DE10234864A1 - Schutzschalter - Google Patents

Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Auslöseelement eines Schutzschalters, welches die Betätigungen eines Sofortauslösemechanismus und einer Auslösteuereinrichtung auf ein Verriegelungselement des Schaltschlosses überträgt, in ein oberes Auslöseelement und ein unteres Auslöseelement unterteilt, so daß der Betrieb des Sofortauslösemechanismus von dem oberen Auslöseelement über das untere Auslöseelement auf das Verriegelungselement übertragen wird und der Betrieb der Auslösesteuereinrichtung über das untere Auslöseelement unabhängig vom oberen Auslöseelement auf das Verriegelungselement des Schaltschlosses übertragen wird. Dies ermöglicht es, das Betätigungsglied eines Alarmschalters, der über einen Sofortauslösevorgang informert, in der Nähe des oberen Auslöseelements anzuordnen und dadurch sicherzustellen, daß der Alarmschalter im gesamten Bereich der zu einem Betrieb der Sofortauslösemechanismus führenden Sofortauslöseströme betätigt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schutzschalter zur Verwendung als Unterbrecher oder Schalter zum Schutz von elektrischen Niederspannungsleitungen oder -einrichtungen in einem Gebäude vor Überstrom. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Auslöseeinrichtung des Schutzschalters.
• Ein Schutzschalter dieser Art besitzt eine eingebaute Überstromauslöseeinrichtung, die bei Feststellung eines Überstroms auf ein Verriegelungselement eines Schaltmechanismus (Schaltschlosses) einwirkt und den verriegelten Schaltmechanismus auslöst, um eine Unterbrecherwirkung (Auslösung) herbeizuführen. Gewöhnlich führt die Auslöseeinrichtung eine zeitverzögerte Auslösung durch, bei der eine Überstromauslösung nach Ablauf einer vom Stromwert abhängenden Verzögerungszeit erfolgt, und löst sofort aus, wenn ein großer Strom, etwa ein Kurzschlußstrom, fließt. Ein Alarmschalter ist beispielsweise an dem Schutzschalter angebracht. Wenn der Schutzschalter infolge eines ungewollt großen Stroms sofort auslöst, benachrichtigt der Alarmschalter eine externe Einrichtung von dieser Tatsache durch Ausgabe eines elektrischen Signals und zeigt außerdem diese Tatsache mechanisch an der Vorderseite des Schalters an.
• Beispiele einer Auslösesteuereinrichtung für den Schutzschalter sind eine Spannungsauslöseeinrichtung und eine Unterspannungsauslöseeinrichtung. Die Spannungsauslöseeinrichtung dient zur Steuerung des Schutzschalters aus der Entfernung und löst den Schutzschalter aus, wenn eine vorbestimmte Spannung angelegt wird. Die Unterspannungsauslöseeinrichtung überwacht andererseits ständig die Schaltkreisspannung und löst den Schutzschalter aus, wenn diese Schaltkreisspannung unter einen vorbestimmten Wert fällt. Der genannte Alarmschalter und solch eine Auslösesteuereinrichtung sind gewöhnlich an der Seite des Gehäuses des Schutzschalters montiert.
• Fig. 5 zeugt einen Längsschnitt eines herkömmlichen dreipoligen bzw. dreiphasigen Schutzschalters, der einen elektromagnetischen Überstromauslösemechanismus mit einer Sofortauslösecharakteristik (nachfolgend als Sofortauslösemechanismus bezeichnet), und einen thermisch betätigten Überstromauslösemechanismus mit einer verzögerten Auslösecharakteristik (nachfolgend als verzögerter Auslösemechanismus bezeichnet) als Überstromauslöseeinrichtungen aufweist. In Fig. 5 umfassen die einzelnen Phasen in einem Schaltergehäuse 1 jeweils ein Paar fester Kontakte 2, 3 und einen beweglichen Kontakt 4 zum Überbrücken der festen Kontakte 2, 3. Der bewegliche Kontakt 4 wird zum Schließen des Stromkreises von einer Kontaktfeder 5 gegen die festen Kontakte 2, 3 gedrückt. Die Kontaktfeder 5 ist als Schraubendruckfeder dargestellt, die zwischen den beweglichen Kontakt 4 und einen Gehäuseboden 1a gesetzt ist. Der bewegliche Kontakt 4 wird von einem für alle drei Phasen gemeinsamen Kontakthalter 6 aus isolierendem Material gehalten, der in dem Gehäuse 1 in vertikaler Richtung bezüglich des Gehäusebodens 1a, das heißt (in Fig. 5) vom Gehäuseboden nach oben und unten beweglich geführt ist.
