Eine Schutzeinrichtung in Form eines Fehlerstrom-Schutzschal- ters dient zur Sicherstellung des Schutzes gegen einen ge- fahrlichen Fehlerstrom in einer elektrischen Anlage. Ein sol- cher Fehlerstrom tritt auf, wenn ein spannungsfuhrendes Lei- tungsteil einen elektrischen Kontakt nach Masse aufweist.

Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Person ein spannungsfuhrendes Teil einer elektrischen Anlage berührt.

Der Fehlerstrom flieSt dann über die Person als Körperstrom nach Masse ab. Die zum Schutz gegen gefährliche Körperströme eingesetzten Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen mussen dann bei einem Fehlerstrom, der vorzugsweise kleiner als ein vorgege- bener Grenzwert ist, sicher und schnell die elektrische An- lage vom Netz trennen.

Der Aufbau einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung ist beispiels- weise aus"etz", Band 107 (1986), Heft 20, Seiten 938 bis 945, bekannt. Bei den dort dargestellten und beschriebenen Prinzipschaltbildern und Funktionsprinzipien einer Schutz- einrichtung werden zwei unterschiedliche Grundtypen unter- schieden. Der als Fehlerstrom-Schutzschalter bezeichnete FI- Schutzschalter ist eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, in der die zum Schaltvorgang erforderliche elektrische Leistung netzspannungsunabhangig aus dem Fehlerstrom selbst gewonnen wird. Demgegenüber handelt es sich beim sogenannten Diffe- renzstrom-oder DI-Schutzschalter um eine Schutzeinrichtung, bei der die zum Schaltvorgang erforderliche elektrische Hilfsenergie aus dem Netz entnommen wird. Ein solcher DI- Schalter wird somit tuber ein Netzteil betrieben, das die

Netzspannung in die zum Betrieb seiner Komponenten erforder- liche Versorgungsspannung umwandelt.

Insbesondere von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen wird ein ho- hes MaS an Sicherheit und Zuverlässigkeit gefordert. So wird beispielsweise von der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik in Anlehnung an die IEC 1508 gefordert, Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen mit netzspannungsunabhangiger Auslösung gegen Einfachfehler mittels eir. er elektronischen Testung zu uberprufen. Bei dieser Überprüfung wird auf einen Auslõser-in der Regel eine Auslösespule eines Auslöserelais -ein Prufimpuls gegeben und die Reaktion des Systems uber- prüft. Werden im System Ausfälle erkannt, so erfolgt eine bleibende Abschaltung des Systems.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe. zugrunde, eine Schutzein- richtung, insbesondere eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung an- zugeben, mit der bei einem Systemausfall mit einfachen Mit- teln eine bleibende Abschaltung mit einer Trennung des zu schützenden Stromkreises möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu ist zusätzlich zu einem von einer Er- fassungseinrichtung angesteuerten und mit einem Schaltschloß der Schutzeinrichtung zusammenwirkenden ersten Auslöser ein von einer Überwachungseinrichtung angesteuerter zweiter Aus- löser vorgesehen. Dieser dient einerseits zur Zwangsöffnung der vom Schaltschloß betatigten Schaltkontakte bei einem Sy- stemfehler oder Systemausfall und andererseits zur Entkopp- lung des Schaltschlosses von einer die Schaltkontakte tra- genden Schaltwelle.

Die Schutzeinrichtung ermöglicht in besonders einfacher Art und Weise eine bleibende Zwangsabschaltung unter Verwendung der bereits in der Schutzeinrichtung vorhandenen Schaltkon-

takte, indem diese bei gleichzeitiger Entkopplung vom Schalt- schloß praktisch unabhangig von der eigentlichen Erfassung geöffnet werden. Dazu ist ein direkt oder indirekt mit dem weiteren Auslöser gekoppelter verschiebbarer Schaltbügel vor- gesehen, der sowohl mit dem Schaltschloß als auch mit den be- weglichen Schaltkontakten einer Schaltmechanik zusammenwirkt.

