FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNG MIT ZWEI GEGENEINANDER THERMISCH GETRENNTEN FUNKTIONSRÄUMEN UND NETZSPANNUNGSABHÄNGIGER FEHLERSTROMAUSLÖSUNG

Beschreibung

[0001] Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (residual current devices - in Folge kurz RCDs genannt) sollen zum Schutz von Menschen gegen elektrischen Schlag dienen oder Sachwerte gegen Schäden schützen, die durch die Elektrizität entstehen können. An die Funktionssicherheit (Zuverlässigkeit) von RCDs müssen daher höchste Anforderungen gestellt werden. Für das Verständnis der Erfindung ist die Kenntnis des Standes der RCD-Technik notwendig.

[0002] Nach dem Auslöseprinzip geordnet ergeben sich folgende Bauformen für RCDs:

1. Bei netzspannungsunabhängigen RCDs wird die Messung und Auswertung des Fehlerstromsignals und die Ausschaltung durch ein empfindliches Schaltschloß mit Bauteilen durchgeführt, deren Funktion vom Vorhandensein der Netzspannung unabhängig ist Dabei werden für die Auslösung des Schaltschlosses sogenannte Permanentmagnetauslöser PMA (Haltemagnetauslöser) verwendet, weil wegen der erforderlichen Dimensionen der RCDs der Summenstromwandler nur sehr geringe Auslöseleistungen abgeben kann.
Zum Erreichen der erforderlichen Auslöseempfindlichkeit müssen die Pol- und Ankerflächen der PMAs feinstbearbeitet werden, damit der verbleibende Luftspalt möglichst klein gehalten werden kann (Größenordnung µm). Diese Forderung führt aber nach einiger Zeit zum Versagen von PMAs durch das sogenannte "Kleben" und damit beträgt auch heute noch die Ausfallquote von RCDs der netzspannungsunabhängigen Bauformen je nach Einbaudauer bis zu 10%, was für eine Schutzeinrichtung viel zu hoch ist. Seit Jahren versucht man daher, durch Sondermaßnahmen das "Kleben" der PMAs zu verhindern. So hat man etwa hoch nickelhältige Magnetmaterialien verwendet oder versucht, den PMA hermetisch zu kapseln (AT-B-0 378 443). Auch dünne Schutzschichten wurden vorgeschlagen (EP-B1-0 293 702, DE-U-29 801 584). Zwei weitere derartige Vorschläge sollen kurz besprochen werden:
Die eine Methode versucht, durch kurze Stromimpulse ein periodisches kurzes Abheben des PMA-Ankers zu erreichen. Klebt der Anker, dann wird über eine elektronische Überwachung die RCD ausgeschaltet (Europäische Patentanmeldung EU 590 545 A2).
In der anderen wird vorgeschlagen, die Kondensation von Wasserdampf im Innern der RCD oder des PMA durch Temperaturerhöhungen mit Heizwiderständen oder Heizfolien zu verhindern (EP 0 982 750 A3, DE 44 05 868 A1).
Alle diese Versuche sind zum Scheitern verurteilt, weil dabei die physikalischen Ursachen des Klebens nicht richtig beurteilt werden. Es handelt sich um Phänomene der Oberflächenphysik, also um Molekularkräfte der Kohäsion (gleiche Werkstoffe) oder Adhäsion (verschiedene Werkstoffe), wie sie z.B. beim Kleben von Endmaßen aneinander beobachtet werden. Natürlich führen auch grobe Verunreinigungen, z.B. Ölreste nach dem Verharzen, zum Kleben. Letztere Klebeursachen können durch sorgfältige Reinigung vermieden werden, nicht aber das Kleben durch Molekularkräfte.
Völlig abwegig ist die Idee der periodischen Stromimpulse. Die dafür notwendigen komplizierten elektronischen Überwachungseinrichtungen haben eine höhere Ausfallrate als die RCD und die Methode der Kondensationsverhinderung im PMA, die offenbar durch die in den derzeitigen Normen enthaltenen Klimaprüfungen (Hitze-Feuchte) initiiert wurde, ist praxisfremd.
Erfahrungen aus umfangreichen Untersuchungen in elektrischen Verbraucheranlagen haben jedenfalls ergeben, daß das Kleben der PMAs und die durch sie bedingten hochempfindlichen Schaltschlösser die Hauptursachen des Versagens von netzspannungsunabhängigen RCDs sind.
Zusammenfassend muß also festgestellt werden, daß die RCD-Technik mit PMAs, die netzspannungsunabhägig auslösen, nicht in der Lage ist, eine zufriedenstellende Funktionssicherheit von RCDs zu gewährleisten.

