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Die
Erfindung betrifft Auslöser für eine elektrische
Schaltanordnung, die im Zuge einer ersten Strombahn angeordnet ist
und die zumindest zwei in einem Gehäuse angeordnete Schaltkontakte
aufweist, die getrennt werden, wenn der über die Schaltkontakte
fließende Strom einen bestimmten Schwellwert überschritten
hat, mit einem Betätigungsglied, das entgegen der Kraft
einer Rückhaltevorrichtung auf einen Druck anspricht, der
durch einen bei elektrodynamischem Rückstoß der
Schaltkontakte gezogenen Lichtbogen in einer von dem Gehäuse
umschlossenen Trennzone der Schaltkontakte erzeugt wird, und das
einen die selbsttätige Unterbrechung der Strombahn bewirkenden
Abschaltmechanismus betätigt, wobei das Betätigungsglied
ein bewegliches Element aufweist, das in einem mit der Trennzone verbundenen
Strömungskanal einen Staukörper bildet, der bei
dem Druck, der zur Abschaltung führen soll, eine vorgegebene
Steuerbewegung ausführt.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Schaltanordnung mit
einem derartigen Auslöser.
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Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf strombegrenzende Schaltanordnungen
im Niederspannungsbereich, das heißt bis zu Spannungen
von ca. 1000 Volt. Derartige strombegrenzende Schaltanordnungen
sind insbesondere zur Unterbrechung von Strombahnen in einem Kurzschlussfall
oder in einem Überstromfall ausgebildet. Weiterhin können derartige
strombegrenzende Schaltanordnungen einpolig oder mehrpolig, insbesondere
dreipolig, ausgeführt sein. Sie können je Schaltpol
ein oder mehrere Schaltkontaktpaare aufweisen. Insbesondere sind diese
elektrischen Schaltanordnungen zum Abschalten von Strömen
von mehr als 100 A, insbesondere von mehreren kA, ausgelegt.
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So
sind beispielsweise bei der Verwendung strombegrenzender Schaltgeräte,
insbesondere strombegrenzender Leistungsschalter beispielsweise
in Form von MCCBs (für Molded Case Circuit Breaker) in
weit verzweigten Stromverteilernetzen, selektive Staffelungen mit
einem Mindest-Nennstromabstand der beteiligten Schaltgeräte üblich.
Jede Verzweigungsebene kann dabei in Abhängigkeit von den
angeschlossenen Verbrauchern mit einem entsprechend dimensionierten
Schaltgerät gegen auftretende Überlasten und Kurzschlüsse
geschützt werden. Dabei ist beispielsweise ein Schaltgerät,
das einem Verbraucher am nächsten angeordnet ist und das
oft auch als verbrauchernahes bzw. nachgeordnetes Schaltgerät
bezeichnet wird, für den geringsten Nennstrom ausgelegt.
Fließt nun ein Kurzschlussstrom sowohl durch das verbrauchernahe
Schaltgerät als auch durch ein Schaltgerät, das
in der Hierarchie des Stromverteilernetzes über dem verbrauchernahen
Schaltgerät angeordnet und oft auch als verbraucherfernes
bzw. vorgeordnetes Schaltgerät bezeichnet wird, so soll
nur das verbrauchernahe Schaltgerät abschalten. Mit anderen
Worten soll im Störfall (Kurzschluss) nur das Schaltgerät,
das dem Ereignis am nächsten ist, den Stromfluss unterbrechen.
