AT509835A2 - Schaltgerät - Google Patents

Description

1 ft ft ft · ftft 32169/lh

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Arbeiten in und an elektrischen Anlagen gelten zur Vermeidung von Stromunfallen bestimmte Regeln, welche in den nachfolgend angeführten sog. „Fünf Sicherheitsregeln“ zusammengefasst sind, und welche von den jeweiligen Technikern angewendet werden sollten: 1. Freischalten 2. Gegen Wiedereinschalten sichern 3. Spannungsfreiheit feststellen 4. Erden und kurzschließen 5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder den Zugang verhindern

Diese fünf Sicherheitsregeln sollten vor Arbeiten an elektrischen Anlagen in der oben genannten Reihenfolge angewandt werden. Nach durchgeführten Arbeiten sollten diese dann in der umgekehrten Reihenfolge wieder aufgehoben werden. Diese Regeln werden zwar bei jedem Elektriker als bekannt vorausgesetzt, es hat sich jedoch gezeigt, dass in der Praxis Elektriker oft davon ausgehen, dass - nach unterbrochener Stromversorgung -ohnedies keine lebensgefährlichen Spannungen/Ströme in der Anlage auftreten, weshalb etwa Punkt 3: „Spannungsfreiheit feststellen“ in der Regel von Elektrikern oftmals ignoriert wird. Weiters werden in der Praxis kaum abgetrennte Niederspannungsanlagen geerdet und kurzgeschlossen. Da jedoch in elektrischen Anlagen vielfältige Energiespeichermittel integriert sein können, insbesondere kapazitive oder induktive Energiespeichermittel, wie etwa Kondensatoren bzw. Spulen (Motorwicklungen, Trafos), besteht auch bei freigeschalteten elektrischen Anlagen die Gefahr, dass - durch Entladung der betreffenden Energiespeichermittel - gefährliche Ströme auftreten können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Schaltgerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem einfach die Sicherheit beim Arbeiten an elektrischen Anlagen erhöht werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch kann einfach die Sicherheit beim Arbeiten an elektrischen Anlagen erhöht werden. Dadurch kann sicher verhindert werden, dass beim Arbeiten an 9 · · · · · ft · · · ····· · • · * ft ··*··♦*· • ft · ft « · * · ·

Ift *· mm ft mm m 2 freigeschalteten elektrischen Anlagen, wie etwa elektrischen Energieverteilungsnetzen, in geladenen kapazitiven oder induktiven Bauteilen gespeicherte elektrische Energie, zur Gefahr für einen Arbeiter wird. Dadurch wird die Gefahr eines elektrischen Schlages in derartigen elektrischen Anlagen deutlich vermindert, insbesondere verhindert. Dadurch kann ein gefährlicher Zustand in elektrischen Anlagen durch Entladung induktiv oder kapazitiv gespeicherter elektrischer Energie über einen menschlichen Körper verhindert werden.

Dadurch werden die anlagenseitigen Teile des betreffenden freigeschalteten Teilnetzes kurzgeschlossen, wodurch es zur Entladung elektrischer Energiespeicherelemente kommt. Durch die bevorzugte Integration der Funktion des Kurzschließens der anlagenseitigen Teile des Teilnetzes, in ein Schaltgerät, insbesondere einen

Fehlerstromschutzschalter, Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter, Hauptschalter oder dergleichen, erfolgt das Kurzschließen der Anlage bereits im Zuge des Freischaltens der betreffenden Anlage. Der betreffende Elektriker kann daher auf das Kurzschließen der Anlage nicht vergessen.

Die Unteransprüche, welche ebenso wie der Patentanspruch 1 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung bilden, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausfuhrungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts als schematische Darstellung;

Fig. 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts als schematische Darstellung;

Fig. 3 eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts als schematische Darstellung; und

Fig. 4 eine vierte bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts als schematische Darstellung.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen schematische Darstellungen bevorzugter Ausfuhrungsformen eines Schalters Schaltgerät 1 mit einem ersten beweglichen Schaltkontakt 2, welcher in einer ersten Schaltstellung an einem ersten Kontaktstück 3 anliegt, und mit einem zweiten beweglichen Schaltkontakt 4, welches in der ersten Schaltstellung an einem zweiten Kontaktstück 5 anliegt, wobei in einer zweiten Schaltstellung der erste bewegliche 3

Schaltkontakt 2 an einem dritten Kontaktstück 6 anliegt und der zweite bewegliche Schaltkontakt 4 an einem vierten Kontaktstück 7 anliegt, und wobei das dritte Kontaktstück 6 und das vierte Kontaktstück 7 leitend verbunden sind.