2. Bei netzspannungsabhängigen RCDs wird die Messung, Auswertung und Ausschaltung des Fehlerstromes mit Bauteilen durchgeführt, deren Funktion von der Netzspannung abhängig ist. Für die Messung und Auswertung des Fehlerstromsignals werden elektronische Meß- und Verstärkerschaltungen verwendet und die Betätigung des Schaltschlosses für die Ausschaltung des Kontaktapparates erfolgt durch einen Arbeitsstromauslöser, der durch eine Schaltelektronik betätigt wird, wenn der Fehlerstrom eine vorgegebene Höhe überschreitet.
Der Nachteil der netzspannungsabhängigen RCDs besteht darin, daß alle elektronischen Bauteile dauernd durch die volle oder durch Teile der Netzspannung beansprucht werden und daher nur eine begrenzte Lebensdauer besitzen. Diesbezügliche Berechnungen ergeben Ausfallraten λ in der Größenordnung von 1.000 fit, und damit muß nach längerer Einbaudauer wieder mit Ausfallquoten bis zu 10% und sogar darüber gerechnet werden. Tatsächlich haben Überprüfungen von Verbraucheranlagen in den USA ergeben, daß für netzspannungsabhängige RCDs, die in den USA "ground fault circuit interruptors" genannt werden, die Ausfallquoten λ bei 10% und sogar darüber liegen. Damit zeigt sich, daß auch derartige netzspannungsabhängige RCDs nur mit großen Vorbehalten als Schutzeinrichtungen gegen die Gefahren der Etektrizitätsanwendung verwendet werden können.

3. Einfache Überlegungen zeigen, daß ein neues technisches Konzept (EP 0495 771 B1) zur Lösung des Problems der Zuverlässigkeit von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen führen kann. Dabei werden Messung und Auswertung des Fehlerstromsignals netzspannungsunabhängig durch eine Energiespeicherschaltung durchgeführt. Die Ausschaltung erfolgt dann über ein einfaches und zuverlässiges Schaltschloß mit Hilfe eines Arbeitsstromauslösers, der durch ein Wandlerrelais ans Netz geschaltet wird, wenn das Wandlerrelais von der Energiespeicherschaltung den Auslöseimpuls erhält. Diese Lösung kann als bedingt netzspannungsabhängig bezeichnet werden. Infolge des zuverlässigen Schaltschlosses und den im fehlerfreien Zustand der geschützten Verbraucheranlage kaum strommäßig oder spannungsmäßig beanspruchten Bauelementen der elektronischen Komponenten für die Messung und Auswertung des Fehlerstromsignals liegen die Ausfallraten bei dieser Lösung unter λ = 100 fit und die RCDs dieser Bauform können um eine Zehnerpotenz zuverlässiger als die in den Abschnitten 1 und 2 beschriebenen Bauformen sein. Aber auch bedingt netzspannungsabhängige RCDs enthalten - wenn auch weniger und einfachere - elektronische Bauelemente, und es erhebt sich daher die Frage, ob eine weitere Erhöhung der Zuverlässigkeit derartiger RCDs möglich ist. Tatsächlich hängen die Ausfallraten λ aller elektronischen Bauelemente stark von der Temperatur ab, der sie ausgesetzt sind. Gelingt es die Temperatur zu senken, dann läßt sich also die Lebensdauer der elektronischen Energiespeicherschaltung und des elektronischen Wandlerrelais erhöhen, d.h. die Ausfallrate λ wird sinken.

[0003] Aus der US 5 414 395 A ist ein Gehäuse für zweipolige Fehlerstromschutzschalter bekannt. Das Gehäuse umfasst einen ersten Teil für die elektrischen Kontakte und einen zweiten Teil für das elektronische Modul, wobei der zweite Teil aus einem thermoplastischen Material ist, welches nicht den Temperaturen des beim Schaltvorgang entstehenden heißen Gases standhalten würde. Der erste Teil und die Trennwand zwischen den Teilen ist aus einem wärmeausgehärteten Material, und soll den zweiten Teil vor Beschädigungen schützen. Bei einem Schalter gemäß der US 5 414 395 A ist in dem zweiten Teil des Gehäuses sowohl die Elektronik des Schalters als auch der Summenstromwandler angeordnet, sodass durch die Zwischenwand die Elektronik zwar vor den heißen Gasen, jedoch nicht vor der Erwärmung, insbesondere durch die Verlutleistung des Summenstromwandlers geschützt ist.

