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Die Erfindung betrifft ein Kompakt-Reiheneinbaugerät mit einem Isolierstoffgehäuse mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit, aufweisend eine Frontseite, eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten. Weiterhin betrifft die Erfindung ein mehrpoliges Reiheneinbaugerät, welches aus mehreren Kompakt-Reiheneinbaugeräten besteht.
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Elektromechanische Schutzschaltgeräte - beispielsweise Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter sowie Lichtbogen- bzw. Brandschutzschalter - dienen der Überwachung sowie der Absicherung eines elektrischen Stromkreises und werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungs- und Verteilnetzen eingesetzt. Zur Überwachung und Absicherung des elektrischen Stromkreises wird das Schutzschaltgerät über zwei oder mehrere Anschlussklemmen mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden, um bei Bedarf den elektrischen Strom in der jeweiligen überwachten Leitung zu unterbrechen. Das Schutzschaltgerät weist hierzu zumindest einen Schaltkontakt auf, der bei Auftreten eines vordefinierten Zustandes - beispielsweise bei Erfassen eines Kurzschlusses oder eines Fehlerstromes - geöffnet werden kann, um den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen. Derartige Schutzschaltgeräte sind auf dem Gebiet der Niederspannungstechnik auch als Reiheneinbaugeräte bekannt.
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Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter (sogenannter LS-Schalter), welcher auch als „Miniature Circuit Breaker“ (MCB) bezeichnet wird, stellt in der Elektroinstallation eine sogenannte Überstromschutzeinrichtung dar und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt. Leistungs-schalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast, beispielsweise vor Beschädigung der elektrischen Leitungen durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes. Sie sind dazu ausgebildet, einen zu überwachenden Stromkreis im Falle eines Kurzschlusses oder bei Auftreten einer Überlast selbsttätig abzuschalten und damit vom übrigen Leitungsnetz zu trennen. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter werden daher insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente zur Überwachung und Absicherung eines elektrischen Stromkreises in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt. Leitungsschutzschalter sind aus den Druckschriften
DE 10 2015 217 704 A1 ,
EP 2 980 822 A1 ,
DE 10 2015 213 375 A1 ,
DE 10 2013 211 539 A1 oder
EP 2 685 482 B1 prinzipiell vorbekannt.
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Zur Unterbrechung einer einzigen Phasenleitung wird in der Regel ein einpoliger Leitungsschutzschalter verwendet, welche üblicher Weise eine Breite von einer Teilungseinheit (entspricht ca. 18mm) aufweist. Für dreiphasige Anschlüsse werden (alternativ zu drei einpoligen Schaltgeräten) dreipolige Leitungsschutzschalter eingesetzt, welche dementsprechend eine Breite von drei Teilungseinheiten (entspricht ca. 54mm) aufweisen. Jedem der drei Phasenleiter ist dabei ein Pol, d.h. eine Schaltstelle zugeordnet. Soll zusätzlich zu den drei Phasenleitern auch noch der Neutralleiter unterbrochen werden, spricht man von vierpoligen Geräten, welche vier Schaltstellen aufweisen: drei für die drei Phasenleiter sowie einen für den gemeinsamen Neutralleiter.
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Ein Fehlerstromschutzschalter ist eine Schutzeinrichtung zur Gewährleistung eines Schutzes gegen einen gefährlichen Fehlerstrom in einer elektrischen Anlage. Ein derartiger Fehlerstrom - welcher auch als Differenzstrom bezeichnet wird - tritt auf, wenn ein spannungsführendes Leitungsteil einen elektrischen Kontakt gegen Erde aufweist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Person ein spannungsführendes Teil einer elektrischen Anlage berührt: in diesem Fall fließt der Strom als Fehlerstrom durch den Körper der betreffenden Person gegen die Erdung ab. Zum Schutz gegen derartige Körperströme muss der Fehlerstromschutzschalter bei Auftreten eines derartigen Fehlerstroms die elektrische Anlage schnell und sicher allpolig vom Leitungsnetz trennen. Im Allgemeinen Sprachgebrauch werden anstelle des Begriffs „Fehlerstromschutzschalter“ auch die Begriffe FI-Schutzschalter (kurz: FI-Schalter), Differenzstromschutzschalter (kurz: DI-Schalter) oder RCD (für „Residual Current Protective Device“) gleichwertig verwendet.
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Lichtbogen- bzw. Brandschutzschalter werden zur Erfassung von Störlichtbögen, wie sie an einer defekten Stelle einer elektrischen Leitung - beispielsweise einer lockeren Kabelklemme oder aufgrund eines Kabelbruchs - auftreten können, verwendet. Tritt der Störlichtbogen elektrisch in Reihe zu einem elektrischen Verbraucher auf, so wird der normale Betriebsstrom im Regelfall nicht überschritten, da er durch den Verbraucher begrenzt wird. Aus diesem Grund wird der Störlichtbogen von einer herkömmlichen Überstromschutzeinrichtung, beispielsweise einer Schmelzsicherung oder eines Leitungs-schutz-schalters, nicht erfasst. Zur Ermittlung, ob ein Störlichtbogen vorliegt, werden durch den Brandschutzschalter sowohl der Spannungsverlauf als auch der Stromverlauf über die Zeit gemessen und hinsichtlich der für einen Störlichtbogen charakteristischen Verläufe analysiert und ausgewertet. In der (englischsprachigen) Fachliteratur werden derartige Schutzeinrichtungen zur Erfassung von Störlichtbögen als „Arc Fault Detection Device“ (abgekürzt: AFDD) bezeichnet. Im nordamerikanischen Raum ist die Bezeichnung „Arc Fault Circuit Interrupter“ (abgekürzt: AFCI) geläufig.
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Daneben existieren auch kombinierte Gerätebauformen, bei denen die Funktionalität eines Fehlerstrom-Schutzschalters um die Funktionalität eines Leitungsschutzschalters ergänzt wird: derartige kombinierte Schutzschaltgeräte werden im Deutschen als FI/LS oder im englischsprachigen Raum als RCBO (für Residual current operated Circuit-Breaker with Overcurrent protection) bezeichnet. Diese Kombigeräte haben im Vergleich zu getrennten Fehlerstrom- und Leitungsschutzschaltern den Vorteil, dass jeder Stromkreis seinen eigenen Fehlerstrom-Schutz-schal-ter aufweist: Normalerweise wird ein einziger Fehlerstromschutzschalter für mehrere Stromkreise verwendet. Kommt es zu einem Fehlerstrom, werden somit in Folge alle abgesicherten Stromkreise abgeschaltet. Durch den Einsatz eines RCBOs wird hingegen nur der jeweils betroffene Stromkreis abgeschaltet.
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Tendenziell werden immer mehr Funktionalitäten in die Geräte integriert, d.h. es werden kombinierte Schutzschaltgeräte entwickelt, welche den Funktionsumfang mehrerer Einzelgeräte abdecken: neben den vorstehend bereits beschriebenen FI/LS-Schutz-schalt-geräten, welche den Funktionsumfang eines herkömmlichen Fehlerstromschutzschalters (FI) mit dem eines Leitungsschutzschalters (LS) kombinieren, existieren weitere Bauformen, bei denen beispielsweise die Funktionalität eines Brandschutzschalters in bestehende Geräte wie MCB, RCD oder RCBO/FILS integriert werden.
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Um die dabei entstehende Vielzahl an Reiheneinbaugeräten für die verschiedensten Anwendungsfälle - und damit die Herstellkosten der einzelnen Geräte - zu begrenzen bzw. reduzieren, wird versucht, die Geräte modular nach dem Baukastenprinzip aufzubauen: Bei einem modularisierten Aufbau werden Systeme aus Bauteilen entlang definierter Schnittstellen zusammengesetzt. Dabei werden die aus dem Baukasten zu bildenden Schutzschaltgeräte in verschiedene Baugruppen bzw. Komponenten, die als Module bezeichnet werden, aufgeteilt, und die Schnittstellen der einzelnen Module zueinander exakt definiert. Bei geeigneter Form und Funktion können dann aus den verschiedenen Modulen unterschiedliche Schutzschaltgeräte gebildet werden, wobei die ausgewählten Module über die vordefinierten Schnittstellen miteinander interagieren.
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Bei elektrischen Niederspannungsanlagen ist die Messung des Isolationswiderstandes fester Bestandteil einer jeden Erst- und Wiederholungsprüfung der Anlage. Um Schäden an Geräten und Menschen zu vermeiden, muss die Isolationsprüfung nicht nur bei Inbetriebnahme der Anlage erfolgen, sondern auch regelmäßig wiederkehrend durchgeführt werden. Dabei besteht die Gefahr, dass Installationsgeräte mit Elektronikanteil zum einen die Messung verfälschen oder die Elektronik durch die Prüfspannung beschädigt wird. Die Durchführung dieser Isolationsmessung wird in der Industrienorm DIN VDE 0100-600 „Errichten von Niederspannungsanlagen“ beschrieben.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kompakt-Reiheneinbaugerät sowie ein mehrpoliges Reiheneinbaugerät mit zumindest einem derartigen Kompakt-Reiheneinbaugerät bereitzustellen, welche die mit der Isolationsprüfung einhergehenden Probleme lösen oder zumindest verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kompakt-Reiheneinbaugerät sowie das mehrpoliges Reiheneinbaugerät mit zumindest einem derartigen Kompakt-Reiheneinbaugerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kompakt-Reiheneinbaugerätes sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Kompakt-Reiheneinbaugerät weist ein Isolierstoffgehäuse mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit, aufweisend eine Frontseite, eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten, auf. Weiterhin weist das Kompakt-Reiheneinbaugerät eine Elektronikbaugruppe zur Steuerung einer elektronisch realisierten Funktion des Kompakt-Reiheneinbaugerätes sowie eine Vorrichtung zur Spannungsfreischaltung der Elektronikbaugruppe auf.
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Die Vorrichtung zur Spannungsfreischaltung verfügt über ein manuell betätigbares Hebelelement, welches am Isolierstoffgehäuse drehbeweglich gelagert ist und zwischen einer Betriebsbereit-Position und einer Spannungsfrei-Position bewegbar ist. Das Hebelelement ist mit einem im Inneren des Isolierstoffgehäuses angeordneten Kontaktelement mechanisch verbunden, so dass durch manuelles Bewegen des Hebelelements in seine Spannungsfrei-Position das Kontaktelement von einer elektrisch leitenden Position in eine elektrisch nicht-leitende Position bewegbar ist, wodurch eine Spannungsfreischaltung der Elektronikbaugruppe bewirkt wird.
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Unter dem Begriff „Kompakt-Reiheneinbaugerät“ ist ein Reiheneinbaugerät mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit, entspr. ca. 18mm, zu verstehen. Umgangssprachlich wird bei Schaltgeräten mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit auch von „einpoligen“ Geräten gesprochen.
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Das Kontaktelement stellt ein Schaltelement dar, über das die Elektronikbaugruppe mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt wird. Mit Hilfe der Vorrichtung zur Spannungsfreischaltung kann die Elektronikbaugruppe durch manuelles Betätigen des Hebelelements auf einfache Art und Weise von ihrer Versorgungsspannung getrennt werden, um im Falle einer Isolationsmessung eine Beschädigung der Elektronikbaugruppe durch die Prüfspannung sowie eine Verfälschung der Messwerte wirksam zu verhindern.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kompakt-Reiheneinbaugerätes weist das Kontaktelement ein mechanisches Federelement auf, welches bei Betätigen des Hebelelements eine Federkraft erzeugt, die bei einem Zurückstellen des Hebelelements eine Rückstellung des Kontaktelements in die elektrisch leitende Position bewirkt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Elektronikbaugruppe nach der Isolationsmessung durch das Zurückstellen des Hebelelements in seiner Betriebsbereit-Position wieder mit der zur Realisierung ihrer Funktion erforderlichen Betriebsspannung versorgt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kompakt-Reiheneinbaugerätes ist das Kontaktelement selbst als mechanisches Federelement ausgebildet. Auf diese Weise ist kein zusätzliches Federelement erforderlich, was zu einer geringeren Anzahl an Bauteilen - und damit zu geringeren Material- und Logistikkosten beiträgt.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kompakt-Reiheneinbaugerätes weist die Frontseite zwischen den beiden Schmalseiten einen hervorstehenden Mittelabschnitt sowie flankierend zu den Schmalseiten hin jeweils einen in Richtung der Befestigungsseite zurückspringenden Randabschnitt auf. Die beiden Schmalseiten weisen dementsprechend jeweils einen an den Mittelabschnitt angrenzenden frontseitigen Abschnitt sowie einen zwischen Randabschnitt und Befestigungsseite verlaufenden befestigungsseitigen Abschnitt auf, wobei das Hebelelement im Bereich des Mittelabschnitts oder des frontseitigen Abschnitts angeordnet ist.
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Da die Vorrichtung zur Spannungsfreischaltung auch zur Wiederholungsprüfung verwendet wird, ist das manuell zu betätigende Hebelelement so am Isolierstoffgehäuse anzuordnen, dass es auch im eingebauten Zustand des Reiheneinbaugerätes - beispielsweise im Verbund mit anderen Schaltgeräten in einem Elektroinstallationsverteiler - einfach und sicher betätigt werden kann. Daher ist das Hebelelement vorteilhafter Weise im Bereich der Frontseite oder des frontseitigen Abschnitts einer der beiden Schmalseiten angeordnet.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kompakt-Reiheneinbaugerätes ist das Hebelelement am Isolierstoffgehäuse außermittig drehbeweglich gelagert, so dass bei einem Blick auf die Frontseite die sichtbare Oberfläche des Hebelelements in der Spannungsfrei-Position deutlich größer ist als in der Betriebsbereit-Position.
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Zum einen steht durch die außermittige Lagerung des Hebelelements zu dessen Betätigung ein größerer Hebel zur Verfügung, sodass eine geringere Betätigungskraft erforderlich ist. Zum anderen wird durch die außermittige Lagerung die sichtbare Oberfläche des Hebelelements in der Spannungs-frei-Position deutlich vergrößert, weswegen die Rückstellung des Hebelelements nach erfolgter Isolationsmessung durch einen Bediener nicht so einfach zu übersehen ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kompakt-Reiheneinbaugerätes ist das Hebelelement im Vergleich zum Isolierstoffgehäuse farblich hervorgehoben. Auch die farbliche Absetzung des Hebelelements vom Isolierstoffgehäuse trägt dazu bei, dass die Rückstellung des Hebelelements durch einen Bediener nach erfolgter Isolationsmessung nicht so einfach übersehen werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Kompakt-Reiheneinbaugerät als Leitungsschutzschalter oder als Fehlerstromschutzschalter ausgebildet. Bei Leitungsschutzschaltern und Fehlerstromschutzschaltern handelt es sich um gängige Kompakt-Reihen¬einbau¬geräte, welche im Zuge der in den letzten Jahren zunehmenden Funktionsintegration vermehrt mit zusätzlichen elektronischen Baugruppen bestückt werden, beispielsweise um eine Kommunikationsfunktion in das jeweilige Kompakt-Schutzschaltgerät zu integrieren.
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Das erfindungsgemäße mehrpolige Reiheneinbaugerät ist modular aus mehreren Kompakt-Reiheneinbaugeräten mit einer Breite von einer Teilungseinheit gebildet, wobei zumindest eines der mehreren Kompakt-Reiheneinbaugeräte ein erfindungsgemäßes Kompakt-Reiheneinbaugerät der vorstehend beschriebenen Art ist.
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Auf diese Weise ist gewährleistet, dass auch bei modular gebildeten mehrpolige Reiheneinbaugeräten eine sichere Unterbrechung der Spannungsversorgung der Elektronikbaugruppe in einem oder in mehreren der das mehrpolige Reiheneinbaugerät bildende Kompakt-Reiheneinbaugeräte gewährleistet ist. Die einzelnen Module des mehrpoligen Reiheneinbaugerätes weisen jeweils eine Breite von einer Teilungseinheit auf, beispielsweise einpolige Leitungs- oder Fehlerstromschutzschalter. Werden diese „Breitseite an Breitseite“ nebeneinander angeordnet, so können aus diesen einpoligen Modulen mehrpolige Reiheneinbaugeräte gebildet werden, beispielsweise zwei-, drei- oder vier-polige Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter. Hinsichtlich der weiteren Vorteile des erfindungsgemäße mehrpoligen Reiheneinbaugerätes wird auf die vorstehend genannten Vorteile das erfindungsgemäße Kompakt-Reiheneinbaugerät betreffend verwiesen.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kompakt-Reiheneinbaugerätes sowie des mehrpoligen Reiheneinbaugerätes unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
- 1 eine schematische Darstellung zum prinzipiellen Aufbau eines Niederspannungs-Schutzschaltgerätes in einer Seitenansicht;
- 2 und 3 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Kompakt-Reiheneinbaugerätes in einer Seitenansicht;
- 4 und 5 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen mehrpoligen Reiheneinbaugerätes in verschiedenen Ansichten.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
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In 1 ist der prinzipielle Aufbau eines aus dem Stand der Technik bekannten Kompakt-Reiheneinbaugerätes 1, genauer: eines Niederspannungs-Leitungsschutzschalters - in einer Seitenansicht (Aufriss) auf eine der Breitseiten 6 schematisch dargestellt, wobei ein vorderer Gehäusedeckel des Schutzschaltgerätes 1 weggelassen wurde, um einen Einblick in das Innere des Gerätes zu erhalten. Das Reiheneinbaugerät 1 weist ein Isolierstoffgehäuse 2 auf, welches seinerseits eine Frontseite 3, eine der Frontseite 3 gegenüberüberliegende Befestigungsseite 4, sowie die Frontseite 3 und die Befestigungsseite 4 verbindende Schmalseiten 5 und Breitseiten 6 aufweist. Über die Befestigungsseite 4 ist das Schutzschaltgerät 1 an einer Trag- oder Hutschiene (nicht dargestellt) befestigbar. Im Bereich der Frontseite 3 ist ein Betätigungselement 7 angeordnet, mit dessen Hilfe das Schutzschaltgerät 1 manuell betätigt, d.h. ein- und ausgeschaltet werden kann.
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Im Bereich der Schmalseiten 5 ist jeweils eine als Schraubklemme ausgebildete elektrische Anschlussklemme angeordnet, welche den Eingangsanschluss bzw. den Ausgangsanschluss des Reiheneinbaugerätes 1 bilden. Über die beiden Schraubklemmen kann das Reiheneinbaugerät 1 mit elektrischen Anschlussleitern (nicht dargestellt) des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden werden. Hierzu weisen die Schraubklemmen jeweils einen Klemmrahmen 8 auf, in den der zu kontaktierende Anschlussleiter eingeführt wird. Mit Hilfe einer im Klemmrahmen geführten Klemmschraube 9 wird der Anschlussleiter gegen ein elektrisches Anschlusselement des Reiheneinbaugerätes 1 gedrückt und damit elektrisch leitend verbunden.
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Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 sind die beiden Schraubklemmen durch einen Strompfad, welcher mittels eines Schaltkontakts 20 unterbrochen werden kann, elektrisch leitend miteinander verbunden. Zur Unterbrechung des Strompfads weist der Schaltkontakt 20 einen Festkontakt 21 sowie einen relativ dazu bewegbaren Bewegkontakt 22 auf. Über eine Schaltmechanik des Reiheneinbaugerätes 1 ist der Bewegkontakt 22 mit dem Betätigungselement 7 mechanisch wirkverbunden, so dass er auch mittels des Betätigungselements 7 geöffnet und geschlossen werden kann.
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In den 2 und 3 ist das erfindungsgemäße Kompakt-Reiheneinbaugerät 1 ausschnittsweise jeweils in einer Seitenansicht auf eine der Breitseiten schematisch dargestellt. Die die vordere Gehäuseabdeckung wurde bei diesen Darstellungen wiederum weggelassen, um einen Blick ins Innere des Kompakt-Reiheneinbaugerätes 1 zu ermöglichen. Der dargestellte Ausschnitt betrifft im Wesentlichen den sogenannten Kopfbereich des Kompakt-Reiheneinbaugerätes.
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Das Kompakt-Reiheneinbaugerät 1 verfügt über ein Isolierstoffgehäuse 2 mit einer Frontseite 3, eine der Frontseite 3 gegenüberliegende Befestigungsseite 4 (siehe 1), sowie die Front- und die Befestigungsseite 3,4 verbindende Schmal- und Breitseiten 5 und 6. Die Frontseite 3 weist einen Mittelabschnitt 31 auf, welcher zu den beiden Schmalseiten hin durch jeweils einen zurückspringenden Randabschnitt 32 flankiert ist. Entsprechend weisen die beiden Schmalseiten 5 zu beiden Seiten des Mittelbereichs 31 jeweils einen frontseitigen Abschnitt 51, welcher den Mittelbereich 31 mit dem der jeweiligen Schmalseite 3 zugeordneten Randbereich 32 verbindet, sowie einen befestigungsseitigen Abschnitt 52 (siehe 4 und 5), welcher den jeweiligen Randabschnitt 32 mit der Befestigungsseite 4 verbindet, auf.
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Unter dem Begriff „Kopfbereich“ ist dabei der Teil des Kompakt-Reiheneinbaugerätes 1 zu verstehen, der nach außen durch den Mittelabschnitt 31 der Frontseite 3 sowie seitlich durch die beiden frontseitigen Abschnitte 51 der Schmalseiten 5 begrenzt ist. In diesem Kopfbereich weist das Kompakt-Reiheneinbaugerät 1 eine Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung auf. Diese Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung dient dazu, eine in dem Isolierstoffgehäuse 2 angeordnete Elektronikbaugruppe (nicht dargestellt) bei Bedarf, beispielsweise zur Durchführung einer Isolationsprüfung, spannungsfrei zu schalten. Die Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung weist hierzu ein manuell betätigbares Hebelelement 41 auf, welches am Isolierstoffgehäuse 2 derart drehbeweglich gelagert ist, dass es zwischen einer Betriebsbereit-Position und einer Spannungsfrei-Position hin und her bewegbar ist.
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Weiterhin weist die Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung ein im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 angeordnetes Kontaktelement 42 auf, welches mit dem Hebelelement 41 mechanisch verbunden ist, derart, dass durch Bewegen des Hebelelements 41 in seine Spannungsfrei-Position das Kontaktelement von einer elektrisch leitenden Position in eine elektrisch nicht-leitende Position bewegbar ist. Das Kontaktelement 42 wirkt somit als schaltbarer Kontakt, über den die Elektronikbaugruppe in der elektrisch leitenden Position mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt wird und durch den in der elektrisch nicht-leitenden Position eine Spannungsfreischaltung der Elektronikbaugruppe realisierbar ist.
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2 zeigt das Hebelelement 41 in seiner Betriebsbereit-Position, bei der sich das Kontaktelement 42 in seiner elektrisch leitenden Position befindet, so dass die Elektronikbaugruppe mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt wird. Im Unterschied dazu ist das Hebelelement 41 in 3 in seiner Spannungsfrei-Position dargestellt, bei der sich das Kontaktelement 42 in seiner elektrisch nicht-leitenden Position befindet, so dass die Elektronikbaugruppe von der Versorgungsspannung getrennt ist. Dabei wird bei einem Vergleich der 2 und 3 deutlich, dass das Hebelelement 41 in der in 3 dargestellten Spannungsfrei-Position bei Blickrichtung auf die Frontseite 3 eine deutlich vergrößerte sichtbare Oberfläche aufweist als in seiner Betriebsbereit-Position. Dies führt dazu, dass das Hebelelement 41 in seiner Spannungsfrei-Position von einem auf die Frontseite 3 blickenden Anlagen-Bediener deutlich stärker wahrgenommen wird als in der Betriebsbereit-Position. Diese optische Wahrnehmbarkeit kann durch eine entsprechende Farbgebung des Hebelelements 41, beispielsweise in einem leuchtenden Farbton wie rot oder orange, weiter erhöht werden. Hierdurch kann die Wahrscheinlichkeit, dass ein Zurückstellen des Hebelelements 41 in seine Betriebsbereit-Position versehentlich unterbleibt, deutlich reduziert werden.
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In dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kontaktelement 42 zugleich als mechanisches Federelement ausgebildet, welches bei Betätigen des Hebelelements 41 eine Federkraft erzeugt, die bei einem Zurückstellen des Hebelelements 41 in seine Betriebsbereit-Position eine Rückstellung des Kontaktelements 42 in die elektrisch leitende Position bewirkt. Auf diese Weise ist keine eigene Rückstellfeder erforderlich.
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Mit Hilfe der Elektronikbaugruppe sind zusätzliche Funktionen des Kompakt-Reiheneinbaugerätes 1 elektronisch realisierbar, beispielsweise zur Kommunikation mit anderen Geräten oder zur Überwachung bestimmter Betriebsparameter. Ziel der Spannungsfreischaltung ist es, die Elektronikbaugruppe vor Beschädigungen zu schützen sowie Messergebnisse im Rahmen der Isolationsmessung nicht zu verfälschen.
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Die 4 und 5 zeigen schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen mehrpoligen Reiheneinbaugerätes 100 in verschiedenen Ansichten. 4 zeigt dabei eine perspektivische Ansicht des mehrpoligen Reiheneinbaugerätes 100, während in 5 eine Draufsicht auf die Frontseite 3 des mehrpoligen Reiheneinbaugerätes 100 dargestellt ist. Das in den 4 und 5 dargestellte mehrpolige Reiheneinbaugerätes 100 stellt ein vierpoliges Reiheneinbaugerät 100 dar, welches modular aus vier einzelnen Reiheneinbaugeräten mit einer Breite B von nur einer Teilungseinheit (TE) gebildet ist. Die vier einzelnen Reiheneinbaugeräte verfügen jeweils über ein eigenes Isolierstoffgehäuse 2 und sind „Breitseite an Breitseite“ nebeneinander angeordnet. Ihre an der Frontseite 3 angeordneten Betätigungselemente 7 sind mittels eines als Griffbrücke ausgestalteten Verbindungselements 17 mechanisch miteinander verbunden und gemeinsam betätigbar. Das in 4 im Vordergrund (in 5 links) abgebildete Kompakt-Reiheneinbaugerät weist ein Hebelelement 41 auf, welches zu der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung gehört. Mit anderen Worten: bei diesem Kompakt-Reiheneinbaugerät handelt es sich um das vorstehend beschriebene Kompakt-Reiheneinbaugerät 1, welches eine Elektronikbaugruppe sowie eine Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung dieser Elektronikbaugruppe umfasst.
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In den 2 bis 5 ist das Hebelelement 41 im Bereich des frontseitigen Abschnitts 51 einer der links dargestellten Schmalseite 5 angeordnet. Diese Position ist vorteilhaft, da sie im eingebauten Zustand des Kompakt-Reiheneinbaugerätes 1 gut zugänglich sowie gut sichtbar ist. Eine Anordnung des Hebelelements 41 im Bereich des Mittelabschnitts 31 der Frontseite 3, wäre zwar ebenso möglich, jedoch bietet die in den 2 bis 5 dargestellte Position ferner den Vorteil, dass eine Verteilerabdeckung, welche im montierten Zustand des Kompakt-Reiheneinbaugerätes 1 die zurückspringenden Randbereiche 32 der Frontseite 3, in denen die Klemmschrauben 9 angeordnet sind, abdeckt und somit den Anlagen-Bediener vor Berührung spannungsführender Teile schützt, in der ausgeklappten Spannungsfrei-Position des Hebelelements 41 nicht montierbar ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Hebelelement 41 zunächst wieder in seine Betriebsbereit-Position zurückgestellt wird, wodurch das Kontaktelement 42 in seine elektrisch leitende Position zurückkehrt, wodurch die Elektronikbaugruppe wieder mit der erforderlichen Betriebsspannung versorgt wird.
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Mittels der vorstehend beschriebenen Erfindung ist es möglich, auch ein kompaktes Reiheneinbaugerät mit einer Breite B von nur einer Teilungseinheit mit einer Vorrichtung 40 zur Spannungsfreischaltung, d.h. zur Unterbrechung der Spannungsversorgung einer Elektronikbaugruppe auszustatten, um bei Bedarf, beispielsweise zur Durchführung einer Isolationsprüfung, die Stromversorgung der Elektronikbaugruppe zu unterbrechen. Die Vorrichtung 40 ist einfach manuell zu betätigen und zeichnet sich dabei durch eine geringe Anzahl an Komponenten - und damit durch einen äußerst geringen Platzbedarf - aus.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kompakt-Reiheneinbaugerät
- 2
- Isolierstoffgehäuse
- 3
- Frontseite
- 4
- Befestigungsseite
- 5
- Schmalseite
- 6
- Breitseite
- 7
- Betätigungselement
- 8
- Klemmrahmen
- 9
- Klemmschraube
- 17
- Verbindungselement
- 20
- Schaltkontakt
- 21
- Festkontakt
- 22
- Bewegkontakt
- 31
- Mittelabschnitt
- 32
- Randabschnitt
- 40
- Vorrichtung zur Spannungsfreischaltung
- 41
- Hebelelement
- 42
- Kontaktelement
- 51
- Abschnitt
- 52
- Abschnitt
- 100
- mehrpoliges Reiheneinbaugerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015217704 A1 [0003]
- EP 2980822 A1 [0003]
- DE 102015213375 A1 [0003]
- DE 102013211539 A1 [0003]
- EP 2685482 B1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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