Der Einsatz einer zusätzlichen Anschaltvorrichtung in Form eines getren. ten Kontaktapparates ist somit vermieden.

In zweckmaßiger Ausgestaltung ist der Schaltbugel L-formig ausgebildet. Dabei wirkt einerseits ein mit der Schaltwelle bleibend in Wirkverbindung stehender erster Schenkel ledig- lich im Normalbetrieb oder im fehlerfreien Betrieb der Schutzeinrichtung auch mit dem Schaltschloß zusammen, wahrend bei einer Zwangsabschaltung über diesen Schenkel die Ent- kopplung des Schaltschlosses erfolgt. Andererseits wirkt der Schaltbugel tuber dessen zweiten Schenkel mit einer Anzahl von den Schaltkontakten zugeordneten Federn zusammen, indem die- ser Schenkel die Federn im Normalbetrieb und bei betriebsbe- dingten Ein-und Ausschaltvorgangen des Schutzschalters in vorgespanntem Zustand abgeschlossen halt.

Bei einer Zwangsabschaltung erfolgt eine Freigabe der Federn vom Schaltbugel, indem dieser infolge einer Ansteuerung des zweiten Auslösers verschoben wird. Die Federn wirken dann zur Kontaktöffnung direkt auf die beweglichen Schaltkontakte. Da- zu weisen diese Federn vorteilhafterweise einen gegenüber den für den Normalbetrieb wirksamen Kontakt-und Offnungskraften zehnfachen (10-fachen) Kraftuberschuß auf. Dabei ist der zweckmaßigerweise parallel zur Schaltwelle verschiebbare Schaltbugel mit einer der Anzahl der Schaltkontakte entspre- chenden Anzahl von Durchgangsöffnungen versehen, die bei ei- ner Zwangsabschaltung mit den jeweiligen Federn in Über- deckung gebracht werden.

Um dabei gleichzeitig das Schaltschloß in besonders einfacher Weise von der die Schaltkontakte tragenden Schaltwelle zu entkoppeln, ist der zweckmaßigerweise in einer Ausnehmung der Schaltwelle gefuhrte erste Schenkel des Schließbügels stirn- seitig mit einer Offnung zur Aufnahme eines Drehknebels des Schaltschlosses versehen. Bei einer Verschiebung des Schalt- bugels infolge einer Zwangsabschaltung wird dieser Schenkel, vorzugsweise gegen die Kraft einer Feder, in die Ausnehmung eingeschoben und dadurch das Schaltschloß von der Schaltwelle entkoppelt. Der Schaltbügel wirkt somit in der Art einer Kupplung zwischen dem Schaltschloß und der Schaltwelle.

Der zweite Auslöser ist zweckmäßigerweise ein Aktor in Form eines Ruhe-oder Arbeitsstrom-Relais. Bei einer Ausfuhrung als Ruhestrom-Relais ist der Schaltbugel zweckmäßigerweise mit einer Zugfeder verbunden, deren Kraftwirkung auf den Schaltbügel durch Lösen einer Verklinkung mittels des Aus- lösers freigegeben wird. Bei einer Ausfuhrung als Arbeits- strom-Relais kann der Auslöser entweder tuber einen Auslose- stößel direkt oder in Verbindung mit einer Druckfeder ir. di- rekt auf den Schaltbügel wirken.

Die mit der Erfindung erzielten Vortelle bestehen insbeson- dere darin, daß durch den Einsatz lediglich eines zusatzli- chen Auslõsers, der in einem redundanten Erfassungszweig über eine Überwachungseinrichtung ansteuerbar ist, und der einer- seits auf die bereits vorhandenen Schaltkontakte und anderer- seits auf das vorhandene Schaltschloß direkt oder indirekt einwirkt, eine Schutzeinrichtung besonders einfach mit einer Zwangsabschaltung ausrustbar oder nachrüstbar ist. Dadurch können bei gleichzeitig platzsparendem Aufbau der Schutz- einrichtung auch im Falle eines erkannten Svstemfehlers oder Systemausfalls die Schaltleistungsfahigkeit sowie die ge- gebenen Trenneigenschaften der vorhandenen Schaltkontakte bestmöglich genutzt werden.

