Ein solcher Fehlerstromschutzschalter ist der DE 195 29 474 Cl entnehmbar. Bei dem dort gezeigten Gerät wird die Funkti- onsfähigkeit des Fehlerstromschutzschalters automatisch über- wacht. Dabei wird eine Folge von Prüfimpulsen aus einer steu- erbaren Konstantstromquelle in vorbestimmten Stufen mit zu- nehmender Höhe in den Summenstromwandler eingespeist. Gleich- zeitig wird die Spule des Auslösers auf das Auftreten eines Induktionsimpulses hin überwacht, der beim Abheben des Ankers des Auslösers aus seiner einen Endlage austritt. Der beim Auftreten des Induktionsimpulses vorhandene Wert des einge- speisten Konstantstromes wird mit einem der einwandfreien Ar- beitsweise des Fehlerstromschutzschalters zugeordneten Wert zur Fehlererkennung verglichen. Damit die Prüfimpulse den Fehlerstromschutzschalter nicht auslösen, sondern nur den An- ker des Auslöserelais geringfügig abheben, folgt bei dem be- kannten Gerät auf jeden Prüfimpuls ein Rückholimpuls, um das Auslöserelais von einer Betätigung des Schaltschlosses abzu- halten.

Ermittelt die dort vorgeschlagene Prüfeinrichtung Auslösewer- te, die so hoch sind, daß die Schutzfunktion des Fehlerstrom- schutzschalters nicht mehr gewährleistet ist, löst die Prüf- einrichtung über den Konstantstromgenerator das Auslöserelais aus und öffnet dadurch das Schaltwerk. Dieser Zustand wird in einem nicht-flüchtigen Speicher der Steuerelektronik abgelegt und führt bei jedem Wiedereinschalten erneut zum Abschalten.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, den bekannten Fehlerstromschutzschalter derart weiterzubilden, daß die Funktionsfähigkeit des Fehlerstromschutzschalters auch dann gewährleistet bleibt, wenn der Fehlerstromschutz- schalter nicht mehr ordnungsgemäß auslöst, wobei gleichzeitig ein Totalausfall der Schutzfunktion des Fehlerstromschutz- schalters sicher vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird durch einen Fehlerstromschutzschalter mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen auf besonders vorteilhafte Art und Weise gelöst.

Die Prüfeinrichtung des erfindungsgemäßen Fehlerstromschutz- schalters veranlaßt dabei eine reversible Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters, wenn der Fehlerstromschutzschal- ter nicht innerhalb eines ersten Zeitintervalles nach Auftre- ten eines Fehlerstromes abgeschaltet hat, und eine irrever- sible Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters, wenn der Fehlerstromschutzschalter nicht innerhalb eines zweiten Zeit- intervalles nach Beendigung des ersten Zeitintervalles abge- schaltet hat.

Durch diese Funktionsweise der Prüfeinrichtung kann ein Be- trieb des Fehlerstromschutzschalters auch dann aufrechterhal- ten werden, wenn die Prüfeinrichtung feststellt, daß das Aus- löserelais nicht mehr einwandfrei arbeitet, da im Falle eines Versagens des Auslöserelais die Fehlerstromschutzfunktion von der Prüfeinrichtung übernommen wird. Wenn dagegen auch in diesem Fall der Fehlerstromschutzschalter nicht abschaltet, wird nach einem weiteren bzw. einem insgesamt längeren Zeit- intervall, das noch in den zulässigen Grenzen liegt, eine ir-

reversible Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters veran- laßt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand des Unteransprüche.

Gemäß Unteranspruch 2 führt die Prüfeinrichtung in vorbe- stimmten Zeitabschnitten automatisch eine Funktionsprüfung des Auslöserelais durch, ohne dabei das Schaltschloß zu betä- tigen. Durch diese Maßnahme kann die bei Fehlerstromschutz- schaltern üblicherweise vorgesehene Prüftaste entfallen.

Gemäß Unteranspruch 3 prüft die Prüfeinrichtung fortlaufend, ob dem Auslöserelais von der Sekundärwicklung ein einen zu- lässigen Grenzwert übersteigender Fehlerstrom zugeführt wird, wenn es nicht gerade mit dem im Anspruch 2 genannten Selbst- test beschäftigt ist. Hierdurch wird die Prüfeinrichtung in die Lage versetzt, beurteilen zu können, ob der Fehlerstrom- schutzschalter ordnungsgemäß arbeitet.

Wird dann festgestellt, daß der Fehlerstromschutzschalter nicht ordnungsgemäß arbeitet, veranlaßt die Prüfeinrichtung bei Auftreten eines den Grenzwert übersteigenden Fehler- stroms, wie im Unteranspruch 4 angegeben, die reversible Ab- schaltung des Fehlerstromschutzschalters, indem sie dem Aus- löserelais einen Strom zuführt, der den von der Sekundärwick- lung zugeführten Strom übersteigt. Hierdurch kann erreicht werden, daß das Auslöserelais, das bei dem vorbestimmten Feh- lerstrom eigentlich nicht mehr auslösen würde, und somit ei- gentlich funktionsuntüchtig wäre, doch noch auslöst, nachdem

der ihm zugeführte Fehlerstrom durch die Prüfeinrichtung so- zusagen künstlich erhöht wurde.

Führt aber auch die im Patentanspruch 4 angegebene Maßnahme innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nicht zu einer Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters, veranlaßt die Prüfeinrichtung, wie im Unteranspruch 5 angegeben, die irre- versible Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters, indem sie eine Trenneinrichtung betätigt, die die durch den Fehler- stromschutzschalter zu schaltenden Leitungen sprengt, durch- schneidet oder auf sonstige Weise unterbricht. Trenneinrich- tungen dieser Art sind grundsätzlich aus dem Stand der Tech- nik bekannt, beispielsweise kann eine Mikrosprengkapsel da- durch gezündet werden, daß ihr ein Zündstrom von der Prüfein- richtung zugeführt wird. Alternativ hierzu können die zu un- terbrechenden Leitungen auch elektromechanisch durchgeschnit- ten oder in sonstiger Weise geschaltet werden.

Wie im Unteranspruch 6 angegeben, umfaßt der erfindungsgemäße Fehlerstromschutzschalter vorteilhafterweise darüber hinaus noch eine Stromversorgungseinrichtung, die die Netzspannung, von dem Schaltwerk her gesehen, verbraucherseitig abgreift und die der Prüfeinrichtung eine Versorgungsspannung anlegt.

Hierdurch wird es möglich, daß, wie im Anspruch 7 angegeben, die Prüfeinrichtung anhand des Anliegens der Versorgungsspan- nung prüfen kann, ob der Fehlerstromschutzschalter abgeschal- tet hat oder nicht, da ja von der Stromversorgungseinrichtung die Netzspannung nach dem Schaltwerk abgegriffen wird und so- mit nicht mehr an der Stromversorgungseinrichtung anliegt, sobald der Fehlerstromschutzschalter abgeschaltet hat. Durch diese Maßnahme ist die Prüfeinrichtung somit zu jedem Zeit- punkt darüber informiert, ob der Fehierstromschutzschalter

noch eingeschaltet ist, und kann dementsprechend prüfen, ob eine der im Anspruch 1 genannten Maßnahmen veranlaßt werden muß.

Wie im Unteranspruch 8 angegeben, wird vorteilhafterweise ein Warnsignal abgegeben, sobald die Prüfeinrichtung ermittelt, daß das Auslöserelais nicht mehr bei einem vorbestimmten Feh- lerstrom auslöst und somit nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet. wie oben ausgeführt, wird in diesem Fall der Betrieb des Feh- lerstromschutzschalters fortgesetzt, bis er beim Auftreten eines unzuiässig hohen Fehlerstroms endgültig ausfällt. Je- doch ist es durch das Warnsignal möglich, wie im Unteran- spruch 9 angegeben, eine Anzeige zu setzen, die anzeigt, daß der Fehlerstromschutzschalter ausgetauscht werden muß. Der Betreiber der mit dem Fehlerstromschutzschalter geschützten Anlage bekommt somit frühzeitig, d. h. ab dem zeitpunkt, zu dem die Funktionstüchtigkeit des Auslöserelais nicht mehr voll gewährleistet ist, die Mitteilung, daß der Fehlerstrom- schutzschalter nicht mehr ordnungsgemäß arbeitet, weiß aber gieichzeitig, daß er den Fehlerstromschutzschalter noch bis zu seinem Totalausfall weiterbetreiben kann. Hierdurch hat er Zeit, den Fehlerstromschutzschalter dann auszutauschen, wenn es die geschützte Anlage erlaubt, so daß überflüssige Strom- ausfälle vermieden werden können und dennoch auf die durch den Fehlerstromschutzschalter zur Verfügung gestellte Schutz- funktion nicht verzichtet werden muß.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In der Figur ist mit 1 der erfindungsgemäße Fehlerstrom- schutzschalter, mit 2 ein Summenstromwandler, mit 3 eine Se-

kundärwicklung des Summenstromwandlers 2, mit 4 ein Auslöse- relais, mit 5 ein Schaltwerk, mit 6 eine Prüfeinrichtung, mit 7 eine Trenneinrichtung, mit 8 ein Schaltschloß, mit 9 eine Drucktaste und mit 10 eine Stromversorgungseinrichtung be- zeichnet.

In der Figur sind die Prüfeinrichtung 6 und die Stromversor- gungseinrichtung 10 als separate Einrichtungen ausgeführt.

Selbstverständlich kann die Stromversorgungseinrichtung auch als Bestandteil der Prüfeinrichtung ausgeführt werden.

Auf der linken Seite sind die mit dem Versorgungsnetz zu ver- bindenden Anschlüsse angeordnet, wohingegen auf der rechten Seite der Zeichnung die zu den Verbrauchern führenden An- schlüsse dargestellt sind. Der in der Figur gezeigte Fehler- stromschutzschalter ist für ein Vierleiternetz dargestellt.

Das Prinzip der Erfindung ist hiervon aber völlig unabhängig, d. h. die Erfindung ist ebensogut auf ein Dreileiter-oder ein zweileiternetz anwendbar.

Die Leitungen Li, L2, L3und N gemäß der Figur laufen allesamt über in der Figur nicht gezeigte Primärwicklungen des Summen- stromwandlers 2, so daß die Sekundärwicklung 3 des Summen- stromwandlers 2 stromlos ist, solange von den Verbrauchern derselbe Strom zurückfließt wie er ihnen zugeführt wird, da sich dann die entgegengerichteten Felder aufheben. Beim Auf- treten eines Fehlerstromes, d. h. eines Stromes, der nicht über einen der Leiter Ll, L2, L3 oder N zurückfließt, unter- scheiden sich dann die aufgebauten Felder voneinander, so daß sie sich nicht mehr gegenseitig aufheben und ein entsprechen- der Strom in der Sekundärwicklung 3 des Summenstromwandlers 2 induziert wird.

Das Auslöserelais 4 ist an die Anschlüsse der Sekundärwick- lung 3 des Summenstromwandlers 2 angeschlossen. Bei Erzeugung eines Stromes in der Sekundärwicklung, der den Auslösestrom des Auslöserelais 4 überschreitet und bei einem Fehlerstrom von 50% bis 100% des Nennfehlerstroms auftritt, löst dann das Auslöserelais 4 aus und betätigt hierdurch in herkömmlicher Weise das Schaltschloß 8, von welchem wiederum das Schaltwerk 5 zur Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters 1 gebracht wird. Das Schaltschloß 8 kann über die Drucktaste 9 gespannt werden, wobei das Schaltwerk 5 geschlossen wird.

Hinter dem Schaltwerk 5 greift die Stromversorgungseinrich- tung 10 die Netzspannung ab und setzt sie in eine Versor- gungsspannung für die Prüfeinrichtung 6 um. Durch das Abgrei- fen der Netzspannung hinter dem Schaltwerk 5, d. h. auf der verbraucherseitigen Seite des Schaltwerkes 5, wird somit die Stromzufuhr zu der Prüfeinrichtung 6 abgeschaltet, wenn das Schaltwerk 5 den Fehlerstromschutzschalter 1 abschaltet.

Durch diese Maßnahme ist die Prüfeinrichtung 6 stets über den Einschaltzustand des Fehlerstromschutzschalters 1 informiert.

Die Prüfeinrichtung 6 führt in vorbestimmten Zeitabschnitten automatisch eine Prüfung der Funktionsfähigkeit des Auslöse- relais 4 durch. Die Prüfeinrichtung 6 ist zu der Sekundär- wicklung 3 bzw. zu dem Auslöserelais 4 parallel geschaltet.

Alternativ hierzu kann die Prüfeinrichtung aber auch mit ei- ner zweiten Sekundärwicklung und/oder mit einer zweiten Spule des Auslöserelais verbunden sein, wie in der DE 195 29 474 Cl gezeigt.

Zur Funktionsprüfung des Fehlerstromschutzschalters 1 werden dem Auslöserelais 4 von der Prüfeinrichtung 6 nacheinander einzelne Ansteuerimpulse zugeführt, deren Amplitude von An- steuerimpuls zu Ansteuerimpuls zunimmt. An jeden dieser An- steuerimpulse schließt sich ein Rückholimpuls an, wobei nach Zuführung jedes Ansteuerimpulses auch überwacht wird, ob sich der Anker des Auslöserelais 4 gegenüber dem Joch des Auslöse- relais 4 bewegt hat. In diesem Fall ändert sich der magneti- sche Fluß durch das Joch und den Anker, was zu einem entspre- chenden Gegenimpuls bzw. Induktionsimpuls in der Erregerspule des Auslöserelais 4 führt, der wiederum mittels der Prüfein- richtung 6 detektiert wird. Wird ein entsprechender Gegenim- puls bzw. Induktionsimpuls, der ein Anheben des Ankers zeigt, ermittelt, wird die Abgabe von Ansteuerimpulsen an das Auslö- serelais 4 gestoppt und beurteilt, ob das Auslöserelais 4 bei dem richtigen Stromwert angesprochen hat. Der Anker wird da- bei nur so wenig bewegt, daß er durch den nachfolgenden Rück- holimpuls in seiner Ruhelage gehalten bzw. in diese zurückge- holt wird. Das Schaltschloß 8 wird dabei nicht betäigt. Bei dieser Prüfung kann ein vom Netz verursachter Grundfehler- strom berücksichtigt werden.

Stellt die Prüfeinrichtung 6 fest, daß das Auslöserelais 4 ordnungsgemäß arbeitet, wiederholt es den Prüfvorgang nach einem vorbestimmten Zeitintervall, das beliebig zwischen ei- nem Tag und mehreren Monaten gewählt werden kann.

Stellt die Prüfeinrichtung 6 dagegen fest, daß das Auslösere- lais 4 nicht bei einem vorbestimmten Stromwert reagiert, gibt sie ein Warnsignal ab. Mittels dieses Warnsignals wird eine in der Figur nicht dargestellte Warneinrichtung aktiviert.

Die Aktivierung dieser Warneinrichtung zeigt dem Betreiber der durch den Fehlerstromschutzschalter 1 geschützten Anlage an, daß eine Funktionsbeeinträchtigung des Fehlerstromschutz- schalters 1 vorliegt. Da üblicherweise zwischen dem Auftreten einer solchen Funktionsbeeinträchtigung und dem völligen Aus- fall des Fehlerstromschutzschalters 1, der zu einer irrever- siblen Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters 1 führt, ein längerer Zeitraum liegt, bleibt dem Betreiber der mittels des Fehlerstromschutzschalters 1 geschützten Anlage genügend Zeit, den Fehlerstromschutzschalter 1 auszuwechseln. Dieser Zeitraum reicht im allgemeinen aus, einen für den Betrieb der Anlage günstigen Zeitpunkt für die Auswechslung des Fehler- stromschutzschalters zu wählen. Die Warneinrichtung kann wahlweise als Leuchtdiode und/oder akustische Einrichtung ausgeführt sein. Alternativ hierzu kann das Warnsignal auch an eine externe Zentrale weitergegeben werden.

Ist die Prüfeinrichtung 6 dagegen nicht mit der Durchführung des Funktionstests des Auslöserelais 4 beschäftigt, ermittelt sie fortlaufend einen an der Sekundärwicklung 3 des Summen- stromwandlers 2 auftretenden Fehlerstrom. Stellt die Prüfein- richtung 6 dabei fest, daß der ermittelte Fehlerstrom einen Wert überschreitet, der zur Auslösung des Fehlerstromschutz- schalters 1 führen müßte, aktiviert sie einen in der Figur nicht gezeigten Zeitgeber. Sobald die Prüfeinrichtung 6 mit- tels des Zeitgebers feststellt, daß ein erstes Zeitintervall nach Auftreten eines unzulässig hohen Fehlerstromes abgelau- fen ist, und der Fehlerstromschutzschalter 1 nicht abgeschal- tet hat, führt sie ihrerseits dem Auslöserelais 4 einen Strom zu, der den von der Sekundärwicklung 3 des Summenstromwand- lers 2 zugeführten Fehlerstrom übersteigt, um hierdurch das Auslöserelais 4 zu aktivieren. Stellt sie nach Verstreichen

eines weiteren Zeitintervalles fest, daß der Fehlerstrom- schutzschalter 1 immer noch nicht abgeschaltet hat, schließt die Prüfeinrichtung 6 hieraus, daß entweder das Auslöserelais 4 oder das Schaltschloß 8 oder das Schaltwerk 5 funktionsun- fähig ist und führt dementsprechend eine irreversible Ab- schaltung des Fehlerstromschutzschalters 1 mit Hilfe der Trenneinrichtung 7 durch.

Wird dagegen vor Ablaufen des folgenden Zeitintervalles der Fehlerstromschutzschalter abgeschaltet, fällt die Netzspan- nung hinter dem Schaltwerk 5 ab, so daß die Stromzufuhr zu der Prüfeinrichtung 6 abgeschaltet wird, so daß keine irre- versible Abschaltung des Fehlerstromschutzschalters 1 veran- laßt wird. Fällt die Netzspannung darüber hinaus vor Ver- streichen des ersten Zeitintervalles ab, wird von der Prüf- einrichtung 6 auch keine reversible Abschaltung des Fehler- stromschutzschalters 1 veranlaßt.

Die Trenneinrichtung 7 kann die irreversible Abschaltung ent- weder durch das Sprengen einer Mikrokapsel, durch das Durch- schneiden der Versorgungsleitungen oder auf andere Art und Weise erzielen. Trenneinrichtungen dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Die Trenneinrichtung 7 kann auch an einer anderen Stelle des Fehlerstromwandlers angeordnet sein, d. h. sie kann nach dem Summenstromwandler oder nach dem Schaltwerk angeordnet sein.

Die Zeitgebereinrichtung der Prüfeinrichtung 6 kann einen herkömmlichen Zähler umfassen, der nach Erreichen eines er- sten Zählwertes feststellt, daß das erste Zeitintervall abge- laufen ist, und bei Erreichen eines zweiten Zählwertes fest-

stellt, daß das zweite Zeitintervall abgelaufen ist. Alterna- tiv hierzu können zwei unabhängige Zähleinrichtungen gestar- tet werden, wenn mittels der Prüfeinrichtung ermittelt wird, daß ein Fehlerstrom auftritt.