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Die
Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter für in Formgehäusen angeordnete
Leitungsschutzschalter oder Motorschutzschalter zum Starten und
Stoppen von Motoren oder zum Schutz vor Überstrom, und sie betrifft
insbesondere den Montageaufbau des Hauptgehäuses eines Leitungsschutzschalters.
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Zuerst
wird ein bekannter 3-Phasen-Leitungsschutzschalter mit festen und
beweglichen Hauptkreis-Kontaktschuhen beschrieben, bei dem je Phase
zwei feste Kontaktschuhe mittels eines beweglichen Kontaktschuhs
mit einander verbunden oder voneinander getrennt werden können; dieser Leitungsschutzschalter
ist im zusammengebauten Zustand in 5 gezeigt.
In dieser Figur bezeichnet die Bezugszahl 1 ein Hauptgehäuse, das
aus einem Harzformteil gebildet ist und in drei Teile unterteilt
ist, die ein unteres erstes Gehäuseteil 1a,
ein mittleres zweites Gehäuseteil 1c und
ein oberes drittes Gehäuseteil 1b umfassen;
die Bezugszahl 2 bezeichnet eine stromzufuhrseitige Hauptkreis-Anschlußklemme,
von der für
jede Phase eine vorhanden ist; Bezugszahl 3 bezeichnet
eine lastseitige Hauptkreis-Anschlußklemme, von der ebenfalls
für jede Phase
eine vorhanden ist; Bezugszahl 4 bezeichnet einen der festen
Kontaktschuhe, der mit dem Leiter der Anschlußklemme 2 verbunden
ist; Bezugszahl 5 bezeichnet den anderen festen Kontaktschuh;
Bezugszahl 6 bezeichnet den beweglichen Kontaktschuh zum Überbrücken der
festen Kontaktschuhe 4 und 5; Bezugszahl 7 bezeichnet
einen Halter für
den beweglichen Kontaktschuh; Bezugszahl 7a bezeichnet
eine Kontaktfeder; Bezugszahl 8 bezeichnet einen Käfig zum
Führen
und Haltern des Halters 7 für den beweglichen Kontaktschuh
in der Öffnungs-
und der Schließrichtung;
Bezugszahl 9 bezeichnet eine Lichtbogenlöschplatte;
Bezugszahl 10 bezeichnet einen Öffnungs/Schließ-Hebel
zum Bewegen des beweglichen Kontaktschuhs 6; Bezugszahl 11 bezeichnet
einen Kontaktschuh-Öffnungs/Schließ-Tastmechanismus,
der einen Öffnungs/Schließ-Hebel 10 enthält; Bezugszahl 12 bezeichnet
einen Handbetätigungsgriff;
Bezugszahl 13 bezeichnet eine Überstromauslösevorrichtung,
die eine Kombination aus einer Solenoidauslösevorrichtung 13a,
die sofort in Antwort auf einen Kurzschlußstrom anspricht, oder ähnliches
und einer Bimetallthermoauslösevorrichtung 13b umfaßt, die
als Antwort auf einen Überstrom einen
zeitlich beschränkten
Betrieb ausführt,
wobei die Überstromauslösevorrichtung 13 in
Serie zwischen den festen Kontaktschuh 5 und die lastseitige Anschlußklemme 3 geschaltet
ist. Ein Aktivierungselement 13c der Überstromauslösevorrichtung 13 bildet über eine
Auslösequerstange
und einen Rastaufnehmer eine Verbindung mit dem Kontaktschuh-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 11.
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Im
unteren Gehäuseteil 1a des
Hauptgehäuses 1 sind
die Kontaktschuhmechanismen und Lichtbogenlöschplatten für jede Phase
quer nebeneinanderliegend integriert, und Phasenzwischenwände (Barrieren)
sind einstückig
mit dem Gehäuse
geformt, um die Phasen voneinander zu trennen und zu isolieren.
