiten Schaltkontakt in einem zweiten Stromzweig, eine Schaltmechanik zur öffnung der Schaltkontakte, sowie eine Steuereinheit, die über eine Steuerleitung mit dem Summenstromwandler verbunden ist, und eine Prufungseinrichtung, mit einem Prufwiderstand und einer Pruftaste, zur Erzeugung eines definierten Fehlerstromes, bei dem in dem ersten Stromzweig parallel zum ersten Schaltkontakt ein weiterer erster Schaltkontakt und in dem zweiten Stromzweig parallel zum zweiten Schaltkontakt ein weiterer zweiter Schaltkontakt vorgesehen sind, die jeweils über die Schaltmechanik geöffnet werden können, wobei eine erste Verklinkungseinheit zur Fixierung des ersten und des zweiten Schaltkontaktes und eine Schaltaktorik zur Steuerung der ersten Verklinkungseinheit vorgesehen sind, wobei eine zweite Verklinkungseinheit zur Fixierung des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes und eine zweite Schaltaktorik zur Steuerung der zweiten Verklinkungseinheit

vorgesehen sind, und wobei Uberprufungsmittel vorgesehen sind, die die Position der Schaltkontakte und der weiteren Schaltkontakte feststellen können, gelost.

Ein derartiger Fehlerstromschutzschalter ist konstruktiv einfach, kompakt und kostengünstig herzustellen, und kann die ordnungsgemäße Funktion aller seiner, zum Auslosen notwendigen Komponenten selbststandig in regelmäßigen Abstanden prüfen, ohne dabei den oder die abgesicherten Stromkreis (e) zu unterbrechen.

Kern der Erfindung ist die Aufteilung der Schaltkontakte in je ein Schaltkontaktpaar pro Stromzweig, wodurch beim Selbsttest je ein Schaltkontakt eines Schaltkontaktpaares geschlos- sen bleiben kann, damit der Stromkreis nicht unterbrochen wird. Dadurch sind alle zur Auslosung notwenigen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters, wie zum Beispiel die Schaltkontakte, der Summenstromwandler, die Auswerteelektronik oder die Schaltmechanik, manuell oder automatisch prufbar, ohne dass beim Selbsttest die Last vom Netz getrennt werden muss. Die Anzahl der notwendigen Bauteile und Elemente ist dabei geringer als bei einer Losung mit einem Bypass, da im Gegensatz zu der Bypasslosung kein zusatzlicher zweiter Stellantrieb erforderlich ist. Dadurch lassen sich Kosten sparen und der Fehlerstromschutzschalter kann kompakter aufgebaut werden .

In jedem Stromzweig ist parallel zu einem ersten Schaltkontakt ein weiterer Schaltkontakt vorgesehen. Sind mehr als zwei Stromzweige vorgesehen, ist in jedem Stromzweig ein parallel geschaltetes Schaltkontaktpaar vorgesehen. Bei Durchfuhrung eines Selbsttest des Fehlerstromschutzschalters testet die Steuereinheit des Fehlerstromschutzschalters nacheinander jeweils einen Schaltkontakt eines Schaltkontaktpaares. So kann die Steuereinheit bei der Durchfuhrung des Selbsttest zunächst den ersten Schaltkontakt des ersten Schaltkontaktpaares und den zweiten Schaltkontakt des zweiten Schaltkontaktpaares in der geschlossenen Position fixieren, so dass

über diese beiden Schaltkontakte von der Spannungsversorgung Strom zu der Lastseite fließen kann. Tritt ein Fehlerstrom auf, so öffnet die Schaltmechanik den weiteren ersten Schaltkontakt des ersten Schaltkontaktpaares und den weiteren zwei- ten Schaltkontakt des zweiten Schaltkontaktpaares. Die Uber- prufungsmittel stellen fest, ob die Schaltmechanik die weiteren Schaltkontakte wirklich geöffnet hat und somit die weiteren Schaltkontakte einen realen Fehlerstrom unterbrechen können. Nach der überprüfung der weiteren Schaltkontakte uber- prüft die Steuereinheit die Schaltkontakte. Hierzu werden zunächst alle Schaltkontakte geschlossen. Dann werden der erste weitere Schaltkontakt und der zweite weitere Schaltkontakt in der geschlossenen Position fixiert, so dass über den ersten weiteren Schaltkontakt und den zweiten weiteren Schaltkontakt von der Spannungsversorgung Strom zu der Lastseite fließen kann. Tritt ein Fehlerstrom auf, so öffnet die Schaltmechanik den ersten Schaltkontakt und den zweiten Schaltkontakt. Die Uberprufungsmittel stellen fest, ob die Schaltmechanik den ersten Schaltkontakt und den zweiten Schaltkontakt wirklich geöffnet hat und somit der erste Schaltkontakt und der zweite Schaltkontakt einen realen Fehlerstrom unterbrechen können. Das Schließen aller Schaltkontakte kann von einem einzigen Stellantrieb erfolgen. Zum Fixieren der Schaltkontakte und der weiteren Schaltkontakte ist jeweils eine Verklinkungsein- heit vorgesehen, die jeweils über entsprechende Schaltaktoriken geschlossen werden können. Die Schaltaktoriken werden von der Steuereinheit angesteuert.