Die Schutzeinrichtung ist besonders vorteilhaft für zwei-bis vierpolige Fehlerstrom-Schutzschalter anwendbar. Dabei kann der redundant ausgeführte Erfassungszweig, d. h. die zusatzli- che Uberwachungsfunktion, sowohl fremdspannungsabhangig als auch fremdspannungsunabhangig ausgefuhrt sein. Prinzipiell ist eine Anwendung auch fur andere Schaltgeräte, z. B. fur ei- nen Leitungsschutzschalter, moglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Darin zeigen : FIG 1 in einem Blockschaltbild eine erfindungsgemaße Schutzeinrichtung mit Uberwachungsfunktion und Zwangsabschaltung, FIG 2 in einer perspektivischen Darstellung im Aus- schnitt eine Schaltmechanik der Schutzeinrich- tung gemäß FIG 1, und FIG 3 bis 6 schematisch unterschiedliche Ansichten zweier Schaltpositionen einer Fehlerstrom-Schutzein- richtung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Gemäß FIG 1 ist an ein mehrphasiges Netz L1 bis Ln, N eine Schutzeinrichtung 1 mit einer Erfassungsschaltung 2 in Form eines Summenstromwandlers mit nachgeordneter (nicht darge- stellter) Auslöseschaltung angeschlossen, in der das in einer Sekundarwicklung des Summenstromwandlers erzeugte Spannungs- signal verarbeitet wird. Die Erfassungseinrichtung 2 ist se- kundarseitig einerseits uber eine Signalleitung 4 mit einer Überwachungseinrichtung 6 und anderseits aber eine Steuerlei- tung 8 mit einem ersten Auslöser 10, beispielsweise mit einem Auslöserelais, verbunden. Der Auslöser 10 wiederum ist mecha- nisch mit einem Schaltschloß 12 einer Schaltmechanik 14 ge-

koppelt.

Die Erfassungseinrichtung 2 dient zur Detektion eines Fehler- stroms im vom Netz Ln, N gespeisten und von der Schutzein- richtung zu schutzenden Stromkreis. Sobald von der Erfas- sungseinrichtung 2 ein Fehlerstrom detektiert wird und dieser einen Schwellwert uberschreitet, erfolgt uber die Steuerlei- tung 8 eine Ansteuerung des ersten Auslösers 10, der darauf- hin durch Entklinken des Schaltschlosses 12 eine Abschaltung der Schaltmechanik 14 mit einer Öffnung deren Schaltkontakte oder Schaltkontaktpaare 16 bewirkt.

Die Uberwachungseinrichtung 6 dient als quasi redundanter Er- fassungszweig zur Erkennung eines Systemfehlers oder-aus- falls innerhalb der Schutzeinrichtung 1. Sobald ein Versagen der Schutzeinrichtung erkannt wird, veranlaßt die Uberwa- chungseinrichtung 6 eine Trennung des zu schutzenden Strom- kreises. Dazu ist die Uberwachungseinrichtung 6 ausgangssei- tig tuber eine Steuerleitung 18 mit einem zusatzlichen Aktor oder zweiten Auslöser 20 verbunden. Dieser als Ruhestrom- oder als Arbeitsstromrelais ausgelegte zweite Auslöser 20 ist mechanisch sowohl mit dem Schaltschloß 12 als auch mit der Schaltmechanik 14 gekoppelt. Bei Erkennung eines Systemfeh- lers erfolgt eine Ansteuerung des zweiten Auslösers 20, der daraufhin einerseits das Schaltschloß 12 entkoppelt und ande- rerseits eine bleibende Zwangsöffnung der Schaltkontakte 15 der Schaltmechanik 14 bewirkt.

Der Aufbau und die Funktionsweise der dazu vorgesehenen Schaltmechanik 14 sind in FIG 2 veranschaulicht, wobei aus Gründen der besseren Ubersicht für den Normalbetrieb vorge- sehene Kontaktfedern nicht dargestellt sind. Der bewegliche Schaltkontakt 16a wird von einem Kontaktarm 21 getragen und steht dem feststehenden Schaltkontakt 16b gegenüber. Der feststehende Schaltkontakt 16b ist an einem Haltebugel 22 an-

geordnet, der tuber einen Schraubanschluß 23 mit der jeweili- gen Phase Ln, N elektrisch verbunden ist.

Ein Schalt-oder Verschlußbugel 24 wirkt mit einer die beweg- lichen Kontaktarme 21 mit den Schaltkontakten 16a der Schalt- kontaktpaare 16 tragenden Schaltwelle 25 zusammen, die wiede- rum mit dem Schaltschloß 12 in Wirkverbindung steht. Der L- förmig ausgebildete Schaltbugel 24 weist einen parallel zur Schaltwelle 25 verlaufenden ersten Schenkel 24a und einen da- zu rechtwinklig verlaufenden zweiten Schenkel 24b auf, uber den die Wirkverbindung zur Schaltwelle 25 hergestellt ist.

In der dargestellten Position des Schaltbugels 24 ist eine Zwangsabschaltung bereits erfolgt, indem der Auslöser 20 mit- tels dessen Auslösestößel 26 den Schaltbügel 24 in Bewegungs- richtung A verschoben hat. Bei dieser Zwangsabschaltung wird eine dem jeweiligen beweglichen Kontaktarm 21 und damit dem entsprechenden Schaltkontakt 16a zugeordnete Druckfeder 28 entspannt. Dabei wird die im Normalbetrieb oder im fehler- freien Betrieb der Schutzeinrichtung 1 vom Schaltbugel 24 un- ter Vorspannung abgedeckte Druckfeder 28 durch eine korre- spondierende Durchgangsõffnung 30 im zur Schaltwelle 25 pa- rallel verlaufenden ersten Schenkel 24a des Schaltbügels 24 in Richtung auf den den beweglichen Schaltkontakt 16a tragen- den Kontaktarm 21 freigegeben.

Zusammen mit dieser Freigabe der vorgesparnten Druckfeder 28 erfolgt eine Entkopplung des Schaltschlosses 12. Dazu ist der in einer dem Schaltschloß 12 zugewandten Ausnehmung 32 der Schaltwelle 25 gefuhrte zweite Schenkel. 24b des Schaltbügels 24 mit einer Offnung 34 versehen, die im Normalbetrieb einen Drehknebel 36 des Schaltschlosses 12 aufnimmt. Bei einer Zwangsabschaltung wird durch die Verschiebung des Schaltbu- gels 24 in Bewegungsrichtung A dieser Schenkel 24b in die Ausnehmung 32 eingeschoben, so daß der Drehknebel 36 von der

Schaltwelle 25 entkoppelt wird. Eine Betatigung des Schalt- schlosses 12 tuber dessen Schaltknebel 38 in Bewegungsrich- tung B mit einer Verschwenkung des Drehknebels 36 in Bewe- gungsrichtung C bleibt somit wirkungslos, da der vom Schalt- bugel 24 entkoppelte Drehknebel 36 aufgrund dessen gegenuber der Ausnehmung 32 der Schaltwelle 25 kleineren Abmessungen in dieser frei drehbar ist. Dadurch ist auch bei einem Versagen des Schaltschlosses 12 und unabhangig von dessen Funktions- fähigkeit die Zwangsabschaltung der Schaltmechanik 14 reali- sierbar.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen eine Ausfuhrungsvariante des Schaltmechanismus für eine vierpolige, z. B. 63A-Schutzein- richtung 1, wobei die Figuren 3a bis 6a verschiedene Ansich- ten im Normalbetrieb zeigen, während die Figuren 3b bis 6b die jeweiligen Positionen im Anschluß an eine Zwangsabschal- tung darstellen. Im einzelnen zeigen die Figuren 3a und 3b eine Draufsicht auf die Schaltmechanik der Schutzeinrichtung 1, während die Figuren 4a und 4b die entsprechende Schaltpo- sition entlang der Linie D der Figuren 3a bzw. 3b darstellen.