• Eine speisseitige Anschlußklemme 7 ist einstückig mit dem festen Kontakt 2 ausgebildet, während der feste Kontakt 3 mit dem unteren Ende eines Bimetalls 8a des verzögerten Auslösemechanismus 8 verbunden ist. Das obere Ende des Bimetalls 8a ist mit einem Ende einer Heizwendel 8b verbunden. Die Heizwendel 8b ist unter Zwischenlage eines nicht gezeigten isolierenden Materials um das Bimetall 8a gewickelt, und ihr anderes Ende ist mit einem Ende einer Elektromagnetspule 9a des Sofortauslösemechanismus 9 verbunden. Das andere Ende der Spule 9a ist mit einer lastseitigen Anschlußklemme 10 verbunden. Der Sofortauslösemechanismus 9 ist so aufgebaut, daß die Spule 9a, die auf einen zylindrischen Spulenkörper 9c gewickelt ist und vertikal bezüglich des Gehäusebodens 1a in einem U-förmigen Joch 9b positioniert ist, und daß ein zylindrischer Tauchkolben 9d gleitfähig in den Spulenkörper 9c eingesetzt ist. Ein Betätigungselement 9e ist mit dem Kopf des Tauchkolbens 9d verbunden, der von einer Rückholfeder 9f in Fig. 5 nach oben in eine Position gedrückt wird, wo sich das Betätigungselement 9e in Kontakt mit dem oberen Ende des Jochs 9b befindet.
• Ein Schaltmechanismus oder Schaltschloß 11 besitzt ein Schalthebelpaar aus einem rechten und einem linken Schalthebel 13, welche um eine Schaltwelle 12 schwenkbar sind. Die Enden der Schalthebel 13 haben, bei geschlossenem Stromkreis, ihre Ruhestellung zu beiden Seiten des Sofortauslösemechanismus 9 an der mittleren Phase und über dem beweglichen Kontakthalter 6, wie in Fig. 5 gezeigt. Das Schaltschloß 11 wird von einem schmetterlingsartigen Handgriff 14, der vom Gehäuse 1 absteht, betätigt, und ein Verriegelungsstück 17 (Fig. 6) wird von einem Verriegelungsempfänger 26 verriegelt, während ein Paar Unterbrecherfedern 25, die als Torsionsfeder ausgebildet sind, in eine Richtung gezwungen wird, daß auf den Verriegelungsempfänger 26 eine Kraft ausgeübt wird.
• Fig. 6 ist eine Vorderansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 5, die den Rücksetzzustand des Schaltschlosses 11 zeigt, während Fig. 7 eine Vorderansicht des Schaltschlosses im Zustand der Auslösung ist. Das Schaltschloß 11 ist als integrale Einheit aufgebaut derart, daß mechanische Teile von einem Rahmen 15 mit einer vorderen und einer hinteren Seitenplatte (die vordere Seitenplatte ist in den Fig. 6 und 7 weggelassen) getragen werden. Der Handgriff 14 ist an dem Rahmen 15 um eine Handgriffwelle 16 schwenkbar gelagert, und das Verriegelungsstück 17 ist drehbar auf der Handgriffwelle 16 gelagert. Das obere Ende einer oberen Verbindungsstange 18 ist über eine Welle 19 mit dem Handgriff 14 verbunden, und das obere Ende einer unteren Verbindungsstange 20 ist mit dem unteren Ende der oberen Verbindungsstange 18 über ein Ende 21a eines U-förmigen Stiftes 21 verbunden. Der U-förmige Stift 21 besitzt ein anderes Ende 21b, das auf dem Verriegelungsstück 17 ruht, so daß die obere und die untere Verbindungsstange 18 und 20 von dem Verriegelungsstück 17 verriegelt werden können. Die obere Verbindungsstange 18 und die untere Verbindungsstange 20 bilden ein Kniehebelgelenk.
• Ein Übertragungsstift 22 ist mit dem unteren Ende der unteren Verbindungsstange 20 verbunden, und seine beiden Enden sind gleitend in einen jeweiligen Schlitz 23 eingesetzt, die in den Seitenplatten des Rahmens ausgebildet sind. Ein weiterer Übertragungsstift 24 ist mit den Schalthebeln 13 verbunden derart, daß der Stift 24 quer zum Übertragungsstift 22 liegt überquert. Die Schalthebel 13sind voneinander beabstandet mit der Schaltwelle 12 verbunden, deren beide Enden im Gehäuse 1 gelagert sind, und der Übertragungsstift 24 verbindet den rechten und den linken Schalthebel 13. Die Schaltwelle 12 ist drehbar im Gehäuse 1 gelagert, und das Paar Unterbrecherfedern 25 ist auf die Schaltwelle 12 aufgesetzt, wobei ein Ende der Unterbrecherfeder 25 mit dem Übertragungsstift 24 im Eingriff steht, während das andere Ende mit dem Rahmen 15 im Eingriff steht. Die Unterbrecherfeder 25 ist in dem in Fig. 6 gezeigten Einschaltzustand verdrillt und übt eine Stoßkraft P nach oben von dem Übertragungsstift 24 auf den Übertragungsstift 22 aus, um die Schalthebel 13 in Fig. 5 im Uhrzeigersinn zu spannen.