[0004] Die Kenntnis der Temperaturverteilung im Innern einer RCD hilft hier weiter. Als Hauptwärmequelle wirkt der Summenstromwandler infolge der stark reduzierten Leiterquerschnitte der Primärwicklung. Es liegt nahe, die Hauptwärmequellen Summenstromwandler, Kontaktapparat und Klemmen gegen die elektronischen Bauelemente thermisch zu isolieren. Um dieses Ziel zu erreichen, besteht erfindungsgemäß die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung aus zwei gegeneinander thermisch getrennten Funktionsräumen, und zwar einem Hauptteil und einem Zusatzteil. Im Hauptteil sind der Summenstromwandler als Wärmequelle und die elektromechanischen Bauelemente angeordnet. Im Zusatzteil befinden sich die elektronischen Bauelemente, deren Ausfallrate λ von der Temperatur abhängt. Die beiden Funktionsräume sind erfindungsgemäß durch eine oder mehrere thermisch isolierende Schichten gegeneinander getrennt, für die auch das Gehäuse der RCD in geeigneter Form ausgebildet ist.

[0005] Durch die niedrigere Umgebungstemperatur der elektronischen Bauelemente im Zusatzteil wird eine weitere wesentliche Erhöhung der Lebensdauer der Schaltgruppen und damit der RCD erreicht. Dabei ist zu beachten, daß die elektronischen Baugruppen für die Messung, Auswertung und Ausschaltung des Fehlerstromes in einem Betriebszustand arbeiten, der als eine Art "dormant mode" bezeichnet werden kann. Schon dadurch sind die Ausfallraten λ niedrig und bei abgesenkten Temperaturen ist dadurch die Lebensdauer der elektronischen Baugruppen entscheidend verlängert.

[0006] Da die Luft eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit λ hat (λ ≈ 0,02...0,03 W/mgrd) als die Duroplaste der Gehäuse der RCDs (λ ≈ 0,2...0,3 W/mgrd), können erfindungsgemäß im Hauptteil und/oder im Zusatzteil wärmeisolierende Luftpolster vorgesehen werden. Eine weitere Absenkung der Temperatur im Zusatzteil wird erfindungsgemäß durch Lüftungsöffnungen erreicht, die eine Luftzirkulation im Zusatzteil möglich machen. Die für die Luftpolster erforderlichen Ausnehmungen können erfindungsgemäß auch in der äußeren Seitenfläche des Zusatzteiles angebracht werden, um eine Wärmeübertragung von eventuell angereihten elektrischen Betriebsmitteln, die eine Wärmequelle enthalten (z.B. Leitungsschutzschalter oder Schmelzsicherungen) so klein als möglich zu halten.

[0007] Zur Erreichung eines möglichst hohen Temperaturunterschiedes zwischen den Funktionsräumen wird erfindungsgemäß im Hauptteil das Schaltschloß und der Arbeitsstromauslöser näher beim Zusatzteil als der Summenstromwandler angeordnet.

[0008] Wird als Wandlerrelais anstelle eines elektronischen Relais ein elektromechanisches Relais verwendet, dessen Ausfallrate λ nur wenig von der Temperatur abhängt, dann kann es, erfindungsgemäß auch im Hauptteil angeordnet werden.

[0009] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die Figuren 1 bis 10. Die Figuren 1 bis 4 zeigen den Stand der Technik der verschiedenen Lösungen für die Fehlerstromauslösung von RCDs. Die Figuren 5 und 6 geben einerseits aus einem Versuchsergebnis den großen Temperaturunterschied in den Funktionsräumen einer erfindungsgemäßen RCD und andererseits die Erhöhung der Lebensdauer der elektronischen Bauelemente durch Verringerung ihrer Betriebstemperaturen wieder. Schließlich werden in den Figuren 7 bis 10 die erfindungsgemäßen Lösungen dargestellt.

