DE10120189A1 - Schutzeinrichtung mit elektromagnetischer Auslösung - Google Patents
Schutzeinrichtung mit elektromagnetischer AuslösungInfo
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Abstract
Ein Leitungsschutzschalter weist eine Magnetspule auf, um den Kurzschlussstrom zu überwachen. Auf dieser Spule befindet sich zusätzlich eine weitere Magnetspule, die mit geringerem Strom arbeitet. Die Magnetspule wird aus einer Fehlerstromüberwachungsschaltung angesteuert und wirkt somit auf denselben Auslösemechanismus wie die Kurzschlussüberwachung und/oder die Nennstromüberwachung.
Description
Aus der DE 199 46 098 ist eine Fehlerstromschutz
schalteinrichtung bekannt, die mit einem Leitungsschutz
schalter zusammenwirkt. Die Fehlerstromschutzschalteinrich
tung weist eine Differenzmesseinrichtung in Gestalt eines
Ringkerntrafos auf, mit dessen Hilfe in zwei, zu einem
Stromkreis gehörenden Leitern der Strom erfasst wird. Wenn
in beiden Leitern betragsmäßig nicht der selbe Strom
fließt, z. B. weil auf der Verbraucherseite ein Erdschluss
vorliegt, heben sich die Magnetfelder im Ringkern nicht
mehr auf. Es entsteht ein resultierendes Magnetfeld, das in
einer Messspule ein stromproportionales Signal erzeugt.
Dieses Signal gelangt in eine Auswerteschaltung, an deren
Ausgang die Steuerstrecke eines Triacs angeschlossen ist.
Der Triac liegt über einen Schutzwiderstand an den beiden
Leitern, die zu dem überwachten Stromkreis gehören.
Wird ein Fehlerstrom gemessen, so triggert die Steuer
schaltung den Triac, der daraufhin über den Schutzwider
stand einen nur durch den Schutzwiderstand begrenzenten
Kurzschlussstrom hervorruft. Der Strom ist so bemessen,
dass ein in der Zuleitung liegender Leitungsschutzschalter
anspricht. Der Strom aktiviert die Kurzschlussauslöserein
richtung im Leitungsschutzschalter.
Leitungsschutzschalter, die zum Zusammenspiel mit der
genannten Schaltung geeignet sind, sind beispielsweise in
der
DE 44 06 670 erläutert. Der Leitungsschutzschalter ist mit
einem einpoligen Kontaktsatz versehen, zu dem ein festste
hender und ein beweglicher Kontakt gehören. Der bewegliche
Kontakt wird über ein Schaltschloss gesteuert und bewegt.
Das Schaltschloss weist einen Betätigungshebel auf, um
wahlweise das Schaltschloss in eine Stellung zu bringen, in
der die Kontakte einander berühren, oder in eine Stellung
zu überführen, in der die Kontakte voneinander getrennt
sind.
Ferner ist der bekannte Leitungsschutzschalter mit
einer elektromagnetischen Auslöseeinrichtung versehen. Die
elektromagnetische Auslöseeinrichtung besteht aus einer
ortsfesten zylindrischen Spule in der ein Anker axial be
weglich ist. Die Spule trägt wenige Windungen und ist so
dimensioniert, dass sie im Kurzschlussfall den Anker in
Richtung auf das Schaltschloss bewegt, um das Schaltschloss
auszulösen.
Zusätzlich weist der bekannte Leitungsschutzschalter
noch eine thermische Auslösung auf, die anspricht und das
Schaltschloss auslösen soll, wenn der Strom länger andau
ernd nur wenig über dem zulässigen Nennstrom des überwach
ten Stromkreises liegt.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung eine
Schutzschalteinrichtung zu schaffen, die in der Lage ist,
ein weiteres Steuersignal auszuwerten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Leitungs
schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge
löst.
Wie bei dem bekannten Leitungsschutzschalter ist ein
wenigstens einpoliger Kontaktsatz bestehend aus einem fest
stehenden und einem beweglichen Kontakt vorgesehen. Dem
beweglichen Kontakt ist ein, in dem Stand der Technik übli
ches Schaltschloss zugeordnet, um den beweglichen Kontakt
zu führen und wahlweise in der geschlossenen oder offenen
Stellung zu halten.
Das Schaltschloss kann wahlweise, mittels eines Be
tätigungsknebels zwischen seinen Schaltstellungen hin und
her bewegt werden, oder es kann bei geschlossenem Schalt
ersatz durch einen Überstromauslöser ausgelöst werden.
Durch das Auslösen bewegt das Schaltschloss den beweglichen
Kontakt in die geöffnete Stellung.
Der Überstromauslöser weist wenigstens eine Magnet
spule auf, die üblicherweise auf einen Kurzschluss in den
überwachten Stromkreis anspricht und entsprechend dimensio
niert ist. Zusätzlich zu dieser Magnetwicklung ist eine
weitere Magnetwicklung aufgebracht, die so dimensioniert
ist, dass sie mit einem kleineren Strom auskommt, um den
Anker zu betätigen, der zu Überstromeinrichtung gehört.
Somit ist die neue Schutzschalteinrichtung in der Lage,
sowohl mit sehr hohem Steuerstrom zu arbeiten als auch un
abhängig davon, mit einem kleineren Auslösestrom.
Die weitere Magnetwicklung lässt sich in sinnvoller
Weise mit einer Differenzstrommesseinrichtung zusammen
schalten. Die Differenzstrommesseinrichtung erfasst einen
Differenzstrom in den beiden zu einem Stromkreis gehörenden
Leitern. Mit Hilfe des Differenzsignals wird eine elektro
nische Schaltung gesteuert, die ausgangsseitig mit der wei
teren Magnetwicklung elektrisch verbunden ist. Da diese
weitere Wicklung empfindlicher ist, d. h. bei kleineren
Strömen die notwendige Ankerkraft erzeugt, braucht die
Steuerschaltung im Ausgang kein Halbleiterbauelement das in
der Lage ist, einen sehr hohen Strom auszuhalten, wie er
beispielsweise bei der Anordnung nach der DE 199 46 098,
auftritt. Es genügt, wenn das Schaltglied im Ausgang eine
genügende Spannungsfestigkeit hat, da die beiden Magnet
wicklungen der Leitungsschutzeinrichtung wie ein Transfor
mator wirken, wobei die Magnetwicklung zur Kurzschluss
stromüberwachung die Primärwicklung darstellt.
Anstelle der Fehlerstrommesseinrichtung kann auch eine
Schaltung an die weitere Wicklung angeschlossen werden, die
einen Strom in einem Schutzleiter überwacht, oder derglei
chen.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen
stand von Unteransprüchen. Dabei sollen auch solche Merk
malskombinationen als beansprucht gelten, auf die kein aus
drückliches Ausführungsbeispiel gerichtet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge
genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Schutzschalteinrichtung gemäß der Erfindung,
in einem Längsschnitt unter Veranschaulichung der
funktionswesentlichen Teile und
Fig. 2 die zur Ansteuerung geeignete Fehlerstromschutz
schaltung.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäß modifizierten Lei
tungsschutzschalter 1, wie er in Netzinstallationen verwen
det wird, um die Leitungen gegen Überstrom sowohl durch
Kurzschluss als auch gegen geringfügigen Überstrom zu
schützen. Der Leitungsschutzschalter 1 ist stark schemati
siert veranschaulicht, wobei nur solche Teile gezeigt sind,
die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind.
Der Leitungsschutzschalter 1 weist ein Gehäuse 2 auf,
das zum Aufrasten auf eine Hutschiene vorgesehen ist und in
dem ortsfest eine erste Anschlussklemme 3 sowie eine zweite
Anschlussklemme 4 für elektrische Leitungen vorgesehen
sind. In der elektrischen Stromverbindung zwischen den bei
den Anschlussklemmen 3 und 4 liegt ein Schaltersatz 5 be
stehend aus einem ortsfesten Kontakt 6 und einem bewegli
chen Kontakt 7. Der bewegliche Kontakt 7 ist über eine Lit
ze 8 mit der Anschlussklemme 3 verbunden, während der fest
stehende Kontakt 6 in einer noch zu beschreibenden Weise an
die Anschlussklemme 5 angeschlossen ist.
Zur Betätigung des beweglichen Kontaktes 4, ist ein
Schaltschloss 9 vorhanden, das durch eine Auslöseeinrich
tung 11 in den Zustand mit geöffneten Kontakten 6 und 7
überführt werden kann.
Zu dem Schaltschloss 9 gehört ein Kontaktträgerhebel
12, der zweiarmig ausgebildet ist und mittels eines Lang
lochs 13 auf einer gehäusefesten Achse 14 schwenkbar gela
gert ist. An dem einen Ende des Kontaktträgerhebels 12 ist,
wie gezeigt, der bewegliche Kontakt 7 starr befestigt. An
dem über die Achse 14 überstehenden Hebelende greift eine
sich an dem Gehäuse 2 abstützende Feder 15, die bestrebt
ist, den Kontaktträgerhebel 12 in eine Stellung zu ver
schwenken, in der die beiden Kontakte 6 und 7 voneinander
getrennt sind.
Außerdem greift an diesem Teil des Kontaktträgerhebels
12 eine Kniehebelanordnung 16 an, die sich aus einem Knie
hebelteil 17 und einem Kniehebelteil 18 zusammensetzt. Das
Kniehebelteil 17 ist über ein Scharnier 19, das zu der ge
häusefesten Achse 14 achsparallel ist, mit dem Kontaktträ
gerhebel 12 wie gezeigt verbunden. Außerdem enthält der
Kniehebelteil 17 ein Langloch 21 in das der Kniehebelteil
18 mit einer entsprechenden Nase eingreift. Der Kniehebel
teil 18 ist im übrigen starr mit einem Betätigungsknebel 21
verbunden, der auf einer ebenfalls gehäusefesten Achse 22
schwenkbar gelagert ist. Sämtliche Achsen sind zueinander
parallel. An dem Betätigungsknebel 21 ist ferner ein Aus
lösehebel 23 befestigt. Die spezielle Ausrichtung des Aus
lösehebels 23 ergibt sich aus der nachfolgenden Funktions
beschreibung.
Durch Verschwenken des Betätigungsknebels 21 in die in
Fig. 1 gezeigte Lage, kommt das freie Ende des Kniehebel
armes 18, das in dem Langloch 21 gleitet in eine Position,
die oberhalb einer Verbindungsgeraden liegt, die durch die
Achsen 22 und 19 definiert ist. Dadurch wird der Kontakt
trägerhebel 12 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, um den
beweglichen Kontakt 7 auf dem feststehenden Kontakt 6 zur
Anlage zu bringen. Das Widerlager bildet dabei die gehäuse
feste Achse 14, gegen die sich der Kontaktträgerhebel 12
mit dem rechten Rand des Langlochs 13 anlegt. Die Ausrich
tung des Langlochs 13 ist quer zur Längserstreckung des
Kontaktträgerhebels 12.
Wenn der Betätigungshebel 23 in einer später noch be
schriebenen Weise im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird,
schwenkt der Kniehebelarm 18 entsprechend mit herum, womit
die Berührungsstelle zwischen dem Kniehebelteil 18 und dem
Langloch 21 auf die andere Seite der Verbindungsgeraden
zwischen den Achsen 19 und 22 gelangt, d. h. bezogen auf
Fig. 1 nach unten. Dadurch fällt die Abstützung des Kniehe
belteils 17 an dem Kniehebel 18 weg, und die Vorspannfeder
15 kann den Kontaktträgerhebel 12 im Uhrzeigersinn herum
schwenken. Gleichzeitig dreht sie auch den Betätigungskne
bel 21 im Gegenuhrzeigersinn herum, während der Kniehebel
16 einknickt. Um die Kontakttrennzeit zu verbessern, d. h.
um die beiden Kontakte 6 und 7 voneinander bereits ein
Stück weit entfernen zu können, ohne dass das Schaltschloss
9 vollständig ausgelöst hat, kann durch entsprechende Maß
nahmen der Kontaktträgerhebel 12 bereits vorab ein Stück im
Uhrzeigersinne um die Achse 19 herumgedreht werden. Diese
Bewegung ermöglicht das Langloch 13, das tangential bzgl.
der Achse 19 ausgerichtet ist.
Die Auslöseeinrichtung 11 umfasst einen Topf 24 aus
gut wärmeleitendem Material beispielsweise Aluminium. Der
Topf 24 trägt auf seiner Außenseite eine wenige Windungen
aufweisende erste Magnetspule 25 aus einem dicken Kupferdraht.
Der dicke Kupferdraht ist bei 26 mit einer Kontakt
lasche 27 verschweißt, die zu der Anschlussklemme 4 führt.
Das andere Ende der Magnetspule ist bei 28 mit einem
Halteblech 29 verschweißt, das unterhalb des Topfes 24 und
links davon mit einem breiten Kupferstreifen 31 verbunden
ist. Der Kupferstreifen 31 bildet in einem mittleren Ab
schnitt den festen Kontakt 6 und unterhalb des Topfes 24
eine Wand einer Funkenlöschkammer 32.
In dem Topf 24 steckt ein zylindrischer Kern als Joch
33, das in dem Topf 24 unverrückbar gehalten ist. Durch
eine Bohrung in dem Joch 33, führt ein Stößel 34 der an
seinem in dem Topf 24 liegenden Ende, mit einem Anker 35
verbunden ist. Mittels einer Druckfeder 36 ist der Anker in
Richtung von dem Joch 33 weg vorgespannt. Der Stößel 34
wirkt mit einem Steuerhebel 37 zusammen, der auf einer ge
häusefesten Achse 38 schwenkbar gelagert ist. Das über die
Achse 38 überstehende andere Ende des Steuerhebels 37 wirkt
mit dem Betätigungshebel 23 zusammen.
Der Topf 24 erweitert in Richtung auf den Steuerhebel
37, und es entsteht eine Schulter 39, auf der eine Bime
tallschnappscheibe 41 aufliegt. Durch die kreisrunde Bi
metallschnappscheibe 41 führt der Stößel 34 hindurch, der
sich mit einer Schulter an der Bimetallschnappscheibe 41
anlegt. Im Ruhezustand wird durch die Druckfeder 36 der
Anker 35 nach rechts verschoben, wodurch der Stößel 34 in
den Topf 24 hineingezogen wird, soweit, bis die entspre
chende Schulter, die an der Schnappscheibe 41 anliegt, eine
weitere nach rechts gerichtet Bewegung verhindert. In die
ser Stellung berührt der Stößel 34 mit seinem freien Ende
gerade eben eine entsprechende Betätigungsfläche des Steuerhebels
37. Dieser steht hierbei in einer solchen Stel
lung, dass eine Bewegung des Betätigungsknebels 21 in die
wie in Fig. 1 gezeigte Stellung nicht behindert wird.
Tritt in der Leitung, die über die Kontaktstellen 3
und 4 geschleift ist, ein Kurzschlussstrom auf, dann er
zeugt die Magnetspule 25 ein Magnetfeld, das den Anker 35
in Richtung auf das Magnetloch 33 bewegt. Hierdurch wird
der Stößel 34 nach links aus dem Topf 24 ausgetrieben. Die
se nach links gerichtete Bewegung verschwenkt den Steuerhe
bel 37 im Uhrzeigersinn um die gehäusefeste Achse 38, wo
durch einerseits eine in Fig. 1 erkennbare Nase gegen den
Kontaktträgerhebel 12 anschlägt und diesen wie zuvor er
wähnt, vor dem Auslösen des Schaltschlosses 9 von dem fest
stehenden Kontakt 6 abhebt. Gleichzeitig drückt das Ober
halb der Achse 38 gelegene Ende des Steuerhebels 37 gegen
den Betätigungshebel 23, um ihn in Richtung der Ausschalts
tellung, wie zuvor erwähnt, zu bewegen.
Die Magnetspule 25 dient gleichzeitig als Heizelement,
wenn in der überwachten Leitung ein Überstrom auftritt, der
mehr als 20% über dem Nennwert liegt. Die hierdurch auf
tretende Erwärmung wird über den Topf und die Schulter 39
auf die Schnappscheibe 41 übertragen, die sich ausgehend
von der gezeigten Stellung bei Erwärmung umspringt und ei
nen nach links zeigenden Bauch bildet. Hierdurch wird eben
falls der Stößel 34 mitgenommen und wie zuvor erwähnt, der
Steuerhebel 37 im Uhrzeigersinn verschwenkt.
Zusätzlich zu der Magnetspule 25 ist noch eine weitere
Magnetspule 42 vorgesehen, die auf die einlagige zylindri
sche Magnetspule 25 ebenfalls als Zylinderspule aufgebracht
und gegenüber dieser an wenigstens einem Ende isoliert ist.
Die Magnetspule 42 besteht aus einem Draht, dessen Quer
schnitt verglichen mit dem Draht, aus dem die Magnetspule
25 hergestellt ist, sehr dünn ist. Dabei lassen sich bei
kleinem Raumbedarf sehr viele Windungen unterbringen, mit
dem Ergebnis, dass die Magnetspule 42 in der Lage ist, in
dem Anker 35 ein Magnetfeld zu erzeugen, das ein vergleich
bare Stärke aufweist, wie das Magnetfeld durch die Magnet
spule 25, allerdings bei einem Strom, der um mehrere Grö
ßenordnungen kleiner ist. Die Anordnung ist sehr platzspa
rend und kann ohne weiteres in dem normalen Gehäuse mit
untergebracht werden.
Mit Hilfe der zusätzlichen Magnetspule 42 besteht die
Möglichkeit, den Leitungsschutzschalter 1 durch andere Er
eignisse auszulösen, als denen, die durch die Bimetall
scheibe 41 oder die Magnetspule 25 überwacht werden.
Beispielsweise kann die zusätzliche Magnetspule 42
dazu verwendet werden, von einer Fehlerstromüberwachungs
schaltung 48 beaufschlagt zu werden, wie sie in Fig. 2 ge
zeigt ist.
Die Fehlerstromüberwachungsschaltung 48 ist stark
schematisiert, um das Wirkprinzip zu erläutern. Zu der Feh
lerstromüberwachungsschaltung 48 gehört eine Differenz
strommesseinrichtung 49 in Gestalt eines Ringkerns. Durch
den Ringkern 49 führen insgesamt zwei Leitungen 51 und 52
hindurch. Die Leitung 52 ist an die Anschlussklemme 4 an
geschlossen und verbindet die Anschlussklemme 4 mit einer
Anschlussklemme 53, die zu einem Verbraucher führt. Die
zweite Leitung 51 verbindet eine Anschlussklemme 54 mit
einer Anschlussklemme 55. Von diesen beiden Anschlussklem
men ist beispielsweise die Anschlussklemme 54 netzseitig
gelegen, während die Anschlussklemme 55 verbraucherseitig
gelegen ist. Die Leitung 52 bildet einen Phasenleiter und
die Leitung 51 einen Nullleiter.
Die beiden Leitungen 51 und 52 bilden zwei Primärwick
lungen für den Ringkern 49. Sie erzeugen in dem Ringkern 49
sich gegenseitig kompensierende Magnetfelder, wenn die
Ströme auf den beiden Leitungen 51 und 52 betragsmäßig
gleich groß, jedoch entgegengesetzt gerichtet sind.