Die Uberprufungsmittel können gesondert in dem Fehlerstrom- schutzschalter angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist ein Fehlerstromschutzschalter, bei dem die Uberprufungsmittel Teil der Steuereinheit sind. Die Uberprufungsmittel werten die Bewegung der Schaltkontakte bzw. der weiteren Schaltkontakte aus bzw. stellen fest, ob die Schaltmechanik bei Auf- treten eines Fehlerstromes die zu überprüfenden Schaltkontakte geöffnet hat oder nicht. Sind die überprüften Schaltkontakte bzw. die überprüften weiteren Schaltkontakte nach Auftreten eines Fehlerstromes geöffnet, ist dies ein Indiz da-

für, dass samtliche Komponenten, die zur Auslosung des Fehlerstromschutzschalters und damit zur Unterbrechung des Stromkreises erforderlich sind, funktionieren. Stellen die Uberprufungsmittel fest, dass die überprüften Schaltkontakte bzw. die überprüften weiteren Schaltkontakte nach Auftreten eines Fehlerstromes geschlossen sind, ist das ein Indiz dafür, dass ein Fehler in dem Fehlerstromschutzschalter vorliegt. Dabei kann der Fehler in dem Summenstromwandler, der Auswerteelektronik, der Schaltmechanik oder auch in den Schaltkontakten bzw. den weiteren Schaltkontakten vorliegen. Sind die Kontakte des ersten oder zweiten Schaltkontaktes miteinander verschweißt, so kann/können der oder die Schaltkontakt (e) nicht bewegt werden, so dass der Fehler an dem ersten oder zweiten Schaltkontakt selbst vorliegt. Dieser Fehler an dem ersten oder zweiten Schaltkontakt kann dadurch festgestellt werden, dass die weiteren Schaltkontakte ebenfalls überprüft werden. Tritt bei der überprüfung der weiteren Schaltkontakte kein Fehler auf, so ist dies ein Indiz dafür, dass Summenstromwandler, Auswerteelektronik und Schalt- mechanik funktionieren. Wird bei der überprüfung der weiteren Schaltkontakte der Stromkreis nicht unterbrochen, kann der Fehler nur an den weiteren Schaltkontakten selbst liegen, wenn bei der überprüfung des ersten und des zweiten Schaltkontaktes zuvor kein Fehler festgestellt wurde. D.h., dies ist ein Indiz dafür, dass eines oder beide der weiteren Schaltkontakte verschweißt sind.

Bevorzugt ist ein Fehlerstromschutzschalter, bei dem die Uberprufungsmittel wenigstens einen ersten Kontaktschalter aufweisen, der mit der Steuereinheit und dem weiteren ersten sowie dem weiteren zweiten Schaltkontakt verbunden ist. Ist der erste Kontaktschalter geöffnet, ist dies beispielsweise ein Anzeichen dafür, dass der weitere erste sowie der weitere zweite Schaltkontakt nach dem Auslosen durch die Schaltmecha- nik geöffnet sind und damit samtliche zur Auslosung erforderlichen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters funktionieren. Ist der erste Kontaktschalter geschlossen, hat zumindest einer der weiteren Schaltkontakte oder eine weitere Komponen-

te des Fehlerstromschutzschalters nicht funktioniert. Ob der erste Kontaktschalter geöffnet oder geschlossen ist, wird durch die Uberprufungsmittel festgestellt. Der erste Kontaktschalter ermöglicht die überprüfung aller Komponenten des Fehlerstromschutzschalters außer des ersten und des zweiten Schaltkontaktes .

Bevorzugt ist ferner ein Fehlerstromschutzschalter, bei dem die Uberprufungsmittel wenigstens einen zweiten Kontaktschal- ter aufweisen, der mit der Steuereinheit und dem ersten sowie dem zweiten Schaltkontakt verbunden ist. Der zweite Kontaktschalter ermöglicht die überprüfung aller Komponenten des Fehlerstromschutzschalters außer des ersten weiteren und des zweiten weiteren Schaltkontaktes. Ist der zweite Kontakt- Schalter geöffnet, ist dies beispielsweise ein Anzeichen dafür, dass der erste sowie der zweite Schaltkontakt nach dem Auslosen durch die Schaltmechanik geöffnet sind und damit samtliche zur Auslosung erforderlichen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters funktionieren. Ist der zweite Kon- taktschalter geschlossen, hat zumindest einer der Schaltkontakte oder eine weitere Komponente des Fehlerstromschutzschalters nicht funktioniert. Ob der zweite Kontaktschalter geöffnet oder geschlossen ist wird ebenfalls durch die Uberprufungsmittel festgestellt.

Der Fehlerstromschutzschalter weist bevorzugt einen Stellantrieb auf, über den die Steuereinheit den ersten und den zweiten Schaltkontakt und den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt bewegen kann. Sind bei der Durch- fuhrung des Selbsttestes des Fehlerstromschutzschalters zunächst die weiteren Schaltkontakte überprüft worden und sind diese nach der überprüfung geöffnet, können diese durch den Stellantrieb wieder geschlossen werden. In der geschlossenen Stellung wird ein Strom über die weiteren Schaltkontakte von der Spannungsversorgung zu der Lastseite geleitet. Werden die weiteren Schaltkontakte fixiert und die Schaltkontakte überprüft, können diese ebenfalls durch den gleichen Stellantrieb geschlossen werden. Tritt kein definierter Fehlerstrom auf,

sondern ein realer Fehlerstrom werden alle Schaltkontakte geöffnet, wenn der Fehlerstromschutzschalter richtig funktioniert. Dann können durch den einen Stellantrieb alle Schaltkontakte wieder geschlossen werden. Dabei kann der Stellan- trieb die Schaltkontakte nach Ablauf einer bestimmbaren Zeitspanne automatisch schließen.

Ferner ist ein Fehlerstromschutzschalter bevorzugt, bei dem die Auswerteelektronik mit der Steuereinheit verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, dass während des Selbsttestes des Fehlerstromschutzschalters dieser auch einen realen Fehlerstrom feststellen kann. In diesem Fall werden die Verklin- kungseinheiten 6, 10 mittels der jeweiligen Schaltaktoriken 5, 7 wieder in die Ursprungslage gebracht. Die Schaltmechanik kann dann alle Schaltkontakte öffnen und somit den Stromkreis unterbrechen .

In einer bevorzugten Ausführungsform des Fehlerstromschutzschalters weist dieser eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Eingabeeinrichtung auf. Die Anzeigeeinrichtung und/oder die Eingabeeinrichtung sind mit der Steuereinheit des Fehlerstromschutzschalters verbunden. Durch die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise der Zustand des Fehlerstromschutzschalters angezeigt werden. So kann beispielsweise angezeigt wer- den: „Selbsttest erfolgreich", Fehlerstromschutzschalter betriebsbereit" „Fehlerstromschutzschalter defekt", etc.. Die Eingabeeinrichtung kann Bedienelemente aufweisen, über die beispielsweise der automatische Selbsttest des Fehlerstromschutzschalters aktiviert oder gesperrt werden kann.

Des Weiteren ist ein Fehlerstromschutzschalter bevorzugt, bei dem zur Erzeugung eines definierten Fehlerstromes der Summen- stromwandler wenigstens eine zweite Sekundärwicklung aufweist oder ein paralleler Stromschluss zur Prüfeinrichtung vorgese- hen ist. D.h., neben einer Primärwicklung kann der Summen- stromwandler wenigstens eine zweite Sekundärwicklung, die einen definierten Fehlerstrom erzeugen kann, aufweisen. Anstatt der zweiten Sekundärwicklung kann ein Stromanschluss

parallel zur Prüfeinrichtung vorgesehen sein, über den ein definierter Fehlerstrom eingespeist werden kann. An den Stromanschluss kann beispielsweise ein Relais zur Erzeugung des definierten Fehlerstromes angeordnet sein.

