DE102011006830A1

DE102011006830A1 - Anordnung mit einem Schalter, insbesondere mit einem Niederspannungsleistungsschalter

Info

Publication number: DE102011006830A1
Application number: DE102011006830A
Authority: DE
Inventors: Steffen Grasnick
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-10-11
Also published as: US20120255839A1; CN102737866A

Abstract

Anordnung mit einem Schalter (10), insbesondere mit einem Niederspannungsleistungsschalter, der zum Anschließen Hauptkontakte aufweist und in einen Einschubrahmen (11) bis zu einer Endposition einschiebbar ist, in der die Hauptkontakte mit am Einschubrahmen (11) angeordneten Stromanschlüssen kontaktieren, mit am Einschubrahmen (11) angeordneten Hilfskontakten (1) und am Schalter (10) angeordneten Hilfskontakten (2), die zueinander korrespondierend ausgebildet sind und beim Einschieben des Schalters (10) elektrisch miteinander kontaktieren. Um eine klein bauende und bewegungsunempfindliche Anordnung zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass die Hilfskontakte (1) am Rahmen als Kontaktstifte (4) und die Hilfskontakte (2) am Schalter als Buchsen (7), oder umgekehrt, ausgebildet sind, wobei sich die Kontaktstifte (4) ab einer vorgegebenen Verschiebedistanz zur Endposition beim Einschieben des Schalters (10) in die Buchsen (7) schieben und bis zur Endposition des Schalters (10) im elektrischen Kontakt bleiben, und dass die Hauptkontakte erst been kontaktieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Schalter, insbesondere mit einem Leistungsschalter für Niederspannungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Leistungsschalter für Niederspannungen sind bekannt und dienen zum Schutz von Schaltanlagen, insbesondere vor Über- und Kurzschlussströmen. Dazu verfügen sie über Schaltkontakte, die zum Öffnen des Leistungsschalters durch einen Schaltmechanismus voneinander getrennt werden. Zur Erfassung des durch den Schalter fließenden Stroms sind Stromwandler vorgesehen. Eine elektronische Auslöseeinheit vergleicht den erfassten Strom mit einem vorgegebenen Schwellwert und löst die Trennung der Schaltkontakte aus, wenn der Schwellwert überschritten ist.
Die Leistungsschalter können als Einschubschalter ausgebildet sein, die in einen Einschubrahmen geschoben werden. Am Einschubrahmen befinden sich im hinteren Bereich an Stromschienen befestigte Stromanschlüsse. Diese kontaktieren bei Erreichen der Einschub-Endposition (Betriebsstellung) mit Hauptkontakten des Leistungsschalters, die sich auf der hinteren Seite am Leistungsschalter befinden. Neben den Stromanschlüssen sind im vorderen Bereich des Einschubrahmens elektrische Hilfskontakte angeordnet, die zu am Leistungsschalter angeordneten Hilfskontakten korrespondieren (Stecker, Buchsen). Beim Einschieben des Leistungsschalters aus der Trenn- in die Betriebsstellung kontaktieren zuerst die Hilfskontakte ab einer Verschiebedistanz miteinander, damit insbesondere zu Prüf- und Testzwecken der Auslöseeinheit elektrische Signale vom Leistungsschalter zum Einschubrahmen und umgekehrt übertragen werden, ohne dass die Hauptkontakte bereits mit den Stromanschlüssen verbunden sind.
Für die Hilfskontakte werden oft Schleifkontaktsysteme mit mindestens einem flächigen Schleifkontakt verwendet, dessen Gegenkontakt aus Kontaktfedern gebildet ist. Die Kontaktfedern gleiten beim Einschieben des Leistungsschalters ein- oder beidseitig am Schleifkontakt entlang. Für eine sichere Kontaktierung sollte das Gleiten beidseitig erfolgen. Nachteilig ist dabei, dass bei einer größeren Kontaktanzahl ein relativ großer Bauraum erforderlich ist, was bedeutet, dass Kontakte praktisch nur zweifach übereinander angeordnet werden können.
Alternativ finden auch Steckkontaktsysteme Verwendung, bei denen die Hilfskontakte in Form von Steckern und Buchsen ausgebildet sind. Die verbundenen Stecker und Buchsen werden nach dem Kontaktieren bis zum Erreichen der Einschub-Endposition zusammen verschoben. Nachteilig ist dabei, dass die Anschlusskabel auf mindestens einer Kontaktseite die Verschiebung ausgleichen müssen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die Lösung sieht vor, dass die Hilfskontakte am Rahmen als Stifte und die Hilfskontakte am Schalter als Buchsen und umgekehrt ausgebildet sind, wobei sich die Stifte ab einer vorgegebenen Verschiebedistanz beim Einschieben des Schalters in die Buchsen schieben und bis zur Endposition des Schalters im elektrischen Kontakt bleiben, und dass die Hauptkontakte (nach dem Passieren der Verschiebedistanz) erst bei Erreichen der Endposition mit den Stromanschlüssen kontaktieren, also erst im Bereich der Endposition. Damit können die Anschlusskabel auf beiden Kontaktseiten fest verlegt werden und es lassen sich auch eine Vielzahl von Kontakten übereinander anordnen, was nur durch die vorhandenen Luft- und Kriechstrecken begrenzt ist. Die Übertragung der Signale erfolgt unterbrechungslos vom ersten Kontaktieren bis zum Ende des Einschubwegs, d. h. ab der Verschiebedistanz bis zur Einschub-Endposition des Schalters, also der Betriebsstellung. Die Stifte gleiten dabei durch die zugehörigen Buchsen hindurch. Mit anderen Worten: Der Steckerkontakt gleitet durch den Buchsenkontakt.
Mit Vorteil wird vorgeschlagen, dass die Hilfskontakte in mehreren Ebenen angeordnet sind.
Um die jeweilige Position des Schalters längs des Einschubwegs zu erkennen, wird vorgeschlagen, dass die Stifte zusätzlich unterschiedliche Längen aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
1 Ausschnitt eines Schalters mit Einschubrahmen in Trennstellung,
2 Hilfskontakte am Rahmen und am Schalter gemäß 1 in Trennstellung,
3 die Hilfskontakte am Rahmen und am Schalter gemäß 1 in Teststellung
4 die Hilfskontakte am Rahmen und am Schaltergemäß 1 in Betriebsstellung und
5 die Hilfskontakte gemäß 2 mit unterschiedlichen Längen.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Schalters 10, der als Einschub-Leistungsschalter für Niederspannungen ausgebildet und in einen Einschubrahmen 11 einschiebbar ist. Zur Erfassung des durch den Schalter 10 fließenden Stroms sind Stromwandler vorgesehen. Eine elektronische Auslöseeinheit vergleicht den erfassten Strom mit einem vorgegebenen Schwellwert und löst das Öffnen des Schalters 10 aus, wenn der Schwellwert überschritten ist. Zum Öffnen des Schalters 10 werden dessen Schaltkontakte durch einen Schaltmechanismus voneinander getrennt.
Der Schalter 10 wird beim Einbau aus einer Trenn- in eine Betriebsstellung in den Einschubrahmen 11 geschoben und ist in 1 in der Trennstellung gezeigt. Im hinteren Bereich des Einschubrahmens 11 befinden sich an Stromschienen befestigte Stromanschlüsse (nicht sichtbar). Auf der hinteren Seite des Schalters 10 befinden sich Hauptkontakte (nicht sichtbar), die bei Erreichen der Betriebsstellung (der Einschub-Endposition) im Einschubrahmen 11 mit den Stromanschlüssen kontaktieren.
Weiter zeigt 1 eine Vielzahl von am Rahmen fest angeordneten Hilfskontakten 1, die sich auf Kontaktträgern 3 befinden, die im vorderen Bereich des Einschubrahmens 11 an einem Steckermodul 12 befestigt sind. Dem Steckermodul 12 gegenüberliegend ist ein Buchsenmodul 13 am Schalter 10 angeordnet.
In 2 zeigt die Hilfskontakte 1 und die am Schalter 10 fest angeordneten Hilfskontakte 2 der besseren Übersicht wegen ohne Einschubrahmen 11 und Schalter 10.
Am Kontaktträger 3 sind die Hilfskontakte 1 als drei in Einschubrichtung parallel zueinander verlaufende Kontaktstifte 4 angeordnet, deren freie Enden zur Einschuböffnung zeigen. Den freien Enden der Kontaktstifte 4 gegenüber befindet sich ein Kontaktträger 6, dem Buchsenträger 5, an dem sich die Hilfskontakte 2 in Form von Buchsen 7 befinden. Der Buchsenträger 5 ist am Schalter 10 fest angeordnet (s. 1) und wird mit diesem zusammen in den Einschubrahmen 11 geschoben.
3 zeigt den bis auf eine vorgegebene Verschiebedistanz eingeschobenen Schalter 10. In dieser Einschubstellung haben sich bereits alle drei Kontaktstifte 4 in die zugehörigen Buchsen 7 geschoben und einen elektrischen Kontakt hergestellt. Der elektrische Kontakt bleibt im Verlauf des Verschiebewegs (Einschiebens) bis in die (Schalter-)Endposition erhalten.
4 zeigt den in der Endposition befindlichen Schalter 10, in welcher der Buchsenträger 5 vollständig aufgeschoben ist. Die Endposition entspricht der Betriebsstellung, in der die Hauptkontakte des Schalters 10 mit den Stromanschlüssen kontaktieren.
Zwischen den in 3 und 4 gezeigten Schalter-Positionen (einschließlich der Schalter-Position in 3) liegt die Teststellung, in der insbesondere die Funktion der elektronischen Auslöseeinheit geprüft wird, ohne dass der Schalter 10 bereits über die Stromanschlüsse der Stromschienen mit der Schaltanlage verbunden ist.
Um die jeweilige Schalter-Position beim Einschieben zu erkennen, können die Stifte 4 zusätzlich unterschiedliche Längen aufweisen, wie in 5 gezeigt, so dass deren Kontaktierung mit den Buchsen beim Einschieben zeitlich nacheinander erfolgt.

Claims

Anordnung mit einem Schalter (10), insbesondere mit einem Niederspannungsleistungsschalter, der zum Anschließen Hauptkontakte aufweist und in einen Einschubrahmen (11) bis zu einer Endposition einschiebbar ist, in der die Hauptkontakte mit am Einschubrahmen (11) angeordneten Stromanschlüssen kontaktieren, mit am Einschubrahmen (11) angeordneten Hilfskontakten (1) und am Schalter (10) angeordneten Hilfskontakten (2), die zueinander korrespondierend ausgebildet sind und beim Einschieben des Schalters (10) elektrisch miteinander kontaktieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte (1) am Rahmen als Kontaktstifte (4) und die Hilfskontakte (2) am Schalter als Buchsen (7), oder umgekehrt, ausgebildet sind, wobei sich die Kontaktstifte (4) ab einer vorgegebenen Verschiebedistanz zur Endposition beim Einschieben des Schalters (10) in die Buchsen (7) schieben und bis zur Endposition des Schalters (10) im elektrischen Kontakt bleiben, und dass die Hauptkontakte erst bei Erreichen der Endposition mit den Stromanschlüssen kontaktieren.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte in mehreren Ebenen angeordnet sind.
Anordnung nach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (4) zur Erkennung der jeweiligen Schalterposition unterschiedliche Längen aufweisen.