Zum Erfassen des eventuellen Differenzstroms, d. h.
eines resultierenden Magnetfeldes in dem Ringkern 49, ist
eine aus mehreren Windungen bestehende Sekundärwicklung 56
aufgewickelt. Die Sekundärwicklung 56 ist mit einer Trig
gerschaltung 57 verbunden.
Die Triggerschaltung 57 steuert ausgangsseitig eine
Steuerstrecke eines Triacs 58, wozu sie an einer Steuer
elektrode 59 und an einer der Hauptelektroden 61 an
geschlossen ist. Die Hauptelektrode 61 ist mit der Leitung
51 verbunden.
Die andere Steuerelektrode 62 des Triacs 58 ist mit
einem Anschluss 63 der Magnetspule 42 verbunden, deren an
deres Ende 64 an der Leitung 52 beispielsweise zwischen der
Magnetspule 25 und der Anschlussklemme 4 angeschlossen ist.
Zum Testen der Anordnung kann noch ein Momenttaster 65
vorhanden sein, der die Leitung 51 über einen Schutzwider
stand 66 mit der Leitung 52 elektrisch verbindet, und zwar
so, dass elektrisch gesehen, die eine Verbindungsstelle vor
und die andere Verbindungsstelle hinter dem Ringkern 49
liegt. Durch Schließen des Tasters 65 kann ein Differenzstrom
erzeugt werden, der der Größe des Vorschaltwiderstan
des proportional ist.
Die gezeigte Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:
Wenn der Leitungsschutzschalter 1 sich im eingeschal teten Zustand befindet, d. h. der bewegliche Kontakt 7 auf dem feststehenden Kontakt 6 aufliegt, besteht eine galva nische Verbindung zwischen der Anschlussklemme 3 und der Anschlussklemme 53. Ein an die beiden Anschlussklemmen 53 und 55 angeschlossener Verbraucher kann auf diese Weise aus einem Netz, das an die Anschlussklemmen 3 und 54 angeschal tet ist, mit elektrischer Energie versorgt werden.
Wenn der Leitungsschutzschalter 1 sich im eingeschal teten Zustand befindet, d. h. der bewegliche Kontakt 7 auf dem feststehenden Kontakt 6 aufliegt, besteht eine galva nische Verbindung zwischen der Anschlussklemme 3 und der Anschlussklemme 53. Ein an die beiden Anschlussklemmen 53 und 55 angeschlossener Verbraucher kann auf diese Weise aus einem Netz, das an die Anschlussklemmen 3 und 54 angeschal tet ist, mit elektrischer Energie versorgt werden.
Wenn der Verbraucher ordnungsgemäß arbeitet, erzeugt
er in der Magnetspule 25 eine Verlustwärme, die jedoch so
klein ist, dass die Stromtemperatur der Bimetallschnapp
scheibe 41 nicht erreicht wird. Der Leitungsschutzschalter
1 bleibt im eingeschalteten Zustand.
Im Falle eines Kurzschlusses fließt durch die Magnet
spule 25 ein stark erhöhter Kurzschlussstrom, der wie zuvor
erwähnt, den Leitungsschutzschalter 1 auslöst. Das gleiche
kann passieren, wenn der Strom durch die Leitung 52 zu
stark über dem Nennstrom liegt und damit die Magnetspule 25
die Bimetallschnappscheibe 41 auf die Sprungtemperatur auf
heizt.
Angenommen in dem angeschlossenen Verbraucher tritt
ein Erdschluss auf, dann ist der Strom, der über die Lei
tung 51 zum Verbraucher fließt, betragsmäßig ein anderer,
als der Strom der von dem Verbraucher über die Leitung 52
zum Netz zurückfließt. Die Stromdifferenz führt zu einer
Spannung in der Sekundärwicklung 56, die von der Trigger
schaltung 57 ausgewertet wird. Liegt die Stromdifferenz
unter einem vorgegebenen Schwellenwert, bleibt die Trigger
schaltung 57 in ihrer Ruhelage. Übersteigt hingegen die
Differenz der Ströme in den Leitungen 51 und 52 eine vor
gegebene Schwelle, in Gestalt einer Spannungsschwelle, die
in der Triggerschaltung 57 vorgegeben ist, dann erzeugt die
Triggerschaltung 57 an ihrem Ausgang ein Triggersignal für
den Triac 58, der daraufhin durchzündet. Es kann jetzt aus
der Leitung 52 ein Strom durch die weitere Magnetspule 42
zu der Leitung 51 fließen. Dieser Strom ist ausreichend
groß, um den Anker 85 im Sinne eines Auslösens des Schalt
schlosses 9 nach links gegen das Magnetjoch 34 zu bewegen.
Ein Triac hat die Eigenschaft jeweils beim Nulldurch
gang des Stroms zu löschen. Deswegen würde er beim nächsten
Nulldurchgang des Wechselstroms, der durch die Magnetspule
42 hindurchfließt, löschen. Ein einzelner magnetischer Im
puls wäre nicht in der Lage, den Anker 35 zu bewegen. Des
wegen muss die Steuerschaltung 57 dafür sorgen, dass über
ausreichend viele Netzperioden der Triac 85 immer wieder
gezündet wird, damit über ausreichend viele Netzperioden
der Strom durch die Magnetspule 42 aufrecht erhalten
bleibt.
Innerhalb einer kurzen Zeit nach dem Erkennen des Feh
lerstroms und dem erstmaligen Einschalten der Magnetspule
52, hat sich der Anker 35 in Bewegung gesetzt und den Stö
ßel 34, bezogen auf Fig. 1, nach links verschoben. Dadurch
wird, wie oben erläutert, das Schaltschloss 9 ausgelöst und
der elektrische Kontakt zwischen dem beweglichen Kontakt 7
und dem feststehenden Kontakt 6 aufgehoben. Hierdurch wird
zwar zwangsläufig auch der Strom durch die Magnetspule 42
abgeschaltet, doch erfolgt das Abschalten zu einem Zeit
punkt, bei der das Schaltschloss 9 mechanisch praktisch
bereit ausgelöst ist und eine Umkehr in den vorhergehenden
Zustand nicht mehr stattfindet. Der Leitungsschutzschalter
1 trennt zwangläufig.
In der vorstehenden Erläuterung wurde die Erfindung so
dargestellt, als sei die Fehlerstromüberwachungsschaltung
48 räumlich von dem Leitungsschutzschalter 1 getrennt. Tat
sächlich kann sie aber ohne weiters in dem Gehäuse 2 mit
untergebracht werden. Im Falle einer räumlichen Trennung,
ist es notwendig Anschlussklemmen für die Anschlüsse der
Magnetspule 42 vorzusehen, um sie in der in Fig. 2 gezeig
ten Weise mit der Fehlerstromüberwachungsschaltung 48 ge
sondert verschalten zu können.
Ein Leitungsschutzschalter weist eine Magnetspule auf,
um den Kurzschlussstrom zu überwachen. Auf dieser Spule
befindet sich zusätzlich eine weitere Magnetspule, die mit
geringerem Strom arbeitet. Die Magnetspule wird aus einer
Fehlerstromüberwachungsschaltung angesteuert und wirkt so
mit auf den selben Auslösemechanismus, wie die Kurzschluss
überwachung und/oder die Nennstromüberwachung.