Auch das obere Gehäuseteil 1b weist
Phasenzwischenwände
auf, die an dessen vorderem und hinterem Ende einstückig mit
ihm gebildet sind, so daß die
Anschlußklemmen 2 der
einzelnen Phasen voneinander getrennt und gegeneinander isoliert werden.
Das Hauptgehäuse
wird durch Montieren der Öffnungs/Schließ-Mechanismen 11 und
der Überstromauslösevorrichtungen 13 in
das mittlere Gehäuseteil 1c und
das Aufsetzen des mittleren Gehäuseteils 1c auf
das untere Gehäuseteil 1a zusammengebaut.
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Der
Betrieb dieses Leitungsschutzschalters ist bekannt. Wenn der Betätigungsgriff 12 in
die EIN-Position
gebracht wird, weicht der Öffnungs/Schließ-Hebel 10 zurück, und
der bewegliche Kontaktschuh 6 wird von der Kontaktfeder 7a belastet,
so daß er
sich mit dem Halter 7 nach oben bewegt. In diesem Zustand
eines geschlossenen Kreises fließt ein Hauptkreisstrom von
der stromzufuhrseitigen Anschlußklemme 2 durch
den festen Kontaktschuh 4, den beweglichen Kontaktschuh 6,
den festen Kontaktschuh 5 und die Überstromauslösevorrichtung 13 in
dieser Reihenfolge zur lastseitigen Anschlußklemme 3. Wenn andererseits
der Betätigungsgriff 12 in
die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, so daß er sich in der AUS-Position
befindet, treibt der Kontaktschuh-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 11 den Öffnungs/Schließ-Hebel 10 im Uhrzeigersinn
an, um den Halter 7 für
den beweglichen Kontaktschuh nach unten zu drücken. Dies bewirkt, daß der bewegliche
Kontaktschuh 6 von den festen Kontaktschuhen 4, 5 getrennt
wird, wodurch die Hauptkreiskontakte geöffnet werden. Andererseits
arbeitet, wenn ein Überstrom
oder ein Kurzschlußstrom
durch den Hauptkreis fließt,
die Überstromauslösevorrichtung 13 so,
daß die
Verriegelung des Kontaktschuh-Öffnungs/Schließ-Mechanismus 11 gelöst wird,
wodurch der Öffnungs/Schließ-Hebel 10 den
beweglichen Kontaktschuh 6 in die Öffnungsrichtung bewegt, um
den Hauptkreisstrom zu unterbrechen.
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Das
Hauptgehäuse 1 des
Leitungsschutzschalters, das durch Zusammenbau des unteren Gehäuseteils 1a,
des oberen Gehäuseteils 1b und
des mittleren Gehäuseteils 1c gemäß obiger
Beschreibung gebildet wird, muß so
einfach zusammenbaubar und ausreichend stabil sein, daß es robotergestützt automatisch
zusammengebaut werden kann; es muß ferner im zusammengebauten
Zustand so beschaffen sein, daß es
ein genormtes Interphasenisoliervermögen zwischen den Anschlußklemmen
der einzelnen Phasen aufrecht erhält.
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Das
oben beschriebene Gehäuse 1 wird
jedoch gebildet, indem die oben beschriebenen Teile in dem unteren
Gehäuseteil 1a,
dem oberen Gehäuseteil
bzw. dem mittleren Gehäuseteil 1c montiert
werden, die einzelnen Teile des oberen Gehäuseteils 1b und des
mittleren Gehäuseteils 1c auf
die entsprechenden Teile des unteren Gehäuseteils 1a gesetzt werden
und sie unter Verwendung von Schrauben aneinander befestigt werden.
