DE102007010015A1

DE102007010015A1 - Fehlerstromschutzschalter, Differenzstromschutzschalter sowie Kombigerät aus Leitungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter bzw. Differenzstromschutzschalter

Info

Publication number: DE102007010015A1
Application number: DE102007010015A
Authority: DE
Inventors: Johann Herrmann; Gerald NÖRL; Bernhard Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-11
Also published as: DE102007063636A1; GB0819013D0; GB2453861B; GB2453861A; CN101256918A; GB2447147B; GB0803962D0; GB2447147A

Abstract

Bei Fehlerstromschutzschaltern oder Differenzstromschutzschaltern dient im Stand der Technik eine Prüftaste dazu, einen Prüfstromkreis zu schließen, damit ein einen Fehlerstrom simulierender Prüfstrom ordnungsgemäß funktioniert. Erfindungsgemäß wird anstelle einer Prüftaste ein Prüfhebelkörper (16) verwendet. Dieser ist bevorzugt um dieselbe Drehachse schwenkbar wie der üblicherweise vorgesehene Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel (12) des Schutzschalters, und die Bewegung des Prüfhebelkörpers (16) ist an diesen Bedienhebel (12) teilweise koppelbar. In einer vorbestimmten Stellung des Prüfhebelkörpers (16) wird der Prüfstromkreis geschlossen. Bevorzugt ist diese vorbestimmte Stellung eine Zwischenstellung des Prüfhebelkörpers zwischen zwei Endstellungen, damit der Prüfstrom nur kurzfristig fließt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter oder einen Differenzstromschutzschalter sowie auch ein Kombigerät aus einem Leitungsschutzschalter und einem Fehlerstromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter.
Ein Fehlerstromschutzschalter hat wie ein Differenzstromschutzschalter die Aufgabe, einen Fehlerstrom zu erfassen. Die vorliegende Erfindung behandelt insbesondere eine Prüffunktion: Im Rahmen der Prüffunktion wird ein Prüfstrom erzeugt, insbesondere durch Schließen eines Prüfstromkreises, und es wird geprüft, ob der Schutzschalter auf den Prüfstrom korrekt so reagiert, wie er auf Fehlerströme reagieren soll.
Üblicherweise wird der Prüfstromkreis durch Drücken einer Prüftaste geschlossen. Eine solche Prüftaste ist beispielsweise in der DE 102 20 622 A1 und der EP 1 492 140 A1 beschrieben. Aus der JP 2932242 B2 ist bekannt, eine Prüftaste direkt neben dem Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel anzuordnen. Schutzschalter haben üblicherweise einen solchen Bedienhebel. Die Anordnung der Prüftaste ist deswegen problematisch, weil der Einbauraum für die Prüftaste wegen des viel Platz in Anspruch nehmenden Bedienhebels begrenzt ist. Sowohl auf den Bedienhebel, als auch auf die Prüftaste muss ein Benutzer Zugriff haben. Zudem muss Raum für eine Beschriftung sein, welche von einer Bedienperson lesbar sein muss.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fehlerstromschutzschalter, einen Differenzstromschutzschalter oder ein Kombigerät aus einem solchen Schutzschalter mit einem Leistungsschutzschalter bereitzustellen, der bzw. das eine Prüffunktion hat, wobei der vorhandene Platz möglichst gut genutzt wird.
Die Aufgabe wird durch einen Fehlerstromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter gemäß Patentanspruch 1 bzw. ein Kombigerät gemäß Patentanspruch 9 gelöst.
Erfindungsgemäß weist der Schutzschalter einen von einer Bedienperson zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verschwenkbaren Prüfhebelkörper auf, wobei in einer vorbestimmten Stellung des Prüfhebelkörpers (insbesondere durch Schließen eines Kontakts) ein Prüfstromkreis geschlossen ist und ein einen Fehlerstrom simulierender Prüfstrom fließt.
Die Erfindung geht somit davon ab, eine Prüftaste zu verwenden. Dadurch, dass ohnehin ein Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel vorgesehen ist, kann der von einer Bedienperson anfassbare und betätigbare Prüfhebelkörper geeignet zu diesem Bedienhebel angeordnet werden. Während im Stand der Technik problematisch war, dass die Prüftaste bei Betätigung des Bedienhebels versehentlich gedrückt werden könnte, wenn sie sich in dessen Nähe befindet, bestehen solche Probleme bei dem Prüfhebelkörper nicht, und der Schutzschalter kann kompakt gebaut sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die vorbestimmte Stellung des Prüfhebelkörpers, bei der der Prüfstromkreis geschlossen ist, eine Zwischenstellung des Prüfhebelkörpers zwischen den beiden Endstellungen. Bei dieser Ausführungsform wird bewusst in Kauf genommen, dass die vorbestimmte Stellung des Prüfhebelkörpers nur kurz beim Verbringen desselben von einer seiner Endstellungen in die andere seiner Endstellungen eingenommen wird. Es genügt allerdings für die Prüffunktion völlig, wenn der Prüfstrom nur für einen kurzen Moment fließt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform greift an dem Prüfhebelkörper ein metallener Bügel an, und zwar an einer von einer Drehachse des Prüfhebelkörpers beabstandeten Stelle. Der Bügel überbrückt in der vorbestimmten Stellung zwei Kon taktelemente oder wirkt alternativ in der vorbestimmten Stellung auf einen Druckschalter ein.