Die Schaltkontaktpaare des verbrauchernahen und des verbraucherfernen
Schaltgerätes ziehen beim Öffnen einen Lichtbogen,
wobei die Öffnungsweite der Schaltkontaktpaare und auch
die Lichtbogenenergie beim verbrauchernahen Schaltgerät
aufgrund des geringeren Massenträgheitmomentes seiner beweglichen
Strombahn inklusive der Schaltkontakte höher sind. Dieser
unter Umständen nur einpoligen Öffnung muss eine
allpolige Abschaltung des verbrauchernahen Schaltgerätes
folgen. Das verbraucherferne Schaltgerät darf nicht abschalten,
um weitere Verbraucher nicht vom Sromverteilernetz zu trennen. Das
verbraucherferne Schaltgerät darf durch kurzes Abheben
der Schaltkontakte aber unterstützend wirken, also beispielsweise
durch Strombegrenzung zur Abschaltung des verbrauchernahen Schaltgerätes
beitragen. Schaltgeräte, die derart gestaffelt in Stromverteilernetzen
wirken, verhalten sich selektiv. Um diese Selektivität
zu erreichen, ist es erforderlich, das die dem Störfall
nächstlie genden Schaltgeräte die Strombahnen aller
Schaltpole schneller als die übergeordneten Schaltgeräte
unterbrechen.
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Gattungsgemäße
Auslöser und Schaltanordnungen mit derartigen Auslösern,
die zu einer derart schnellen Unterbrechung von Strombahnen geeignet sind,
sind beispielsweise aus der deutschen Übersetzung
DE 691 10 540 T2 der
europäischen Patentschrift
EP 0 455 564 B1 und aus der deutschen Übersetzung
DE 692 17 441 T2 der
europäischen Patentschrift
EP 0 538 149 B1 bekannt.
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Die
genannten Druckschriften
DE
691 10 540 T2 und
DE
692 17 441 T2 zeigen jeweils insbesondere eine elektrische
Schaltanordnung in Form eines Leistungsschalters mit Isolierstoffgehäuse,
der pro Schaltpol zwei in der Einschaltstellung des Leistungsschalters
federnd gegeneinander gedrückte Schaltkontakte umfasst.
Die Schaltkontakte können durch die Wirkung elektrodynamischer
Rückstoßkräfte getrennt werden, wenn
der die Schaltkontakte durchfließende Strom einen bestimmten
Schwellwert überschreitet, um so eine Begrenzung des genannten
Stroms zu bewirken. Der Leistungsschalter umfasst ein Überlast-
und/oder Kurzschluss-Erfassungsglied zur Beaufschlagung eines im
Fehlerfall die automatische Abschaltung des Leistungsschalters bewirkenden
Abschaltmechanismus. Weiterhin umfasst der Leistungsschalter ein
Betätigungsglied, das auf einen in der Trennzone der genannten Schaltkontakte
durch einen bei elektrodynamischem Rückstoß der
Schaltkontakte gezogenen Lichtbogen erzeugten Überdruck
anspricht, um den Abschaltmechanismus des Leistungsschalters zu
betätigen. Das Betätigungsglied ist eine gasdichte
Einheit, die ausschließlich mit der Trennzone der Schaltkontakte
verbunden ist und ein bewegliches Element wie z. B. einen Kolben
oder eine Membran mit einem begrenzten Steuerhub umfasst. Das bewegliche
Element wird zum einen mit dem genannten Überdruck und zum
anderen durch eine Rückholvorrichtung mit angepasster Wirkkraft
beaufschlagt. Die Verschiebung des beweglichen Elementes bewirkt
die Auslösung des genannten Abschaltmechanismus des Leistungsschalters,
wobei die genannte Rückholvorrichtung mit angepasster Wirkkraft
so bemessen ist, dass eine ungewollte Auslösung bei einfacher Überlast oder
ein Ansprechen eines nachgeschalteten strombegrenzenden Leistungsschalters
verhindert wird.
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Der
Abschaltmechanismus der gezeigten Leistungsschalter ist dabei also
sowohl durch das Überlast- und/oder Kurzschluss-Erfassungsglied
als auch durch das unabhängig davon wirkende druckabhängige
Betätigungsglied auslösbar. Als Auslösekriterium
wird der beim Ziehen des Lichtbogens entstehende Überdruck
herangezogen, der in einem direkten Zusammenhang mit der Lichtbogenenergie steht.