Dadurch kann einfach die Sicherheit beim Arbeiten an elektrischen Anlagen erhöht werden. Dadurch kann sicher verhindert werden, dass beim Arbeiten an freigeschalteten elektrischen Anlagen, wie etwa elektrischen Energieverteilungsnetzen, in geladenen kapazitiven oder induktiven Bauteilen gespeicherte elektrische Energie, zur Gefahr für einen Arbeiter wird. Dadurch wird die Gefahr eines elektrischen Schlages in derartigen elektrischen Anlagen deutlich vermindert, insbesondere verhindert. Dadurch kann ein gefährlicher Zustand in elektrischen Anlagen durch Entladung induktiv oder kapazitiv gespeicherter elektrischer Energie über einen menschlichen Körper verhindert werden.

Dadurch werden die anlagenseitigen Teile des betreffenden ffeigeschalteten Teilnetzes kurzgeschlossen, wodurch es zur Entladung elektrischer Energiespeicherelemente kommt. Durch die bevorzugte Integration der Funktion des Kurzschließens der anlagenseitigen Teile des Teilnetzes, in ein Schaltgerät, insbesondere einen Fehlerstromschutzschalter, Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter, Hauptschalter oder dergleichen, erfolgt das Kurzschließen der Anlage bereits im Zuge des Freischaltens der betreffenden Anlage. Der betreffende Elektriker kann daher auf das Kurzschließen der Anlage nicht vergessen.

Erfindungsgemäße Schaltgeräte 1 werden bevorzugt schaltungstechnisch zwischen einem elektrischen Energieverteilungs- und/oder Versorgungsnetz und einem elektrischen Teilnetz angeordnet, um - etwa im Fehlerfall - das betreffende Teilnetz von dem Energieverteilungs- und/oder Versorgungsnetz zu trennen. Weiters sind derartige Schaltgeräte 1 dazu ausgebildet, das Teilnetz vorgebbar manuell von dem Energieverteilungs- und/oder Versorgungsnetz zu trennen. Bei einem Energieverteilungs- und/oder Versorgungsnetz kann es sich vorzugsweise um jede Art eines elektrischen Netzes handeln. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das betreffende elektrische Netz wenigstens einen ersten Leiter LI und einen zweiten Leiter N aufweist. Es kann jede Anzahl an Leitern vorgesehen sein, wobei besonders bevorzugt und wie dargestellt, neben den erwähnten ersten und zweiten Leitern LI, N, weiters ein dritter Leiter L2 und ein vierter Leiter L3 vorgesehen ist, zum Schutz eines herkömmlichen Drehstromnetzes.

Erfindungsgemäße Schaltgeräte 1 weisen in der Regel Anschlussklemmen, insbesondere Schraubanschlussklemmen oder Steckanschlussklemmen, zum Anschluss der ·« ···· ·# ·· ··♦♦ ·· • ·φ· «4 · · · · ·+·· » » · · · * • + # · · « fl IM » ··»··· · «· ·· mm *» ·♦ ·· · 4 elektrischen Leiter LI, L2, L3, N des elektrischen Netzes auf. Das Schaltgerät 1 weist dabei pro elektrischem Leiter LI, L2, L3, N jeweils zwei Anschlussklemmen auf. Zwischen zwei, einem elektrischen Leiter LI, L2, L3, N zugeordneten, Anschlussklemmen ist in dem Schaltergerät 1 eine Schaltstrecke ausgebildet, in welcher wenigstens ein beweglicher Schaltkontakt 2, 4, 15, 16 angeordnet ist. In einer ersten Schaltstellung liegt der jeweilige bewegliche Schaltkontakt 2, 4, 15, 16 an einem diesem zugeordneten Kontaktstück 3, 17, 18, 5 an, wodurch die Schaltstrecke durch das Schaltgerät 1 geschlossen ist.