Gemäß des zweiten Aspektes der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Durchfuhren eines Selbsttestes eines Fehlerstromschutzschalters, aufweisend einen Summenstromwand- ler, eine Auswerteelektronik, einen ersten Schaltkontakt in einem ersten Stromzweig und einen zum ersten Schaltkontakt parallel angeordneten weiteren ersten Schaltkontakt, einen zweiten Schaltkontakt in einem zweiten Stromzweig und einen zum zweiten Schaltkontakt parallel angeordneten weiteren zweiten Schaltkontakt, eine Schaltmechanik, sowie eine Steu- ereinheit, die über eine Steuerleitung mit dem Summenstrom- wandler verbunden ist, und eine Prufungseinrichtung, mit einem Prufwiderstand und einer Pruftaste, zur Erzeugung eines definierten Fehlerstromes, gelost, wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) Erzeugen eines Signals zum Schließen einer ersten Verklin- kungseinheit durch die Steuereinheit und senden dieses Sig ^¬ nals an eine erste Schaltaktorik; b) Schließen der ersten Verklinkungseinheit durch die erste Schaltaktorik, so dass die erste Verklinkungseinheit den ers- ten und den zweiten Schaltkontakt geschlossen halt; c) Erzeugung eines definierten Fehlerstromes durch die Steuereinheit über die Steuerleitung; d) Offnen des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes durch die Schaltmechanik, bei Feststellung eines Fehlerstromes durch die Auswerteelektronik, die den Summenstromwandler überwacht; e) Feststellung der Position des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes und damit der Funktion dieser Schaltkontakte durch Uberprufungsmittel .

Zu Beginn des Selbsttestes des Fehlerstromschutzschalters er ^¬ zeugt die Steuereinheit ein Signal zum Schließen einer ersten Verklinkungseinheit, die in Wirkverbindung zu dem ersten und

dem zweiten Schaltkontakt steht. Dieses Schließsignal sendet die Steuereinheit an eine erste Schaltaktorik, die zur Ansteuerung der ersten Verklinkungseinheit ausgebildet ist. Die erste Schaltaktorik schließt nach dem Empfang des Schließsig- nals die erste Verklinkungseinheit. Im geschlossenen Zustand halt die erste Verklinkungseinheit den ersten und den zweiten Schaltkontakt geschlossen. D.h., die geschossen Schaltkontakte sorgen dafür, dass die Stromzufuhr von der Spannungsversorgung zu der Lastseite gewahrleistet wird. Bei Auftreten eines Fehlerstromes kann die Schaltmechanik den ersten und den zweiten Schaltkontakt nicht offnen, da die erste Verklinkungseinheit dies unterbindet. Im nächsten Schritt erzeugt die Steuereinheit über die Steuerleitung zur Durchfuhrung des Selbsttestes einen Fehlerstrom. Die Schaltmechanik versucht nach Feststellung eines Fehlerstromes durch die Auswerteelektronik, die den Summenstromwandler überwacht, alle Schaltkontakte zu offnen, kann aber nur den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt offnen, da der erste und der zweite Schaltkontakt durch die erste Verklinkungsein- heit fixiert sind. Zur überprüfung, ob die Schaltmechanik den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt geöffnet hat, sind Uberprufungsmittel vorgesehen. Diese stellen fest, ob die öffnung erfolgreich war oder nicht.

Durch dieses Verfahren kann einfach und schnell festgestellt werden, ob der weitere erste und der weitere zweite Schaltkontakt sowie die weiteren Komponenten, die zur Auslosung der Schaltkontakte erforderlich sind, voll funktionsfähig sind. Bei diesem Verfahren bleibt jeweils ein Schaltkontakt eines Stromzweiges geschlossen, so dass bei der überprüfung der

Funktionsfahigkeit der jeweils anderen Schaltkontakte jedes Stromzweiges der Stromkreis nicht unterbrochen wird. Dadurch sind alle zur Auslosung notwenigen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters prufbar, ohne das bei dem Selbsttest die verbundene Last vom Stromnetz getrennt werden muss.

Bei diesem Verfahren können wahlweise der erste und der zweite Schaltkontakt oder der erste weitere und der zweite weite-

re Schaltkontakt zuerst überprüft werden. Weist der Fehlerstromschutzschalter mehr als zwei Schaltkontaktpaare auf, können die entsprechenden Schaltkontakte nacheinander überprüft werden, wobei alle Schaltkontakte die nicht überprüft werden geschlossen werden.

Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, dass durch folgende weitere Schritte gekennzeichnet ist: f) Erzeugen eines Signals durch die Steuereinheit zum Schlie- ßen des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes und senden dieses Signals an einen Stellantrieb, falls von der Steuereinheit festgestellt worden ist, dass die Schaltmechanik die den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt geöffnet hat; g) Schließen des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes durch den Stellantrieb: h) Erzeugen eines Signals durch die Steuereinheit zum Offnen der ersten Verklinkungseinheit und Senden des Signals an die erste Schaltaktorik; i) Offnen der ersten Verklinkungseinheit durch die erste

Schaltaktorik, so dass die erste Verklinkungseinheit eine Bewegung des ersten und des zweiten Schaltkontaktes ermöglicht; j) Erzeugen eines Signals zum Schließen einer zweiten Verklinkungseinheit durch die Steuereinheit und senden dieses Signals an eine zweite Schaltaktorik; k) Schließen der zweiten Verklinkungseinheit durch die zweite Schaltaktorik, so dass die zweite Verklinkungseinheit den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt geschlossen halt; 1) Erzeugung eines definierten Fehlerstromes durch die Steuereinheit über die Steuerleitung; m) Offnen des ersten und des zweiten Schaltkontaktes durch die Schaltmechanik, bei Feststellung eines Fehlerstromes durch die Auswerteelektronik, die den Summenstromwandler überwacht; n) Feststellung der Position des ersten und des zweiten Schaltkontaktes und damit der Funktion dieser Schaltkontakte durch die Uberprufungsmittel .

Der weitere erste und der weitere zweite Schaltkontakt sind durch die Schaltmechanik geöffnet worden und müssen zunächst wieder geschlossen werden. D.h., um nach der überprüfung des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes auch den ersten und den zweiten Schaltkontakt zu überprüfen, erzeugt die Steuereinheit ein Signal zum Schließen des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes und sendet dieses Signal an einen Stellantrieb, falls von der Steuereinheit festgestellt worden ist, dass die Schaltmechanik den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt geöffnet hat. Nach dem Empfang des Schließsignals schließt der Stellantrieb den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt. In einen nachfolgenden Schritt erzeugt die Steuereinheit ein Signal zum Offnen der ersten Verklinkungs- einheit und sendet das Signal an die erste Schaltaktorik. Da die erste Verklinkungseinheit noch in der geschlossenen Stellung ist, muss diese erst geöffnet werden, damit diese die Bewegung des ersten und des zweiten Schaltkontaktes nicht unterbinden kann. Nach dem Empfang des Offnungssignals öffnet die erste Schaltaktorik die erste Verklinkungseinheit, so dass die erste Verklinkungseinheit eine Bewegung des ersten und des zweiten Schaltkontaktes ermöglicht. Dann erzeugt die Steuereinheit ein Signal zum Schließen einer zweiten Verklinkungseinheit. Diese zweite Verklinkungseinheit ermöglicht das Fixieren des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes. Hierzu sendet die Steuereinheit das Schließsignal an eine zweite Schaltaktorik, die die zweite Verklinkungseinheit ansteuert. Nach dem Empfang des Schließsignals schließt die zweite Schaltaktorik die zweite Verklinkungseinheit, so dass die zweite Verklinkungseinheit den weiteren ersten und den weiteren zweiten Schaltkontakt geschlossen halt. Dann erzeugt die Steuereinheit über die Steuerleitung erneut einen definierten Fehlerstrom. Daraufhin öffnet, bei Feststellung des Fehlerstromes durch die Auswerteelektronik, die den Sum- menstromwandler überwacht, die Schaltmechanik den ersten und den zweiten Schaltkontakt. Die Uberprufungsmittel stellen fest, ob der erste und der zweite Schaltkontakt tatsachlich

geöffnet worden und die Schaltkontakte voll funktionsfähig sind.

Dabei ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Feststellung der Position des weiteren ersten und des weiteren zweiten