• Diese Kraft P veranlaßt den Übertragungsstift 22 der unteren Verbindungsstange 20 sich längs dem Schlitz 23 nach oben zu bewegen. Als Ergebnis versucht die gesamte untere Verbindungsstange 20 sich im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 6 zu drehen, wird jedoch in der in Fig. 6 gezeigten Position gehalten, da ihr oberes Ende von dem U-förmigen Stift 21 verriegelt wird. Die untere Verbindungsstange übt über den U-förmigen Stift 21 eine Zugkraft Q auf das Verriegelungsstück 17 aus. Als Folge davon versucht das Verriegelungsstück 17 sich in Fig. 6 im Uhrzeigersinn um die Handgriffwelle 16 zu drehen, wird jedoch in der in Fig. 6 gezeigten Position gehalten, da es von dem Verriegelungsempfänger 26, der als ein Verriegelungselement dient, verriegelt wird. Der Verriegelungsempfänger 26 ist eine sich vertikal erstreckende Platte mit einem Armpaar aus einem rechten und einem linken abgebogenen Arm 26a, im wesentlichen in der Mitte der Platte, die ein quadratisches Fensterloch in der Nähe der Arme 26a aufweist. Der Verriegelungsempfänger 26 ist drehbar an den Rahmen 15 mittels einer Welle 27 gelagert, die sich durch die Arme 26a hindurch erstreckt, und weist einen Eingriffsabschnitt 26b auf, der sich an der Unterkante des Fensterloches befindet und mit einem L-förmigen Abschnitt 17a des Verriegelungsstücks 17 im Eingriff steht, um letzteres zu verriegeln. Als Reaktion auf von dem Verriegelungsstück 17 ausgeübten Druck versucht sich der Verriegelungsempfänger 26 in Fig. 6 im Uhrzeigersinn zu drehen, wird jedoch an der Drehung gehindert und in der in Fig. 6 gezeigten aufrechten Position gehalten, da ein von dem Verriegelungsempfänger 26 nach rechts und links abstehendes, mit einer Zunge versehenes Stück 26c in Kontakt mit der Seitenkante eines Einschnitts des Rahmens 15 gebracht wird. Es ist anzumerken, daß eine Rückholfeder 28 in Form einer spiralförmigen Schraubendruckfeder zwischen das untere Ende des Verriegelungsempfängers 26 und den Rahmen 15 gesetzt ist und den Verriegelungsempfänger 26 in Fig. 6 im Uhrzeigersinn vorspannt.
• In dem in Fig. 5 gezeigten geschlossenen Zustand des Schalters fließt Strom von der speiseseitigen Anschlußklemme 7 zur lastseitigen Anschlußklemme 10 über den festen Kontakt 2, den beweglichen Kontakt 4, den festen Kontakt 3, das Bimetall 8a, die Heizwendel 8b und die Elektromagnetspule 9a. Es sei angenommen, der durch den Leistungsschutzschalter fließende Strom beträgt das Doppelte oder Dreifache des Nennstroms. Dann wird das von Heizwendel 8b erwärmte Bimetall 8a verbogen und bewirkt, daß sich ein Betätigungsendabschnitt des Verriegelungsempfängers 26 sich als Reaktion auf eine Auslösekraft R (siehe Fig. 6), die über einen nicht gezeigten Übertragungsmechanismus angelegt wird, im Gegenuhrzeigersinn dreht. Dies führt zu einer Drehung des Verriegelungsstücks 17 im Uhrzeigersinn und löst das verriegelte Schaltschloß 11 aus. Als Folge knicken die Verbindungsstangen 18, 20 ein, und die Schalthebel 13 werden in Fig. 5 im Uhrzeigersinn als Folge der Kraft der Unterbrecherfedern 25 gedreht. Die Schalthebel 13 drücken den beweglichen Kontakt 4über den beweglichen Kontakthalter 6 nach unten, wodurch der bewegliche Kontakthalter 4 von den festen Kontakten 2, 3 getrennt wird, um den Strom zu unterbrechen (zeitverzögerter Auslösevorgang).
• Fig. 7 zeigt den Auslösezustand des Schaltschlosses 11. Zum Zurücksetzen des ausgelösten Schaltschlosses 11 in den Zustand von Fig. 6 wird der Handgriff 14 in Fig. 7 im Uhrzeigersinn gedreht. Dies spannt die Verbindungsstangen 18, 20 und drückt den U-förmigen Stift 21 nach rechts. Dies wiederum stößt das Verriegelungsstück 17 im Gegenuhrzeigersinn um die Handgriffwelle 16 und bewirkt, daß der L-förmige Abschnitt 17a des Verriegelungsstücks 17 mit dem Eingriffsabschnitt 26b des Verriegelungsempfängers 26 in Eingriff kommt, welcher durch die Rückholfeder 28 wieder in die aufrechte Position gebracht wurde.
