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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aktivieren und Inaktivieren
von als Block angeordneten Schaltgeräten, insbesondere Leitungsschutzschaltern,
wobei die Schaltgeräte
in ihrem Schaltmechanismus ein Glied aufweisen, das unter Abstützung gegen
ein aus seiner Stützstellung
entfernbares und in die Stützstellung
rückführbares
Stützteil
die Schließkraft
für einen
Schaltkontakt überträgt.
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Durch
Benutzung bekannt ist eine mechanische Koppelung solcher als Block
angeordneter Leitungsschutzschalter für verschiedene Phasen derart, dass
beim Ansprechen eines' der
Leitungsschutzschalter die anderen Leitungsschutzschalter mitgenommen
werden und gleichfalls öffnen;
geschlossen werden können
die Leitungsschutzschalter nur gemeinsam. Das Schließen der
Leitungsschutzschalter ist, nach Wegfall der Ursache für das Ansprechen, sofort
wieder möglich.
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Auch
aus der
EP 0 557 621
B1 ist es bekannt, Leitungsschutzschalter für die verschiedenen Phasen
im Block anzuordnen und derart zu koppeln, dass sie gemeinsam öffnen und
schließen.
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Inhalt
der
CH 586 456 ist ein
Leitungsschutzschalter in Schalenbauform mit Nulleitertrenner, mit einem
Betätigungsorgan
für den
Polkontakt und einem, mit Werkzeug bedienbaren Betätigungsorgan für den Nulleitertrenner,
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan für den Polkontakt
einen Mitnehmer besitzt, der mit dem Betätigungsorgan des Nulleiterfrenners
nur beim Einschalten des Polkontaktes gekuppelt ist und so auch
den Nulleitertrenner einschaltet, dass aber beim Ausschalten des Polkontaktes
der Nulleitertrenner eingeschaltet bleibt, wobei die Trennung des
Nulleiters nur mittels Werkzeug möglich ist.
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Mit
der Erfindung soll demgegenüber
eine Vorrichtung zum Aktivieren und Inaktivieren der Schaltgeräte geschaffen
werden, derart, dass die Schaltgeräte im aktiven Zustand frei
sind, einzeln geöffnet
und geschlossen zu werden bzw. als Leitungsschutzschalter zu öffnen und
zu schließen,
und dass sie im inaktiven Zustand alle zwangsweise offengehalten
werden bzw, bei Inaktivierung geöffnet
werden.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe dadurch erfüllt,
dass die Schaltgeräte
jeweils eine Einrichtung zum Entfernen des Stützteils aus der Stützstellung
und nötigenfalls
Sperren gegen die Rückführung in
die Stützstellung
aufweisen, die über eine
die Schaltgeräte
in Richtung ihrer Aneinanderreihung durchsetzende mechanische Verkoppelung mit
einem Steuergerät
zu betätigen
ist, wobei die das Stützteil
aus seiner Stützstellung
entfernende Betätigung
die Inaktivierung darstellt, die Sperrung gegen die Rückführung in
die Stützstellung
den inaktiven Zustand festhält
und die Rückbetätigung der
Einrichtung die Aktivierung der Schaltgeräte darstellt.
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Wird
die Einrichtung zum Entfernen des Stützteils aus der Stützstellung
betätigt,
fällt die Schließkraft für den Schaltkontakt
fort, und der Schaltkontakt öffnet.
Nach Rückbetätigung der
Einrichtung, aber erst dann, sind die Schaltgeräte für ihre vorgesehenen Funktionen
wieder freigegeben; sie können
geschlossen werden und geöffnet
werden.
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Das
Steuergerät
wird in der Regel ein von Hand und/oder elektromagnetisch fernsteuerbares zusätzliches
Gerät sein,
das aber vorzugsweise im wesentlichen ein gleiches Gehäuse wie
die Schaltgeräte
aufweist und in den Block einbezogen ist.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ein Schaltgerät für einen
N-Pol zugleich als das Steuergerät
ausgebildet sein.
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Es
ist aber auch möglich,
ein Schaltgerät
für einen
Phasenpol zugleich als das Steuergerät auszubilden. Damit kann man
eine Phase zum dominanten Pol machen.