Erfindungsgemäße Schaltgeräte 1 sind bevorzugt als Fehlerstromschutzschalter, Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter und/oder Hauptschalter ausgebildet, wobei wenigstens ein Auslösemechanismus vorgesehen sein kann, um die Schaltstellung der beweglichen Schaltkontakte 2, 4, 15, 16 vorgebbar bzw. in Abhängigkeit des Zustandes des elektrischen Netzes zu steuern. Ein derartiges Schaltgerät 1 kann etwa femschaltbar sein, bzw. einen Auslösemechanismus aufweisen, welcher etwa auf Fehlerströme, Überspannungen und/oder Überströme anspricht, und das Überfuhren der beweglichen Schaltkontakte 2, 4, 15, 16 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung verursacht. Erfindungsgemäße Schaltgeräte 1 weisen weiters bevorzugt ein Schaltschloss 25 auf zum Auslösen der beweglichen Schaltkontakte 2, 4, 15, 16, sowie einen Handbetätigungsgriff, zum manuellen Verbringen der beweglichen Schaltkontakte 2,4,15,16 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste und der zweite bewegliche Schaltkontakt 2, 4 mechanisch gekoppelt sind, insbesondere auf einer gemeinsamen Schaltwelle 27 angeordnet sind. Diese bevorzugt vorgesehene Schaltwelle 27 ist in den Fig. 1 bis 4 durch eine strichlierte Linie veranschaulicht.

Bevorzugt sind die Komponenten eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1 in einem Gehäuse umfassend Isolierstoff angeordnet, in welchem Gehäuse weiters das erste, zweite, dritte und vierte Kontaktstück 3, 5, 6, 7, sowie sofern vorhanden auch die weiteren Kontaktstücke, 17, 18, 19, 20, verschiebefest angeordnet sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass neben den ersten, zweiten, dritten und vierten beweglichen Schaltkontakten 2,4,15, 16 gemäß der gegenständlichen Beschreibung, auch Kontaktstücke beweglich ausgebildet sein können.

Die dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsformen eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1 weisen jeweils einen ersten beweglichen Schaltkontakt 2, welcher in einer ersten Schaltstellung an einem ersten Kontaktstück 3 anliegt, einen zweiten beweglichen Schaltkontakt 4, welcher in der ersten Schaltstellung an einem zweiten Kontaktstück 5 5 * ♦ * # * « « * · • ♦ « « · · 9 · * · • ·«· 9 • · · • · 9 anliegt, einen dritten beweglichen Schaltkontakt 15, welcher in der ersten Schaltstellung an einem fünften Kontaktstück 17 anliegt, und einen vierten beweglichen Schaltkontakt 16, welcher in der ersten Schaltstellung an einem sechsten Kontaktstück 18 anliegt. Die beweglichen Schaltkontakte 2, 4, 15, 16 sind zum vorgebbaren Unterbrechen wenigstens eines der Leiter LI, L2, L3, N eines zu schützenden elektrischen Netzes vorgesehen und ausgebildet.

Erfmdungsgemäß ist vorgesehen, dass in einer zweiten Schaltstellung der erste bewegliche Schaltkontakt 2 an einem dritten Kontaktstück 6 anliegt und der zweite bewegliche Schaltkontakt 4 an einem vierten Kontaktstück 7 anliegt, sowie weiters dass das dritte Kontaktstück 6 und das vierte Kontaktstück 7 leitend verbunden sind, wodurch die vorstehend dargelegten vorteilhaften Wirkungen erzielt werden können. Gemäß den dargestellten besonders bevorzugten Ausfuhrungsformen ist weiters vorgesehen, dass der dritte bewegliche Schaltkontakt 15 an einem siebenten Kontaktstück 19 anliegt und der vierte bewegliche Schaltkontakt 16 an einem achten Kontaktstück 20 anliegt, wobei weiters das dritte, vierte, siebente und achte Kontaktstück 6, 7, 19, 20, vorzugsweise sämtlich, miteinander leitend verbunden sind. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines derart ausgebildeten Schaltgeräts 1.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1, und gemäß der in Fig. 2 dargestellten besonders bevorzugten zweiten Ausbildung eines solchen, ist vorgesehen, dass das dritte Kontaktstück 6 und das vierte Kontaktstück 7 leitend mit einer Erdungsklemme 8 verbunden sind. Dadurch ist neben dem Kurzschluss der anlagenseitigen Leitungen des Netzes weiters eine Erdung derselbigen gegeben. Dadurch kann die Sicherheit bei elektrischen Arbeiten noch weiters erhöht werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist bei der bevorzugten Ausbildung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1 mit vier Schaltstrecken, weiters vorgesehen, dass das siebente Kontaktstück 19 und das achte Kontaktstück 20 leitend mit der Erdungsklemme 8 verbunden sind. Es kann vorgesehen sein, dass jeweils separate Leitungen von jedem der Kontakte zu der Erdungsklemme 8 verlaufen.

