DE102010022596A1

DE102010022596A1 - Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen

Info

Publication number: DE102010022596A1
Application number: DE201010022596
Authority: DE
Inventors: Michael Freimuth; Stephan Lehmann; Dr. Poles Michael; Jürgen Renner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-01
Also published as: CN102280319A; CN102280319B; EP2390895B1; EP2390895A1

Abstract

Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen, zur Unterbrechung eines Stroms im Falle eines Kurzschlusses, mit Schaltkontakten, über die der Strom fließt und die bei einem Kurzschluss voneinander getrennt werden, und mit einem Auslöser, welcher einen Elektromagneten aufweist, der von mindestens einem Teil des Stroms durchflossen wird und dessen Magnetkräfte ein Auslöseelement (2) bei einem Kurzschluss in eine Auslösestellung verschiebt, in der es eine Schalteinheit zum Trennen der Schaltkontakte betätigt. Um ein nachrüstbares Meldeschalter-Modul anzugeben, welches eine Kurzschluss-Auslösung signalisiert, wird vorgeschlagen, dass ein in den Schalter eingesetztes Meldeschalter-Modul ein Blockierelement (5) und ein verschiebbares Signalisierungselement (3) aufweist, wobei das Blockierelement (5) bei einem Kurzschluss aus einer Blockierstellung in eine Freigabestellung bewegt wird, in der es die Verschiebung des Signalisierungselements (3) in eine Signalisierungsstellung freigibt, und dass das Blockierelement bei einem Kurzschluss durch das Auslöseelement (2) in seine Freigabestellung bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Leistungsschalter für Niederspannungen sind allgemein bekannt und bewirken die Unterbrechung des durch den Schalter fließenden Stroms im Falle eines Überstroms oder Kurzschlusses. Der Strom fließt dabei über Schaltkontakte, die bei Überstrom oder Kurzschluss voneinander getrennt werden. Zum Trennen der Schaltkontakte dient ein Auslöser, dessen Elektromagnet ebenfalls von dem Strom durchflossen wird und der im Kurzschlussfall aufgrund der dabei erzeugten relativ großen Magnetkräfte einen Schieber verschiebt. Dieser wirkt auf ein vorgespanntes Schaltschloss ein, welches die Schaltkontakte trennt.
Derartige Auslöser weisen zur Überstromerkennung fast immer eine zusätzliche thermische Einheit auf, so dass es nicht ohne Weiteres möglich ist, zu erkennen, ob ein Überstrom oder ein Kurzschluss zur Auslösung des Schalters geführt hat.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein nachrüstbares Meldeschalter-Modul anzugeben, welches eine Kurzschluss-Auslösung signalisiert.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die Lösung sieht vor, dass ein in den Schalter eingesetztes Meldeschalter-Modul ein Blockierelement und ein verschiebbares Signalisierungselement aufweist, wobei das Blockierelement aus einer Blockierstellung in eine Freigabestellung bewegt wird, in der es die Verschiebung des Signalisierungselements in eine Signalisierungsstellung freigibt, und dass das Blockierelement bei einem Kurzschluss durch das Auslöseelement in seine Freigabestellung bewegt wird. Der Kerngedanke der Erfindung besteht also darin, das Blockierelement des Meldeschalter-Moduls mit dem vorhandenen Auslöseelement des Schalters zusammenwirken zu lassen, d. h. das Auslöseelement gibt das Blockierelement frei, so dass das Signalisierungselement einen Kurzschluss anzeigen oder die Anzeige z. B. durch Schalterbetätigung auslösen kann.
Eine technisch einfache Ausführung sieht vor, dass das Blockierelement als drehgelagerter Entklinkungshebel und das Auslöseelement als Auslöseschieber ausgebildet sind, wobei der Auslöseschieber eine Ausnehmung oder Verjüngung aufweist, in die ein Ende des Entklinkungshebels bei in seiner Auslösestellung befindlichem Auslöseschieber eingeschwenkt ist, während das andere Ende des Entklinkungshebels das Signalisierungselement freigibt.
Im einfachsten Fall sorgt eine Federkraft dafür, dass das freigegebene Signalisierungselement in seine Signalisierungsstellung verschoben wird.
Um die Kurzschlussauslösung quasi an einem beliebig entfernten Ort anzuzeigen, wird vorgeschlagen, dass das Signalisierungselement mittels der Federkraft einen elektrischen Signalisierungsschalter betätigt.
Um einen Kurzschluss anzuzeigen und gleichzeitig ein versehentliches Wiedereinschalten des Schalters zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass die Federkraft über das freigegebene Signalisierungselement einen Quittier- und Anzeigeknopf nach außen schiebt, der nach außen verschobene Quittier- und Anzeigeknopf die Kurzschlussauslösung anzeigt und durch Drücken des Quittier- und Anzeigeknopfs das Signalisierungselement und das Auslöseelement über das Blockierelement wieder zurückgeschoben werden.
Zweckmäßig ist es, wenn das Blockierelement bei zurückgeschobenem Signalisierungselement wieder in die Freigabestellung bewegbar ist.
Eine technisch einfache Ausführung sieht vor, dass das Signalisierungselement als Stößel ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein Meldeschalter-Modul in einer schematischen Darstellung,
2 das Meldeschalter-Modul gemäß 1 nach aktiviertem magnetischem Auslöseschieber bei einem Kurzschluss,
3 eine Seitenansicht des Meldeschalter-Moduls 1 mit einem zusätzlichen Quittier- und Anzeigeknopf,
4 den Quittier- und Anzeigeknopf gemäß 3 und
5 das Einstecken des Meldeschalter-Moduls 1 in den Schalter.
1 zeigt ein Meldeschalter-Modul 1 für einen Leistungsschalter (im Folgenden kurz Schalter genannt) für Niederspannungen in einer schematischen Darstellung. Der Schalter verfügt über nicht gezeigte Schaltkontakte, über die der Strom fließt und die bei einem Kurzschluss zur Unterbrechung des Stroms voneinander getrennt werden. Weiter ist im Schalter ein Auslöser angeordnet, zu dem ein Elektromagnet gehört, welcher zumindest teilweise von dem Strom durchflossen wird. Im Falle eines Kurzschlusses verschieben die Magnetkräfte des Elektromagneten ein Auslöseelement 2 in Form eines magnetischen Auslöseschiebers 2a in seine Auslösestellung. In der Auslösestellung betätigt der Auslöseschieber 2a eine vorgespannte Schalteinheit (ein Schaltschloss, nicht gezeigt), welche die Trennung der Schaltkontakte in bekannter Art und Weise bewirkt.
Das in den Schalter durch Verrastung einsetzbare Meldeschalter-Modul 1 weist ein Signalisierungselement 3 in Form eines Stößels 3a auf, der im Meldeschalter-Modul 1 längsverschiebbar gelagert ist. Der Stößel 3a wird durch eine Feder 4 kraftbeaufschlagt, welche den Stößel 3a in 1 nach oben drückt. Die Verschiebung des Stößels 3a nach oben wird durch ein Blockierelement 5 in Form eines Entklinkungshebels 5a begrenzt; der Entklinkungshebel 5a befindet sich in 1 in seiner Blockierstellung. Wie 1 weiter erkennen lässt, wird der Entklinkungshebel 5a vom Stößel 3a gegen den Auslöseschieber 2a gedrückt.
Der Auslöseschieber 2a weist eine nutförmige Ausnehmung 6 auf, welche für das entsprechende Zusammenwirken der drei Elemente Stößel 3a, Entklinkungshebel 5a und Auslöseschieber 2a sorgt.
2 zeigt das Meldeschalter-Modul 1 nach Auftreten eines Kurzschlusses, mit von der Magnetkraft des Elektromagneten gegen die Kraft der Feder 7 in seine Auslösestellung verschobenem Auslöseschieber 2a. Der Entklinkungshebel 5a ist vom Stößel 3a mit einem seiner beiden freien Enden in die Vertiefung 6 und damit in seine Freigabestellung bewegt worden (eingeschwenkt). Der Auslöseschieber 2a wird in 2 weiter durch den Entklinkungshebel 5a in seiner Auslösestellung gehalten. Der Stößel 3a wiederum ist durch die Feder 4 in seine obere (End-)Stellung verschoben worden, d. h. er befindet sich in 2 in seiner Signalisierungsstellung, in der er gegen einen elektrischen Signalisierungsschalter 8 drückt und diesen betätigt.
In der Signalisierungsstellung kann der aus dem Meldeschalter-Modul 1 herausragende Stößel 3a durch das Herausragen bereits die Kurzschlussauslösung anzeigen.
3 zeigt eine Seitenansicht des Meldeschalter-Moduls 1 mit einem Quittier- und Anzeigeknopf 9, der mit einem quer zum Stößel 3a verlaufenden Bolzen 10 zusammenwirkt, wobei eine am Quittier- und Anzeigeknopf 9 ausgebildete Schräge 11 diesen nach rechts aus dem Meldeschalter-Modul 1 verschiebt, wenn der Stößel 3a nach oben verschoben wird (nach rechts und nach oben beziehen sich jeweils auf 3). Der aus dem Schalter herausragende Quittier- und Anzeigeknopf 9 zeigt nach außen eine Kurzschlussauslösung an.
Der Quittier- und Anzeigeknopf 9 ist in 3 genauer zu sehen.
Umgekehrt bewirkt ein Verschieben des Quittier- und Anzeigeknopfs 9 nach links eine Verschiebung des Stößels 3a nach unten. Durch Drücken des Quittier- und Anzeigeknopfs 9 wird der Stößel 3a wieder nach unten geschoben und gleichzeitig das Einschalten des Schalters quittiert.
Bei zurückgeschobenem Stößel 3a kann der Entklinkungshebel 5a wieder in seine Blockierstellung schwenken.
5 zeigt das Einstecken des Meldeschalter-Moduls 1 in den Schalter, welches einfach eingeschoben wird und dabei im Schalter verrastet. Anschließend wird (s. geraden Pfeil in 5) der Stößel 3a direkt nach unten gedrückt, während der Entklinkungshebel 5a auf den Auslöseschieber 2a trifft, wodurch der Entklinkungshebel 5a in seine Blockierstellung geschwenkt wird. Anschließend wird der Stößel 3a wieder losgelassen und von der Feder 4 bis zum Anschlagen am Entklinkungshebel 5a nach oben verschoben.