Der Bügel kann völlig der Schwerkraft unterliegen, so dass das Bügelende frei weghängt. Wird der Prüfhebelkörper gedreht, dann ist die vorbestimmte Stellung des Prüfhebelkörpers bevorzugt diejenige, bei der die Stelle, an der der metallene Bügel eingreift, ihren tiefsten Punkt erreicht. Dann erreicht nämlich auch das Bügelende seinen tiefsten Punkt und kann kurzfristig die beiden Kontaktelemente überbrücken oder Kraft auf den Druckschalter ausüben. Beim Weiterdrehen des Prüfhebelkörpers bewegt sich das Bügelende dann wieder von den Kontaktelementen bzw. dem Druckschalter weg.
Wie bereits erwähnt, sind vorteilhafte Anordnungen des Prüfhebelkörpers ermöglicht, die bei einer Prüftaste nicht gegeben sind. Bevorzugt ist der Prüfhebelkörper um dieselbe Drehachse schwenkbar wie der Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel des Fehlerstromschutzschalters oder Differenzstromschutzschalters und hierbei besonders bevorzugt unmittelbar neben dem Bedienhebel angeordnet. Diese bevorzugten Ausführungsformen erlauben besonders kompakte Bauweisen bei dem erfindungsgemäßen Schutzschalter.
Es bietet sich an, die Betätigung des Prüfhebelkörpers mit der des Bedienhebels in irgendeiner Weise zu koppeln.
Als eine Maßnahme bietet sich an, dass die erste Endstellung des Prüfhebelkörpers dieselbe Winkelstellung zur Drehachse hat wie eine AUS-Stellung des Bedienhebels und die zweite Endstellung des Prüfhebelkörpers dieselbe Winkelstellung zur Drehachse hat wie eine EIN-Stellung des Bedienhebels. Mit anderen Worten ist der Schwenkbereich des Prüfhebelkörpers identisch mit dem Schwenkbereich des Bedienhebels, was eine Kopplung der beiden erleichtert.
Eine Kopplung von Prüfhebelkörper und Bedienhebel ist auch in dem Fall erleichtert, dass eine von der Bedienperson anfass bare Oberfläche des Prüfhebelkörpers dasselbe Querschnittsprofil hat wie die eine von der Bedienperson anfassbare Oberfläche des Bedienhebels. Ist der Prüfhebelkörper unmittelbar neben dem Bedienhebel angeordnet, dann bedeutet dies, dass ein quasi durchgehender Griffbereich gebildet ist und Prüfhebelkörper und Bedienhebel besonders leicht gleichzeitig anfassbar und betätigbar sind.
Die Kopplung zwischen Prüfhebelkörper und Bedienhebel kann auch durch ein Mitnehmerelement erfolgen. Das Mitnehmerelement kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass lediglich der Prüfhebelkörper von seiner ersten in die zweite Endstellung verschwenkt werden muss und der Bedienhebel automatisch von seiner AUS-Stellung in seine EIN-Stellung mitbewegt wird. Ein Mitnehmerelement und insbesondere dasselbe Mitnehmerelement kann auch bewirken, dass sich bei einem Verschwenken des Bedienhebels von seiner EIN-Stellung in seine AUS-Stellung der Prüfhebelkörper in seine erste Endstellung (von seiner zweiten Endstellung) mitbewegt.
Durch letztere Maßnahme wird ein Verschwenken des Prüfhebelkörpers verhindert, solange der Schutzschalter ausgeschaltet bleibt. Dies ist durchaus sinnvoll, denn Prüfströme sollen bei ausgeschaltetem Schutzschalter nicht fließen. Vielmehr ist es lediglich dann sinnvoll, den Prüfstrom fließen zu lassen, wenn sich der Bedienhebel in seiner EIN-Stellung befindet.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in der
1 eine perspektivische Innenansicht eines erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters zeigt, bei der der Bedienhebel und der Prüfhebelkörper gemeinsam in der AUS-Stellung sind,
2 den Fehlerstromschutzschalter aus 1 in der Situation zeigt, dass der Bedienhebel und der Prüfhebelkörper in der EIN-Stellung sind,
3 eine Querschnittsansicht durch den Fehlerstromschutzschalter aus 1 zeigt, bei der der Bedienhebel in der EIN-Stellung ist und der Prüfhebelkörper in einer solchen Stellung ist, dass ein Prüfstromkreis geschlossen ist,
4 den Fehlerstromschutzschalter aus 1 in perspektivischer Ansicht in der Situation zeigt, dass der Bedienhebel in der EIN-Stellung und der Prüfhebelkörper in der AUS-Stellung ist,
5 die Situation aus 4 im Querschnitt ohne den Bedienhebel zeigt,
6 den bei der Erfindung verwendeten Prüfhebelkörper in perspektivischer Ansicht veranschaulicht,
7 den bei der Erfindung verwendeten Bedienhebel in perspektivischer Ansicht veranschaulicht.
