DE1105970B

DE1105970B - Residual current circuit breaker for switch and counter panel installation

Info

Publication number: DE1105970B
Application number: DEB55056A
Authority: DE
Inventors: Robert Boshof; Alfred Eppinger
Original assignee: Busch Jaeger Durener Metallwerke AG
Current assignee: Lebronze Alloys Germany GmbH
Priority date: 1959-10-05
Filing date: 1959-10-05
Publication date: 1961-05-04

Description

Fehlerstromschutzschalter für Schalt- und Zählertafeleinbau Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter für Schalt- und Zählertafeleinbau mit T-förmigem, auf Installationsselbstschalter abgestimmtem Seitenprofil und mit direkt oder indirekt durch den Fehlerstrom gesteuertem Schaltgerät (kniehebelgesteuerter Schalter, Schaltschütz) und mit den Fehlerstrom erfassenden Mitteln (Summenstromwandler, gegebenenfalls mit Verstärkergliedern und Hilfsrelais).Residual current circuit breaker for switchboard and meter panel installation The invention relates to a residual current circuit breaker for switch and meter panel installation with a T-shaped, Side profile matched to automatic installation switches and with direct or indirect by the fault current controlled switching device (toggle-controlled switch, contactor) and with the means for detecting the fault current (summation current transformer, if necessary with amplifier elements and auxiliary relays).

Bei einem bekannten Fehlerstromschutzschalter dieser Art besitzt der vom Schaltergehäuse eingeschlossene Raum in seinem Seitenprofil von der Boden- bis zur Stirnfläche eine gleichbleibende Breite. Die Anschlußklemmen sind in seitlich dem Gehäuseunterteil angeformten Lagern angeordnet. Die untere Hälfte des Schalters ist als Schaltraum ausgebildet, während über diesem in Nebeneinanderanordnung Kniehebelsprungwerk, Fehlerstromspule und Summenstromwandler angeordnet sind. Der maximale Durchmesser des Summenstromwandlers ist durch die Gerätebreite bestimmt, während für seine Länge nur weniger als ein Drittel der gesamten Gerätelänge zur Verfügung steht. Da die Größe des Summenstromwandlers in direkter Beziehung zu seiner Sekundärleistung steht, muß das Schaltgerät zur Erzielung der erforderlichen Ansprechempfindlichkeit entweder über einen sehr empfindlichen Auslösemechanismus oder über eine Verstärkungseinrichtung für die Ausgangsleitung des Summenstromwandlers verfügen, wodurch das Gerät wesentlich verteuert und störanfälliger wird.In a known residual current circuit breaker of this type has the space enclosed by the switch housing in its side profile from the floor to a constant width to the face. The terminals are in the side the housing base formed bearings arranged. The lower half of the switch is designed as a control room, while above this, in side-by-side arrangement, toggle jump mechanism, Residual current coil and summation current transformer are arranged. The maximum diameter of the summation current transformer is determined by the device width, while for its length only less than a third of the entire length of the device is available. Since the The size of the summation current transformer is directly related to its secondary power, the switching device must either to achieve the required sensitivity via a very sensitive trigger mechanism or via a reinforcement device for the output line of the summation current transformer, which makes the device essential becomes more expensive and more prone to failure.

Bei einem anderen bekannten Fehlerstromschutzschalter ist die Anpassung des Seitenprofils auf Installationsselbstschalter durch einen baukastenmäßigen Geräteaufbau erreicht. Als Bausteine dienen drei in Reihenbauweise aneinandergereihte Installationsselbstschalter, die durch zwei weitere seitliche angefügte Baueinheiten mit gleichem Seitenprofil ergänzt sind, von denen eine aus einem gehäuseumschlossenen Summenstromwandler und die andere aus einem gehäuseumschlossenen Auslösemechanismus besteht. Der Auslösemechanismus greift über ein Gestänge in die V erklinkungsmechanismen der drei Installationsselbstschalter ein. Das Gerät ist sehr aufwendig und schließt eine Serienanwendung aus. Seine Länge beträgt bei der Ausführung für dreipolige Abschaltung das Fünffache eines Installationsselbstschalters und bei der Ausführung mit zusätzlicher Abschaltmöglichkeit des Nulleiters das Sechsfache. Die Verwendung dieses Geräts ist nur dann gerechtfertigt, wenn durch einen Schutzschalter gleichzeitig Berührungs- und Überstromschutz gewährt werden sollen.In another known residual current circuit breaker, the adaptation is of the side profile on automatic installation switch by means of a modular device structure achieved. Three installation switches, lined up in a row, serve as modules, that by two additional structural units attached at the side with the same side profile are supplemented, one of which consists of an enclosed summation current transformer and the other consists of an enclosed trigger mechanism. The trigger mechanism engages the locking mechanisms of the three installation switches via a linkage a. The device is very complex and cannot be used in series. Its length in the version for three-pole disconnection is five times that of an installation circuit breaker and six times as much for the version with an additional switch-off option for the neutral conductor. The use of this device is justified only if through a circuit breaker Contact protection and overcurrent protection are to be guaranteed at the same time.