Fig. 3 zeigt eine dritte bevorzugte Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1, wobei der erste bewegliche Schaltkontakt 2 und der zweite bewegliche Schaltkontakt 4 in einer dritten Schaltstellung angeordnet sind, in welcher dritten Schaltstellung der erste und zweite bewegliche Schaltkontakt 2, 4 in einer kontaktfreien Position, daher einer Position zwischen dem ersten und dritten bzw. zweiten und vierten ft ** ·« ·* «·+φ ·« ·* ···· t i * t · « * · · • « · · · · ·» · · • 9 · · · · ♦ ··· 9 • * 9 9 9 9 · 9 9 f· 99 99 99 99 9 6

Kontaktstück 3, 5, 6, 7, gehalten sind. Gemäß Fig. 3 sind weiters auch der dritte und der vierte bewegliche Schaltkontakt 15, 16 in der betreffenden dritten Schaltstellung, daher einer kontaktfreien Position, angeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Schaltgerät 1 weiters Mittel aufweist, um die betreffenden beweglichen Schaltkontakte 2,4,15,16 in dieser dritten Schaltstellung wenigstens zeitweise zu arretieren. Durch die Möglichkeit der dritten Schaltstellung besteht die Möglichkeit eine Isolationsprüfung an den Leitern LI, L2, L3, N eines zu schützenden elektrischen Netzes vorzunehmen. Nach erfolgter Isolationsmessung kann das Schaltgerät 1 in die erste oder zweite Schaltstellung überfuhrt werden.

In Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1, vorzugsweise als alternative Ausbildung zur dritten bevorzugten Ausführungsform, ist bevorzugt vorgesehen, dass in einer ersten Verbindungsleitung 9 zwischen dem dritten und dem vierten Kontaktstück 6, 7 wenigstens ein erster Schalter 10 und/oder Taster angeordnet ist. Dadurch ist bei Schaltgeräten 1 mit nur zwei Schaltstrecken die Möglichkeit einer Isolationsprüfung des ersten und zweiten Leiters LI, N zueinander möglich, wobei jedoch der Kontaktapparat eines derartigen Schaltgeräts 1 deutlich einfacher gestaltet werden kann, als bei einem Schaltgerät 1 gemäß der dritten bevorzugten Ausfuhrungsform, da die dritte Schaltstellung nicht erforderlich ist. Durch den ersten Schalter 10 kann die betreffende erste Leitung LI einfach unterbrochen werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass in einer zweiten Verbindungsleitung 11 zwischen dem dritten Kontaktstück 6 und der Erdungsklemme S ein zweiter Schalter 12 angeordnet ist, und dass in einer dritten Verbindungsleitung 13 zwischen dem dritten Kontaktstück 6 und der Erdungsklemme 8 ein dritter Schalter 14 angeordnet ist. Dadurch kann weiters sehr einfach eine Isolationsprüfung zwischen dem ersten bzw. zweiten Leiter LI, N und Erde (Ground) durchgefuhrt werden.

Fig. 4 zeigt eine derartige bevorzugte vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts 1. Dabei sind der erste und der zweite Schalter 10, 12 einstückig ausgebildet. Neben dem dargestellten dritten Schalter 14, sind weiters eine vierte Verbindungsleitung 23 mit einem vierten Schalter 21, sowie eine fünfte Verbindungsleitung 24 mit einem fünften Schalter 22 dargestellt.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der wenigstens eine erste Schalter 10 und/oder zweite Schalter 12 und/oder dritte Schalter 14, sowie weiters vorzugsweise der vierte Schalter 21 und der fünfte Schalter 22, vorgebbar und unabhängig von der Schaltstellung wenigstens 7 7 ·· ··«· ·· ♦· «*·· Μ • * · 9 ·# · · « · i # · i · · · · · ♦ • ·+ « · »*···♦ »·«··· ♦ · ♦ des ersten und/oder zweiten beweglichen Schaltkontaktes 2, 4, insbesondere manuell, betätigbar ist bzrw. sind.

Weitere erfindungsgemäße Ausfiihrungsformen weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination, insbesondere auch von verschiedenen beschriebenen AusfUhrungsformen, vorgesehen sein kann.

Patentansprüche:

Claims (10)

1. 8 8 ·· »··· ·· ·· + »·* i« * · » · · · · · · α · · · · ·· · · »·#·· » ·· GIBLER & POTH Patentanwälte OEG Dorotheergasse 7 — A-1010 Wien — patent@aon.at Tel: +43 (1) 512 10 98 - Fax: +43 (1) 513 47 76 32169/lh PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltgerät (1) mit einem ersten beweglichen Schaltkontakt (2), welcher in einer ersten Schaltstellung an einem ersten Kontaktstück (3) anliegt, und mit einem zweiten beweglichen Schaltkontakt (4), welcher in der ersten Schaltstellung an einem zweiten Kontaktstück (5) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Schaltstellung der erste bewegliche Schaltkontakt (2) an einem dritten Kontaktstück (6) anliegt und der zweite bewegliche Schaltkontakt (4) an einem vierten Kontaktstück (7) anliegt, und dass das dritte Kontaktstück (6) und das vierte Kontaktstück (7) leitend verbunden sind.
2. 2. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Kontaktstück (6) und das vierte Kontaktstück (7) leitend mit einer Erdungsklemme (8) verbunden sind.
3. 3. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer dritten Schaltstellung der erste bewegliche Schaltkontakt (2) und der zweite bewegliche Schaltkontakt (4) jeweils in einer kontaktfreien Position gehalten, insbesondere arretiert, sind.
4. 4. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Verbindungsleitung (9) zwischen dem dritten und dem vierten Kontaktstück (6, 7) wenigstens ein erster Schalter (10) und/oder Taster angeordnet ist.
5. 5. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Verbindungsleitung (11) zwischen dem dritten Kontaktstück (6) und der Erdungsklemme (8) ein zweiter Schalter (12) angeordnet ist, und dass in einer dritten k % * ΦΦ Φ* ΦφφΦ ·4 «· ·· • · · · · « · · · • m Φ Φ Φ Φ ·· · φ φ Φ 9 9 ··**·· ···♦%# · ·· ·« φφ φφ 99 φφ φ 9 Verbindungsleitung (13) zwischen dem dritten Kontaktstück (6) und der Erdungsklemme (8) ein dritter Schalter (14) angeordnet ist.
6. 6. Schaltgerät (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Schalter (10) und/oder zweite Schalter (12) und/oder dritte Schalter (14) vorgebbar und unabhängig von der Schaltstellung des ersten und/oder zweiten beweglichen Schaltkontaktes (2,4) betätigbar ist.
7. 7. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite bewegliche Schaltkontakt (2, 4) mechanisch gekoppelt sind, insbesondere auf einer gemeinsamen Schaltwelle (27) angeordnet sind.
8. 8. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite, dritte und vierte Kontaktstück (3, 5, 6, 7) verschiebefest in einem Gehäuse des Schaltgeräts (1) angeordnet sind.
9. 9. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Fehlerstromschutzschalter ausgebildet ist.
10. 10. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Leitungsschutzschalter ausgebildet ist. Der Patentanwalt: GIBLER & POTH P a t&fi t tfryw Ο E G Dorotheeigasse 7 - A-101Q Wien - patent@aon.at Tel: +43 (1) 512 10 98 - Fax: +43 (1) 513 47 76