[0010] Figur 1 zeigt eine RCD mit netzspannungsunabhängiger Fehlerstromauslösung. Sie besteht aus dem Kontaktapparat (1), dem Summenstromwandler (2), der netzspannungsunabhängigen Elektronik (3), dem Permanentmagnetauslöser (5A) und dem durch den Permanentmagnetauslöser betätigten hochempfindlichen Schaltschloß (6).

[0011] Figur 2 zeigt übertrieben dargestellt einen feinstgeschliffenen (geläppten) Luftspalt eines Permanentmagnetauslösers, der durch den Auslöseanker und das Magnetjoch gebildet wird. Der Auslöseanker wird durch die magnetische Haltekraft F, die in der Größenordnung von Pond liegt, gegen das Magnetjoch gedrückt. Man erkennt, daß der Luftspalt D durch kleinste Berührungsflächen (Berührungspunkte) "a" distanziert wird (Figur 2-1), wobei in den Berührungsflächen hohe spezifische Drucke auftreten und die Anzahl der Flächen den Abstand des Luftspaltes und dessen magnetischen Widerstand bestimmen. Bei entsprechend hohen Drucken in den Berührungsflächen "a" entsteht durch Materialfluß im Laufe der Zeit eine Vergrößerung der Berührungsflächen ("A" in Figur 2-2). Gleichzeitig verringert sich der Luftspalt (d in Figur 2-2) und beide Einflüsse bewirken eine Verkleinerung des magnetischen Widerstandes für den Haltefluß und damit seine Vergrößerung. Die magnetische Haltekraft für den Auslöseanker wird dadurch größer und damit sinkt die Auslösempfindlichkeit der RCD. Verstärkend könnten auch Molekularkräfte wirksam werden.

[0012] Figur 3 zeigt eine RCD mit netzspannungsabhängiger Fehlerstromauslösung. Sie besteht aus Kontaktapparat (1), dem Summenstromwandler (2), der netzspannungsabhängigen Elektronik für die Messung, Auswertung und Ausschaltung des Fehlerstromes (3), einem Arbeitsstromauslöser (5B) und einem Schaltschloß (6), das einfach und zuverlässig aufgebaut sein kann, wie z.B. bei Leitungsschutzschaltern, da vom Netz eine ausreichende Energie für die Auslösung durch den Arbeitsstromauslöser (5B) zur Verfügung steht.

[0013] Figur 4 zeigt eine RCD mit bedingt netzspannungsabhängiger Fehlerstromauslösung. Sie besteht aus Kontaktapparat (1), dem. Summenstromwandler (2), einer netzspannungsunabhängigen Elektronikschaltung für die Messung und Auswertung des Fehlerstromsignals (3), die das Wandlerrelais (4) betätigt und einem Arbeitsstromauslöser (5B), der durch das Wandlerrelais (4) ans Netz geschaltet wird, wenn der Fehlerstrom eine vorgegebene Höhe überschreitet. Der Arbeitsstromauslöser (5B) entklinkt das Schaltschloß (6), das einfach und zuverlässig konstruiert ist, und durch die Öffnung des Kontaktapparates wird der Fehlerstrom unterbrochen. Das Wandlerrelais (4) kann als elektronisches Relais (Thyristor) oder als elektromechanisches Relais ausgeführt sein.

[0014] Figur 5 zeigt die Ergebnisse einer Messung der Übertemperaturen im Innem von RCDs, die bei Nennbetrieb, also mit Nennstrom durchgeführt wurde. Der Funktionsraum (F1) für den Summenstromwandler und die elektromechanischen Bauelemente ist gegen den Funktionsraum (F2) für die elektronische Baugruppe E thermisch durch die Gehäusewände aus Kunststoff getrennt. Die Temperatur wurde im Funktionsraum (F1) (Hauptteil) zwischen dem Summenstromwandler SW und der elektronischen Baugruppe E gemessen (T1) und im Funktionsraum (F2) (Zusatzteil) in der Raummitte (T2). Die Temperaturdifferenz betrug beispielsweise etwa 30°C. Damit ist gezeigt, daß eine wesentliche Temperaturdifferenz zwischen den Funktionsräumen (F1) und (F2) infolge der thermischen Trennung entsteht

[0015] Figur 6 zeigt die Abhängigkeit der Ausfallraten λ einiger elektronischer Bauelemente (Kohleschichtwiderstand E1, Kunststoffolienkondensator E2 und Thyristor E3) von der Temperatur.

