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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Leitungsschutzschalter, der als Unterbrecher oder als Schalteinrichtung
dient und dazu gedacht ist, elektrische Niederspannungsleitungen
oder -anlagen in Gebäuden
vor einem Überstrom
zu schützen,
und der die Funktion des manuellen Unterbrechens und Schließens einer
elektrischen Leitung sowie die Funktion der Auslösens bei Feststellen eines Überstroms
aufweist.
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Ein Leitungsschutzschalter dieser
Art ist beispielsweise in der Druckschrift JP 2000-231869 A offenbart.
Sein gesamter Aufbau wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Der Leitungsschutzschalter von 6 umfaßt ein gegossenes bzw. als
Formteil ausgebildetes Gehäuse
mit einem Zwischengehäuseteil 1,
einem unteren Gehäuseteil 2 und
einem oberen Gehäuseteil,
das nicht gezeigt ist und an der Oberseite des Zwischengehäuseteils 1 befestigt
ist.
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Das untere Gehäuseteil 2 ist an der
Unterseite des Zwischengehäuseteils 1 befestigt.
Sowohl das Zwischengehäuseteil 1 als
auch das untere Gehäuseteil 2 sind
mit einem Boden versehen und in Form eines rechteckigen Kastens
ausgebildet. Das untere Gehäuseteil 2 ist
mit dem unteren Teil des Zwischengehäuseteils 1 über ein
nicht gezeigtes Eingriffsteil derart verbunden, daß das untere
Gehäuseteil 2 den unteren
Teil des Zwischengehäuseteils 1 bedeckt. Die
linke Seite in 6 stellt
die Speiseseite, die rechte Seite die Lastseite dar. Ein speiseseitiger
fester Kontakt 3 und ein lastseitiger fester Kontakt 4 sind am
Boden des Zwischengehäuseteils 1 derart
vorgesehen, daß sie
einander in der Längsrichtung
gegenüberliegen.
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Ein speiseseitige Anschlußklemme 5,
die abgebogen einstückig
mit dem festen Kontakt 3 ausgebildet ist, ist von der linken
Seite in 6 her in das Zwischengehäuseteil 1 eingesetzt.
Der feste Kontakt 4 ist in einen Bimetallhalter 6 aus
isolierendem Material eingesetzt, der seinerseits von der rechten
Seite in 6 her in das
Zwischengehäuseteil 1 eingesetzt ist.
In 6 bezeichnet die
Bezugszahl 7 einen zeitverzögerten Auslösemechanismus, der aus einem Bimetall 8 und
einer um das Bimetall 8 gewickelten Heizwicklung 9 besteht.
Das Bimetall 8 wird in aufrechter Position vom Bimetallhalter 6 über einen
Bimetallträger 10 aus
einem Leiter gehalten. Ein Ende der Heizwicklung 9 ist
mit dem oberen Ende des Bimetalls 8 verbunden, während ihr
anderes Ende mit dem festen Kontakt 4 verbunden ist. Die
Bezugszahl 11 bezeichnet einen Sofortauslösemechanismus
mit einem Tauchkolben 14, der in einer innerhalb eines Jochs 12 angeordneten
Spule 13 auf und ab gleiten kann und über das Joch 12 in
aufrechter Position im Zwischengehäuseteil 1 gehalten
wird. Ein Ende der Spule 13 ist mit dem Bimetallträger 10 verbunden, während ihr
anderes Ende mit einer lastseitigen Anschlußklemme 16 verbunden
ist, die über
einen Relaisleiter 15 in dem Bimetallhalter 6 gehalten
wird.
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Ein beweglicher Kontakt 17 zur Überbrückung der
festen Kontakte 3 und 4 ist in dem unteren Gehäuseteil 2 untergebracht
und in 6 in einem Zustand
gezeigt, wo er von einer Kontaktfeder 18 gegen die festen
Kontakte 3 und 4 gedrückt wird. Die Kontaktfeder 18 ist
eine Druckfeder, die zwischen den beweglichen Kontakt 17 und
den Boden des unteren Gehäuseteils 2 gesetzt
ist. In der gezeigten Stellung werden die festen Kontakte 3 und 4 durch den
beweglichen Kontakt 17 verbunden und damit eine elektrische
Leitung geschlossen. Der bewegliche Kontakt 17 wird von
einem beweglichen Kontakthalter 19 aus isolierendem Material
gehalten, der in dem unteren Gehäuseteil 2 auf
und ab gleitend geführt
ist. Ein festes Kontaktstück
und ein bewegliches Kontaktstück
sind an den Kontaktflächen
zwischen dem festen Kontakt 3 und dem beweglichen Kontakt 17 einerseits
und dem festen Kontakt 4 und dem beweglichen Kontakt 17 andererseits
vorgesehen. Löschkammern 20 sind
jeweils vor und hinter dem beweglichen Kontakt 17 angeordnet
und Lichtbogengasauslaßöffnungen 21,
jeweils von vielen kleinen Löchern
gebildet, durch die beim Stromunterbrechen erzeugtes Lichtbogengas
austritt, sind in der vorderen und der hinteren Wand des unteren
Gehäuseteils 2 ausgebildet,
die den Löschkammern 20 jeweils
gegenüberliegen.
Zungenförmige
Vorsprünge 2a sind
in aufrechter Position in jeweiligen oberen Teilen der Vorderwand
und der Rückwand
des unteren Gehäuseteils 2 ausgebildet,
und der feste Kontakt 3 und der Bimetallhalter 6,
der den festen Kontakt 4 hält, werden von den Vorsprüngen 2a in
Längsrichtung
so gedrückt,
daß sie
nicht herausfallen können.
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Im Zwischengehäuseteil 1 ist ein
Schaltschloß 23 unterbracht.
Das Schaltschloß 23 umfaßt einen
Schalthebel 26, der um eine Welle 25 als Drehpunkt
in Reaktion auf Einschalt/Ausschaltbetätigungen eines Schaltknopfes 24 drehbar
ist. Wenn der Schaltknopf 24 in der in 6 gezeigten Einschaltstellung liegt,
wird der Schalthebel 26 im dargestellten Zustand gehalten
und steht unter der Spannung einer um die Welle 25 angeordneten
Torsionsfeder als einer nicht gezeigten Hauptfeder. Wenn der Schaltknopf 24 von
der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung gebracht wird, dreht
sich der Schalthebel 26 im Uhrzeigersinn und drückt den
beweglichen Kontakt 17 über
den Kontakthalter 19 nach unten. Dies öffnet den beweglichen Kontakt 17 und
damit die elektrische Verbindung zwischen den festen Kontakten 3 und 4.
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In dem in 6 gezeigten Einschaltzustand fließt Strom
durch einen Strompfad, der sich von der speiseseitigen Anschlußklemme 5 zur
lastseitigen Anschlußklemme 16 über den
festen Kontakt 3, den beweglichen Kontakt 17,
den festen Kontakt 4, die Heizwicklung 9, das
Bimetall 8, den Bimetallträger 10, die Spule 13 und
den Relaisleiter 15 in dieser Reihenfolge erstreckt. Wenn
der über
diesen Strompfad fließende
Strom zu groß wird,
gibt das durch die Hitze von der Heizwicklung 9 verformte
Bimetall 8 das verriegelte Schaltschloß 23 über einen
Schieber 27 nach Ablauf einer Verzögerungszeit frei, die abhängig vom momentanen
Stromwert ist. Als Folge davon wird der Schalthebel 26 aufgrund
der in der oben erwähnten Hauptfeder
gespeicherten Energie im Uhrzeigersinn gedreht, so daß der bewegliche
Kontakt 17 zur Stromunterbrechung geöffnet wird (Auslösevorgang).
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Wenn ein besonders hoher Strom, etwa
ein Kurzschlußstrom,
durch den oben erwähnten
Strompfad fließt, übersteigt
die elektromagnetische Abstoßung
zwischen den festen Kontakten 3 und 4 und dem
beweglichen Kontakt 17 die Kraft der Kontaktfeder 18,
so daß der
bewegliche Kontakt 17 sofort in die Öffnungsstellung getrieben wird.
Zugleich wird der Tauchkolben 14 von dem durch die Spule 13 erzeugten
Magnetfeld angezogen und veranlaßt eine Stoßstange 28, sich nach
unten zu erstrecken und den beweglichen Kontakt 17 in der
geöffneten
Position zu halten. Außerdem
gibt der angezogene Tauchkolben 14 das verriegelte Schaltschloß 23 über eine nicht
gezeigte Auslöseplatte
frei. Als Folge davon stößt, wie
im Fall des verformten Bimetalls 8, der Schalthebel 25 den
Kontakthalter 19 nach unten, so daß der bewegliche Kontakt 17 auch
dann noch in der geöffneten
Stellung gehalten wird, wenn die elektromagnetische Kraft wieder
verschwunden ist. Bei solch einem Auslösevorgang infolge eines hohen Stroms,
wird innerhalb des unteren Gehäuseteils 2 infolge
des zwischen den festen Kontakten und dem beweglichen Kontakt erzeugten
Lichtbogens Hochspannungslichtbogengas erzeugt.
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Dieses Gas durchdringt die Löschkammern 20 und
erreicht die Wände
des unteren Gehäuseteils 2 auf
der Speiseseite und der Lastseite und wird dann durch die Gasauslaßöffnungen 21 abgeführt, wie
durch Pfeile in 7 angedeutet.
Beim Unterbrechen eines hohen Stroms wird das untere Gehäuseteil 2 infolge
eines Anstiegs des Innendrucks, der von dem Lichtbogengas herrührt, verformt.
Aus diesem Grund kann sich das untere Gehäuseteil 2, welches das
Zwischengehäuseteil 1 bedeckt,
von letzterem lösen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art
zu schaffen, bei dem verhindert wird, daß sich das untere Gehäuseteil 2 von
dem Zwischengehäuseteil 1 infolge
einer Zunahme des Innendrucks bei Unterbrechung eines hohen Stroms
löst.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Leitungsschutzschalter gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des
Unteranspruchs.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Teil des unteren Gehäuseteils
verformt, damit das Lichtbogengas entweichen kann, so daß verhindert wird,
daß der
Innendruck ansteigt. Als Folge davon wird die Verformung des unteren
Gehäuseteils
an dessen Eingriffsteil verringert und dadurch verhindert, daß sich das
untere Gehäuseteil
von dem Zwischengehäuseteil
löst.
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Die Weiterbildung des Anspruchs 2
ermöglicht
es, die festen Kontakte mit einem dicken Teil innerhalb des dünnen Teils
trotz des dünnen
Teils fest zu drücken.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
näher beschrieben. Es
zeigen:
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1 eine
Längsschnittansicht
eines Leitungsschutzschalters gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Längsschnittansicht
wesentlicher Teile des Leitungsschutzschalters, wenn Gas ausströmt,
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3 das
Zwischengehäuseteil
und das untere Gehäuseteil
des Leitungsschutzschalters von 1,
wobei 3(A) eine Seitenansicht
des Zwischengehäuseteils
ist, 3(B) eine Seitenansicht des
unteren Gehäuseteils
ist und 3(C) eine Ansicht
des unteren Gehäuseteils
gemäß 3(B) von links ist,
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4 eine
Schnittansicht längs
der Linie IV-IV in 3(B),
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5 eine
perspektivische Ansicht des Zwischengehäuseteils des Leitungsschutzschalters
von 1,
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6 eine
Längsschnittansicht
eines bekannten Leitungsschutzschalters, und
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7 eine
Längsschnittansicht
wesentlicher Teile des Leitungsschutzschalters von 6, wenn Gas ausströmt.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben, in denen gleiche
Teile wie in den 6 und 7 mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind und nicht noch einmal beschrieben werden.
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Wie in 5 gezeigt,
ist das rechteckförmige,
kastenartige untere Gehäuseteil 2 durch
Trennwände
in drei Abschnitte für
drei Pole unterteilt, und ein rechteckiges Eingriffsloch 29,
welches ein Eingriffsteil zum Eingriff mit dem Zwischengehäuseteil 1 darstellt,
ist in der Vorderwand und der Rückwand
jedes dieser Pol-Abschnitte oberhalb der Gasauslaßöffnung 21 ausgebildet.
Eingriffslö-
cher 30, die im wesentlichen halbkreisförmig sind, sind an drei Stellen
jeweils der rechten und der linken Seitenwand ausgebildet.
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Wie ferner in 3 gezeigt, sind Eingriffsklauen 31 und 32,
die gleich geformt sind, am Zwischengehäuseteil 1 ausgebildet
derart, daß sie
von dessen Vorderwand und Rückwand
sowie von der rechten und der linken Seitenwand entsprechend den
Eingriffslöchern 29 und 30 vorstehen.
Eine Schrägfläche ist
an der unteren Hälfte
jeder der Klauen 31 und 32 ausgebildet, so daß, wenn
das Zwischengehäuseteil 1 in
die in 3 durch einen
Pfeil angedeutete Richtung auf das untere Gehäuseteil 2 gedrückt wird,
die Eingriffslöcher 29 und 30 und
die Eingriffsklauen 31 und 32 aufgrund der elastischen Verformung
des Zwischengehäuseteils 1 und
des unteren Gehäuseteils 2 ineinander
schnappen, so daß das
untere Gehäuseteil 2 mit
dem Zwischengehäuseteil 1 verbunden
ist. Wie in den 4 und 5 gezeigt, erstreckt sich
eine Führungsnut 33 vom
oberen Ende eines rechteckigen Vorsprungs 2a bis hin zu Eingriffsloch 29 und
ist in der Vorderwand sowie der Rückwand des unteren Gehäuseteils 2 ausgebildet, so
daß die
jeweilige Eingriffsklaue 31 in der Führungsnut 33 geführt wird,
um das Eingriffsloch 29 zu erreichen, wenn das untere Gehäuseteil 2 in
oben beschriebener Weise mit dem Zwischengehäuseteil 1 verbunden
wird. In dem Vorsprung 2a des unteren Gehäuseteils 2 ist
ein dünner
Abschnitt 35, der dicker als die Führungsnut 33 und dünner als
ein unterer mittlerer Abschnitt 34 ist, außerhalb
und um den unteren mittleren Abschnitt 35 herum ausgebildet.
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Bei dem Leitungsschutzschalter von 1, der mit dem Zwischengehäuseteil 1 und
dem unteren Gehäuseteil 2 gemäß 3 und 4 ausgestattet ist, veranlassen die Vorsprünge 2a,
die an der vorderen und der hinteren Wand des unteren Gehäuseteils 2 ausgebildet
sind, die unteren mittleren Abschnitte 34 desselben, den
speiseseitigen festen Kontakt 3 über die Anschlußklemme 5 und
den lastseitigen festen Kontakt 4 über den Bimetallhalter 6 zu
drücken
bzw. festzuklemmen, um so zu verhindern, daß die festen Kontakte 3 und 4 herausfallen.
Wenn ein hoher Strom unterbrochen wird, wird Lichtbogengas erzeugt,
was den Innendruck des unteren Gehäuseteils 2 erhöht. Bei
dieser Gelegenheit wird gemäß Darstellung
in 2 jeder Vorsprung 2a des
unteren Gehäuseteils 2 verformt
und nach außen
gekrümmt
oder gekippt, und zwar infolge der Anwesenheit des dünnen Abschnitts 35.
Daher entweicht das Lichtbogengas nach außen nicht nur die Gasauslaßöffnungen 21,
sondern auch durch Spalte 36, die infolge der Verformung
der Vorsprünge 2a gebildet
werden, wodurch verhindert wird, daß der Innendruck des unteren
Gehäuseteils 2 ansteigt.
Dies verringert die Verformung der vorderen und der hinteren Wand
sowie der Seitenwände
des unteren Gehäuseteils 2 mit
den darin ausgebildeten Eingriffslöchern 29 und 30 und verhindert
somit, daß sich
das Zwischengehäuseteil 1 und
das untere Gehäuseteil 2 voneinander
lösen.
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Wie voranstehen beschrieben ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein dünner
Abschnitt in einem Teil des unteren Gehäuseteils vorgesehen, welcher
die festen Kontakte, die in dem Zwischengehäuseteil eingesetzt sind, drückt, und
Lichtbogengas wird veranlaßt,
nach außen
dadurch zu entweichen, daß das
untere Gehäuseteil
durch den Innendruck, der bei Unterbrechung eines hohen Stroms zunimmt, nach
außen
gebogen wird, so daß eine
Verformung des unteren Gehäuseteils
infolge einer Zunahme des Innendrucks verhindert wird, wenn ein
hoher Strom unterbrochen wird. Dadurch kann zugleich verhindert werden,
daß sich
das untere Gehäuseteil
von dem Zwischengehäuseteil
löst. Da
ferner der dünne
Abschnitt gleichzeitig mit der Formung oder dem Gießen des
unteren Gehäuseabschnitts
hergestellt werden kann, können
die Kosten reduziert werden.