Ein im Ganzen mit 10 bezeichneter Fehlerstromschutzschalter weist in an sich herkömmlicher Weise einen Bedienhebel 12 auf, mithilfe dessen der Fehlerstromschutzschalter ein- und ausschaltbar ist. Der Bedienhebel 12 ist im Ganzen in 7 gezeigt. Er wirkt über eine Transferstange 14 mit anderen Bauteilen des Fehlerstromschutzschalters zusammen, welche in 1 nicht gezeigt sind, weil sich die Funktionsweise des Bedienhebels 12 diesbezüglich nicht vom Stand der Technik unterscheidet.
Direkt neben dem Bedienhebel 12 ist ein Prüfhebelkörper 16 angeordnet. Der Prüfhebelkörper 16 ist um dieselbe Drehachse schwenkbar wie der Bedienhebel 12. Er ist im Ganzen in 6 dargestellt. Der Bedienhebel 12 hat eine von einer Bedienper son anfassbare Griffoberfläche 18. Der Prüfhebelkörper 16 hat eine ebensolche Griffoberfläche 20, die genau dasselbe Querschnittsprofil wie die Griffoberfläche 18 hat. Die Griffoberfläche 20 schließt sich direkt an die Griffoberfläche 18 an und verlängert diese in einer Richtung parallel zur Drehachse von Bedienhebel 12 und Prüfhebelkörper 16. Somit sind Bedienhebel 12 und Prüfhebelkörper 16 besonders gut gemeinsam miteinander verschwenkbar. Dieses gemeinsame Verschwenken soll insbesondere zwischen der in der 1 gezeigten AUS-Stellung des Bedienhebels 12 und der in 2 gezeigten EIN-Stellung des Bedienhebels 12 stattfinden. Um die gekoppelte Bewegung zu erleichtern, umfasst der Bedienhebel 12 an einem ringförmigen Grundkörper 22 einen in 7 gezeigten Vorsprung 24, den man auch als Zapfen bezeichnen könnte. Ein an dem Prüfhebelkörper 16 ausgebildeter Teilring 26 ist schmäler als der ringförmige Grundkörper 22 des Bedienhebels, was ermöglicht, dass der Vorsprung 24 unter den Teilring 26 greift. Ein sich an den Teilring 26 anschließender zweiter Teilring 28 des Prüfhebelkörpers 16 ist jedoch breiter ausgebildet, zum Beispiel so breit wie der ringförmige Grundkörper 22 des Bedienhebels 12. Dadurch ist eine Mitnehmkante 30 bereitgestellt. Wird der Prüfhebelkörper 16 verschwenkt, wirkt die Mitnehmkante 30 auf den Vorsprung 24 ein, so dass zwangläufig der Bedienhebel 12 mit dem Prüfhebelkörper mitverschwenkt wird. Beim Übergang von der Situation gemäß 1 zur Situation gemäß 2 muss die Bedienperson grundsätzlich somit ausschließlich den Prüfhebelkörper 16 betätigen, und der Bedienhebel 12 dreht sich mit.
Schnappt bei einem Fehlerstrom der Bedienhebel 12 automatisch von der EIN-Stellung in seine AUS-Stellung zurück, nimmt er hingegen seinerseits in diese Richtung umgekehrt den Prüfhebelkörper 16 mit. Dies ist deswegen sinnvoll, weil der Prüfhebelkörper 16 in die Grundstellung zurückkehren soll, wenn der Fehlerstromschutzschalter 10 ausgeschaltet ist.
Der Vorsprung 24 verhindert nicht, dass der Prüfhebelkörper 16 unabhängig von dem Bedienhebel 12 in Richtung der AUS- Stellung der Bedienhebels 12 zurückgeschwenkt werden kann. Bei diesem Verschwenken kann dann ein Prüfstromkreis geschlossen werden. Dies geschieht mithilfe eines metallenen Bügels 32. Der metallene Bügel 32 ist in 1 besonders gut zu sehen. Er greift in eine in 6 gezeigte Aussparung 34 des Prüfhebelkörpers 16, wobei dieses Eingreifen in 5 und auch in 3 dargestellt ist. Die Aussparung 34 ist so platziert, dass der Bügel 32 in der AUS-Stellung des Prüfhebelkörpers 16 zwei Kontaktelemente 36 und 36' nicht berührt, und dass er auch in der EIN-Stellung, welche in 2 zu sehen ist, die Kontaktelemente 36 und 36' nicht berührt, dass er aber in einer in 3 gezeigten Zwischenstellung mit seinem freien Ende die beiden Kontaktelemente 36 und 36' genau überbrückt und hierbei den Prüfstromkreis schließt, so dass ein Prüfstrom fließen kann. Beim Zurückschwenken des Prüfhebelkörpers aus der EIN-Stellung in die AUS-Stellung fließt somit kurzfristig ein Prüfstrom. Die Zeitdauer des Prüfstromflusses ist ausreichend lang, um die Funktionsfähigkeit des Fehlerstromschutzschalters zu überprüfen.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass die Kontakte 36 und 36' in der AUS-Stellung des Prüfhebelkörpers 16 überbrückt würden, dann würde der Prüfstrom aber dauerhaft fließen. Vorteilhaft ist es also vorliegend, dass ein dauerhaftes Fließen des Prüfstroms durch die konstruktive Maßnahme verhindert wird, dass lediglich in einer nicht dauerhaft von dem Prüfhebelkörper 16 eingenommenen Zwischenstellung die Kontaktelemente 36 und 36' durch den Bügel 32 überbrückt werden.
Während im Stand der Technik zum Schließen des Prüfstromkreises Prüftasten verwendet werden, hat die Verwendung des Prüfhebelkörpers 16 den Vorteil, dass der ansonsten ausschließlich für den Bedienhebel zur Verfügung stehende Raum optimal für zwei Elemente genutzt wird. Probleme bei der Anordnung einer Prüftaste entfallen dadurch, und der Fehlerstromschutzschalter ist besonders kompakt baubar. Für Beschriftungen, welche für eine Bedienperson sichtbar sind, steht ausreichend Platz zur Verfügung.

10: Fehlerstromschutzschalter
12: Bedienhebel
14: Transferstange
16: Prüfhebelkörper
18: Griffoberfläche des Bedienhebels 12
20: Griffoberfläche des Prüfhebelkörpers 16
22: Grundkörper
24: Vorsprung
26: Teilring
28: Teilring
30: Mitnehmkante
32: Bügel
34: Aussparung
36, 36': Kontaktelemente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10220622 A1 [0003]
- EP 1492140 A1 [0003]
- JP 2932242 B2 [0003]

Claims

Fehlerstromschutzschalter (10) oder Differenzstromschutzschalter, gekennzeichnet durch einen von einer Bedienperson zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verschwenkbaren Prüfhebelkörper (16), wobei in einer vorbestimmten Stellung des Prüfhebelkörpers ein Prüfstromkreis geschlossen ist und ein einen Fehlerstrom simulierender Prüfstrom fließt.
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Stellung des Prüfhebelkörpers (16) eine Zwischenstellung des Prüfhebelkörpers (16) zwischen den beiden Endstellungen ist.
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Prüfhebelkörper an von einer Drehachse des Prüfhebelkörpers beabstandeter Stelle (34) ein metallener Bügel (32) eingreift, der in der vorbestimmten Stellung zwei Kontaktelemente (36, 36') überbrückt oder in der vorbestimmten Stellung auf einen Druckschalter einwirkt.
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfhebelkörper (16) um dieselbe Drehachse schwenkbar ist wie ein Einschalt-Ausschalt-Bedienhebel (12) des Fehlerstrom- bzw. Differenzstromschutzschalters.
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endstellung des Prüfhebelkörpers (16) dieselbe Winkelstellung zur Drehachse hat wie eine AUS-Stellung des Bedienhebels (12) und die zweite Endstellung des Prüfhebelkörpers (16) dieselbe Winkelstellung zur Drehachse hat wie eine EIN-Stellung des Bedienhebels (12).
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Bedienperson anfassbare Oberfläche (20) des Prüfhebelkörpers (16) dasselbe Querschnittsprofil hat wie eine von der Bedienperson anfassbare Oberfläche (18) des Bedienhebels (12).
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmerelement (24) bei einem Verschwenken des Prüfhebelkörpers (16) von der ersten in die zweite Endstellung eine Mitbewegung des Bedienhebels (12) von seiner AUS-Stellung in seine EIN-Stellung bewirkt.
Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmerelement (24) bewirkt, dass bei einem Verschwenken des Bedienhebels (12) von seiner EIN-Stellung in seine AUS-Stellung der Prüfhebelkörper (16) in seine erste Endstellung mitbewegt wird.
Kombigerät aus einem Leitungsschutzschalter und einem Fehlerstrom- oder Differenzstromschutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche.