DE102014010034B4 - Arrangement with phase switching devices and a neutral conductor switching device - Google Patents
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Abstract
Anordnung (5), umfassend drei zu einem Block zusammengesetzte, jeweils einphasig eine Phase (L1,L2, L3) eines Stromnetzes schaltende, Phasen-Schaltgeräte (6, 7, 8), und ein viertes, einpolig den Neutralleiter (N) des Stromnetzes schaltendes, Neutralleiter-Schaltgerät (9), wobei jedes der Phasen-Schaltgeräte (6, 7, 8) und das Neutralleiter-Schaltgerät (9) je ein Schaltwerk hat und je einen manuell betätigbaren und mit dem jeweiligen Schaltwerk gekoppelten Schalthebel, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopplungsvorrichtung (17) zwischen dem Schaltwerk des Neutralleiter-Schalters (9) und jedem der drei Phasen-Schaltgeräte (6, 7,8) vorhanden ist und das Schaltwerk des Neutralleiter-Schalters (9) mit jedem der drei Phasen-Schaltgeräte (6, 7,8) verbindet, und wobei aufgrund der Kopplungsvorrichtung (17) ein Ein- oder Ausschalten des Neutralleiter-Schalters nur erfolgen kann, wenn die drei Phasenschaltgeräte (6, 7, 8) ausgeschaltet sind, und wobei aufgrund der Kopplungsvorrichtung (17) nur bei eingeschaltetem Neutralleiter-Schalter ein Ein- oder Ausschalten jedes der Phasen-Schaltgeräte (6, 7, 8) unabhängig von dem Schaltzustand der jeweils anderen Phasenschaltgeräte ermöglicht ist.Arrangement (5), comprising three phase switching devices (6, 7, 8), each single-phase switching one phase (L1, L2, L3) of a power network, and a fourth, single-pole the neutral conductor (N) of the power network switching, neutral conductor switching device (9), each of the phase switching devices (6, 7, 8) and the neutral conductor switching device (9) each having a switching mechanism and a manually operable switching lever which is coupled to the respective switching mechanism, characterized in that, that there is a coupling device (17) between the switching mechanism of the neutral conductor switch (9) and each of the three phase switching devices (6, 7, 8) and the switching mechanism of the neutral conductor switch (9) with each of the three phase switching devices ( 6, 7, 8) connects, and because of the coupling device (17) the neutral conductor switch can only be switched on or off when the three phase switching devices (6, 7, 8) are switched off, and because of the coupling device (17 ) only be With the neutral conductor switch switched on, each of the phase switching devices (6, 7, 8) can be switched on or off independently of the switching status of the other phase switching devices.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend drei zu einem Block zusammengesetzte, jeweils einpolig eine Phase eines Stromnetzes schaltende, Phasen-Schaltgeräte, und eine viertes, einpolig den Neutralleiter des Stromnetzes schaltendes Neutralleiter-Schaltgerät, wobei jedes der Phasen-Schaltgeräte und das Neutralleiter-Schaltgerät je ein Schaltwerk hat und je einen manuell betätigbaren und mit dem jeweiligen Schaltwerk gekoppelten Schalthebel.The invention relates to an arrangement comprising three phase switching devices, each single-pole switching one phase of a power supply system, and a fourth, single-pole neutral switching device, each of the phase switching devices and the neutral switching device each has a rear derailleur and one manually operable shift lever that is coupled to the respective rear derailleur.
In einer Niederspannungs-Energieverteilung werden Schutzeinrichtungen zum Schutz gegen fehlerhafte Leitungszustände eingesetzt, beispielsweise Leitungsschutzschalter. Leitungsschutzschalter schützen die von ihnen überwachten Leitungen im Fall von Überlastströmen und Kurzschlussströmen. Diese Schutzeinrichtungen ermöglichen auch eine manuelle Schaltbetätigung zum Ein- oder Ausschalten unter Last oder ohne Last. Beim manuellen Ausschalten unter Last spricht man auch vom Trennen von nachgeschalteten Anlagenteilen von der Stromversorgung. Ein Leitungsschutzschalter kann daher zum Trennen und Schützen eingesetzt werden. Ein solches Schaltgerät, das eine Leitung schützt, kann daher auch als geschützter Pol oder als einpolig schaltende Schutzeinrichtung bezeichnet werden. Ein Schaltgerät, das eine Phasenleitung schützt und schaltet, wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch als Phasen-Schaltgerät bezeichnet. Ein Schaltgerät, das die Schutzfunktion nicht hat, sondern nur die Schaltfunktion, wird auch als schaltender Pol oder als Trennschalter bezeichnet.In a low-voltage power distribution system, protective devices are used to protect against faulty line conditions, for example line circuit breakers. Miniature circuit breakers protect the lines they monitor in the event of overload currents and short-circuit currents. These protective devices also enable manual switch actuation for switching on or off under load or without load. When switching off manually under load, one speaks of disconnecting downstream system parts from the power supply. A circuit breaker can therefore be used for disconnection and protection. Such a switching device that protects a line can therefore also be referred to as a protected pole or a single-pole switching protective device. A switching device that protects and switches a phase line is also referred to as a phase switching device in connection with the present invention. A switching device that does not have the protective function but only the switching function is also referred to as a switching pole or a disconnector.
In dreiphasigen Niederspannungs-Energieverteilungen werden je nach Anforderung zum Schützen und Trennen üblicherweise 3-polig schaltende oder 4-polig schaltende Schutzeinrichtungen verwendet. So sind beispielsweise 3-polige Leitungsschutzschalter zum Schutz der drei Phasenleiter bekannt, die sowohl bei einer manuellen Schaltbetätigung, als auch im Fehlerfall durch automatische Abschaltung alle 3 Phasenleiter eines dreiphasigen Stromversorgungsnetzes praktisch gleichzeitig schalten.In three-phase low-voltage power distributions, 3-pole switching or 4-pole switching protective devices are usually used for protection and disconnection, depending on the requirements. For example, 3-pole circuit breakers for protecting the three phase conductors are known, which switch all 3 phase conductors of a three-phase power supply network practically simultaneously, both in the event of manual switching operation and in the event of a fault by automatic shutdown.
Es sind auch 4-polige Leitungsschutzschalter bekannt, die sowohl bei einer manuellen Schaltbetätigung als auch im Fehlerfall durch automatische Abschaltung alle 3 Phasenleiter und den zugehörigen Neutralleiter eines dreiphasigen Stromnetzes mit Neutralleiter praktisch gleichzeitig schalten. Es handelt sich hierbei um 4 geschützte Pole. Bei dem den Neutralleiter schaltenden Leitungsschutzschalter wird die Schutzfunktion in dieser Applikation nicht verwendet, da für den Neutralleiter nicht benötigt. Das den Neutralleiter schaltende Schaltgerät wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch als Neutralleiter-Schaltgerät bezeichnet.There are also 4-pole miniature circuit breakers that switch all 3 phase conductors and the associated neutral conductor of a three-phase power network with neutral conductor practically simultaneously, both in the event of manual switching operation and in the event of a fault by automatic shutdown. There are 4 protected poles. The protective function is not used in this application for the line circuit breaker that switches the neutral conductor, as it is not required for the neutral conductor. The switching device that switches the neutral conductor is also referred to as a neutral conductor switching device in connection with the present invention.
Eine weitere Ausführungsform ist die Kombination eines 3-poligen Leitungsschutzschalters mit einem sogenannten Neutralleiter-Trenner. Dabei handelt es sich um 3 geschützte Pole mit einem mitschaltenden Neutralleiter-Pol ohne Schutzfunktion. Diese Baueinheit ermöglicht das entsprechende Trennen des Neutralleiters.Another embodiment is the combination of a 3-pole circuit breaker with a so-called neutral conductor isolator. There are 3 protected poles with a switching neutral conductor pole without a protective function. This unit enables the neutral conductor to be disconnected accordingly.
Wichtig ist, dass aus Gründen der elektrischen Sicherheit in einem solchen Stromnetz der Neutralleiter von dem Neutralleiter-Schaltgerät nicht nach den die Phasen schaltenden bzw. überwachenden Phasen-Schaltgeräten eingeschaltet und auch nicht abgeschaltet werden darf, bevor nicht alle Phasen von den Phasen-Schaltgeräten abgeschaltet worden sind. Dies wird üblicherweise dadurch sichergestellt, dass bekannte Schutzeinrichtungen eine Baueinheit bilden und alle Pole einschließlich des Neutralleiterpols sowohl bei einer manuellen Ein- oder Ausschaltung, als auch bei einer automatischen Abschaltung praktisch gleichzeitig betätigt werden. Die gleichzeitige manuelle Ein- oder Ausschaltung erfolgt in der Regel über einen die Schaltgriffe der Schaltgeräte verbindenden Griffverbinder. Die gleichzeitige automatische Ausschaltung erfolgt in der Regel durch eine interne Kopplung zwischen den Polen mit gegenseitiger Auslösung.It is important that, for reasons of electrical safety in such a power network, the neutral conductor from the neutral conductor switching device must not be switched on after the phase switching devices that switch or monitor the phase switching devices, nor must it be switched off before all phases have been switched off from the phase switching devices have been. This is usually ensured by the fact that known protective devices form a structural unit and that all poles including the neutral conductor pole are actuated practically simultaneously both in the case of manual switching on or off and for automatic switching off. The simultaneous manual switching on or off is usually done via a handle connector connecting the switching handles of the switching devices. The simultaneous automatic switch-off usually takes place through an internal coupling between the poles with mutual tripping.
Allen bekannten Lösungen liegt eine allpolige Betätigung der Phasen-Schaltgeräte zugrunde, sowohl beim manuellen Ein- oder Ausschalten als auch bei einer automatischen Abschaltung im Fehlerfall.All known solutions are based on all-pole actuation of the phase switching devices, both for manual switching on or off and for automatic switching off in the event of a fault.
Seit mehreren Jahren werden auch Selektive Hauptleitungsschutzschalter (SH-Schalter) als Trennvorrichtung und zum selektiven Überstromschutz in Hauptverteilungen, z. B. Zählerschränken, eingesetzt. Dabei kommen vielfach - auch in mehrphasigen Stromkreisen - einpolig schaltende Geräte, die zu einem sogenannten 3er-Block zusammengebaut sind, zum Einsatz.For several years now, selective main line circuit breakers (SH switches) have also been used as disconnectors and for selective overcurrent protection in main distributions, e.g. B. meter cabinets are used. Single-pole switching devices, which are assembled into a so-called 3-block, are often used - even in multi-phase circuits.
Soll auch in diesen Anwendungen der zugehörige Neutralleiter mit geschaltet werden, sind besondere Anforderungen zu beachten, die bei den bekannten Lösungen wie oben beschrieben unerheblich sind. Der Grund liegt in der Tatsache, dass die Phasen-Schaltgeräte in diesem Fall nicht miteinander gekoppelt sind. Denn beim selektiven Überstromschutz in einer Hauptverteilung ist es erlaubt und möglich, dass nur ein Phasenleiter einen Überstrom führt und abgeschaltet wird, die beiden anderen Phasenleiter aber nicht abgeschaltet werden dürfen. Deshalb sind die Phasen-Schaltgeräte, wenn es sich um SH-Schalter in einer Hauptverteilung handelt, nicht miteinander gekoppelt. Aus diesem Grund könnten grundsätzlich Schaltsituationen auftreten, die zu unzulässigen Zuständen in der elektrischen Anlage führen.If the associated neutral conductor is also to be switched in these applications, special requirements must be observed which are irrelevant in the known solutions as described above. The reason lies in the fact that the phase switching devices are not coupled to one another in this case. Because with selective overcurrent protection in a main distribution it is allowed and possible that only one phase conductor carries an overcurrent and is switched off, but the other two phase conductors may not be switched off. This is why the phase switching devices are not coupled to one another if they are SH switches in a main distribution board. For this reason, switching situations could generally occur that lead to impermissible states in the electrical system.
In der
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baueinheit aus drei 1-polig schaltenden SH-Schaltern für 3-phasige Stromkreise mit Schaltung des Neutralleiters zu schaffen, welche unzulässige Schaltzustände verhindert.The invention is based on the object of creating a unit of three 1-pole switching SH switches for 3-phase circuits with switching of the neutral conductor, which prevents inadmissible switching states.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object on which the invention is based is achieved by an arrangement having the features of
Erfindungsgemäß also ist eine Kopplungsvorrichtung zwischen dem Schaltwerk des Neutralleiter-Schalters und jedem der drei Phasen-Schaltgeräte vorhanden, die das Schaltwerk des Neutralleiter-Schalters mit jedem der drei Phasen-Schaltgeräte verbindet, und wobei aufgrund der Kopplungsvorrichtung ein Ein- oder Ausschalten des Neutralleiter-Schalters nur erfolgen kann, wenn die drei Phasenschaltgeräte ausgeschaltet sind, und wobei aufgrund der Kopplungsvorrichtung nur bei eingeschaltetem Neutralleiter-Schalter ein Ein- oder Ausschalten jedes der Phasen-Schaltgeräte unabhängig von dem Schaltzustand der jeweils anderen Phasenschaltgeräte ermöglicht ist.According to the invention there is a coupling device between the switching mechanism of the neutral conductor switch and each of the three phase switching devices, which connects the switching mechanism of the neutral conductor switch to each of the three phase switching devices, and with the coupling device enabling the neutral conductor to be switched on or off. Switch can only take place when the three phase switching devices are switched off, and because of the coupling device, each phase switching device can only be switched on or off when the neutral conductor switch is switched on, regardless of the switching state of the other phase switching devices.
Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Anordnung gewährleistet somit, dass sicherheitskritische Zustände in der elektrischen Anlage nicht auftreten können.The coupling device according to the invention in an arrangement according to the invention thus ensures that safety-critical states cannot occur in the electrical system.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kopplungsvorrichtung einen die Handgriffe der Phasen-Schaltgeräte und des Neutralleiter-Schaltgerätes koppelnden Verbindungsgriff, der über das Neutralleiter-Schaltgerät gesteuert wird und ein einpoliges Ein- oder Ausschalten jedes der Phasen-Schaltgeräte, einzeln oder in Kombination, nur bei eingeschaltetem Neutralleiterschaltgerät erlaubt.According to an advantageous embodiment of the invention, the coupling device comprises a connection handle which couples the handles of the phase switching devices and the neutral conductor switching device, which is controlled via the neutral conductor switching device and a single-pole switching on or off of each of the phase switching devices, individually or in combination. Only allowed when the neutral conductor switching device is switched on.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kopplungsvorrichtung einen die Schaltwerke der Phasen-Schaltgeräte und des Neutralleiter-Schaltgerätes koppelnden Koppelmechanismus, der die Schaltwerke aller drei Phasen-Schaltgeräte in eine Freiauslösestellung bringt, wenn das Neutralleiter-Schaltgerät ausgeschaltet ist oder ausgeschaltet wird.According to an advantageous embodiment of the invention, the coupling device comprises a coupling mechanism which couples the switching mechanisms of the phase switching devices and the neutral conductor switching device and which brings the switching mechanisms of all three phase switching devices into a release position when the neutral conductor switching device is switched off or is switched off.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die Phasen-Schaltgeräte je wenigstens eine Kontaktstelle und einen Kurzschlussstromauslöser, und dass das Neutralleiter-Schaltgerät umfasst eine Kontaktstelle, aber keinen Kurzschlussstrom-Auslöser umfasst.According to an advantageous embodiment of the invention, the phase switching devices each comprise at least one contact point and a short-circuit current release, and the neutral conductor switching device comprises a contact point, but does not include a short-circuit current release.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Phasen-Schaltgeräten um selektive Hauptleitungsschutzschalter.According to an advantageous embodiment of the invention, the phase switching devices are selective main line circuit breakers.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigt Die einzige Figur: ein Schema eines dreiphasigen Stromverteilungsnetzes mit Neutralleiter, mit einer Hauptverteilung und daran angeschlossenen Unterverteilungen, mit einer erfindungsgemäßen Schutzanordnung in der Hauptverteilung.The invention and further advantageous refinements and improvements of the invention are to be explained and described in more detail with the aid of the drawing. The single figure shows: a diagram of a three-phase power distribution network with a neutral conductor, with a main distribution and connected sub-distributions, with a protective arrangement according to the invention in the main distribution.
Die Figur zeigt schematisch ein Niederspannungs-Stromversorgungsnetz 1mit drei Phasen L1, L2, L3 und einem Neutralleiter N. Von dem Netz
In dem Zählerschrank
Mit anderen Worten, ein dreipoliger selektiver Leitungsschutzschalter mit einpoliger Abschaltung und Betätigung jedes einzelnen Pols
Bei dem vierten Schalter
Der Neutralleiterpol ist also mit einem Schaltwerk versehen, das eine manuelle Schaltbetätigung (EIN und AUS) des Schaltkontaktes ermöglicht.The neutral conductor pole is therefore provided with a switching mechanism that enables manual switching operation (ON and OFF) of the switching contact.
Im Anschluss an den Zählerschrank folgen eine oder mehrere Unterverteilungen
Tritt in einem der einzelnen Stromkreise, beispielsweise dem Stromkreis
Es ist nun zwischen den drei einpolig schaltenden selektiven Leitungsschutzschaltern
Somit ist das Schaltwerk des Neutralleiter-Schaltgerätes
Dabei bedeuten:
- O : in AUS-Stellung befindlich
- I : in EIN-Stellung befindlich
- O/I : Einschalt-Vorgang, manuell
- I/O : Ausschaltvorgang, manuell oder Abschaltvorgang, automatisch
- O: in the OFF position
- I: in ON position
- O / I: switch-on process, manual
- I / O: switch-off process, manual or switch-off process, automatic
Die durchgestrichenen Schaltvorgänge sind ausgeschlossen, da hierdurch ein oder mehrere Phasenleiter L1, L2, L3 eingeschaltet wären, ohne dass der Neutralleiter N eingeschaltet ist, was zu unzulässigen Anlagenzuständen führen würde.The crossed-out switching operations are excluded, since this would mean that one or more phase conductors L1, L2, L3 would be switched on without the neutral conductor N being switched on, which would lead to impermissible system states.
Dies wird beispielsweise erreicht durch eine geeignete interne Kopplung der Schaltwerke aller beteiligten Pole untereinander, also der Schaltwerke der selektiven Leitungsschutzschalter
Die Freiauslösestellung eines Schaltgerätes ist bekannt. Es ist ein Zustand des Schaltwerks, in dem der Schaltgriff zwar betätigt werden kann, von der Ausschaltstellung des Schaltgriffs in die Einschaltstellung des Schaltgriffs, dabei aber kein Einschalten der Kontaktstelle erfolgt. Bei oft verwendeten mechanischen Schaltwerken mit Verklinkungsstelle wird dies bekanntermaßen dadurch realisiert, dass durch einen Mechanismus die Verklinkungsstelle in dem entklinkten Zustand gehalten wird. Dann kann bei einem Verschwenken des Schaltgriffs von der Aus- in die Einschaltstellung der Kontakthebel nicht in die Schließposition verbracht werden, die Kontaktstelle bleibt geöffnet.The release position of a switching device is known. It is a state of the switching mechanism in which the switch handle can be operated from the switch-off position of the switch handle to the switch-on position of the switch handle, but the contact point is not switched on. In the case of frequently used mechanical switching mechanisms with a latching point, this is known to be realized in that the latching point is kept in the unlocked state by a mechanism. Then, when the switching handle is pivoted from the off position into the on position, the contact lever cannot be brought into the closed position, the contact point remains open.
Eine andere Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, einen entsprechend ausgestalteten Verbindungsgriff Kopplungsvorrichtung
Eine automatische Abschaltung, z. B. bei Überlast oder Kurzschluss in einem der Außenleiter erfolgt wie bisher 1-polig ohne Abschaltung des Neutralleiters. Auch das manuelle 1-polige Schalten einzelner Außenleiter ist weiterhin möglich, wobei der Neutralleiter jeweils eingeschaltet ist bzw. bleibt. Der Neutralleiter kann zum Zwecke des Trennens, z. B. in einem als TT-Netz bekannten Stromversorgungsnetz, jetzt ebenfalls abgeschaltet werden - aber erst, wenn zuvor alle Außenleiter abgeschaltet wurden.An automatic shutdown, e.g. B. In the event of an overload or short circuit in one of the outer conductors, it is 1-pole as before without disconnecting the neutral conductor. Manual 1-pole switching of individual external conductors is still possible, with the neutral conductor being or remaining switched on. The neutral conductor can be used for the purpose of separation, e.g. B. in a power supply network known as TT network, can now also be switched off - but only if all outer conductors have been switched off beforehand.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- NiederspannungsnetzLow voltage network
- 22
- Gebäudebuilding
- 33
- GebäudeanschlusspunktBuilding connection point
- 44th
- ZählerschrankMeter cabinet
- 55
- Anordnungarrangement
- 66th
- Phasen-Schaltgerät, selektiver LeitungsschutzschalterPhase switching device, selective circuit breaker
- 77th
- Phasen-Schaltgerät, selektiver LeitungsschutzschalterPhase switching device, selective circuit breaker
- 88th
- Phasen-Schaltgerät, selektiver LeitungsschutzschalterPhase switching device, selective circuit breaker
- 99
- Neutralleiter-SchaltgerätNeutral conductor switching device
- 1010
- UnterverteilungSub-distribution
- 1111
- EinzelstromkreisSingle circuit
- 1212
- EinzelstromkreisSingle circuit
- 1313
- EinzelstromkreisSingle circuit
- 1414th
- Leitungsschutzschalter, nicht selektivCircuit breaker, not selective
- 1515th
- Leitungsschutzschalter, nicht selektivCircuit breaker, not selective
- 1616
- Leitungsschutzschalter, nicht selektivCircuit breaker, not selective
- 1717th
- KopplungsvorrichtungCoupling device
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Legal Events
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R079 | Amendment of ipc main class |
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