Mit anderen Worten nimmt der Druck umso mehr zu, je höher
die Lichtbogenenergie ist. Durch die Auswertung des Überdrucks
ist somit eine energieselektive Abschaltung der genannten Leistungsschalter
möglich, wobei die Energieselektivität eine insbesondere
in Niederspannungsnetzen eingesetzte Selektivitätsart zur
Abschaltung im Kurzschlussfall darstellt, so wie dies auch in der
Druckschrift „Energetische Selektivität
in Niederspannungsnetzen", Schneider Electric, Technisches
Heft Nr. 167, Ausgabe Mai 1994 beschrieben ist.
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Weitere
gattungsgemäßer Auslöser sowie gattungsgemäße
Schaltonordnungen sind aus den Druckschriften
US 3,631,369 A sowie
EP 1 266 387 B1 und
DE 100 13 161 B4 bekannt.
Diese umfassen zum Betätigen eines Abschaltmechanismus
jeweils ein Betätigungsglied, in Form eines Hebels, der
eine Staufläche in einem Gasaustrittskanal bildet. Dabei wird
das Betätigungsglied durch einen Gasstrom ausgelenkt, der
infolge eines durch den Lichtbogen erzeugten Überdruckes
in dem Gasaustrittskanal fließt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung,
einen alternativen Auslöser anzugeben.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch einen Auslöser mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist
das bewegliche Element derart gelagert, dass die Bewegungsbahn seines
Staukörpers in einer Ebene verläuft, die sich
quer zur Strömungsrichtung des Strömungskanals
erstreckt.
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Ein
derartig gestalteter Auslöser kann zusätzlich
zu dem in Strömungsrichtung wirkenden dynamischen Anteil
des Gasdruckes, der auch als „Staudruck” bezeichnet
wird auch eine quer zur Strömungsrichtung wirkende, zum
Auftrieb des Staukörpers führende Druckdifferenz
des statischen Anteils des Gasdruckes zum Einstellen des Ansprechpunktes
(des Auslösekriteriums) des Auslösers nutzen. Gleichzeitig
handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Auslöser
nicht um eine gasdichte Einheit, wie sie aus den Druckschriften
DE 691 10 540 T2 und
DE 692 17 441 T2 bekannt
sind. Der erfindungsgemäße Auslöser stellt
daher keine so hohen Anforderungen an die Dichtigkeit der Gas führenden
Gehäuseteile, erlaubt also größere Maßtoleranzen
bei der Herstellung. Der Umsetzung des Druckes in die Steuerbewegung
des beweglichen Elementes erfolgt auch bei mehreren Schaltpolen
schaltpolweise, so dass unabhängig davon, in welchem der
Schaltpole die Schaltkontakte aufgrund eines Kurzschlusses getrennt
werden, das jeweilige bewegliche Element gleich schnell anspricht,
um den Abschaltmechanismus zu betätigen. Quer zu den Schaltpolen
verlaufende gasdichte Druckleitungen, wie sie aus den Druckschriften
DE 691 10 540 T2 oder
DE 692 17 441 T2 bekannt.
sind, werden nicht benötigt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass das bewegliche
Element entlang einer quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Achse
verschiebbar ist oder um eine parallel zur Strömungsrichtung
verlaufende Achse drehbar ist.
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Zur
Abdichtung einer Durchtrittsöffnung einer vom beweglichen
Element durchgriffenen Wandfläche des Strömungskanals,
die einen kreisbogenförmig um die Achse gebogenem Querschnitt
aufweist, kann das bewegliche Element mit einem korrespondierend
zu der Wandfläche gebogenen, der Wandfläche gegenüberliegenden
Schirm versehen sein.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Auslösers sieht vor, zum Einstellen der auf den Staukörper
einwirkenden Auftriebskraft den Staukörper nach Art eines
Tragflügels asymmetrisch auszubilden.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Auslösers sind zum Einstellen des auf den Staukörper
wirkenden Staudruckes in dem Strömungskanal Formelemente
vorgesehen.
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Das
bewegliche Element kann den Abschaltmechanismus mittelbar über
zumindest ein Zwischenelement betätigen, wobei das Zwischenelement
entlang einer quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Achse
verschiebbar sein kann.
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Zur
Kraftübetragung kann das bewegliche Element und/oder das
Zwischenelement mit einer kraftumlenkenden Schrägfläche
versehen sein.
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Die
Erfindung sowie vorteilhaft Ausführungen der Erfindung
werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer elektrischen Schaltanordnung mit
einem erfindungsgemäßen Auslöser als
Druckerfassungsglied,
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2 bis 9 eine
erste erfindungsgemäße elektrische Schaltanordnung
in Form eines strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalters
mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Auslösers als Druckerfassungsglied, bei der das bewegliche
Element, das in einem mit der Trennzone verbundenen Strömungskanal
einen Staukörper bildet, um eine parallel zur Strömungsrichtung
verlaufenden Achse drehbar ist,
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10 bis 12 eine
zweite erfindungsgemäße elektrische Schaltanordnung
in Form eines strombegrenzenden Niederspannungs-Leistungsschalters
mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Auslösers als Druckerfassungsglied, bei der das bewegliche
Element, das in einem mit der Trennzone verbundenen Strömungskanal
einen Staukörper bildet, entlang einer quer zur Strömungsrichtung
verlaufenden Achse verschiebbar ist, und
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13 bis 15 verschiedene
Ausführungsformen des Staukörpers.
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Die 1 zeigt
schematisch eine elektrische Schaltanordnung 1 in Form
eines einzelnen elektrischen Schaltgerätes (beispielsweise
eines Niederspannungs-Leistungsschalters) mit zwei Schaltkontakten 2, 3 zur
Unterbrechung einer ersten Strombahn 4 eines ersten Schaltpols.
Ein beweglicher 2 der Schaltkontakte ist dabei von einem
starren Kontaktglied 5 getragen. Das elektrische Schaltgerät weist
einen durch ein Gehäuse 6 begrenzten ersten Schaltraum 7 zur
Aufnahme der Schaltkontakte 2, 3 der ersten Strombahn
auf. Ein Antriebsmechanismus 8 des elektrischen Schaltgerätes
dient zum Öffnen und Schließen der Schaltkontakte.
Weiterhin weist das elektrische Schaltgerät einen Abschaltmechanismus 9 in
Form eines im Zuge des Antriebsmechanismus 8 angeordneten
Schaltschlosses und einen Auslöser 10 in Form
eines Druckerfassungsgliedes auf. In dem ersten Schaltraum 7 wird
durch einen bei elektrodynamischem Rückstoß der
Schaltkontakte 2, 3 gezogenen Lichtbogen LB ein
Druck p erzeugt, unter Einwirkung dessen der Auslöser 10 (das
Druckerfassungsglied) ein Auslösen des Abschaltmechanismus 9 – also
ein Lösen der Verklinkung des Schaltschlosses – bewirkt,
um den Antriebsmechanismus 8 zum Öffnen der Schaltkontakte 2, 3 in
Gang zu setzen. Das Druckerfassungsglied bildet einen energieselektiven
Auslöser (Selektivauslöser), da der erzeugte Druck
p im Wesentlichen proportional zur Energie des gezogenen Lichtbogens
LB ist.
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In
dem elektrischen Schaltgerät 1 sind neben dem
Auslöser 10 (als Druckerfassungsglied) auch noch
ein thermischer Auslöser 11 (als Überlast-Erfassungsglied),
ein elektromagnetischer Auslöser 12 (als Kurzschluss-Erfassungsglied)
und ein manueller Auslöser 13 vorgesehen, mittels
derer das Schaltschloss zum Öffnen der Schaltkontakte gelöst
werden kann. Es kann auch ein elektronischer Auslöser 14 (als Überlast-
und/oder Kurzschluss-Erfassungsglied) – also eine ETU (für
electronic trip unit) vorgesehen werden.
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Das
elektrische Schaltgerät 1 kann parallel zu dem
in der 1 gezeigten Schaltraum 7 weitere Schalträume
aufweisen, in denen Schaltkontakte weiterer Schaltpole angeordnet
sind.
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So
zeigt die 3 eine erste Ausführungsform 101 des
elektrischen Schaltgerätes, bei der drei, jeweils aus zwei
Polhalbschalen 120, 121 gebildete Gehäuse 106 (auch
Polgehäuse oder Polkassette genannt) vorgesehen sind, die
gemäß der 5 jeweils
einen Schaltraum 107 zur Aufnahme der Schaltkontakte 102, 103 eines
Schaltpols bilden.
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Gemäß der 3 sind
die drei Gehäuse 106 dabei in ein gemeinsames
Umgehäuse 122 (Schaltergehäuse) eingesetzt,
das hier nur andeutungsweise gezeigt ist.
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Gemäß der 5,
die einen Ausschnitt des in 3 mit V-V
bezeichneten Schnittes zeigt, umfasst der Auslöser 101 ein
als Ganzes mit 125 bezeichnetes Betätigungsglied,
das auf den Druck p anspricht, der in der Trennzone der Schaltkontakte 102, 103 durch
den bei elektrodynamischem Rückstoß der Schaltkontakte
gezogenen Lichtbogen LB erzeugt wird. Das Betätigungsglied 125 weist
ein bewegliches Element 126 in Form eines zweiarmigen Hebels
auf, das in einem mit der Trennzone verbundenen Strömungskanal 127 – hier
der Ausblaskanal des gezeigten Schaltpols des elektrischen Schaltgerätes 101 – einen
Staukörper 128 bildet, der bei dem Druck p, der
zur Abschaltung führen soll, eine vorgegebene Steuerbewegung
ausführt.
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Gemäß den 6 und 7,
die Ausschnitte der in 3 mit VI-VI und VII-VII bezeichneten Schnitte
zeigen, ragt dabei ein mit dem Staukörper 128 versehener
erster 115 der Hebelarme des beweglichen Elementes durch
eine Durchtrittsöffnung 116 in den Strömungskanal 127,
wobei der Staukörper 128 (seine flächige
Kontur 117) in einem bestimmten Winkel (Anstellwinkel)
zur Strömungsrichtung 135 geneigt angeordnet ist.
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Wie
die 6 außerdem zeigt, können in dem
Strömungskanal Formelemente 136 zum Einstellen
des auf den Staukörper 128 wirkenden Staudruckes
vorgesehen sein.
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Gemäß der 9 bewirkt
das bewegliche Element 126, dessen Staukörper 128 durch
den Druck p beaufschlagt ist, durch seine Lageänderung bei
einer vorgegebenen Steuerbewegung, hier in Form einer vorgegebenen
Schwenkbewegung um seine Schwenkachse 129, die Auslösung
des genannten Abschaltmechanismus durch Betätigung eines
Zwischenelementes 130 in Form eines Sammelschiebers, dem
gemäß der 3 auch die
beweglichen Elemente 126 der übrigen Schaltpole
zugeordnet sind.
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Hierzu
greift ein zweiter 118 der Hebelarme des beweglichen Elementes 126 mit
einem parallel zur Schwenkachse 129 abragenden Stift 119 in
eine Längsnut 131 des Zwischenelementes 130.
Die Enden der Längsnuten 131 des Zwischenelementes 130 (des
Sammelschiebers) bilden dabei zugleich Anschläge, die die
Bewegungsbahn (Steuerbahn) der beweglichen Elemente begrenzen.
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Dabei
ist das bewegliche Element 126 über die parallel
zur Strömungsrichtung 135 verlaufende Schwenkachse 129 derart
gelagert, dass die Bewegungsbahn seines Staukörpers 128 in
einer Ebene verläuft, die sich quer zur Strömungsrichtung 135 des Strömungskanals
erstreckt. Dadurch kann durch eine entsprechend gewählte
Form des Staukörpers 128 und seines Anstellwinkels
im Strömungskanal 127 zusätzlich zu dem
in der Strömungsrichtung 135 wirkenden dynamischen
Anteil des Gasdruckes, der auch als „Staudruck” bezeichnet
wird auch die quer zur Strömungsrichtung 127 wirkende,
zum Auftrieb des Staukörpers 128 führende
Druckdifferenz des statischen Anteils des Gasdruckes zum Einstellen des
Ansprechpunktes (des Auslösekriteriums) des Auslösers
genutzt werden.
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Gemäß der 4,
die einen Ausschnitt des in 2 mit IV-IV
bezeichneten Schnittes zeigt, ist das Zwischenelement 130 (der
Sammelschieber) entlang einer Achse 132, die quer zur Strömungsrichtung 135 bzw.
quer zur Schwenkachse 129 verläuft, verschiebbar
und über eine erste Schrägfläche 133 mit
einer Auslösewelle 123 des Abschaltmechanismus
wirkverbunden, wobei die Auslösewelle 123 eine
der ersten Schrägfläche 133 zugeordnete
zweite Schrägfläche 124 aufweist.
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Die 4 zeigt
auch eine Rückhaltevorrichtung 134, die die beweglichen
Elemente mittelbar über den Sammelschieber 130 mit
angepasster Federkraft beaufschlagt (vgl. auch 9).
Die Wirkkraft der Rückhaltevorrichtung 134 ist
so bemessen, dass sowohl eine ungewollte Auslösung des
Abschaltmechanismus bei einfacher Überlast als auch ein
Ansprechen eines nachgeschalteten strombegrenzenden Schaltgeräts
verhindert wird.
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Gemäß der 8 sind
die beweglichen Elemente 126 und das Zwischenelement 130 derart
an und zwischen den Polhalbschalen 120, 121 gelagert, dass
keine zusätzlichen Befestigungselemente erforderlich sind.
Das Zwischenelement 130 ist dabei aus identisch ausgebildeten,
zusammensteckbaren Segmenten zusammengesetzt, deren Anzahl der Anzahl der
Pole entspricht.
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Die
einseitig auf das Zwischenelement 130 wirkende Federung
der Rückhaltevorrichtung 134 zwingt das Zwischenelement 130 und
alle beweglichen Elemente 126 in eine definierte Ausgangslage. Da
die Koppelstellen zwischen den beweglichen Elementen 126 und
dem Zwischenelement 130 jeweils durch den Eingriff eines
der Stifte 119 in eine der Längsnuten 131 erfolgt
und demzufolge mit einem richtungsabhängigen Freilauf versehen
ist; führt die Schwenkbewegung eines des beweglichen Elemente 126 eines
der Schaltpole nicht zum Mitschleppen aller anderen beweglichen
Elemente 126.
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Die 8 zeigt
auch, dass das bewegliche Element zur Abdichtung der Durchtrittsöffnung 116 der
vom beweglichen Element durchgriffenen Wandfläche 137 des
Strömungskanals, die einen kreisbogenförmig um
die Schwenkachse 129 gebogenem Querschnitt aufweist, mit
einem korrespondierend zu der Wandfläche 137 gebogenen,
der Wandfläche gegenüberliegenden Schirm 138 versehen
ist.
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Der
erfindungsgemäße Auslöser 110 nutzt die
nach einem Abschaltvorgang im Ausblaskanal strömenden Gase
zur Abnahme eines energieselektiven Auslösekriteriums in
Form der Schwenkbewegung des beweglichen Elementes 126,
die dann über das translatorisch verschiebbare Zwischenelement 130 zur
Auslösung/Abschaltung der elektrische Schaltanordnung 1 (des
Niederspannungs-Leistungsschalters) führt. Sowohl der Winkel
(Anstellwinkel) als auch die äußere Gestaltung
(insbesondere die Kontur 117) des Staukörpers
sind strömungstechnisch so optimiert, dass eine möglichst
reproduzierbare, der Strömung äquivalente Auslenkung
generiert wird. Dabei können also sowohl der Widerstand, der
Staukörper (insbesondere die Kontur 117) der Strömung
entgegensetzt als auch der durch Umströmen des Staukörpers
generierte Auftrieb variabel kombiniert werden. Außerdem
kann der Ausblaskanal durch die Formelemente 136 geometrisch
so gestaltet werden, dass die Gasströmung die flächige Kontur 117 des
Staukörpers optimal beaufschlagt bzw. den Staukörper
optimal umströmt.
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Der
erfindungsgemäße Auslöser ist auf montagetechnisch
einfache Weise in und an den Polhalbschalen 120, 121 der
Gehäuse 106 montierbar.
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Dadurch,
dass der zweite Hebelarm 118 länger als der erste
Hebelarm 115 ausgebildet ist, ermöglicht der erfindungsgemäße
Auslöser außerdem die Abnahme einer großen
Steuerbewegung zur Betätigung des Abschaltmechanismus.
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Die 10 und 11 zeigen
eine zweite Ausführungsform 201 des elektrischen
Schaltgerätes, bei der Gehäuse 206, die
jeweils einen Schaltraum zur Aufnahme der Schaltkontakte eines Schaltpols
bilden, ebenfalls jeweils aus zwei Polhalbschalen 220, 221 gebildet
und in ein hier nicht gezeigtes gemeinsames Umgehäuse eingesetzt
sind.
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Gemäß der 11,
die den in 10 mit XI-XI bezeichneten Schnitt
zeigt, umfasst der Auslöser 201 ein als Ganzes
mit 225 bezeichnetes Betätigungsglied, das auf
den Druck anspricht, der in der Trennzone der Schaltkontakte durch
den bei elektrodynamischem Rückstoß der Schaltkontakte
gezogenen Lichtbogen erzeugt wird.
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Das
Betätigungsglied 225 weist ein bewegliches Element 226 in
Form einer translatorisch verschiebbaren, vorzugsweise gegen verdrehen
gesicherten Welle auf, das in einem mit der Trennzone verbundenen
Strömungskanal 227 – hier ebenfalls der
Ausblaskanal des gezeigten Schaltpols des elektrischen Schaltgerätes 201 – einen
Staukörper 228 bildet, der bei dem Druck p, der
zur Abschaltung führen soll, eine vorgegebene Steuerbewegung
ausführt.
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Dabei
ist das bewegliche Element 226 in einander gegenüber
liegenden Wandabschnitten 240, 241 der Polhalbschalen 220, 221,
die den Strömungskanal 227 bilden, entlang einer
quer zur Strömungsrichtung 235 verlaufenden Achse 242 derart ver schiebbar
gelagert, dass die Bewegungsbahn seines Staukörpers 228 auch
in einer Ebene verläuft, die sich quer zur Strömungsrichtung 235 des
Strömungskanals 227 erstreckt. Dadurch kann auch
hier durch eine entsprechend gewählte Form des Staukörpers 228 und
seines Anstellwinkels im Strömungskanal zusätzlich
zu dem in der Strömungsrichtung wirkenden dynamischen Anteil
des Gasdruckes auch die quer zur Strömungsrichtung wirkende Druckdifferenz
des statischen Anteils des Gasdruckes zum Einstellen des Ansprechpunktes
(des Auslösekriteriums) des Auslösers 210 genutzt
werden.
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Das
bewegliche Element 226 ist mit einer kraftumlenkenden ersten
Schrägfläche 243 zur Kraftübertragung
versehen, die auf eine zugeordnete zweite Schrägfläche 244 einer
Auslösewelle 223 des Abschaltmechanismus einwirkt.
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Gemäß der 12,
die das bewegliche Element 226 zeigt, ist der Staukörper 228 zum
Einstellen des auf den Staukörper wirkenden Auftriebes
nach Art eines Tragflügels asymmetrisch ausgebildet. Eine weitere
derart asymmetrisch, jedoch länger und schlanker ausgebildete
Ausführungsform 328 des Staukörpers zeigt
die 13.
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Die 14 und 15 zeigen
weitere mögliche Ausführungsformen 428 und 528 des
Staukörpers.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 69110540
T2 [0005, 0006, 0012, 0012]
- - EP 0455564 B1 [0005]
- - DE 69217441 T2 [0005, 0006, 0012, 0012]
- - EP 0538149 B1 [0005]
- - US 3631369 A [0008]
- - EP 1266387 B1 [0008]
- - DE 10013161 B4 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Energetische
Selektivität in Niederspannungsnetzen”, Schneider
Electric, Technisches Heft Nr. 167, Ausgabe Mai 1994 [0007]