Außerdem
weist kein Gehäuseteil
Positionierungs- oder Halteanordnungen zum Anordnen des jeweils
anderen Gehäuseteils
auf, mit dem es in einer vorbestimmten Zusammenbauposition zusammengebaut
wird. Daher ist der Positionierungsvorgang, bei dem das mittlere Gehäuseteil 1c und
das obere Gehäuseteil 1b während des
Zusammenbauvorgangs nacheinander auf das untere Gehäuseteil 1a aufgesetzt
werden, schwierig, und die Gehäuseteile,
die einander überlappen,
können
sich während
des Transports zwischen Zusammenbauschritten gegeneinander verschieben,
bevor sie unter Verwendung der Schrauben aneinander befestigt werden.
Wenn dagegen ein Fehler bei den Abmessungen oder ein Fehler beim Zusammenbau
der Gehäuseteile
zur Bildung eines Spalts zwischen der Endfläche der Phasenzwischenwand
und dem entsprechenden Teil führt,
das die Endfläche überlappt,
wenn das Hauptgehäuse
zusammengebaut wird, wird die erforderliche Kriechstrecke der Isolierung
zwischen den Anschlußklemmen
der einzelnen Phasen nicht erzielt.
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Ein
anderer Leitungsschutzschalter ist aus der
EP 0 622 821 B1 (bzw. zugehörigen, vom
Deutschen Patentamt veröffentlichten Übersetzung
DE 694 07 211 T2 )
bekannt. Dieser bekannte Leitungsschutzschalter besitzt ein modulares
Gehäuse
für eine
einzelne Phase mit auswechselbarer Vorder- und Rückwand. Das im wesentlichen
quaderförmige Gehäuse umfaßt zwei
schalenartige, jeweils eine Seitenwand des Gehäuses bildende Hauptteile auf, deren
an der Oberseite und der Unterseite des Gehäuses aufeinander zuweisenden
Schenkel so ausgebildet sind, daß sie beim Zusammenfügen der
beiden Gehäuseteile
einander überlappen.
Die so aneinandergefügten
Gehäuseteile
bilden vorn und hinten jeweils eine rechteckige Öffnung, wobei die die Öffnung bildenden
Wandabschnitte mit einer umlaufenden Nut versehen sind. In diese
Nut greifen entsprechende Randabschnitte der auswechselbaren Vorder-
bzw. Rückwand
ein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme zu lösen und
einen stabilen Leitungsschutzschalter zu schaffen, der auf einfache Weise
zusammengebaut werden kann und im zusammengebauten Zustand ein verbessertes
Hauptgehäuse
aufweist, so daß die
Anschlußklemmen
der einzelnen Phasen gut genug isoliert sind.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Leitungsschutzschalter gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei
der erfindungsgemäßen Konfiguration werden,
wenn das mittlere Gehäuseteil
während
des Zusammenbauprozesses des Leitungsschutzschalters auf das untere
Gehäuseteil
aufgesetzt wird, die Oberkanten der Phasenzwischenwände des
ersten (unteren) Gehäuseteils
in die an der Unterseite des zweiten (mittleren) Gehäuseteils
gebildeten Nuten eingesetzt, so daß das untere Gehäuseteil
in seiner Montageposition gehalten wird. Wenn danach das dritte
(obere) Gehäuseteil
auf dem mittleren Gehäuseteil
angebracht wird, werden die Enden der Phasenzwischenwände des
oberen Gehäuseteils
in die an der Oberseite des mittleren Gehäuseteils gebildeten Aufnahmen
eingesetzt, so daß sie
in Position gehalten werden. Demzufolge können die Gehäuseteile während des
Zusammenbauprozesses auf einfache Weise relative zueinander positioniert
werden, und wenn sie aufeinandergeschichtet werden, werden die Phasenzwischenwände des
unteren Gehäuseteils und
des oberen Gehäuseteils
in die Nuten bzw. die Aufnahmen des mittleren Gehäuseteils
eingesetzt, so daß das
untere Gehäuseteil
und das obere Gehäuseteil
in ihren Montagepositionen fixiert werden. Als Folge wird das Hauptgehäuse stabiler,
und es wird verhindert, daß es
während
des Transports zwischen Zusammenbauschritten aus seiner Montageposition
verschoben wird. Außerdem überlappen
sich die Enden der Phasenzwischenwände mit den Aufnahmen bzw.