Claims

Schalter, insbesondere Leistungsschalter für Niederspannungen, zur Unterbrechung eines Stroms im Falle eines Kurzschlusses, mit Schaltkontakten, über die der Strom fließt und die bei einem Kurzschluss voneinander getrennt werden, und mit einem Auslöser, welcher einen Elektromagneten aufweist, der von mindestens einem Teil des Stroms durchflossen wird und dessen Magnetkräfte ein Auslöseelement (2) bei einem Kurzschluss in eine Auslösestellung verschiebt, in der es eine Schalteinheit zum Trennen der Schaltkontakte betätigt, dadurch gekennzeichnet, dass ein in den Schalter eingesetztes Meldeschalter-Modul (1) ein Blockierelement (5) und ein verschiebbares Signalisierungselement (3) aufweist, wobei das Blockierelement (5) bei einem Kurzschluss aus einer Blockierstellung in eine Freigabestellung bewegt wird, in der es die Verschiebung des Signalisierungselements (3) in eine Signalisierungsstellung freigibt, und dass das Blockierelement (5) bei einem Kurzschluss durch das Auslöseelement (2) in seine Freigabestellung bewegt wird.
Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (5) als drehgelagerter Entklinkungshebel (5a) und das Auslöseelement (2) als Auslöseschieber (2a) ausgebildet sind, wobei der Auslöseschieber eine Ausnehmung (6) oder Verjüngung aufweist, in die ein Ende des Entklinkungshebels (5a) bei in seiner Auslösestellung befindlichem Auslöseschieber (2a) eingeschwenkt ist, während das andere Ende des Entklinkungshebels (5a) das Signalisierungselement (3) freigibt.
Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freigegebene Signalisierungselement (3) durch Federkraft in seine Signalisierungsstellung verschoben wird.
Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungselement (3) zur Signalisierung der Kurzschlussauslösung mittels der Federkraft einen Signalisierungsschalter (8) betätigt.
Schalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft über das freigegebene Signalisierungselement (3) einen Quittier- und Anzeigeknopf (9) nach außen schiebt, der nach außen verschobene Quittier- und Anzeigeknopf (9) die Kurzschlussauslösung anzeigt und durch Drücken des Quittier- und Anzeigeknopfs (9) das Signalisierungselement (3) und das Auslöseelement (2) über das Blockierelement (5) wieder zurückgeschoben werden.
Schalter nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (5) bei zurückgeschobenem Signalisierungselement (3) wieder in die Freigabestellung bewegbar ist.
Schalter nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungselement (3) als Stößel (3a) ausgebildet ist.
Schalter nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (2) durch das Blockierelement (5) in der Auslösestellung gehalten und wieder zurückgeschoben wird.