• Wenn andererseits ein den vorgenannten zwei- oder dreifachen Nennstrom übersteigender starker Strom, etwa ein Kurzschlußstrom (hier als "Sofortauslösestrom" bezeichnet) durch den Leitungsschutzschalter fließt, der vielleicht 12 bis 13 mal so groß wie der Nennstrom ist, dann arbeitet der Sofortauslösemechanismus 9 und bewirkt eine sofortige Auslösung. Wenn der Sofortauslösestrom durch die Elektromagnetspule 9a fließt, wird der Tauchkolben 9d sofort gegen die die Kraft der Rückholfeder 9f angezogen (in Fig. 5 nach unten gezogen) und gibt über ein Auslöseelement 29 das Verriegelungsstück 17 frei, das von dem Verriegelungsempfänger 26 verriegelt war (Fig. 5). Dies veranlaßt den Schutzschalter zu einer Auslösung (Sofortauslösevorgang). Das Auslöseelement 29 wird von einer isolierenden Platte gebildet und ist in einer Nut in dem Gehäuse 1 längs der Rahmenseitenplatte an der Seite des Sofortauslösemechanismus des Schaltschlosses 11 in Fig. 1 so geführt, daß es bezüglich des Gehäusebodens 1a vertikal beweglich ist.
• Fig. 8 ist eine Vorderansicht des Auslöseelements 29. Gemäß Darstellung in Fig. 8 sind Tauchkolben-Betätigungsabschnitte 29a an drei Stellen an der oberen Stirnfläche des Auslöseelements 29 ausgebildet, welche den Betätigungselementen 9e gegenüberliegen, welche mit dem Tauchkolben 9d des Sofortauslösemechanismus 9 der einzelnen Phasen integriert sind. Ein Fensterloch 30, in das der Verriegelungsempfänger 26 eingesetzt ist, ist in dem Auslöseelement 29 gebildet, und ein Verriegelungselement-(Verriegelungsempfänger)-Betätigungsabschnitt 29b, der von einer geneigten Fläche gebildet ist, die auf den Verriegelungsempfänger 26 drückt, ist an einem Teil der Umfangskante des Fensterlochs 30 gebildet. Auf der anderen Seite ist ein Auslösebetätigungsabschnitt 29c, gegenüber einem Betätigungselement einer später beschriebenen Auslösesteuereinrichtung, an einer oberen linken Schulter des Auslöseelements 29 in Fig. 8 ausgebildet. Weiterhin ist ein U- förmiger Ausschnitt 31 an der rechten Seite des Auslöseelements 29 in Fig. 8 gebildet, und ein Schalterbetätigungsabschnitt 29d, gegenüber einem Betätigungsglied eines später beschriebenen Alarmschalters, ist an der oberen Kante des Ausschnitts 31 gebildet.
• Die Fig. 9 bis 11 sind Querschnittsansichten des Schutzschalters entlang dem Auslöseelement 29, wobei Fig. 9 den Rücksetzzustand zeigt, Fig. 10 den von einem Sofortauslösestrom verursachten Auslösezustand zeigt und Fig. 11 den Auslösezustand zeigt, der von der Auslösesteuereinrichtung hervorgerufen wird. Gemäß Darstellung in Fig. 9 wird das Auslöseelement 29 von Rückholfedern 32 in Form von Schraubendruckfedern in einer Richtung vom Gehäuseboden 1a weggedrückt und in Kontakt mit einem nicht gezeigten Anschlag gebracht, der von dem Rahmen 15 des Schaltschlosses 11 abgebogen ist. Das jeweilige Betätigungselement 9e, das mit dem Tauchkolben 9d der jeweiligen Phase des Sofortauslösemechanismus 9 integriert ist, liegt in der Nähe des zugehörigen Tauchkolbenbetätigungsabschnitts 29a des Auslöseelements 29 und diesem gegenüber.
• Eine Auslösesteuereinrichtung 33 in Form einer Spannungsauslöseeinrichtung oder einer Unterspannungsauslöseeinrichtung ist an der linken Seite des Gehäuses 1 des Schutzschalters montiert, und ein Betätigungselement 33a, das die Betätigung der Auslösesteuereinrichtung 33 abgibt bzw. ausführt, ist in der Nähe des Auslösebetätigungsabschnitts 29c des Auslöseelements 29 und diesem gegenüber angeordnet. Ein Alarmschalter 34, der den Sofortauslösevorgang des Schutzschalters mittels eines elektrischen Signals an eine externe Einrichtung liefert, ist an der rechten Seite des Gehäuses 1 des Schutzschalters montiert, und ein Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 liegt dem Schalterbetätigungsabschnitt 29d des Auslöseelements 29 gegenüber. Das Betätigungsglied 34a ist als Hebel ausgeführt, der von einer Welle 34b drehbar gelagert wird und von einer nicht gezeigten Torsionsfeder im Uhrzeigersinn in Fig. 9 vorgespannt wird. Ein nicht gezeigter Alarmkontakt und eine Alarmanzeigestange 34c sind innerhalb des Alarmschalters 34 vorgesehen, und die Anzeigestange 34c wird von dem Betätigungsglied 34a in dem in Fig. 9 gezeigten Zustand verriegelt und im eingebetteten Zustand gehalten.
• Wenn ein Sofortauslösestrom, im Zustand von Fig. 9 fließt, wird im Sofortauslösemechanismus 9 sofort der Tauchkolben 9d angezogen. Dies veranlaßt das Betätigungselement 9e das Auslöseelement 29 über den Tauchkolbenbetätigungsabschnitt 29a um einen Hub S nach unten zu drücken. Das abgesenkte. Auslöseelement 29 bewegt den Verriegelungsempfänger 26 in Fig. 9 nach links, und zwar mittels des Verriegelungsempfängerbetätigungsabschnitts 29b, der von einer geneigten Fläche gebildet wird. Dies löst das verriegelte Schaltschloß 11 aus und bewirkt somit eine Auslösung des Schutzschalters. Zur gleichen Zeit dreht das Auslöseelement 29 das Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 über den Schalterbetätigungsabschnitt 29d. Dieses schaltet Alarmkontakte des Alarmschalters 34 zur Übertragung eines Auslösesignals und bewirkt, daß die Anzeigestange 34c von einer nicht gezeigten Feder so gestoßen wird, daß sie aus dem Alarmschalter 34 herausragt, um das Auftreten der Sofortauslösung anzuzeigen.
• Wenn die Auslösesteuereinrichtung 33 als Antwort auf die Eingabe eines Auslösebefehls an die Spannungsauslöseeinrichtung oder als Antwort auf die Feststellung eines Abfalls der Schaltkreisspannung durch die Unterspannungsauslöseeinrichtung im Zustand von Fig. 9 arbeitet, bewegt sich das Betätigungselement 33a in Fig. 9 nach unten und stößt das Auslöseelement 29 über den Auslösebetätigungsabschnitt 29c nach unten. Dies bewegt den Verriegelungsempfänger 26 und löst den Schutzschalter aus. Im Rücksetzzustand in Fig. 9 befindet sich ein Spalt G zwischen dem Schalterbetätigungsabschnitt 29d des Auslöseelements 29 und dem Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34, und der Senkhub s (Fig. 11) beim Betrieb der Auslösesteuereinrichtung 33 ist auf einen Wert kleiner als der Spalt G eingestellt (s < G < S). Daher kann der Schalterbetätigungsabschnitt 29d des abgesenkten Auslöseelements 29 beim Betrieb der Auslösesteuereinrichtung 33 das Betätigungsglied 34a nicht erreichen, so daß der Alarmschalter 34 nicht betätigt wird. So werden der Auslösevorgang durch die Auslösesteuereinrichtung 33 und der Sofortauslösevorgang durch den Sofortauslösemechanismus 9 voneinander unterschieden, und der Alarmschalter 34 wird nur bei dem Sofortauslösevorgang betätigt.
• Herkömmlicherweise ist im Rücksetzzustand (Fig. 9) der Spalt G zwischen dem Schalterbetätigungsabschnitt 29d des Auslöseelements 29 und dem Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 vorgesehen, und der Betriebshub s der Auslösesteuereinrichtung 33 ist auf einen Wert kleiner als der Spalt G eingestellt, so daß der Alarmschalter 34 nur während des Sofortauslösevorgangs betätigt werden kann. Dies macht keine Probleme, solange der Sofortauslösestrom ausreichend groß und nicht gerade an der unteren Grenze dessen liegt, was eine Sofortauslösung herbeiführt. Ist aber der Sofortauslösestrom nur so stark, daß gerade eben noch eine Sofortauslösung erfolgt, kann der Eintauchhub des Tauchkolbens 9d kleiner als der Spalt G sein, so daß der Alarmschalter 34 nicht betätigt wird, obwohl eine Sofortauslösung erfolgt. Es ist schwierig, den Eintauchhub S des Tauchkolbens 9d, den Betriebshub s der Auslösesteuereinrichtung 33, den Spalt G und dgl. so genau einzustellen, daß das genannte Problem beseitigt würde, und zwar allein schon aus Gründen variierender Betriebseigenschaften und Bauteiletoleranzen.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schutzschalter der beschriebenen Art zu auszugestalten, daß verhindert wird, daß der Alarmschalter während einer von der Auslösesteuereinrichtung bewirkten Auslösung betätigt wird, daß der Alarmschalter aber sicher betätigt wird, wenn eine Sofortauslösung erfolgt, auch wenn dies durch einen Strom erfolgt, der an der unteren Grenze der Sofortauslösung liegt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schutzschalter gemäß dem Patentanspruch gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