Durch vorliegende Erfindung ist unter Ausschaltung dieser Nachteile und unter Einhaltung kleinster Baumaße ein weitaus wirtschaftlicheres und betriebssichereres Gerät geschaffen. Die Erfindung besteht darin, daß der die den Fehlerstrom erfassenden Mittel umschließende und an seinen Seitenwänden die Anschlußklemmen tragende T-Querbalken unter Einhaltung eines genügenden Isolationsabstandes zwischen den Anschlußklemmen und einer gemeinsamen Tafelabdeckplatte bis unter die Abdeckplatte reicht und im T-Längsbalken ein unter Verzicht auf Geräteanschlußklemmen ausgebildetes Schaltgerät und darüberliegend das Kniehebelsprungwerk, eine Fehlerstromspule sowie eine Prüfvorrichtung angeordnet sind.The present invention eliminates these disadvantages and while maintaining the smallest dimensions, a far more economical and operationally reliable one Device created. The invention consists in that the detecting the fault current Means enclosing and on its side walls, the terminals carrying T-crossbeams while maintaining a sufficient isolation distance between the connection terminals and a common panel cover plate extends under the cover plate and in T-longitudinal beam is a switching device designed without device connection terminals and above it the toggle jump mechanism, a fault current coil and a test device are arranged.

Durch diese Maßnahmen ist Platz für einen sehr großen Summenstromwandler geschaffen. Entsprechend der daraus resultierenden hohen Sekundärleistung des Wandlers besitzt das Gerät eine große Ansprechempfindlichkeit, selbst bei direkter Auslösung und normalem Kniehebelsprungw erk.These measures provide space for a very large summation current transformer created. Corresponding to the resulting high secondary power of the converter the device has a high sensitivity, even with direct triggering and normal toggle jump w ork.

Es ist zwar schon bekanntgeworden, bei einem Fehlerstromschutzschalter den Summenstromwandler unterhalb des Schaltgeräts unterzubringen. Dabei handelt es sich aber um Geräte mit quaderförmigem und von der Befestigungsebene bis zur Gerätestirnwand gleichbleibendem Querschnitt. Bei solchen Geräten ist genügend Platz zur willkürlichen gegenseitigen Anordnung des Summenstromwandlers und des Schaltgeräts vorhanden. Sie sind aber wegen ihrer Größe und dem rechteckigen Seitenprofil nicht dazu geeignet, in Reihenbauweise mit Installationsselbstschaltern aufgebaut zu werden.It has already become known in the case of a residual current circuit breaker to accommodate the summation current transformer below the switching device. It acts But it is devices with a cuboid and from the mounting level to the Device front wall with constant cross-section. There is enough space with such devices for arbitrary mutual arrangement of the summation current transformer and the switching device available. But they are not because of their size and the rectangular side profile suitable to be built in series with installation switches.

Nach weiterer Erfindung kann der Summenstromwandler wahlweise parallel oder senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen oder senkrecht zum Geräteboden ausgerichtet sein. Es ist zweckmäßig, ihn durch besondere Formgebung (rechteckig, oval an den im T-Ouerbalken zur Verfügung stehenden Raum gut anzupassen.According to a further invention, the summation current transformer can optionally be parallel or aligned perpendicular to the rows of terminals or perpendicular to the bottom of the device be. It is expedient to specialize in him Shape (rectangular, oval to adapt well to the space available in the T-crossbar.

Die Gesamthöhe des Schalters kann dadurch in gewissen Grenzen vermindert werden, daß schiebergesteuerte Kontaktsätze vorgesehen sind.The total height of the switch can thereby be reduced within certain limits that slide-controlled contact sets are provided.

Zur preßtechnischen Vereinfachung der Gehäuseteile und einer zweckmäßigen Lagerung der Geräteanschlußklemm°n wird der obere Bereich des T-Querbalkens von der bis auf die Geräteanschlußklemmen reichenden Abdeckhaube mit umschlossen.To simplify the housing parts in terms of compression technology and an expedient Storage of the device connection terminal is the upper area of the T-crossbar from the cover that extends up to the device connection terminals.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen geführten Schnitt durch das Gerät (Draufsicht auf die Stirnseite des Summenstromwandlers), Fig.2 eine senkrecht zu Fig.l verlaufende Seitenansicht des Geräts (vordere Gehäusewand weggeschnitten), Fig. 3 eine Draufsicht auf die Prüfvorrichtung, Fig. 4 eine Draufsicht auf das abgedeckte Gerät nach den Fig. 1 bis 3, Fig. 5 einen zu dsn Anschlußklemmenreihen geführten Schnitt durch einen Fehlerstromschutzschalter mit senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen ausgerichtetem Summ°nstromwandler, Fig.6 eine senkrecht zu Fig.5 verlaufende Seitenansicht des Geräts bei weggeschnittener vorderer Gehäusewand, Fig. 7 einen senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen verlaufenden Schnitt des Sockelbereichs des Fehlerstromschutzschalters mit senkrecht zum Geräteboden ausgerichtetem Summenstromwandler und Fig.8 eine Draufsicht nach Fig.7 bei seitlich angesetztem Installationsselbstschalter.In the drawing are some embodiments according to the invention shown. It shows Fig. 1 a perpendicular to the terminal rows Section through the device (top view of the front side of the summation current transformer), 2 shows a side view of the device running perpendicular to FIG cut away), Fig. 3 is a plan view of the test device, Fig. 4 is a plan view on the covered device according to FIGS. 1 to 3, Fig. 5 a row of terminals to dsn Guided section through a residual current circuit breaker with perpendicular to the rows of terminals aligned summation current transformer, FIG. 6 a side view running perpendicular to FIG. 5 of the device with the front housing wall cut away, Fig. 7 a perpendicular to the section of the base area of the residual current circuit breaker running along the rows of terminals with the summation current transformer aligned perpendicular to the device base and Fig. 8 a top view according to Fig. 7 with the installation switch attached to the side.

Wie zunächst aus Fig.l des ersten Austührungsbeispiels (Fig. 1 bis 4) zu ersehen ist, besitzt das vom. Sockel 1 und der Abdeckhaube 2 eingeschlossene Gerät senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen einenT-förmigen Querschnitt. Im T-Querbalken 3a ist der als Hohlzylinder ausgebildete Summenstromwandler 4 untergebracht und in Richtung der Anschlußklemmenreihen ausgerichtet. Im T-Längsbalken 3b sind im unteren Bereich die vom Schieber Sec gesteuerten Kontaktsätze 5b angeordnet und lagern auf einer Kontaktsockelplatte 5c. Im oberen Bereich des T-Längsbalkens 3b befinden sich in Hintereinanderanordnung das Kniehebelsprungwerk 6, die Fehlerstromspule 7 (mit Auslöseanker 7a) und die Prüfvorrichtung 8, von deren Isolierstoffplatten der Prüfwiderstand 8a umschlossen ist. Das Bedienungsglied 6a des Kniehebelsprungwerks und die Prüftaste 8b der Prüfvorrichtung durchdringen die Stirnwand 2a der Abdeckhaube 2. Die Anfänge der Wandlerwicklungen 4a sind an den Zuleitungsklemmen 9a angeschlossen und die Enden an den Schaltkontakten. Von diesen führen Verbindungsleitungen 10 zu den Anschlußklemmmen 9b. Mit der Prüfvorrichtung 8 wird der @Viderstand Sec durch die Verbindungsleitungen 8c, 8d parallel zu einer Wandlerwzcklung geschaltet, wodurch künstlich ein Fehlerstrom hervorgerufen wird.As initially shown in Fig.l of the first Ausührungsbeispieles (Fig. 1 to 4) can be seen, has the from. Base 1 and the cover 2 included Device has a T-shaped cross-section perpendicular to the rows of terminals. In the T-bar 3a, the summation current transformer 4, designed as a hollow cylinder, is accommodated and aligned in the direction of the rows of terminals. In the T-longitudinal beam 3b are im The contact sets 5b controlled by the slider Sec are arranged in the lower area and store on a contact base plate 5c. In the upper area of the T-bar 3b the toggle lever mechanism 6, the fault current coil are located in series 7 (with trip anchor 7a) and the test device 8, of their insulating plates the test resistor 8a is enclosed. The operating member 6a of the toggle lever mechanism and the test button 8b of the test device penetrate the end wall 2a of the cover hood 2. The beginnings of the converter windings 4a are connected to the lead terminals 9a and the ends at the switch contacts. Connecting lines 10 lead from these to the connection terminals 9b. With the test device 8, the @Viderstand Sec the connecting lines 8c, 8d connected in parallel to a converter winding, whereby artificially a fault current is produced.

Die Höhe H des T-Querbalkens ist so gewählt, daß dieser bei mit Installationsselbstschaltern in Reihenbauweise auf Schalt- oder Zählertafehi aufgebauten Fehlerstromschutzschaltern bis unter die gemeinsame Tafelabdeckung 11 reicht. Die Anschlußkontakte 9a, 9b befinden sich so weit unterhalb der Oberkanten 2b des T-Querbalkens, daß das Maß x zwischen Oberkante-Anschlußklemmen 9rc, 9b und der gemeinsamen Tafelabdeckung 11 einen genügenden Isolationsabstand darstellt. Aus Gründen dieser Klemmenanordnung wird der obere Bereich des T-Querbalkens 3a von der Abdecl.1-1-haube 2 mit umschlossen, so daß die Anschlußklemmen 9a, 9b zwischen der Abdeckhaube 2 und dem Isolierstoffsockel 1 lagern. Die Abdeckhaube 2 ist zu diesem Zweck in ihrem unteren Bereich stufenförmig erweitert.The height H of the T-crossbar is chosen so that it extends under the common panel cover 11 in the case of residual current circuit breakers built in series with automatic installation switches on switch panels or meter panels. The connection contacts 9a, 9b are so far below the upper edges 2b of the T-crossbar that the dimension x between the upper edge connection terminals 9rc, 9b and the common panel cover 11 represents a sufficient insulation distance. For reasons of this clamp arrangement, the upper area of the T-crossbar 3a is enclosed by the cover 1-1 hood 2, so that the terminals 9a, 9b are located between the cover hood 2 and the insulating base 1. For this purpose, the cover hood 2 is widened in steps in its lower area.

Die Breite B des T-Längsbalkens (s. Fig. 3 und 4) entspricht der entsprechenden Breite, und die Länge L (s. Fig. 2 und 4) beträgt ein Vielfaches (Zweifaches) der entsprechenden Längeines Installationsselbstschalters.The width B of the T-bar (see Fig. 3 and 4) corresponds to the corresponding one Width, and the length L (see Fig. 2 and 4) is a multiple (twice) of corresponding length of an installation circuit breaker.

Der Fehlerstromschutzschalter nach den Fig. 5 und 6 unterscheidet sich dadurch von dem des ersten Ausführungsbeispiels, daß der Summenstromwandler 20 senkrecht zu den .9nschhißklemmenreihen ausgerichtet ist. Da das Maß K (größte Breite des T-Querbalkens) gegenüber dem entsprechenden Maß eines Installationsselbstschalters in gewissen Grenzen vergrößert sein kann, ohne daß dadurch die Möglichkeit der Reihenbauweise mit Installationsselbstschaltern verlorengeht, kann der senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen ausgerichtete Summenstromwandler 20 verhältnismäßig lang ausgebildet sein und bekommt dadurch einen geringeren Durchmesser. Er ragt dadurch nicht mehr mit seiner Peripherie in den Raum des T-Längsbalkens 21 a hinein. Somit kann die Breite B1 des T-Längsbalkens gegenüber dem Gerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel verringert und an Installationsselbstschalter kleinster Baumaße angepaßt werden. Im übrigen braucht der Summenstromwandler 20 nicht unbedingt die Form eines Hohlzylinders aufzuweisen, sondern kann z. B. oval ausgebildet sein (Fig. 6), wodurch eine bessere Anpassung an den vom T-Querbalken 21a eingeschlossenen Raum erreicht ist. Im unteren Bereich des T-Längsbalkens 21b befinden sich wieder die Kontaktmittel 22 und darüber in Nebeneinanderanordnung das Kniehebelsprungwerk23, die Fehlerstromspule 24 und die Prüfvorrichtung 25.The residual current circuit breaker according to FIGS. 5 and 6 differs from that of the first exemplary embodiment in that the summation current transformer 20 is oriented perpendicular to the rows of terminals. Since the dimension K (largest width of the T-crossbar) can be increased within certain limits compared to the corresponding dimension of an installation circuit breaker without losing the possibility of series construction with installation circuit breakers, the summation current transformer 20, which is aligned perpendicular to the rows of terminals, can be made relatively long and This gives it a smaller diameter. As a result, its periphery no longer protrudes into the space of the T-longitudinal beam 21 a. Thus, the width B1 of the T-longitudinal beam can be reduced compared to the device according to the first exemplary embodiment and adapted to the smallest structural dimensions for self-contained installation switches. In addition, the summation current transformer 20 does not necessarily need to have the shape of a hollow cylinder, but can, for. B. oval (Fig. 6), whereby a better adaptation to the space enclosed by the T-crossbar 21a is achieved. The contact means 22 are again located in the lower region of the T-longitudinal beam 21b and above them the toggle lever mechanism 23, the fault current coil 24 and the test device 25 in a side-by-side arrangement.

Bei dem Fehlerstromschutzschalter nach den Fig.7 und 8 ist der Summenstromwandler 30 senkrecht zum Geräteboden 31 im T-Querbalken 32 angeordnet. Er besitzt zur besseren räumlichen Anpassung eine annähernd quadratische Form.In the residual current circuit breaker according to FIGS. 7 and 8, the summation current transformer is 30 arranged perpendicular to the device base 31 in the T-crossbar 32. He owns for the better spatial adaptation an almost square shape.

In Fig. 8 ist ein Installationsselbstschalter 40 seitlich an den Fehlerstromschutzschalter angesetzt. Es ist zu ersehen, daß der T-Längsbalken 40a des Installationsselbstschalters in seiner Breite dem T-Längsbalken 33 des Fehlerstromschutzschalters entspricht und außerdem die Länge L1 des Fehlerstromschutzschalters das Zweifache der Länge 1i des Installationsselbstschalters beträgt.In Fig. 8, an installation circuit breaker 40 is on the side of the residual current circuit breaker scheduled. It can be seen that the T-bar 40a of the installation circuit breaker corresponds in width to the T-longitudinal bar 33 of the residual current circuit breaker and also the length L1 of the residual current circuit breaker twice the length 1i of the installation circuit breaker.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Residual current circuit breaker for switch and meter panel installation with a T-shaped side profile tailored to the installation self-switch and with a switching device controlled directly or indirectly by the fault current (toggle-controlled switch, contactor) and with means for detecting the fault current (summation current transformer, if necessary with amplifier elements and auxiliary relays) , characterized in that the T-crossbars (3a, 21a, 32) surrounding the means (4, 20, 30) which detect the fault current and which carry the connection terminals (9a, 9b) on its side walls, while maintaining a sufficient insulation distance between the connection terminals ( 9 a, 9 b) and a common panel cover plate (11) extends below the cover plate (11) and in the T-longitudinal beam (3 b, 21b, 33) a switching device (5, 22), which is designed without device connection terminals, and overlying the toggle spring mechanism (6, 23), a fault current coil (7, 24) and a test device (8, 25) angeo are rdnet.

2. Residual current circuit breaker according to claim 1, characterized in that the summation current transformer (4, 20, 30) either in parallel (Fig. 1 to 4) or vertically (Fig. 5 and 6) to the rows of terminals or perpendicular to the bottom of the device (Fig. 7 and 8) is aligned.

3. Residual current circuit breaker according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the summation current transformer (4, 20, 30) has a special shape, rectangular (Fig. 8), oval (Fig. 6), or in a similar way to the one in the T-crossbar available space is adapted.

4. Residual current circuit breaker according to claim 1 to 3, characterized in that to reduce the total height of the switch the switching device has contact sets controlled by a slide.

5. Residual current circuit breaker according to claim 1 to 4, characterized in that the upper region of the T-crossbar (3a, 21a, 32) is enclosed by a cover (2) extending up to the device connection terminals (9a, 9b). Considered publications: German Auslegeschriften No. 1056 248, 1063 259, 065517.