Nuten des mittleren Gehäuseteils,
d.h., sie tauchen darin ein, so daß kleine Abmessungsfehler unter
Aufrechterhaltung der erforderlichen Kriechstrecke der Isolierung
zwischen den Anschlußklemmen
der einzelnen Phasen ausgeglichen werden können, wodurch eine verbesserte
Isolierung erzielt wird.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Leitungsschutzschalterhauptgehäuses in
Explosionsdarstellung, welche die Konfiguration eines Beispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 eine
perspektivische Ansicht der Konfiguration eines mittleren Gehäuseteils
gemäß einem Anwendungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3 eine
Umrißdarstellung,
die den Zusammenbau eines Hauptgehäuses gemäß den in den 1 und 2 gezeigten
Beispielen zeigt.
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4 eine
Umrißdarstellung,
die den Zusammenbau eines Hauptgehäuses gemäß einem anderen Beispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 eine
Ansicht, die den Montageaufbau eines herkömmlichen Beispiels eines Leitungsschutzschalters
mit Überbrückung zweier
fester Kontakte zeigt.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun unter Bezug auf die in den 1 bis 4 gezeigten
Beispiele beschrieben. Die Elemente, die in den einzelnen Figuren
für das
entsprechende Beispiel gezeigt sind und die jenen in 5 entsprechen,
tragen die gleichen Bezugszahlen und werden nicht erneut beschrieben.
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In 1 bezeichnet
die Bezugszahl 1a ein unteres oder erstes Gehäuseteil,
die Bezugszahl 1b ein oberes oder drittes Gehäuseteil,
und die Bezugszahl 1c ein mittleres oder zweites Gehäuseteil.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, weist das untere Gehäuseteil 1a einen
Aufbau auf, bei dem bewegliche Kontaktschuhe 6 und Lichtbogenlöschplatten 9 (vgl. 5)
in ihm integriert sind, während
in dem mittleren Gehäuseteil 1c stromzufuhrseitige
und lastseitige Hauptkreiszuleitungs-Anschlußklemmen 2, 3,
Kontaktschuh-Öffnungs/Schließ-Mechanismen 11 und Überstromauslösevorrichtungen 13 befestigt
sind, wie unter Bezug auf 5 beschrieben.
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Das
untere Gehäuseteil 1a weist
rippenförmige
Phasenzwischenwände 1a-1 auf,
die einstückig mit
ihm gebildet sind und sich von seiner Bodenfläche aus senkrecht nach oben
erstrecken, um die Phasen voneinander zu trennen. Die Bezugszahl 1a-2 bezeichnet
Belüftungslöcher, die
in der vorderen und der hinteren Endfläche dieses Gehäuseteils gebildet
sind und von denen jedes zu einer Lichtbogenlöschkammer führt. Das obere Gehäuseteil 1b weist
Phasenzwischenwände 1b-1 auf,
die innen in seinem vorderen und seinem hinteren Bereich gebildet
sind und vordere sowie hintere Enden aufweisen, die über die
entsprechende vordere bzw. hintere Endfläche dieses Gehäuseteils
hinausragen. Das obere Gehäuseteil
weist in seiner Oberseite ein Fensterloch 1b-2 auf, aus
dem die oberen Enden der Kontaktschuh-Öffnungs/Schließ-Mechanismen 11 vorspringen.
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Das
mittlere Gehäuseteil 1c weist
taschenförmige
Aufnahmen 1c-1 auf, die an seiner Oberseite gebildet sind
und die die Spitzen bzw. freien Enden der Phasenzwischenwände 1b-1 des
oberen Gehäuseteils 1b aufnehmen,
wenn das Hauptgehäuse 1 zusammengebaut
ist, wie in 3 gezeigt. Jede der Aufnahmen 1c-1 weist
eine geschlossene Vorderkante auf und springt über die entsprechende Endfläche des
Gehäuseteils
hinaus vor, um den entsprechenden Vorsprung der zugehörigen Phasenzwischenwand 1b-1 des
oberen Gehäuseteils 1b aufzunehmen.
