DE102004019175A1 - Service switching device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a service switching device according to the preamble of the claim 1.
Ein solches Installationsschaltgerät ist beispielsweise ein Selektivschutzschalter, mit einem Hauptstrompfad, der eine Reihenschaltung von einer ersten Hauptkontaktstelle, einem Schlagankersystem, einer Nebenkontaktstelle und einem Haupt-Thermobimetall-Auslöser umfasst. Weiterhin weist ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät einen parallel zur Nebenkontaktstelle angeordneten Parallelstrompfad (Selektivstromkreis) auf, der einen strombegrenzenden Widerstand (Selektivwiderstand) und einen zweiten, auf das Schaltschloss einwirkenden, thermischen Auslöser (Selektiv-Bimetall-Auslöser) umfasst, wobei der Haupt- und/oder der Selektiv-Bimetall-Auslöser über ein Schaltschloss die zweite Kontaktstelle öffnen können, so dass diese dauerhaft geöffnet wird.One such service switching device is for example a selective circuit breaker, with a main current path, a series connection of a first main contact point, a Impact anchor system, a secondary contact point and a main bimetallic trigger includes. Furthermore, a generic service switching device has a parallel current path (selective circuit) arranged parallel to the secondary contact point on which a current-limiting resistor (selective resistance) and a second, acting on the switch lock, thermal trigger (Selective bimetallic trigger) wherein the main and / or the selective bimetallic trigger via a Switch lock can open the second contact point, making it permanent open becomes.
Solchen gattungsgemäßen Selektivschutzschalter werden in einer Hausinstallation zum selektiven Schutz nachgeschalteter Stromkreise eingesetzt. Der thermische Überlastschutz erfolgt durch einen thermischen Auslöser mit relativ träger Auslösecharakteristik Selektives Abschalten bedeutet, dass „kleine" Kurzschlussströme, die hinter den nachgeschalteten Leitungsschutzschaltern auftreten und in der Regel 6kA nicht übersteigen, von diesen und nicht von dem gattungsgemäßen Selektivschutzschalter abgeschaltet werden sollen. Erst, wenn nach einer gewissen Zeit der „kleine" Kurzschlussstrom nicht abgeschaltet ist, soll der gattungsgemäße Selektivschutzschalter abschalten. „Große" Kurzschlussströme, die vor den nachgeschalteten Leitungsschutzschaltern auftreten und etwa 6kA und mehr betragen, sollen hingegen von dem gattungsgemäßen Selektivschutzschalter sofort abgeschaltet werden.such a generic selective circuit breaker become downstream in a house installation for selective protection Circuits used. The thermal overload protection is carried out by a thermal trigger with relatively slower release characteristic Selective shutdown means that "small" short circuit currents behind the downstream ones Circuit breakers occur and usually do not exceed 6kA, of these and not of the generic selective circuit breaker should be switched off. Only if after a while the "small" short-circuit current is not is switched off, the generic selective circuit breaker should turn off. "Large" short-circuit currents, the occur before the downstream circuit breakers and about 6kA and more, however, should from the generic Selective be switched off immediately.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät kleiner und kostengünstiger herstellen zu können.It the object of the present invention, a generic service switching device is smaller and cheaper to be able to produce.
Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.The Task is solved by the characterizing features of claim 1.
Erfindungsgemäß also ist der Hauptkontaktstelle eine, räumlich nahe der Deionisierungskammer angeordnete, Zusatzlöschkammer mit Zusatzlöschblechen zugeordnet ist, und die Deionisierungskammer mit der Zusatzlöschkammer, die Nebenkontaktstelle und das Schlagankersystem sind etwa in einer Reihe im Bereich der Befestigungsebene des Installationsschaltgerätes angeordnet; weiterhin ist der Haupt-Thermobimetall-Auslöser im Bereich einer vorderen Geräteschmalseite in etwa senkrecht zur Befestigungsebene angeordnet, und die Hauptkontaktstelle ist im Bereich der anderen vorderen Schmalseite, in etwa senkrecht zur Befestigungsebene verlaufend, angeordnet.Thus, according to the invention the main contact point one, spatially arranged near the Deionisierungskammer, additional extinguishing chamber with additional muffling plates is assigned, and the Deionisierungskammer with the additional extinguishing chamber, the secondary contact point and the impact anchor system are roughly in line arranged in the region of the mounting plane of the service switching device; continues to be the main bimetallic shutter in the area of a front narrow device side arranged approximately perpendicular to the mounting plane, and the main contact point is in the range of the other front narrow side, approximately perpendicular extending to the mounting plane arranged.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung der Baugruppen und Elemente im Gehäuse des Installationsschaltgerätes wird eine bestmögliche Raumausnutzung unter Beachtung aller vorgeschriebenen thermischen und elektrischen Randbedingungen erreichbar, so dass insgesamt ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Baugruppen und Komponenten sehr kompakt und kostengünstig hergestellt werden kann.By this inventive arrangement of Assemblies and elements in the housing of the service switching device will be the best possible use of space in compliance with all prescribed thermal and electrical Reachable conditions, so that a total of a generic service switching device with the inventive arrangement the assemblies and components made very compact and inexpensive can be.
Die einzelnen Baugruppen und Elemente können jeweils für sich oder im Wechselspiel miteinander noch vorteilhaft weitergebildet sein.The individual assemblies and elements can each be alone or be further developed in an advantageous manner in interaction with each other.
Die Zusatz-Löschkammer kann sehr klein ausgebildet werden, das sie im Normalfall nur den beim Schalten des normalen Laststromes eventuell entstehenden Lichtbogen aufnehmen muß.The Additional quenching chamber can be made very small, they usually only at the Switching the normal load current possibly resulting arc must take.
So kann vorteilhafterweise der Haupt-Thermobimetall-Auslöser ein Haupt-Thermobimetall-Element und einen Zusatzhebel umfassen, wobei aufgrund der magnetischen Wirkung des Haupt-Thermobimetallstromes eine Kraft so auf den Zusatzhebel wirkt, dass bei Überschreiten eines Schwellenwertes des Haupt-Thermobimetallstromes der Zusatzhebel über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle bleibend öffnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass bei Überschreiten des Schwellenwertes des Haupt-Thermobimetallstromes, etwa im Fall, dass ein „großer" Kurzschlussstrom von mehr als 6kA fließt, der Haupt-Thermobimetall-Auslöser sehr schnell, etwa im Bereich von 0,1s, über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle bleibend öffnet und den Kurzschlussstrom somit abschaltet. Ohne diesen Zusatzhebel würde der Haupt-Thermobimetall-Auslöser mit seiner charakteristischen thermischen Verzögerungszeit schalten, die nach heutigem Stand der Technik nicht schneller als etwa 1 bis 2s gemacht werden kann. Die Einführung des Zusatzhebels ermöglicht also ein wesentlich schnelleres Abschalten großer Kurzschlussströme durch den Haupt-Thermobimetall-Auslöser. Dadurch sinkt die Kurzschlussstrombelastung beim Abschalten der Hauptkontaktstelle, denn diese ist proportional zum Quadrat des Kurzschlussstromes, multipliziert mit der Zeit, in welcher der Kurzschlussstrom anliegt. Diese sehr geringe Kurzschlussstrombelastung ermöglicht es auch, die Zusatz-Löschkammer klein zu belassen. Insgesamt sinkt die Kurzschlussstrombelastung des Installationsschaltgerätes und dieses kann daher kompakter gebaut werden.So may advantageously be the main bimetallic trigger Main bimetallic element and an additional lever, wherein due to the magnetic effect of the main bimetallic current a force acting on the additional lever that when exceeded a threshold value of the main bimetallic current of the additional lever on the Switch lock permanently opens the main contact point. In this way it is achieved that when crossing the threshold value of the main bimetallic current, in the case of a "large" short-circuit current flows of more than 6kA, the main bimetallic trigger very fast, approximately in the range of 0.1s, via the switch lock the main contact point staying open and thus shuts off the short-circuit current. Without this additional lever would the Main bimetallic shutter with its characteristic thermal delay time switching after state of the art can not be made faster than about 1 to 2s can. The introduction the additional lever allows So a much faster shutdown of large short-circuit currents the main thermostatic bimetal release. This reduces the short-circuit current load when switching off the Main contact point, because this is proportional to the square of the short-circuit current, multiplied by the time in which the short-circuit current is applied. This very low short-circuit current load also allows the additional extinguishing chamber to leave small. Overall, the short-circuit current load decreases of the service switching device and this can therefore be made more compact.
Der Selektiv-Bimetall-Auslöser kann ein U-förmiges Thermo-Bimetall umfassen, dessen Verbiegung senkrecht zu der durch die beiden Schenkel des U-förmigen Thermo-Bimetalls festgelegten Bimetall-Ebene und senkrecht zur Befestigungsebene des Installationsschaltgerätes erfolgt. Dadurch wird eine kurze Bauweise des Selektiv-Bimetalls möglich, bei dennoch eine große Kraft aufgebracht werden kann. Denn die Teilkräfte jedes der beiden Schenkel des U-förmigen Bimetalls addieren sich. Auch diese kompakte Bauweise des Selektiv-Bimetall-Auslösers trägt zur kompakten Gesamtbauweise bei.The selective bimetallic actuator may comprise a U-shaped thermo-bimetal whose Ver bend perpendicular to the bimetallic plane defined by the two legs of the U-shaped thermo-bimetal and perpendicular to the mounting plane of the service switching device. As a result, a short construction of the selective bimetal is possible, while still a large force can be applied. Because the partial forces of each of the two legs of the U-shaped bimetal add up. This compact design of the selective bimetallic release contributes to the compact overall design.