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Zweckmäßigerweise
und in der Regel wird die genannte Einrichtung einen zur Entriegelung
einer das Stützteil
in der Stützstellung
haltenden Klinke vorgesehenen Schwenkarm auf einer Welle aufweisen,
an der die Kupplungseinrichtungen zur Verbindung der Wellen der
verblockten Schaltgeräte
und einer entsprechenden Welle des Steuergeräts ausgebildet sind. Zur Sperrung
gegen die Rückführung wirkt
der Schwenkarm ebenfalls unmittelbar auf die Klinke.
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Bevorzugt
weist die Welle an ihren Enden stirnseitige Ausnehmungen, vorzugsweise
Schlitze, als Gegenstücke
für in
sie eingreifende gesonderte Kupplungsstücke oder am einen Ende eine
Ausnehmung und am anderen Ende ein angeformtes Kupplungsstück auf.
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In
Leitungsschutzschaltern können
das genannte Glied, in der Ausbildung als eine Druckstange, das
Stützteil
und die Klinke bereits vorhanden sein und genutzt werden. Desgleichen
kann ein Platz für
die Anordnung der Welle in Leitungsschutzschaltern schon vorgesehen
sein.
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In
solcher Weise und mit Wellenkupplungen wie vorstehend ist auch die
oben als Stand der Technik erwähnte
Koppelung von Leitungsschutzschaltern vorgenommen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist in dieser Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgeräte, ggf.
mit Ausnahme für
einen N-Pol, Leitungsschutzschalter sind, die die genannten Bauteile Glied,
Stützteil
und Klinke in ihrem Handschaltmechanismus aufweisen, wobei der aus
dem Gehäuse herausragende
Hand-Schalthebel über
eine an ihm angelenkte Zwischenstange auf das an dieser sowie an
dem einen Kontaktstück
des Schaltkontaktes als eine Druckstange angelenkte Glied wirkt,
und der genannte Schwenkarm auf die, im Rahmen der Schutzschalterfunktion
vorgesehene, Klinke zusätzlich wirkt.
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Als
Steuergerät
dafür dient
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein abgewandelter Leitungsschutzschalter,
der vorzugsweise zugleich ein Schaltgerät für den N-Pol bildet. Der ursprüngliche Leitungsschutzschalter
ist auf den Handschaltmechanismus reduziert, wobei der Schalthebel über eine
an ihm angelenkte Zwischenstange auf ein an dieser sowie an dem
einen Kontaktstück
des Schaltkontaktes als eine Druckstange angelenktes Glied wirkt,
das unter Abstützung
an einem, hier fest angeordneten, Stützteil die Schließkraft für den Schaltkontakt überträgt. Für die Funktion
als das Steuergerät ist
ein Arm auf der Welle des Steuergerätes angeordnet, der unmittelbar
oder über
einen weiteren Hebel durch den Schalthebel betätigt ist.
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Zweckmäßigerweise
ist dabei der weitere Hebel in dem Steuergerät auf einer Achse gelagert, die
in dem Block mit Achsen der Klinken in den Leitungsschutzschaltern
fluchtet, und der Arm in dem Steuergerät fluchtet im wesentichen mit
den Schwenkarmen in den Leitungsschutzschaltern, wobei der weitere
Hebel einerseits nach einem einen Hebelarm des Schalthebels bildenden
Nocken hin und andererseits nach dem Arm hin gebogen oder gewinkelt
ist.
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Das
Steuergerät
hat damit einen zu den anderen Schaltgeräten analogen, weitgehend gleichen und
insofern fertigungstechnisch günstigen
Aufbau. Der Arm hat aber bei gleicher Anordnung und Ausbildung umgekehrte
Wirkrichtung zu den Schwenkarmen.
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Von
besonderer Bedeutung ist die weitere Ausgestaltung der Erfindung,
daß in
dem als Steuergerät
ausgebildeten Schaltgerät
für den
N-Pol die Bewegungsübertragungselemente,
insbesondere der genannte weitere Hebel, derart angeordnet und ausgebildet
sind, daß das
Schaltgerät
für den
N-Pol schon vor der Aktivierung der anderen Schaltgeräte schließt und erst
nach der Inaktivierung der anderen Schaltgeräte öffnet.
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Dadurch
ist sichergestellt, daß bei
Einschaltung einer Phase immer der Null-Leiter zur Verfügung steht.