Das mittlere Gehäuseteil 1c weist
des weiteren Nuten 1c-3 auf, die an seiner Unterseite in Längsrichtung
gebildet sind und in die die oberen Kanten der Phasenzwischenwände 1a-1 des
unteren Gehäuseteils 1a eingesetzt
werden. Außerdem
weist das mittlere Gehäuseteil 1c Außenwandabschnitte 1c-4 auf,
von denen jeder so gebildet ist, daß er über dessen rückseitige
(lastseitige) Wand hinaus vorspringt und einer Ausnehmung 1a-3 im
unteren Gehäuseteil 1a und
einer Ausnehmung 1b-3 im oberen Gehäuseteil 1b entspricht.
Bei dem in 3 gezeigten zusammengebauten
Zustand passen die Außenwandabschnitte 1c-4 des
mittleren Gehäuseteils 1c in
entsprechende Seitenwände
des unteren Gehäuseteils 1a und
des oberen Gehäuseteils 1b,
d.h., sie füllen
deren Ausnehmungen 1a-3 bzw. 1b-3 aus, so daß ebene
Seitenwandflächen
des Hauptgehäuses 1 gebildet
werden. In 1 bezeichnet die Bezugszahl 1c-5 einen
Hauptkreis-Anschlußblock,
in dem die Anschlußleiter
und Anschlußschrauben,
wie in 5 gezeigt, herausgeführt bzw. montiert sind.
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Beim
Zusammenbau des Leitungsschutzschalters wird zuerst das mittlere
Gehäuseteil 1c von oben
auf das untere Gehäuseteil 1a aufgesetzt,
so daß es
letzteres in einer spezifizierten Position überlappt. Die Oberkanten der
Phasenzwischenwände 1a-1 des
unteren Gehäuseteils 1a werden
dann in die Nuten 1c-3 des mittleren Gehäuseteils 1c eingesetzt, so
daß das
untere Gehäuseteil 1a und
das mittlere Gehäuseteil 1c zusammengekoppelt
sind. Dann wird von oben das obere Gehäuseteil 1b angebracht,
und seine Phasenzwischenwände 1b-1 werden
in die Aufnahmen 1c-1 des mittleren Gehäuseteils 1c eingesetzt,
so daß das
obere Gehäuseteil 1b in
seiner vorbestimmten Zusammenbauposition gehalten wird. Dies führt zur
Bildung des in 3 gezeigten zusammengebauten
Zustands. In diesem Zustand werden nicht gezeigte Befestigungsschrauben
dazu verwendet, das obere Gehäuseteil 1b und
das untere Gehäuseteil 1a aneinander
zu befestigen.
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Wie
sich aus der obigen Beschreibung ergibt, sind im zusammengebauten
Zustand des dargestellten Beispiels das untere Gehäuseteil 1a,
das obere Gehäuseteil 1b und
das mittlere Gehäuseteil 1c,
die gesonderte Teile sind, so zusammengesetzt, daß sie ihre
vorbestimmten Zusammenbaupositionen beibehalten, wodurch es möglich ist,
daß die
gesonderten Gehäuseteile
während
des Zusammenbauvorgangs einfacher und genauer relativ zueinander
positioniert und zusammengebaut werden können, während das Hauptgehäuse im zusammengebauten
Zustand stabiler ist. Außerdem
ist, da die Enden der Phasenzwischenwände 1a-1, 1b-1,
welche die Phasen trennen, in die Aufnahmen 1c-1 bzw. die Nuten 1c-3 des
mittleren Gehäuseteils 1c so
eingesetzt sind, daß die
Wandflächen
der Phasenzwischenwände
einander in Querrichtung des Leitungsschutzschalters überlappen,
die effektive Kriechstrecke der Isolierung zwischen benachbarten
Anschlußklemmen
größer, um
ein hohes Isoliervermögen
zwischen den einzelnen Phasen sicherzustellen. In diesem Fall ist,
da die Phasenzwischenwände 1b-1 und die
Enden 1c-2 der Aufnahmen über die vordere und die hintere
Endfläche
des Hauptgehäuses 1 hinaus vorspringen,
die Kriechstrecke der Isolation zwischen zwei Phasen weiter vergrößert.
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2 zeigt
ein Anwendungsbeispiel. Bei diesem Beispiel wird der Interphasenisolierung
der Hauptkreis-Anschlußklemmenabschnitte
höchste Priorität eingeräumt, und
die Aufnahmen 1c-1 für
die an der Oberseite des mittleren Gehäuseteils 1c gebildeten
Phasenzwischenwände
sind nur in Bereichen um die Anschlußblöcke 1c-5 herum gebildet.
Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist die Länge der Phasenzwischenwand
des oberen Gehäuseteils 1b so
gewählt, daß sie gleich
derjenigen der in 2 gezeigten Aufnahme 1c-1 ist.
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4 zeigt
den zusammengebauten Zustand eines anderen Anwendungsbeispiels.
Bei diesem Beispiel ist das mittlere Gehäuseteil im unteren Gehäuseteil 1a und
im oberen Gehäuseteil 1b enthalten
und so in ihnen integriert, daß die
Endflächen der
Seitenwände
des unteren Gehäuseteils 1a und des
oberen Gehäuseteils 1b einander
längs einer
linearen Stoßfläche A überlappen, wie
in der Figur gezeigt. D.h., die über
die Seitenwände
des mittleren Gehäuseteils 1c hinaus
vorspringenden Außenwandabschnitte 1c-4,
die Ausnehmungen 1a-3 im unteren Gehäuseteil 1a und die
Ausnehmungen 1b-3 im oberen Gehäuseteil 1b, die in 1 gezeigt
sind, sind nicht vorhanden, aber die übrige Struktur ist ähnlich wie
die in 1 gezeigte.
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Wie
oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung
ein Leitungsschutzschalter mit einem aus einem Harzformteil gebildeten
Hauptgehäuse
geschaffen, das in die drei Teile des unteren Gehäuseteils, des
oberen Gehäuseteils
und des mittleren Gehäuseteils
unterteilt ist, in die jeweilige Teile des Leitungsschutzschalters
integriert sind, wobei das mittlere Gehäuseteil taschenförmige Aufnahmen
aufweist, die in dessen Oberseite gebildet sind und in die die Enden
der Phasenzwischenwände
des oberen Gehäuseteils
eingesetzt werden, wenn das Hauptgehäuse zusammengebaut wird. Außerdem weist
das mittlere Gehäuseteil
Nuten auf, die an dessen Unterseite gebildet sind und in die die
Oberkanten der Phasenzwischenwände
passen, die im unteren Gehäuseteil
vorgesehen sind. Somit werden während
des Zusammenbauens des Leitungsschutzschalters die Phasenzwischenwände des
unteren Gehäuseteils und
des oberen Gehäuseteils
in die Nuten bzw. die Aufnahmen eingesetzt, die im mittleren Gehäuseteil gebildet
sind, so daß das
untere Gehäuseteil
und das obere Gehäuseteil
in der zusammengebauten Position gehalten werden. Als Folge können die
gesonderten Gehäuseteile
während
des Zusammenbauvorgangs auf einfache Weise positioniert werden,
das Hauptgehäuse
ist im zusammengebauten Zustand stabiler, und die Kriechstrecke
der Isolierung zwischen den Hauptkreisanschlußklemmen für jede Phase ist größer, weshalb
das Isolationsvermögen verbessert
ist.