[0016] Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße RCD bestehend aus dem Funktionsraum F1 (Hauptteil) und dem Funktionsraum (F2) (Zusatzteil). Im Hauptteil (F1) sind die Anschlußklemmen für die Netzleitungen L1, L2, L3 und N, der Kontaktapparat (1), das Schaltschloß (6), der Summenstromwandler (2) und der Arbeitsstromauslöser (5B) untergebracht. Im Zusatzteil (F2), der vom Hauptteil (F1) so gut als möglich thermisch isoliert ist, befinden sich die elektronische Schaltung (3) und das Wandlerrelais (4). Wird ein elektromechanisches Wandlerrelais verwendet, so könnte es auch im Hauptteil (F1) angebracht werden. Erfindungsgemäß wird also der Hauptteil (F1) gegen den Zusatzteil (F2) durch eine oder mehrere thermisch isolierende Schichten (7), die auch Teil des Gehäuses sein können, gegen Wärmebeeinflussungen aus dem Hauptteil (F1) soweit als möglich geschützt.

[0017] Figur 8 zeigt eine erfindungsgemäße RCD, bei der zur weiteren Absenkung der Temperatur im Gehäuse des Hauptteils (F1) und Zusatzteils (F2) Ausnehmungen (9) für wärmeisolierende Luftpolster (8) vorgesehen werden, und um eine Luftzirkulation zu ermöglichen, werden erfindungsgemäß auch Lüftungsöffnungen (10) in den Gehäusen des Hauptteils (F1) und Zusatzteils (F2) vorgesehen. Die erfindungsgemäßen Ausnehmungen (9) können auch in der äußeren Seitenfläche des Zusatzteils (F2) angebracht werden, um eine Wärmeübertragung von eventuell angereihten elektrischen Betriebsmitteln (11), die eine Wärmequelle wie z.B. Leitungsschutzschalter oder andere Reiheneinbaugeräte enthalten, so klein als möglich zu halten.

[0018] Figur 9 zeigt eine erfindungsgemäße RCD mit einem elektromechanischen Wandlerrelais (4A), wobei dieses im Hauptteil (F1) angeordnet ist, da seine Zuverlässigkeit nur wenig von der Umgebungstemperatur abhängt. Für die Erreichung eines möglichst hohen Temperaturunterschiedes zwischen Kontaktapparat (1) und Summenstromwandler (2), die beide als Wärmequellen wirken, und den elektronischen Bauelementen von netzspannungsunabhängigem elektronischem Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreises (3) und Wandlerrelais (4), die im Zusatzteil (F2) angeordnet sind, wird erfindungsgemäß, wie in Figur 10 gezeigt, das Schaltschloß (6) und der Arbeitsstromauslöser (5B) zwischen dem Zusatzteil (F2) und dem Summenstromwandler (2) bzw. dem Kontaktapparat (1) angeordnet.

Literatur:

[0019] Biegelmeier, G. und Hirtler, R.: Schutz gegen elektrischen Schlag - Grundlagen - Zuverlässigkeit von Schutzeinrichtungen - Prüfungen und Messungen in Verbraucheranlagen, insbesondere in landwirtschaftlichen Betriebsstätten = Elektrische Unfälle und deren Statistiken, ESF-Bericht Nr. 5 (2004), Gemeinnützige Privatstiftung Elektroschutz, Wien

Ansprüche

1. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung umfassend ein Gehäuse mit Anschlussklemmen für die Netzleitungen, einen Kontaktapparat (1) für die Unterbrechung der Außenleiter und des Neutralleiters oder mit unterbrechungslos durchgeführtem Neutralleiter, ein Schaltschloss (6), einen Summenstromwandler (2), einen elektronischen Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreis (3) und ein Wandlerrelais (4), das als elektromechanisches Relais oder als elektronisches Relais ausgebildet ist, wobei der elektronische Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreis (3) mit der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers (2) verbunden ist und, wenn der Fehlerstrom einen vorgegebenen Wert überschreitet, über das Wandlerrelais (4) netzspannungsabhängig einen Arbeitsstromauslöser (5B) betätigt, der das Schaltschloss (6) entklinkt und damit die Öffnung des Kontaktapparates bewirkt, wobei der Kontaktapparat (1), das Schaltschloss (6) und der Summenstromwandler (2) in einem ersten Funktionsraum (F1) des Gehäuses angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreis (3) und das Wandlerrelais (4) in einem zweiten Funktionsraum (F2) des Gehäuses angeordnet, und vom ersten Funktionsraum, und von dem im ersten Funktionsraum (F1) angeordneten Summenstromwandler (2), durch wenigstens eine thermisch isolierende Schicht (7) getrennt sind, und dadurch gegen Wärmebeeinflussung durch den Summenstromwandler (2) geschützt sind.

2. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe von Ausnehmungen (9) im Gehäuse des zweiten Funktionsraums (F2) Hohlräume gebildet werden, die als wärmeisolierende Luftpolster zwischen dem zweiten Funktionsraum (F2) und dem ersten Funktionsraum (F1) und/oder eventuell angereihten elektrischen Betriebsmitteln (11), die Wärmequellen wie z.B. Leitungsschutzschalter oder andere Reiheneinbaugeräte enthalten, dienen.

3. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim zweite Funktionsraum (F2) Lüftungsöffnungen (10) vorhanden sind, die eine Luftströmung im zweiten Funktionsraum (F2) und/oder zwischen dem zweiten Funktionsraum (F2) und dem ersten Funktionsraum (F1) und/oder eventuell angereihten elektrischen Betriebsmitteln (11) erlauben.

4. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltschloss (6) und der Arbeitsstromauslöser (5B) im ersten Funktionsraum (F1) zwischen den beiden Wärmequellen Kontaktapparat (1) und Summenstromwandler (2) und den, im zweiten Funktionsraum (F2) angeordneten, elektronischen Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreis (3) und Wandlerrelais (4) angeordnet sind, sodass der Abstand zwischen letzteren und den beiden Wärmequellen möglichst groß ist.

5. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine thermisch isolierende Schicht (7) als Teil des Gehäuses ausgeführt ist.

6. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreis (3) als netzspannungsunabhängiger elektronischer Speicher- und/oder Verstärker-Schaltkreis (3) ausgebildet ist.

7. Fehlerstrom-Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das, als elektronisches Relais ausgebildete, Wandlerrelais (4) als Thyristor ausgebildet ist.

Claims

1. A fault-current protection device, comprising a housing with terminals for the mains cables, a contact apparatus (1) for interrupting the phase conductors and the neutral conductor or with neutral conductor which is lead through in an uninterrupted manner, a latching mechanism (6), summation current transformer (2), an electronic storage and/or amplifier circuit (3) and a converter relay (4) which is arranged as an electromechanical relay or as an electronic relay, with the electronic storage and/or amplifier relay (3) being connected with the secondary winding of the summation current transformer (2) and, when the fault current exceeds a predetermined value, actuating an open-circuit shunt release (5B) via the converter relay (4) depending on the line voltage, which release unlatches the latching mechanism (6) and thus causes the opening of the contact apparatus, with the contact apparatus (1), the latching mechanism (6) and the summation current transformer (2) being arranged in a first functional area (F1) of the housing, characterized in that the electronic storage and/or amplifier circuit (3) and the converter relay (4) are arranged in a second functional area (F2) of the housing and are separated from the first functional area and from the summation current transformer (3) arranged in the first functional area (F1) by at least one thermally insulating layer (7), and are thus protected against thermal influences by the summation current transformer (2).

2. A fault-current protection device according to claim 1, characterized in that cavities are formed with the help of recesses (9) in the housing of the second functional area (F2), which are used as heat-insulating air cushions between the second functional area (F2) and the first functional area (F1) and/or any possible side-by-side electric operating means (11) which contain heat sources such as miniature circuit breakers or other side-by-side installed devices.

3. A fault-current protection device according to claim 1 and 2, characterized in that ventilation openings (10) are present in the second functional area (F2) which allow an air flow in the second functional area (F2) and/or between the second functional area (T2) and the first functional area (F1) and/or any possible side-by-side electric operating means (11).

4. A fault-current protection device according to claim 1, characterized in that the latching mechanism (6) and the open-circuit shunt release (5B) are arranged in the first functional area (F1) between the two heat sources of contact apparatus (1) and summation current transformer (2) and the electronic storage and/or amplifier circuit (3) and converter relay (4) arranged in the second functional area (F2), so that the distance between the latter and the two heat sources is as large as possible.

5. A fault-current protection device according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the at least one thermal insulating layer (7) is arranged as a part of the housing.

6. A fault-current protection device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the electronic storage and amplifier circuit (3) is arranged as a line-voltage-independent electronic storage and/or amplifier circuit (3).

7. A fault-current protection device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that converter relay (4) which is configured as an electronic relay is arranged as a thyristor.

Revendications

1. Dispositif de protection contre les courants résiduels comprenant un boîtier avec bornes de connexion pour les conduites du secteur, un appareil de contact (1) pour l'interruption du conducteur externe et du conducteur neutre ou avec conducteur neutre traversant sans interruption, un commutateur serrure (6), un transformateur additif (2), un circuit électronique d'enregistrement et/ou d'amplification (3), un relais de transformation (4), constitué comme un relais électromagnétique ou relais électronique, le circuit électronique d'enregistrement et/ou d'amplification (3) étant relié à l'enroulement secondaire du transformateur additif (2), et lorsque le courant résiduel dépasse une valeur limite prédéfinie, actionne par le relais de transformation (4), indépendamment de la tension du secteur, un déclencheur de courant de travail (5B), qui déverrouille le commutateur serrure (6) et provoque ainsi l'ouverture de l'appareil de contact, ledit appareil de contact (1), ledit commutateur serrure (6) et ledit transformateur additif (2) étant disposés dans une première zone fonctionnelle (F1) du boîtier, caractérise en ceci que ledit circuit électronique d'enregistrement et/ou d'amplification (3) et ledit relais de transformation (4) sont disposés dans une seconde zone fonctionnelle (F2) du boîtier et séparés par au moins une couche d'isolation thermique (7) de ladite première zone fonctionnelle (F1) du boîtier et dudit transformateur additif (2) disposé dans ladite première zone fonctionnelle (F1) du boîtier, et ainsi protégés contre les influences thermiques provenant dudit transformateur additif (2).

2. Dispositif de protection contre les courants résiduels selon la revendication 1 Caractérisé en ceci qu'a l'aide de renfoncements dans le boîtier (9) de ladite seconde zone fonctionnelle (F2), des espaces vides sont formés qui servent de coussins d'air calorifuges séparant ladite seconde zone fonctionnelle (F2) de ladite première zone fonctionnelle (F1) et/ou de moyens d'exploitations électrique éventuellement montés en série (11), contenant des sources de chaleur telles que par exemple des disjoncteurs ou d'autres éléments encastrés montés en série.

3. Dispositif de protection contre les courants résiduels selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ceci que dans ladite seconde zone fonctionnelle (F2), il existe des ouvertures d'aération (10), permettant une circulation d' air dans ladite seconde zone fonctionnelle (F2) et/ou entre ladite seconde zone fonctionnelle (F2) et ladite première zone fonctionnelle (F1) du boîtier et/ou des moyens d'exploitations électrique éventuellement montés en série (11).

4. Dispositif de protection contre les courants résiduels selon la revendication 1 caractérisé en ceci que ledit commutateur serrure (6) et le déclencheur de courant de travail (5B) dans ladite première zone fonctionnelle (F1) sont disposés entre les deux sources de chaleur que sont l'appareil de contact (1) et le transformateur additif (2) et lesdits circuits électroniques d'enregistrement et/ou d'amplification (3) et ledit relais de transformation (4) disposés dans ladite seconde zone fonctionnelle (F2) de manière à que la distance entre ces deux derniers et les deux sources de chaleur soit aussi grande que possible.

5. Dispositif de protection contre les courants résiduels selon une des revendications 1 à 4 caractérisé en ceci que la au moins une couche d'isolation thermique (7) est réalisée comme une partie du boîtier.

6. Dispositif de protection contre les courants résiduels selon une des revendications 1 à 5 caractérisé en ceci que ledit circuit électronique d'enregistrement et/ou d'amplification (3) est constitué comme un circuit électronique d'enregistrement et/ou d'amplification indépendant de la tension du secteur.

7. Dispositif de protection contre les courants résiduels selon une des revendications 1 à 6 caractérisé en ceci que ledit relais de transformation (4) constitué comme relais un électronique est constitué comme un thyristor.

Zeichnung