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Für eine Fernsteuerung
kann das Steuergerät
zusätzlich
mit einem an dem genannten weiteren Hebel, vorzugsweise über einen
Querarm des weiteren Hebels, angreifenden Magnetmechanismus versehen
sein.
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In
diesem Falle sollte ausgeschlossen werden, daß durch irgendeine Blockierung
des Schalthebels von außen
die Inaktivierung durch den Magnetmechanismus verhindert wird.
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Zu
diesem Zweck wird vorgeschlagen, den Schalthebel versenkt anzuordnen,
so daß er
sich nur noch mittels eines Schraubendrehers o.d gl. betätigen läßt.
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Die
Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung wieder.
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1 zeigt
einen in einem Block angeordneten Leitungsschutzschalter einer Phase
in aktivem Zustand in Stellung „ein",
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2 zeigt
einen Leitungsschutzschalter in aktivem Zustand in Stellung „aus",
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3 zeigt
den Leitungsschutzschalter in inaktivem Zustand in Stellung „ein",
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4 zeigt
den Leitungsschutzschalter in inaktivem Zustand in Stellung „aus",
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5 zeigt
ein mit einer Mehrzahl von Leitungsschutzschaltern nach 1 bis 4 verblocktes
Schaltgerät
für den
Null-Leiter, das als Steuergerät
zum Aktivieren und Inaktivieren für die Leitungsschutzschalter
ausgebildet ist, in Stellung „ein" bzw. „aktiver
Zustand",
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6 zeigt
das Steuergerät
nach 5 in Stellung „aus" bzw. „inaktiver Zustand",
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7 zeigt
das Steuergerät
beim Umschalten vom einen Zustand in den anderen und
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8 zeigt
ein weiteres Steuergerät
für Fernbedienung.
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Die
Darstellungen sind jeweils gleiche Längsschnitte durch einen Teil
des Leitungsschutzschalters bzw. des Steuergeräts.
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Der
Leitungsschutzschalter 1 für eine Phase der üblichen
Stromversorgung ist mit zwei weiteren gleichen Leitungsschutzschaltern
für die
beiden anderen Phasen und einem Schaltgerät 2 für den Null-Leiter
verblockt, das ein gleiches Gehäuse 3 wie die
Leitungsschutzschalter 1 sowie verschiedene weitere gleiche
Bauteile aufweist.
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Die
Bauteile des Leitungsschutzschalters 1 sind nur insoweit
wiedergegeben, wie sie zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aktivieren
und Inaktivieren der Leitungsschutzschalter 1 beitragen.
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Zur
Ergänzung
wird auf die DE-PS 41 18 377 verwiesen.
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In 1 bis 4 wiedergegeben
ist ein zum Hauptstromweg paralleler Nebenstromweg des Leitungsschutzschalters 1.
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Er
führt von
einem festen Stromleiter 4 über einen auf diesem angeordneten
thermischen Auslöser 5 aus
Bimetall und einen an diesen angeschlossenen, nur in wenigen Windungen
gezeigten elektrischen Widerstand 6 zu einem beweglichen
Kontaktstück 7 eines
Schaltkontaktes 8, dessen anderes, unbewegliches Kontaktstück 9 an
einem wiederum festen, zum Ausgang führenden Stromleiter 10 ausgebildet
ist.
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Das
bewegliche Kontaktstück 7 hat
mit Ausnahme des Kontaktes 11 einen U-förmigen Querschnitt. Es ist
auf einer festen Achse 12 schwenkbar und begrenzt querverschiebbar
gelagert.
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Von
der einen Seite wirkt auf das Kontaktstück 7 eine gegen den
U-Steg drückende
Druckfeder 13 und von der anderen Seite eine durch eine Ausnehmung
des U-Steges ragende und an den U-Schenkeln angelenkte Druckstange 14,
die über eine
Zwischenstange 15 gelenkig mit einem Hand-Schalthebel 16 verbunden
ist.
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In
der in 1 gezeigten Schließstellung des Schaltkontaktes 8 wird
die Stellung des Kontaktstückes 7 bestimmt
durch die Anlage des Kontaktes 11 an dem festen Kontaktstück 9 einerseits
und durch Abstützung
der Druckstange 14 an der Zwischenstange 15 und
einem Stützteil 17 andererseits,
wobei die Druckfeder 13 die Anlagekräfte erzeugt und das Kontaktstück 7 im übrigen durch
die feste Achse 12 gehalten ist.
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Bei
Umlegen des Hand-Schalthebels 16 in die in 2 dargestellte
Stellung „aus" wird der Druckstange 14 die
Abstützung
an dem Stützteil 17 entzogen.
Die Druckfeder 13 entspannt sich und bringt das Kontaktstück 7 in
eine schräge
Stellung, in der der Schaltkontakt 8 geöffnet ist.
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Beim
Wiedereinschalten von Hand durch Verschwenken des Hand-Schalthebels
im Uhrzeigersinn wird zunächst
durch die Zwischenstange 15 das Ende der Druckstange 14 im
oberen Bereich an das Stützteil 17 angelegt;
dann wird es an ihm entlanggeschoben, wobei sich an einer Schräge 18 verstärkter Druck
einstellt. Die Druckstange 14 drückt dabei das Kontaktstück 7 unter
Anspannung der Druckfeder 13 zurück und schließt den Schaltkontakt 8.
Der Hand-Schalthebel 1b überschreitet dabei einen Totpunkt,
jenseits dessen die Anordnung selbst ihre Lage hält.
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Das
Stützteil 17 ist
in einem feststehenden Gelenk 19 gelagert und durch eine
auf einem gleichfalls feststehenden Gelenk 20 gelagerte
Klinke 21 gehalten. Hinsichtlich der Ausbildung und des
Zusammenspiels der beiden Teile im einzelnen wird noch einmal auf
die DE-PS 41 18 377 verwiesen.
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Drückt infolge
von Überstrom
der thermische Auslöser 5 bei 22 auf
die als zweiarmiger Hebel ausgebildete Klinke 21, so läßt die Klinke 21 das
Stützteil 17 frei,
so daß es
lose in seinem Gelenk 19 wegschwenkt. Diese Stellung, jedoch
anders ausgelöst, zeigt 3.
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Auch
damit ist der Druckstange 14 die Abstützung entzogen, und die Druckfeder 13 verschwenkt
das Kontaktstück 7 in
die Öffnungsstellung des
Schaltkontaktes 8.
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Der
Hand-Schalthebel 16 kehrt unter der Wirkung einer an ihm
anliegenden, nicht gezeichneten Schenkelfeder aus der Stellung „ein" in die Stellung „aus" zurück.
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Ist
die Klinke 21 wieder frei, so bringen sie und das Stützteil 17 sich
selbst wieder in die Stellung ihrer gegenseitigen Fixierung.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Aktivieren und Inaktivieren greift in diesen Mechanismus des
Leitungsschutzschalters mit einem auf einer Welle 23 angeordneten
Schwenkarm 24 ein.
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Steht
der Schwenkarm 24 in der in 1 und 2 dargestellten
freien Stellung, so ist der Leitungsschutzschalter 1 ungehindert
funktionsfähig.
Er befindet sich im aktiven Zustand.
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Wird
der Schwenkarm 24 durch eine kurze Drehung der Welle 23 verschwenkt,
so daß er
mit seiner kurzen Abwinkelung 25 an das Ende der Klinke 21 stößt und seinerseits
die Klinke 21 verschwenkt, so wird das Stützteil 17 in
der gleichen Weise wie bereits beschrieben freigegeben und der Schaltkontakt 8 geöffnet. Solange
der Schwenkarm 24 in dieser Eingriffsstellung verbleibt,
können
die Klinke 21 und das Stützteil 17 nicht in
ihre vorherige Stellung zurückkehren.
Ein Wiedereinschalten ist nicht möglich. Der Leitungsschutzschalter 1 befindet
sich in inaktiver Stellung.
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(Das Öffnen und
Schließen
des Kontaktes des Hauptstromweges richtet sich in dem in Betracht stehenden
Leitungsschutzschalter 1 nach dem Öffnen und Schließen des
Schaltkontaktes 8.)
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Die
Welle 23 durchsetzt an beiden Seiten die Gehäusewand
und endet in Flucht mit deren Außenfläche. Die Wellen der nebeneinander
angeordneten Leitungsschutzschalter stossen damit aneinander. Sie
sind drehfest gekuppelt durch in stirnseitige Schlitze 26 eingesetzte,
scheibenförmige
Kupplungsstücke.
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Eine
gleiche, gleich angeordnete und in gleicher Weise angekuppelte Welle 23 weist
das Schaltgerät 2 für den Null-Leiter
auf (5), das zu einem Steuergerät für das Aktivieren und Inaktivieren
der Leitungsschutzschalter ausgebildet ist.
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In
gleicher Anordnung mit dem Schwenkarm 24 ist hier auf der
Welle 23 ein gleicher Arm 27 angeordnet.
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Anstelle
der Klinke 21 ist, auf derselben Achse 28, ein
Hebel 29 gelagert. Dieser stößt mit seinem einen, abgebogenen
Hebelarm 30 an die Abwinkelung 25 des Armes 27 und
ist mit seinem anderen, gleichfalls abgebogenen Hebelarm 31 auf
einen Nocken 32 des, hier etwas abgewandelten und mit 33 bezeichneten,
Schalthebels gerichtet.
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Die
Abwandlung besteht darin, daß ein
an den Leitungsschutzschaltern 1 herausragender Handgriff 34 verkürzt ist
auf einen versenkten Hebelarm 35 mit einem Einsteckloch 36 für einen
Schraubendreher o. dgl. Der Schalthebel 33 ist von Hand, aber
nur mittels eines solchen Werkzeugs zu betätigen.
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Bei
der in 5 gezeigten Stellung „ein" des Schaltgeräts/Steuergeräts 2 stößt der Hebelarm 31 an
den Nocken 32. Der Hebel 29 hält den Arm 27 gegen
die Kraft einer an ihm angreifenden Feder 37 in der Stellung
nach oben, bei der die mit ihm fluchtenden Schwenkarme 24 in
den Leitungsschutzschaltern 1 frei stehen und die Leitungsschalter 1 sich
im aktiven Zustand befinden.
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Wird
der Schalthebel 33 in die in 6 gezeigte
Stellung „aus" herumgelegt, so
entfernt sich der Nocken 32 von dem Hebelarm 31.
Der Hebel 29 gibt nach; die Feder 37 zieht den
Arm 27 in die Stellung, in der die mit ihm fluchtenden
Schwenkarme 24 in den Leitungsschutzschaltern 1 die
Klinke 21 von dem Stützteil 17 ausgeklinkt
halten und die Leitungsschutzschalter 1 sich im inaktiven
Zustand befinden.
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Mittels
eines an einem Querarm 38 des Hebels 29 angreifenden
Magnetmechanismus 39 ist das Schaltgerät/Steuergerät 2 zusätzlich fernsteuerbar.
Infolge der versenkten Anordnung des Hebelarms 25 kann
das Ausschlaten durch die Fernsteuerung nicht von außen blockiert
werden. Das Wiedereinschalten geschieht von Hand.
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Für seine
Funktion als Schaltgerät
weist das Schaltgerät/Steuergerät 2 ebenso
wie die Leitungsschutzsschalter 1 die Anordnung der Teile 7 bis 15 und 18 auf,
wobei nur das bewegliche Stützteil 17 durch
ein festes Stützteil 40 mit
gleicher Stützfläche ersetzt
ist und ein fester Stromleiter 41 unmittelbar durch eine
Litze 42 mit dem Kontaktstück 7 verbunden ist.
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7 läßt eine
wichtige Besonderheit erkennen: Die Maß- und Anordnungsverhältnisse
sind so getroffen, daß der
Nocken 32 beim Einschalten noch nicht und beim Auschlaten
schon nicht mehr auf den Hebel 29 wirkt, wenn der Schaltkontakt 8 schon
bzw. noch geschlossen ist. Damit ist sichergestellt, daß die Stellung „ein" der Leitungsschutzschalter
der Phasen nur möglich
ist, wenn der Null-Leiter eingeschaltet ist.
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Nach 8 zieht
ein Magnetmechanismus 43 unmittelbar an einem in umgekehrter
Richtung durch eine Feder 44 beaufschlagten Arm 27 und bringt
die Leitungsschutzschalter für
die Phasen in den inaktiven Zustand.