Claims (7)
1. Schutzschalteinrichtung (1) mit elektromagneti
scher Auslösung (11),
mit wenigstens zwei Stromanschlüssen (3, 4),
mit einem wenigstens einpoligen Schaltersatz (5), der einen beweglichen und einen feststehenden Kontakt (6, 7) aufweist und der elektrisch zwischen den beiden Stroman schlüssen (3, 4) liegt,
mit einem Schaltschloss (9),
das dem beweglichen Kontakt (7) zugeordnet ist, das dazu dient, den beweglichen Kontakt (7) zu führen und wahl weise in einer Berührungsstellung mit dem feststehenden Kontakt (6) oder in einer Offenstellung zu halten, in der der bewegliche Kontakt (7) den feststehenden Kontakt (6) nicht berührt, und das mit einem Betätigungsglied (21) ver sehen ist, um manuell das Schaltschloss (9) zwischen den beiden Stellungen hin und her zu schalten, und
mit einer Überstromauslöseeinrichtung (11), die dazu eingerichtet ist, mit dem Schaltschloss (9) zusammenzuwir ken, um das Schaltschloss (9) aus der Berührungsstellung in die Offenstellung zu bringen, und die wenigstens eine erste Magnetwicklung (25), die elektrisch in dem Stromkreis zwi schen den beiden Stromanschlüssen (3, 4) liegt, und eine weitere Magnetwicklung (42) aufweist.
mit wenigstens zwei Stromanschlüssen (3, 4),
mit einem wenigstens einpoligen Schaltersatz (5), der einen beweglichen und einen feststehenden Kontakt (6, 7) aufweist und der elektrisch zwischen den beiden Stroman schlüssen (3, 4) liegt,
mit einem Schaltschloss (9),
das dem beweglichen Kontakt (7) zugeordnet ist, das dazu dient, den beweglichen Kontakt (7) zu führen und wahl weise in einer Berührungsstellung mit dem feststehenden Kontakt (6) oder in einer Offenstellung zu halten, in der der bewegliche Kontakt (7) den feststehenden Kontakt (6) nicht berührt, und das mit einem Betätigungsglied (21) ver sehen ist, um manuell das Schaltschloss (9) zwischen den beiden Stellungen hin und her zu schalten, und
mit einer Überstromauslöseeinrichtung (11), die dazu eingerichtet ist, mit dem Schaltschloss (9) zusammenzuwir ken, um das Schaltschloss (9) aus der Berührungsstellung in die Offenstellung zu bringen, und die wenigstens eine erste Magnetwicklung (25), die elektrisch in dem Stromkreis zwi schen den beiden Stromanschlüssen (3, 4) liegt, und eine weitere Magnetwicklung (42) aufweist.
2. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die erste Magnetwicklung (25) dazu
dient, einen Kurzschluss zu erfassen.
3. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die weitere Magnetwicklung (42) über
der ersten Magnetwicklung (25) angebracht ist, derart, dass
beide Magnetwicklungen (25, 42) in der Lage sind, mit einem
gemeinsamen Anker (35) zusammenzuwirken, der dazu dient auf
das Schaltschloss (9) einzuwirken.
4. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (48) vorgesehen
ist, die einen Ausgang (58) aufweist, an den die weitere
Wicklung (42) angeschlossen ist, und dass die Steuerein
richtung (48) eine Signalmesseinrichtung (49) aufweist, zum
Erfassen eines Fehlerzustands in Verbindung mit einem
Stromkreis, in dem die Schutzschalteinrichtung (1) liegt.
5. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Signalmesseinrichtung (49) von
einer Stromdifferenzmesseinrichtung gebildet ist, die den
Strom der über den geschlossenen Kontaktsatz (5) fließt,
mit einem Strom in einem anderen Leiter (51) vergleicht,
und dass die weitere Magnetwicklung (42) bestromt wird,
wenn die erfasste Stromdifferenz einen vorgegebenen Grenz
wert übersteigt.
6. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Messsignaleingang einen Stromsen
sor aufweist, der einen Strom in einem Schutzleiter über
wacht.
7. Schutzschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Überstromeinrichtung (11) zusätz
lich ein temperaturempfindliches Glied (41) aufweist, dass
auf die Temperatur der wenigstens einen ersten Magnetwick
lung (25) anspricht.
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