Schaltkontaktes durch wenigstens einen ersten Kontaktschalter der Uberprufungsmittel erfolgt und bei dem die Feststellung der Position des ersten und des zweiten Schaltkontaktes durch wenigstens einen zweiten Kontaktschalter der Uberprufungsmit- tel erfolgt. Ein geöffneter Kontaktschalter ist ein Anzeichen dafür, dass der erste sowie der zweite Schaltkontakt bzw. der weitere erste sowie der weitere zweite Schaltkontakt nach dem Auslosen durch die Schaltmechanik geöffnet sind und damit samtliche zur Auslosung erforderlichen Komponenten des Feh- lerstromschutzschalters funktionieren. Ist einer der Kontaktschalter geschlossen, hat zumindest einer der Schaltkontakte oder eine weitere Komponente des Fehlerstromschutzschalters nicht funktioniert. Ob der erste Kontaktschalter oder der zweite Kontaktschalter geöffnet oder geschlossen sind, wird durch die Uberprufungsmittel festgestellt. Der erste Kontaktschalter ermöglicht die überprüfung aller Komponenten des Fehlerstromschutzschalters außer des ersten und des zweiten Schaltkontaktes. Der zweite Kontaktschalter ermöglicht die überprüfung aller Komponenten des Fehlerstromschutzschalters außer des weiteren ersten und des weiteren zweiten Schaltkontaktes. Ist festgestellt worden, dass der zweite Kontaktschalter geöffnet ist, so kann festgestellt werden, dass der erste sowie der zweite Schaltkontakt sowie samtliche zur Auslosung erforderlichen Komponenten des Fehlerstromschutzschal- ters funktionieren. Wird nachfolgend durch die Uberprufungsmittel festgestellt, dass der erste Kontaktschalter nach Auftritt eines definierten Fehlerstromes geschlossen ist, ist dies ein Anzeichen, dass einer der beiden weiteren Schaltkontakte, d.h. der weitere erste oder der weitere zweite Schalt- kontakt, nicht funktioniert. Diese können beispielsweise verschweißt sein.

Des Weiteren ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem zusatzlich nach erfolgtem Selbsttest die Steuereinheit mittels eines Stellantriebes die Schaltkontakte schließt und den Schaltaktoriken ein Signal zum Offnen der Verklinkungseinheiten sen- det, und bei dem die Schaltaktoriken nach Empfang des Signals die Verklinkungseinheiten offnen, so dass die Verklinkungseinheiten eine Bewegung der Schaltkontakte ermöglichen. Durch diese Verfahrensschritte wird der Normalzustand des Fehlerstromschutzschalters wieder hergestellt. Im Normalzustand sind alle Schaltkontakte geschlossen, so dass über die

Schaltkontakte ein Strom von einer angeschlossenen Spannungsversorgung zu einer nachgeschalteten Last fließen kann. Nach der Durchfuhrung des Selbsttests sendet die Steuereinheit ein Schließsignal an den Stellantrieb, der dann alle Schaltkon- takte schließt. Ferner sendet die Steuereinheit ein Signal zum Offnen der Verklinkungseinheiten an die Schaltaktoriken. Nach dem Empfang dieses Signals offnen die Steuereinheiten die Verklinkungseinheiten, so dass kein Schaltkontakt mehr in der geschlossenen Position fixiert ist. D.h., die Verklin- kungseinheiten ermöglichen daraufhin wieder eine Bewegung der Schaltkontakte, so dass diese bei Auftritt eines realen Fehlerstroms offnen können.

Das Auslosen des Selbsttests kann manuell erfolgen. Hierzu kann von einem Nutzer die Pruftaste der Prufungseinrichtung betätigt werden, so dass die Steuereinheit den Selbsttest beginnt. Besonders bevorzugt fuhrt die Steuereinheit den Selbsttest wiederholt automatisch durch. D.h., in bestimmten Abstanden fuhrt der Fehlerstromschutzschalter den Selbsttest selbststandig durch und überprüft seine eigene Funktionsfa- higkeit. Dabei kann das Prufungsintervall festgelegt werden. Es ist aber auch denkbar, dass der Fehlerstromschutzschalter in unregelmäßigen Abstanden einen Selbsttest initiiert.

Ferner kann vorgesehen sein, dass bei Feststellung eines realen Fehlerstromes durch die Auswerteelektronik die Steuereinheit die Schaltaktoriken anweist die Verklinkungseinheiten zu offnen, so dass die Schaltmechanik alle Schaltkontakte off-

net. Dies ist dann entscheidend, wenn gerade ein Selbsttest durchgeführt wird. Bei dem Selbsttest verhindert eine der Verklinkungseinheiten, dass der Stromkreis unterbrochen wird. Bei Auftritt eines realen ungewollten Fehlerstromes müssen aber alle Schaltkontakte durch die Schaltmechanik geöffnet werden, damit der Stromkreis unterbrochen wird. Daher sendet die Steuereinheit ein Offnungssignal an alle Schaltaktoriken, so dass diese die wirkverbundenen Verklinkungseinheiten offnen. Daraufhin öffnet die Schaltmechanik alle Schaltkontakte und unterbricht den Stromkreis. Hierdurch wird die Funktions- fahigkeit des Fehlerstromschutzschalters auch wahrend der Durchfuhrung eines Selbsttestes sicher gestellt.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit alle Schaltkontakte nach Feststellung eines Fehlerstromes nach einer bestimmbaren Zeitspanne automatisch mittels des Stellantriebes schließt. Nach Unterbrechung des Stromkreises und Behebung der Fehlerquelle soll der Fehlerstromschutzschalter in der Regel wieder seine Funktion aufnehmen. So kann der Fehlerstromschutzschalter derart programmiert sein, dass nach Ablauf einer bestimmbaren Zeitspanne nach Feststellung eines Fehlerstromes die Steuereinheit alle Schaltkontakte automatisch mittels des Stellantriebes schließt. Hierdurch wird sichergestellt, dass nicht vergessen wird den Fehlerstrom- schutzschalter richtig einzustellen.

Durch den Stellantrieb kann die Steuereinheit die Schaltkontakte nach Beendigung des Funktionstestes des Fehlerstromschutzschalters wieder zurück in ihre geschlossenen Ausgangspositionen bewegen. Nach der Zuruckfuhrung der Schaltkontakte in ihre Ausgangspositionen werden auch die Verklinkungseinheiten derart bewegt, dass sie eine Bewegung der Schaltkontakte ermöglichen.

Das Ergebnis der überprüfung kann auf einer Anzeigeeinrich- tung dargestellt werden. So kann der aktuelle Zustand des Fehlerstromschutzschalters, wie beispielsweise „Selbsttest erfolgreich", „Fehlerstromschutzschalter betriebsbereit", „Fehlerstromschutzschalter defekt", oder Ahnliches, auf der

Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Ferner kann die Anzeigeeinrichtung neben der optischen Anzeige eine akustische Anzeige durchfuhren, insbesondere wenn ein Fehler gefunden wurde. über eine Eingabeeinrichtung kann der Fehlerstromschutz- Schalter ferner programmiert werden. So können Bedienelemente vorgesehen sein, über die die Steuereinheit programmiert werden kann. So kann beispielsweise der automatische Selbsttest aktiviert oder gesperrt werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn zur Durchfuhrung des Verfahrens der Fehlerstromschutzschalter gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.

Die Erfindung wird nun anhand eines nicht ausschließlichen Ausfuhrungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, naher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 ein Blockschaltbild eines Fehlerstromschutzschalters .

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Fehlerstromschutzschalters 30. Der Grundaufbau ist identisch mit einem herkömmlichen Fehlerstromschutzschalter, bestehend aus einem Summen- stromwandler 18, einer Auswerteelektronik 12 und einer Schaltmechanik/Schaltmechanik 3. Die Schaltkontakte 1, 1', 2, 2' sind jedoch jeweils doppelt ausgeführt, d.h. zu jedem Schaltkontakt 1, 2 existiert ein paralleler weiterer Schaltkontakt 1' . 2' . Alle Schaltkontakte können im Fall einer Auslosung von der Schaltmechanik 3 gemeinsam geöffnet werden.

Um der normativen Forderung einer Prüfeinrichtung gerecht zu werden, ist ein Pruftaster 14 und ein Prufwiderstand 13 vorgesehen, womit ein definierter Fehlerstrom erzeugt werden kann, der das Gerat auslost.

Zur Realisierung des Selbsttests ist eine Steuereinheit 11 vorgesehen, die über die Steuerleitung 15 einen oder verschieden hohe Fehlerstrome erzeugen kann. Dies kann durch

eine zusatzliche Sekundärwicklung am Summenstromwandler 18 oder als paralleler Anschluss zur Prüfeinrichtung 13, 14 aufgebaut sein.

Ferner sind zwei Verklinkungseinheiten 6, 10 vorgesehen, die jeweils einen Schaltkontakt 1 und 2 oder 1' und 2' jedes Stromzweiges im geschlossenen Zustand halten können. Im normalen Betriebszustand sind beide Verklinkungseinheiten 6, 10 geöffnet, damit alle Schaltkontakte 1, 1', 2, 2' unbeein- flusst offnen können.

Wird von der Steuereinheit 11 ein Selbsttest durchgeführt, so wird als erster Schritt von dieser, mittels einer einfachen ersten Schaltaktorik 5 die erste Verklinkungseinheit 10 ge- schlössen. Im Anschluss erzeugt die Steuereinheit 11 über die Steuerleitung 15 einen Fehlerstrom, der den Fehlerstromschutzschalter 30 zum Auslosen bringen muss. Die weiteren Schaltkontakte 1', 2' werden durch die Schaltmechanik 3 geöffnet. über die Schaltkontakte 1, 2 bleibt dabei der Strom- kreis geschlossen. über den oder mehrere erste (n) Kontaktschalter 8 kann die Steuereinheit 11 feststellen, ob die Auslosung erfolgreich war. Im nächsten Schritt schließt die Steuereinheit 11 über den Stellantrieb 4 alle Schaltkontakte und lost über die erste Schaltaktorik 5 die erste Verklin- kungseinheit 10. Nun werden durch die Steuereinheit 11 über die zweite Schaltaktorik 7 und die zweite Verklinkungseinheit 6 die weiteren Schaltkontakte 1', 2' fixiert und erneut Fehlerstrom generiert, der ein Auslosen des Fehlerstromschutzschalters 30 bewirkt. über die weiteren Schaltkontakte 1', 2' bleibt dabei der Stromkreis geschlossen. Das ordnungsgemäße Offnen der Schaltkontakte 1, 2 stellt die Steuereinheit 11 über den oder mehrere zweite (n) Kontaktschalter 9 fest.

Damit sind Fehler in der gesamten Auslosekette, vom Summen- stromwandler 18, über die Ausloseelektronik 12 bis hin zu Defekten in der Schaltmechanik 3 erkennbar. Auch ein Defekt durch Verschweißen der Schaltkontakte 1, 1', 2, 2' ist detek- tierbar .

Nach erfolgreichem Selbsttest kann die Steuereinheit 11 mittels des Stellantriebes 4 die Schaltkontakte 1, 1', 2, 2' wieder in die Ausgangslage bringen und die Verklinkung der Kontakte lösen. Vorteilhafterweise ist nur ein einziger Stel- lantrieb 4 erforderlich.

Die Steuereinheit 11 ist zusätzlich mit der Auswerteelektronik 12 verbunden. Während eines Selbsttests kann somit auch ein realer Fehlerstrom festgestellt werden. In diesem Fall werden die Verklinkungseinheiten 6, 10 mittels der jeweiligen Schaltaktoriken 5, 7 wieder in die Ursprungslage gebracht, wodurch alle Schaltkontakte 1, 1', 2, 2' öffnen und der Stromkreis unterbrochen wird. Zusätzlich sind Anzeigeelemente 16 mit der Steuereinheit ver- bunden, womit der aktuelle Zustand, z.B. „Selbsttest erfolgreich", „Fehlerstromschutzschalter betriebsbereit", angezeigt werden kann. Ferner sind Bedienelemente 17 denkbar, um z.B. den automatischen Selbsttest zu aktivieren/sperren. Außerdem ist es möglich, dass der Stellantrieb 4 dazu verwendet wird, um ein automatisches Wiedereinschalten nach einer Auslösung zu realisieren.

Durch die Aufteilung der Schaltkontakte in je ein Schaltkontaktpaar, d.h. Schaltkontakt 1 und 1' bzw. Schaltkontakt 2 und 2', pro Stromzweig, kann beim Selbsttest je ein Schaltkontakt eines Schaltkontaktpaares geschlossen bleiben, damit der Stromkreis nicht unterbrochen wird. Dadurch sind alle zur Auslösung notwenigen Komponenten des Fehlerstromschutzschalters 30 manuell oder automatisch prüfbar, ohne dass beim Selbsttest die Last vom Netz getrennt werden muss. Die Anzahl der notwendigen Teile ist dabei geringer als bei einer Lösung mit Bypass, da lediglich nur ein Stellantrieb 4 notwendig ist. Dadurch lassen sich Kosten sparen und der Fehlerstromschutzschalter 30 kann kompakter aufgebaut werden.

In der Fig. 1 ist die Spannungsversorgung mit Bezugszeichen 19 dargestellt und die Lastseite durch Bezugszeichen 20. Dabei fließt der Strom von der Spannungsversorgung 19 durch den

Fehlerstromschutzschalter 30 zu der Lastseite 20, was durch die beiden Pfeile angedeutet wird.

Bezugszeichenliste

1 erster Schaltkontakt

1' weiterer erster Schaltkontakt 2 zweiter Schaltkontakt

2' weiterer zweiter Schaltkontakt

3 Schaltmechanik

4 Stellantrieb

5 erste Schaltaktorik 6 zweite Verklinkungseinheit

7 zweite Schaltaktorik

8 erster Kontaktschalter

9 zweiter Kontaktschalter

10 erste Verklinkungseinheit 11 Steuereinheit

12 Auswerteelektronik

13 Prüfwiderstand

14 Prüftaste

15 Steuerleitung 16 Anzeigeelemente

17 Bedienelemente

18 Summenstromwandler

19 Spannungsversorgung

20 Lastseite

30 Fehlerstromschutzschalter