• Gemäß dieser Lösung kann die Auslösesteuereinrichtung den Schutzschalter durch Bewegen lediglich des unteren Auslöseelements unabhängig vom oberen Auslöseelement, welches den Alarmschalter betätigt, auslösen. Hierdurch kann der Spalt zwischen dem Schalterbetätigungsabschnitt des oberen Auslöseelements und dem Betätigungsglied des Alarmschalters auf ein Minimum verringert werden ungeachtet des Betriebshubs der Auslösesteuereinrichtung und führt zur garantierten Betätigung des Alarmschalters über den gesamten Bereich der starken Ströme, die eine Sofortauslösung bewirken. Wenn solch ein starker Strom fließt, bewegt das Betätigungselement des Tauchkolbens das obere Auslöseelement, um das untere Auslöseelement nach unten zu stoßen und das Verriegelungselement des Schaltschlosses zu bewegen, so daß eine Sofortauslösung bewirkt wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Hauptteiles eines Schutzschalters gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Auslöseelement in einem Rücksetzzustand,
• Fig. 2 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 1, im Zustand der Auslösung durch einen Sofortauslösemechanismus,
• Fig. 3 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 1, in Zustand der Auslösung durch eine Auslösesteuereinrichtung,
• Fig. 4 eine Explosionsdarstellung des Auslöseelements des Schutzschalters von Fig. 1 von vorn,
• Fig. 5 eine Längsschnittansicht eines herkömmlichen Schutzschalters,
• Fig. 6 eine Vorderansicht eines Schaltschlosses 11 in einem Rücksetzzustand, und zwar längs der Linie VI-VI in Fig. 5 gesehen,
• Fig. 7 eine Vorderansicht des Schaltschlosses von Fig. 6 in einem Auslösezustand,
• Fig. 8 eine Vorderansicht des Auslöseelements des Schutzschalters von Fig. 5,
• Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines Hauptteiles des Schutzschalters von Fig. 5 mit dem Auslöseelement in einem Rücksetzzustand,
• Fig. 10 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 9, im Zustand der Auslösung durch einen Sofortauslösemechanismus, und
• Fig. 11 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig. 9, in Zustand der Auslösung durch eine Auslösesteuereinrichtung.
• Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf den herkömmlichen Schutzschalter von Fig. 5 angewendet und wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.
• Die Fig. 1, 2, und 3 sind Querschnittsansichten eines Schutzschalters längs einem Auslöseelement 29, wobei Fig. 1 den Rücksetzzustand zeigt, Fig. 2 den durch einen Sofortauslösestrom verursachten Sofort-Auslösezustand zeigt und Fig. 3 den durch eine Auslösesteuereinrichtung bewirkten Auslösezustand zeigt. Die Fig. 1, 2 und 3 entsprechen den Fig. 9, 10 bzw. 11, welche letztere den Stand der Technik darstellen.
• Fig. 4 ist eine Explosionsdarstellung, von vorn gesehen, die das Auslöseelement zeigt. Die Anordnung gemäß den Fig. 1 bis 4 unterscheidet sich von derjenigen der entsprechenden Figuren des Standes der Technik dadurch, daß das Auslöseelement 29 in oberes Auslöseelement 29A und ein unteres Auslöseelement 29B unterteilt ist, und zwar längs in Fig. 4 dick gezeichneten Linien. Das obere Auslöseelement 29A ist entfernt vom Gehäuseboden 1a angeordnet, während das untere Auslöseelement 29B nahe dem Gehäuseboden 1a liegt. Wenn die beiden Auslöseelementteile an den beiden in Fig. 4 dick gezeichneten Teilungslinien verbunden werden, werden das obere Auslöseelement 29A und das untere Auslöseelement 29B zu dem Auslöseelement des Standes der Technik nach Fig. 8.
• Das obere Auslöseelement 29A ist mit Tauchkolbenbetätigungsabschnitten 29a versehen, die jeweils einem Betätigungselement 9e eines zugehörigen Tauchkolbens 9d gegenüberliegen, sowie einem Schalterbetätigungsabschnitt 29d, der einem Betätigungsglied 34a eines Alarmschalters 34 gegenüberliegt. Das untere Auslöseelement 29B ist mit einem Verriegelungsempfängerbetätigungsabschnitt 29b gegenüber einem Verriegelungsempfänger 26 (Verriegelungselement) ausgebildet, sowie mit einem Auslösebetätigungsabschnitt 29c gegenüber einem Betätigungselement 33a einer Auslösesteuereinrichtung 33. Rückholfedern 32, die als einer Druckfedern ausgebildet sind, befinden sich zwischen dem unteren Auslöseelement 29B und dem Gehäuseboden 1a. Das untere Auslöseelement 29B wird von den Rückholfedern 32 in einer Richtung vom Gehäuseboden 1a weg vorgespannt, und zugleich wird das obere Auslöseelement 29A über das untere Auslöseelement 29B nach oben bewegt. In dem in Fig. 1 gezeigten Rücksetzzustand sind der Schalterbetätigungsabschnitt 29d des oberen Auslöseelements 29A und das Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 nahe beieinander angeordnet, und der Spalt G des Standes der Technik von Fig. 9 zwischen ihnen fehlt.
• Wenn im Zustand von Fig. 1 ein Sofortauslösestrom fließt, zieht ein Sofortauslösemechanismus 9 den Tauchkolben 9d (Fig. 5) an und stößt, wie in Fig. 9 gezeigt, das Betätigungselement 9e das obere Auslöseelement 29A über den Tauchkolbenbetätigungsabschnitt 29a nach unten. Dies stößt zugleich das untere Auslöseelement 29B nach unten und bewirkt, daß der Verriegelungsempfängerbetätigungsabschnitt 29b den Verriegelungsempfänger 26 in Fig. 2 nach links bewegt. Dadurch wird das verriegelte Schaltschloß 11 gelöst, und der Schutzschalter wird sofort ausgelöst. Zur gleichen Zeit dreht das obere Auslöseelement 29A das Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 über den Schalterbetätigungsabschnitt 29d. Dies schaltet Alarmkontakte zur Übertragung eines Auslösesignals und schiebt die Anzeigestange 34c zur Anzeige des Auftretens einer Sofortauslösung heraus. In Fig. 1 ist, wie bereits erwähnt, der Schalterbetätigungsabschnitt 29d des oberen Auslöseelements 29A nahe dem Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 angeordnet. Aus diesem Grund dreht die Anzugsbewegung des Tauchkolbens 9d sofort das Betätigungsglied 34a, um mit Sicherheit den Alarmschalter 34 zu betätigen, selbst wenn der Sofortauslösestrom an der unteren Grenze der Stromwerte liegt, die eine Sofortauslösung bewirken.
• Wenn andererseits im Zustand von Fig. 1 die Auslösesteuereinrichtung 33 betätigt wird, bewegt sich ein Betätigungselement 33a nach unten, und stößt das untere Auslöseelement 29B nach unten, wie in Fig. 3 gezeigt. Dies bewegt den Verriegelungsempfänger 26 und verursacht eine Auslösung des Schutzschalters. Bei dieser Gelegenheit möchte das obere Auslöseelement 29A bei der Abwärtsbewegung des unteren Auslöseelements 29B aufgrund seines Eigengewichts nach unten fallen. Die Federkraft einer nicht gezeigten Torsionsfeder, die am Betätigungsglied 34a montiert ist, ist jedoch so eingestellt, daß der Alarmschalter 34 allein durch das Gewicht des oberen Auslöseelements 29A nicht betätigt werden kann. Wie in Fig. 3 gezeigt bleibt das obere Auslöseelement 29A daher in einem Zustand hängen, wo es von dem Betätigungsglied 34a getragen wird, und der Alarmschalter 34 wird nicht betätigt.
• Da das Auslöseelement 29 in das obere und das untere Auslöseelement unterteilt ist und, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, nur das untere Auslöseelement 29B bei Auslösung durch die Auslösesteuereinrichtung 33 nach unten gestoßen wird, wird der Alarmschalter 34 nicht betätigt, selbst wenn kein Spalt G zwischen dem Schalterbetätigungsabschnitt 29d des oberen Auslöseelements 29A und dem Betätigungsglied 34a des Alarmschalters 34 vorhanden ist.
• Es ist anzumerken, daß der Alarmschalter 34 zurückgesetzt werden muß, um den Schutzschalter nach einer Sofortauslösung zurückzusetzen. Im Sofortauslösezustand, der in Fig. 2 gezeigt ist, bei dem der Alarmschalter 34 betätigt wird, ist das Betätigungsglied 34 durch die Anzeigestange 34c nach Drehen im Gegenuhrzeigersinn verriegelt. Daher ist das obere Auslöseelement 29A im abgesenkten Zustand verriegelt, und das untere Auslöseelement 29B wird in einem Zustand gehalten, wo es von dem oberen Auslöseelement 29A nach unten gedrückt wird. Als Folge davon wird der Verriegelungsempfänger 26 von dem oberen Auslöseelement 29B gedrückt und verbogen gehalten, und das Verriegelungsstück 17 des Schaltschlosses 11 kann nicht mit dem Verriegelungsempfänger 26 in Eingriff kommen.
• Anders ausgedrückt, der Schutzschalter kann nicht zurückgesetzt oder ein- und ausgeschaltet werden, so lange nicht der Alarmschalter 34 zurückgesetzt wird. Zum Rücksetzen des Alarmschalters 34 wird die Anzeigestange 34c in den Alarmschalter 34 hineingedrückt. Dies gibt das von der Anzeigestange 34c verriegelte Betätigungsglied 34a frei, so daß dieses von einer nicht gezeigten Torsionsfeder im Uhrzeigersinn gedreht wird und in Kontakt mit einem nicht gezeigten Anschlag gebracht wird, wobei es in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand anhält. Gleichzeitig wird das untere Auslöseelement 29B von der Rückholfeder 32 nach oben gedrückt und hebt das obere Auslöseelement 29A an. Dies löst den Verriegelungsempfänger 26 von dem Verriegelungsempfängerbetätigungsabschnitt 29b und bewirkt, daß der Verriegelungsempfänger 26 in die aufrechte Stellung zurückkehrt, was das Zurücksetzen des Schutzschalters ermöglicht. Die in den Alarmschalter 34 eingedrückte Anzeigestange 34c fällt dann in einen Einschnitt 34d des Betätigungsglieds 34a (Fig. 2), wird so arretiert und wird im eingebetteten Zustand gehalten.
• Wie voranstehend beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Auslöseelement, welches die Betätigungen des Sofortauslösemechanismus und der Auslösesteuereinrichtung auf das Verriegelungselement des Schaltschlosses überträgt, in ein oberes Auslöseelement und ein unteres Auslöseelement unterteilt, so daß der Betrieb des Sofortauslösemechanismus von dem oberen Auslöseelement über das untere Auslöseelement auf das Verriegelungselement übertragen wird und der Betrieb der Auslösesteuereinrichtung über das untere Auslöseelement unabhängig vom oberen Auslöseelement auf das Verriegelungselement des Schaltschlosses übertragen wird. Dies ermöglicht es, daß Betätigungsglied des Alarmschalters, der über einen Sofortauslösevorgang informiert, in der Nähe des oberen Auslöseelements anzuordnen und dadurch sicherzustellen, daß der Alarmschalter im gesamten Bereich der zu einem Betrieb der Sofortauslösemechanismus führenden Momentanströme betätigt wird.

Claims (2)

1. Schutzschalter, umfassend:
ein Schaltschloß (11) zum Bewegen eines beweglichen Kontakts (4) zwischen einer Einschalt- und einer Ausschaltstellung, welches von einem Verriegelungselement (26) im Zustand der Einschaltstellung des beweglichen Kontakts (4) verriegelbar ist, in welchem es von einer Unterbrecherfeder (25) vorgespannt wird, und den beweglichen Kontakt durch die Kraft der Unterbrecherfeder in die Ausschaltstellung bringt, wenn das Verriegelungselement (26) das Schaltschloß (11) freigibt,
einen Auslösemechanismus, der bei Feststellung eines Sofortauslösestroms einen Tauchkolben (9d) gegen eine Tauchkolben-Rückholfeder (9f) anzieht, und
ein Auslöseelement (29) das bezüglich eines Bodens (1a) eines Schaltergehäuses (1) des Schutzschalters vertikal beweglich geführt ist und von einer Rückholfeder (32) in einer Richtung von dem Boden (1a) weg vorgespannt ist und das einen Tauchkolbenbetätigungsabschnitt (29a) gegenüber einem Betätigungselement (9e) des Tauchkolbens, einen Verriegelungselementbetätigungsabschnitt (29b) gegenüber dem Verriegelungselement (26), einen Auslösebetätigungsabschnitt (29c) gegenüber einem Betätigungselement (33a) einer Auslösesteuereinrichtung, die an einer Seite des Schaltergehäuses (1) montiert ist, und einen Schalterbetätigungsabschnitt (29d) gegenüber einem Betätigungsglied (34a) eines Alarmschalters (34) aufweist, welcher an der anderen Seite des Schaltergehäuses (1) montiert ist, wobei der Tauchkolben (9d) das Auslöseelement (29) über den Tauchkolbenbetätigungsabschnitt (29a) bei Erfassung eines Sofortauslösestroms in Richtung zum Gehäuseboden (1a) bewegt und das Betätigungselement (33a) das Auslöseelement (29) über den Auslösebetätigungsabschnitt (29c) während der Betätigung der Auslösesteuereinrichtung in Richtung auf dem Gehäuseboden (1a) bewegt, und das Schaltschloß (11) ausgelöst wird, um den beweglichen Kontakt (4) in die Ausschaltstellung zu bringen, durch Bewegen des Verriegelungselements (26) durch den Verriegelungselementbetätigungsabschnitt (29b), und der Schalterbetätigungsabschnitt (29d) den Alarmschalter (34) über das Betätigungsglied (34a) bei Feststellen des Sofortauslösestroms betätigt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslöseelement (29) in ein oberes, dem Gehäuseboden (1a) abgewandtes Auslöseelement (29A), und ein unteres dem Gehäuseboden (1a) zugewandtes Auslöseelement (29B) unterteilt ist, das untere Auslöseelement (29B) von der Rückholfeder (32) vorgespannt wird und das obere Auslöseelement (29A) mit dem Tauchkolbenbetätigungsabschnitt (29a) und dem Schalterbetätigungsabschnitt (29d) versehen ist, während das untere Auslöseelement (29B) mit dem Verriegelungselementbetätigungsabschnitt (29b) und dem Auslösebetätigungsabschnitt (29c) versehen ist.

2. Schutzschalter nach Anspruch 1, bei dem die Auslösesteuereinrichtung eine Spannungsauslöseeinrichtung oder eine Unterspannungsauslöseeinrichtung ist.