Die Figuren 5a und 5b zeigen eine Schnittdarstellung entlang der Linie E-F der Figuren 3a bzw. 3b. Die Figuren 6a und 6b zeigen eine Schnittdarstellung entlang der Linie G-H der Fi- guren 3a bzw. 3b.

In der in FIG 3a dargestellten Position halt der Schaltbu- gel 24 die gespannten Druckfedern 28 abgeschlossen, wie dies in FIG 4a dargestellt ist. Nach einer Zwangsabschaltung sind die Durchgangsöffnungen 30 des Schaltbügels 24 in Überdeckung mit den zuvor abgeschlossenen Druckfedern 28 und geben diese frei, so daß die in FIG 4b dargestellte Kontaktöffnung er- folgt.

Dazu erhalt der Auslöser 20'wiederum von der im redundanten Erfassungszweig angeordneten Uberwachungseinrichtung 6 infol-

ge eines erkannten Systemversagens der Schutzeinrichtung 1 einen Steuerbefehl. Dabei wirkt in diesem Ausführungsbeispiel der Auslöser 20'auf eine Fixierung oder Verklinkung 40 einer gespannten Zugfeder 42, die nach einer Ansteuerung und Frei- gabe des Auslösers 20'geoffnet wird. Dadurch wird der Schaltbügel 24 mittels einer Federkraft F1 der Zugfeder 42 betatigt, so daß dieser von der in FIG 3a dargestellten Po- sition in die in FIG 3b dargestellte Position verschoben wird.

Die oder jede Druckfeder 28 ist derart positioniert, daß die- se in geeigneter Weise auf den den beweglichen Schaltkon- takt 16a tragenden Kontaktarm 21 wirkt. Dabei ist die Off- nungskraft F2 der Druckfeder 28 im Vergleich zu einer für den Normalbetrieb vorgesehenen Offnungskraft deutlich, vorzugs- weise um den Faktor zehn, höher ausgelegt. Dadurch kann eine Verschweißung des beweglichen Schaltkontaktes 16a mit dem korrespondierenden feststehenden Schaltkontakt 16b gelöst werden, so daß auch im Falle verschweißter Schaltkontakte 16 bei einer Zwangsabschaltung eine Kontaktöffnung und eine da- durch bedingte Stromkreisunterbrechung sichergestellt ist.

Wie in den Figuren 5a und 5b dargestellt, wird bei dieser Po- sitionsänderung gleichzeitig mittels des Schaltbugels 24 auch die durch die Aufnahme des Drehknebels 36 in der Offnung 34 des Schaltbügels 24 realisierte Koppelstelle zwischen dem Schaltschloß 12 und der Schaltwelle 25 getrennt. Die Koppel- stelle wirkt dabei in der Art einer Kupplung, wobei der Schaltbügel 24 uber dessen Schenkel 24b gegen die Kraft einer Feder 44 in die Ausnehmung 34 der Schaltwelle 25 eingeschoben wird.

Durch diese Entkopplung wird die Schaltwelle 24, die die be- weglichen Kontaktarme oder Kontakttrager 21 aufnimmt, frei beweglich und die Auslösung kann unabhängig von der Funktion

des Schaltschlosses 12 erfolgen. Dies ist in den Figuren 6a und 6b veranschaulicht. Dabei ist die Abschaltung systembe- dingt eine einmalige Zwangsabschaltung, die nur dann zur Funktion kommt, wenn die zu überwachende Schutzeinrichtung 1 ausfallt.