Vorteilhafterweise ist das Schaltschloss nahe der vorderen Frontseite angeordnet. Es kann dabei als vorgefertigtes Modul eingesetzt oder aus einzelnen, in das Gerätegehäuse eingesetzten Teilen aufgebaut sein. Der detaillierte Aufbau des schaltschlosses ist im übrigen nicht erfindungswesentlich. Mit einem von außen bedienbaren Handgriff kann über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle dauerhaft geöffnet und geschlossen werden.advantageously, the switch lock is located near the front front. It can be used as a prefabricated module or from individual, inserted in the device housing Parts be built. The detailed structure of the switch lock is the rest not essential to the invention. With an externally operable handle can over the Switch lock the main contact point permanently open and getting closed.
Das Haupt-Thermobimetall-Element, das U-förmige Thermo-Bimetall und der Zusatzhebel können parallel zueinander und im Bereich einer vorderen Geräteschmalseite in etwa senkrecht zur Befestigungsebene angeordnet sein. Dadurch entsteht auch eine räumliche Nähe der drei auslösenden Elemente zu dem nahe der vorderen Frontseite angeordneten Schaltschloss.The Main bimetallic element, the U-shaped thermo-bimetal and the Additional lever can parallel to each other and in the area of a front narrow side of the device be arranged approximately perpendicular to the mounting plane. Thereby also creates a spatial Near the three triggering Elements to the near the front front arranged switch lock.
Durch diese räumliche Nähe der drei auslösenden Elemente zueinander und zu dem Schaltschloss wird es möglich, alle drei auslösenden Elemente über einen gemeinsamen Auslöseschieber auf das Schaltschloss wirken zu lassen. Die dabei zu überwindenden Wege sind sehr kurz. Auch das ist ein Beitrag zu einer sehr kompakten Bauweise des Installationsschaltgerätes.By this spatial Near the three triggering Elements to each other and to the switch lock it becomes possible, all three triggering Elements over a common release slide on to let the switch lock act. The thereby to be overcome Paths are very short. That too is a contribution to a very compact Construction of the service switching device.
Die Zusatzlöschbleche können in Nuten in oder als vormontiertes Zusatzlöschblechpaket an der Gehäuseinnenwand gehalten sein. Ihre Fläche ist weniger als die Hälfte der Deionisierungsbleche.The Additional splitters can in grooves in or as a pre-assembled additional splitter stack on the inside wall of the housing be held. Your area is less than half the Deionisierungsbleche.
Die Räume für die Deionisierungskammer und die Zusatzkammer können in einem, in etwa quaderförmigen Löschkammer-Modulkörper gebildet sein. Dieser ist mit seinen Breitseiten senkrecht zur Befestigungsebene des Installationsschaltgerätes orientiert und durch eine parallel zu den Breitseiten verlaufende Mitteltrennwand in einen Deionisierungs-Teilraum und einen Zusatz-Teilraum geteilt. Die Deionisierungsbleche befinden sich in dem Deionisierungs-Teilraum, und die Zusatz-Löschbleche befinden sich in dem Zusatz-Teilraum.The Rooms for the Deionization Chamber and the additional chamber can in one, roughly cuboid Can be formed quenching chamber module body. This is with its broad sides perpendicular to the mounting plane the service switching device oriented and by a parallel to the broad sides extending center partition divided into a deionization subspace and an additional subspace. The Deionization plates are located in the deionization subspace, and the additional quenching plates are located in the additional subspace.
Da die Zusatzlöschbleche sehr klein gestaltet werden können, wie oben beschrieben wurde, wird es möglich, diese neben die Deionisierungskammer in den gemeinsamen Löschkammer-Modulkörper zu setzen. Dadurch wird Platz gespart und eine sehr kompakte Bauweise möglich, die durch die erwähnte Modulbauweise auch kostengünstig fertigbar ist.There the additional extinguishing plates can be made very small, As described above, it becomes possible to place them next to the deionization chamber into the common quenching chamber module body put. This saves space and a very compact design possible, which by the mentioned Modular construction also cost-effective is manufacturable.
Weiterhin können der Deionisierungs-Teilraum und der Zusatz-Teilraum Abgas-Kanäle nach außen aufweisen. Diese sind zwischen der Rückseite der Deionisierungsbleche bzw. der Zusatz-Löschbleche und der dem Nebenkontakt abgewandten hinteren Schmalseite des Gerätes durch parallel zur Befestigungsebene verlaufende Stege an der Mitteltrennwand des Löschkammer-Modulkörpers gebildet. Die Abgaskanäle unterstützen einen schnellen Druckabbau in der Deionisierungskammer, indem sie Verwirbelungen verhindern.Farther can the deionization subspace and the additional subspace have exhaust channels to the outside. These are between the back of the Deionization plates or the additional quenching plates and the side contact facing away from the rear narrow side of the device through parallel to the mounting plane extending ridges formed on the central partition wall of the quenching chamber module body. The exhaust ducts support a rapid pressure reduction in the Deionisierungskammer by vortexing prevent.
Eine weitere strömungstechnische Optimierung kann durch in die Abgaskanäle eingesetzte, senkrecht zur Befestigungsebene orientierte, eine Anzahl kleinerer Löcher aufweisende Lochblenden erreicht werden. Die solcherart optimierte Strömungsführung trägt nicht unwesentlich zu einer kompakten Bauweise des Gesamtgerätes bei.A further fluidic Optimization can be done by inserting into the exhaust channels, perpendicular to the Fastening level oriented, having a number of smaller holes Pinholes can be achieved. The thus optimized flow guidance does not contribute insignificant to a compact design of the entire device at.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and improvements of the invention and Further advantages can be found in the further subclaims.
Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based of the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and further advantageous Embodiments and improvements of the invention explained in more detail and to be discribed.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Ebenfalls
im Hauptstrompfad und in Reihe zu den beiden Kontaktstellen
Anstelle eines Haupt-Thermobimetall-Auslösers könnte auch ein Haupt-Formgedächtnislegierungs-Auslöser eingesetzt sein. Insgesamt sind im Sinne der Erfindung die Begriffe „Bimetall-Auslöser" und „Thermobimetall-Element" in jeder auftretenden Wortverbindung als synonym zu Thermischem Auslöser" und „Thermischem Auslöseelement" zu lesen, so dass damit auch Auslöser und Auslöse-Elemente erfasst sind, die beispielsweise Formgedächtnislegierungen umfassen.Instead of a main thermostatic bimetal release could also employed a major shape memory alloy trigger be. Overall, in the context of the invention, the terms "bimetal trigger" and "bimetallic element" in each occurring word compound as synonymous with thermal release "and" thermal Trigger element "to read so that with it also triggers and trigger elements detected are, for example, shape memory alloys include.
Bei
dem Haupt-Thermobimetall-Auslöser
Parallel
zu der Nebenkontaktstelle
Das
Schaltschloss
Wenn
der Schalter gemäß
Solange
der Kurzschlussstrom nicht abgeschaltet wird, erwärmt sich
das Selektiv-Thermobimetall
Wenn
nun in einem nachgeordneten Leitungsschutzschalter der Kurzschluss
abgeschaltet wird, bevor die Verzögerungszeit des Selektivthermobimetalls
Steigt
der Kurzschlussstrom über
einen festgelegten Schwellenwert an, beispielsweise über 6 kA,
was einen „großen" Kurzschlussstrom
bedeutet, wie er in der Regel nur vor einem nachgeschalteten Leitungsschutzschalter
auftreten kann, so wird durch das aufgrund des Stromflusses im Haupt-Thermobimetall-Auslöser
Das
Gerätegehäuse weist
eine T-Form auf, mit einer vorderen Frontseite
An
der Befestigungsseite ist eine Schnellbefestigung zum Aufschnappen
des elektrischen Installationsschaltgerätes auf eine Hutprofiltragschiene
Der
Hauptkontaktstelle
Die
Deionisierungskammer
Der
Haupt-Thermobimetall-Auslöser
Der
Zusatzhebel
Der
Selektiv-Bimetall-Auslöser
Das
Haupt-Thermobimetall-Element
In
Der
Auslöseschieber
Mit
einem von außen
bedienbaren Handgriff
Durch
den Auslöseschieber
Im
Inneren des Installationsschaltgerätes ist an der vorderen Frontseite
Jedes
der die Zusatzlöschbleche
Die
Deionisierungskammer
Die
Räume für die Deionisierungskammer
Der
Deionisierungs-Teilraum
In
die Abgaskanäle
Der
Selektivwiderstand
Die
Anschlussklemmen
An
der vorderen Frontseite ist weiterhin eine Schaltstellungsanzeige
angebracht. Sie umfasst eine Öffnung
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ABB AG, 68309 MANNHEIM, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |