DE1942241A1

DE1942241A1 - Schaltungsanordnung zur Fernmeldung des Schaltzustandes von Sicherungen und/oder Betaetigung eines Leistungsschalters

Info

Publication number: DE1942241A1
Application number: DE19691942241
Authority: DE
Inventors: Hans-Josef Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Jean Mueller Elektrotechnische Fabrik GmbH
Current assignee: Jean Mueller Elektrotechnische Fabrik GmbH
Priority date: 1969-08-20
Filing date: 1969-08-20
Publication date: 1971-03-18
Also published as: BE755002A; FR2058394A1; DE1942241B2

Description

JEAiT MÜLLER OI-lG '. '

ELTVILLE / RaSIN P /HZsZfa. f-

Schaltungsanordnung zur Fernmeldung des Schaltzustandes von Sicherungen und/oder Betätigung eines Leistungsschalters ·
(Zusatz zu Patent ... "Patentanmeldung P 15 88 545.7)

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur ii'ernineldung. des Schaltzustandes von Sicherungen und/ oder für die Betätigung eines der Sicherung zugeord- ' neten Leistungsschalters, Schütz oder dergl. mit einem die Sicherung überbrückenden Zweigstromweg für die Beeinflussung einer Anzeigevorrichtung und/oder des Leistungsschalters, wobei der Sicherung eine auf einen lichtelektrischen Wandler einwirkende Glimmlampe parallel geschaltet ist, der lichtelektrische Wandler einen Schaltkreis für die Anzeigeeinrichtung \ma/odev den Leistungsschalter steuert und in Reihe mit der Glimmlampe ein erster Widerstand liegt nach Patent .., (Patentanmeldung P 15 88 545.7).

Es wurde gefunden, daß eine Verbesserung^ einer solchen Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent dadurch erzielt werden kann, daß die Glimmlampe mit einem Pol am netzgeitigen Anschluß der Sicherung liegt, daß der Verbindungspunkt des anderen Pols der Glimmlampe mit dem ersten Widerstand über einen zweiten Widerstand an einen Hilfsspannungsanschluß angeschaltet ist und

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daß vor dem Ansprechen der Sicherung der Spannungsabfall am ersten Widerstand kleiner als die Zündspannung der Glimmlampe ist. - '

Dadurch kann erreicht -werden, daß nach dem Ansprechen der Sicherung und dem Züncien der Cfliinmlampe diese sicher weiterbrennt. Der von dem lichtelektrischen Wandler gesteuerte Schaltkreis, beispielsweise ein Relais, wird dann gehalten und der Schaltzustand gespeichert, ohne dai3 besondere Maßnahmen im Schaltkreis, beispielsweise ein zusätzlicher Haltekontakt des Relais,, erforderlich sind. Außerdem wird erreicht, daß bei geeigneter Dimensionierung der Widerstände die Zündspannung der Glimmlampe nicht mehr kritisch ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in ^: Reihe mit dem ersten Widerstand ein Ruhekontakt eines Relais im Schaltkreis liegt. Dadurch wird nicht nur, wie im Hauptpatent beschrieben, ein nach dem Ansprechen der Sicherung über den Zweigstromweg fließender Strom, der zu einer Gefährdung führen könnte, unterbrochen, sondern es wird außerdem nach dem Ansprechen des Ruhekontaktes jede Beeinflussung des aus der Glimmlampe und dem zweiten Jiderstand bestehenden Stromkreises vermieden.

Bei einem Ein- oder Mehrphasenwechselstromnetz ist der Hilfsspannungsanschluß zweckmäßig der Null-Leiter des

lAÜORJÖiNÄ

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.•etzes.

Bei einer Gruppe von wenigstens zwei Sicherungen für die Leiter eines Hehrphasenv/echselstromnetzes sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß jeder Sicherung eine Glimmlampe zugeordnet ist, und daß alle Glimmlampen auf einen gemeinsamen £otoelektrischen 'i/an dl er einwirken. Dann ist für alle Sicherungen der Gruppe nur ein fotoelektrischer Wandler und nur ein Schaltkreis erforderlich. :iei einem Melirphasenwecliselstromnetz kann als liilfsspannungsanschluß jeder Glimmlampe der Leiter einer anderen Phase oder auch der gemeinsame i.ull-Leiter dienen. Erforderlichenfalls lä^t sich der rlilfsspannungsanscliluß für alle Glimmlai ro cn auch durch einen künstlichen Sternpunkt schaffen.

V/ird im Schaltkreis ein Relais verwendet, εο kann nach einer weiteren Empfehlung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Relaiswicklung in Reihe mit einem Fotowiderstand zwischen den netzseitigen Anschluß der bzw. einer Sicherung und dem Hilfsspamiungsanschluß liegt. Auf diese Ί/eise v/ird der Schaltkreis besonders einfach, da neben dem Fotowiderstand und dem Relais keine weiteren Sauteile erforderlich sind. Außerdem dient die .-lilfsspannung gleichzeitig zur Speisung des Schaltkreises. Zur Vermeidung eines schleichenden Ansprechens des Relais läßt sich in Reihe zu der Relaiswicklung und dem Fotowiderstand eine weitere Glimmlampe schalten, derart, daß diese erst bei durch die erste Glimmlampe beleuchtetem Fotowiderstand zündet. Wenn auch die weitere Glimmlampe 1 0 9 81 ?. I 0 7 8 0

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optisch-auf .'den i'Otowiderstand einwirkt, so unter-, stützt-sie nach dem Zünden die erste Glimmlampe, so daß.der »Strom über den .i/otowidersband sehr schnell ansteigt und das Melais plötzlich und sicher zum-Ansprechen bringt. Darüber hinaus kann dabei die Ijehaltung so ausgelegt sein, daß die Beleuchtung des Fotowiderstandes durch die weitere GlimmUaipe allein ausreicht, um einen" genügenden x-.altestrom für da.s Uelais .fließen zu-lassen. Der Schaltkreis ist dann nach dem Anziehen des Relais unabhängig von der Glimmlampe im Zweigstromweg, so daß auch unter außergewöhnlichen umständen, beispielsweise bei einem Ausfall der Glimmlampe dos Zweigstrom- . . _; weges, die Anzeige gespeichert bleibt.

1-¹Ur die praktische Verwirklichung empfiehlt eine Weiterbildung der Erfindung, daß alle Schaltungselemente eine .Baueinheit bilden, die unter elektri- ." scher iiontalct^abe auf die. Grifflaschen von Un-Sichorun^seinsätzen sufsetzbar ist-und. Anschlüsse für die iiilfssOannun/-; cov/ie die Anzeige vorrichtung und/ ■oder den .Leistungsschalter aufweist. Kine solche" baueinheit läßt sicn nachträglich■ohne; Änderung der bestehenden Installationen auf. vorhandene iLi-Siche-'. rungs eins ätze aufsetzen. Dabei sind keine Sonderausführungen'für dir. .'.icherungseinsätze erforderlici.

/ei einer OruoTvo von .ui-Sicheruii/jon Viird empfohlen, ■ daj3 alle für -cie-"-Grumie"TriarüerlichCii Elemente .der"

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BADORlQiNAL

Schaltungsanordnung eine Baueinheit bilden, die an einem die Sicherungen der C-rup-oe aufnehmenden Sicherun_:~strenner angebracht ist, über diesen mit den Grifflaschen der Sicherungen in Verbindung steht und Anschlüsse für die Anzeigevorrichtung und/oder den Leistungsschalter aufweist. Auch in diesem .Fall sind dann keine aufwendigen Änderungen bestehender Installationen erforderlich. Wenn nach dem Ansprechen eines Sicherungseinsatzes der Trenner geöffnet wird, so kehrt der Schaltkreis automatisch in seine Ruhestellung zurück, da seine Stromversorgung gleichzeitig abgeschaltet wurde. Außerdem erreicht man dann, wenn dem SicherungstrennRr ein Leistungsselbstschaltei" nachgeordnet ist, ein uöchst-■ maß an Betriebssicherheit. Der .Leistungsselbstscnalter kann erst nach dem Auswechseln eines bzw. mehrerer Sicherungseinsätze und auch nur bei geschlossenem Trenner wieder eingeschaltet v/erden.

Nachfolgend wird die "- rfindung an hand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs- . gemäßen Schaltungsanordnung für einen einzelnen Sicherungseinsatz;

Fig. 2 ein AusfUhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für die drei Sicherungen eines Dreiphasennetzes.

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£,ei den"Ausführunnrsbeispiel nach I¹'!;:. 1 überwacht die SGlialtungsaiio-rdnun^; eine i.ii-Sicherunp; 1, die ia iu;-e des Phasenleiters R eines "./echselstroinnetzes liegt. Dabei konnat die mit "Zugang" bezeichnete Seite des Leiters it von der treibenden Spannung,und die rait "Abgang" bezeichnete Seite führt .zu den durch, die' Sicherung 1 geschützten Verbraucher.

Alle in J¹I,,. 1 recn-ts vom Leiter R und der Sicherung 1 ψ dargestellten, im Folgenden noch näher beschriebenen bauteile der ScIialtungsanordrxUn,· sind zu einer baueinheit-■ zusammengefai3t, also in einem gemeinsamen Gehäuse 2 angeordnet, das in i'is. 1 gestrichelt angedeutet ist. Das Göliäuse kann aux die üblichen Grifflaschen des iuji-Sicherungseinsatzes aufgesetzt v;erden, wobei gleichzeitig der elektrische Anschluß an die beiden Pole der Sicherung erfolgt. 3ei den Ausführungsbeispiel sind diese Anschlüsse scheinatisch in Form von Steckverbindungen 3 bzw* 4 dargestellt.

Parallel zur·Sicherung 1 liegt ein Zweigstromweg, der aus der Reihenschaltung einer Glimmlampe 5, eines Relais-rluhekontaktes 6 und eines Widerstandes 7 besteht. Der Verbindüiigspunkt. zwischen der Glimmlampe 5 und dem Paihekontakt 6 ist über einen weiteren Widerstand 8 an einen Gehäuseanschluß 9 angeschaltet, beispielsweise eine Steck- oder Klemmverbindung. Der Anschluß 9 liegt über eine bewegliche Leitung an einer Hilfsspannung, im dargestellten Fall dem Null-Leiter des Wechselstrom^*

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BAD

netzer. Ζλ.'isciien die -Uirchlüßse 3 ιψ·- "' ΐχηΊ in jicihe eine v:eito?rc Glihimlai-ioe .10, ein widerstand 11, ein i'Otov.'iöerst'uicl 12 und clic ^:,/icklun; 13 eines Relais :*e ε ehaltet, dos den Laihekontakt ο ei-th'ilt.

Jirter normalen 3etriebsbedii\;un,ren,'d. h., wenn die Sicheruiif: 1 nic-it an ~ cc ^ rochen hat, zündet. d.ie Glirialampe 5 nicht. Die an ihr stehende 3pannun- wird, wenn man den vergleichsweise kleinen r/pannunjsaciiall an eier Sicherung 1 vernachlässigt, durci die zwischen den Schlüssen 3 und 9 liegende _-.ilfsSpannung: (oeispiels-λ/eise 220 V) und das Spannungsteilerveriiältnis der Widerstände 7 und δ bestimmt. Dieses Verhältnis ist so gewählt, dai3 . eier Spannungsabfall ~ an Viderctand 7 und damit die an der Glimmlampe 5 anlien-e^-de Spannunr; \,^reite*-unterhalb von deren Zündspannung lie rc. Vienn beispielsv/eise der Γ ennwert der Uündspannun_· 150 Y beträgt, die Wid.erstände 7 und S einen "vert von 0,5 h-Olim bzv/. 5 i-i-Oln^i haben und eine „ilfsspaniiunr; von 220 V zwisehen den Anschlüssen 3 und 9 lierrt, so steht an d.er Gliimnlampe 5 eine Spahnun- von etv;a 2U Y. :;.ine Zündung der Glimmlampe ist dann unmöglich:, auch v/enn ihre Zündspannung stark vom i:ennv:ert abweicht.

wie durch die strichpunktierte Linie an-^eceutet, "virkt die Glimmlampe 5 optisch auf c<~ai l/'oto'.viderstand 1." ein iei nicht /;ezünd.eter Glimmlacvoe bleibt der j'otov.'ic"erst and 12 unbeleuchtet und s.eiri.. .-iiderstand :i et sej.n··-

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hoch. Es fließt dann praktisch kein Stromüber die Reihenschaltung der Bauteile 10, 11, 12 und 13, so- daß das Relais 13 im abgefallenen Zustand bleibt, in dem der Ruhekontakt 6 geschlossen ist.

Ein unterhalb der Relaisspule 13 schematisch dargestellter Arbeitskontakt 14 des R.elais meldet den jeweiligen Schaltzustand der Sicherung 1. Zu diesem Zweck ist der Arbeitskontakt 14 über (nicht darge-' stellte) Anschlüsse am Gehäuse 2 und eine Leitung / mit einer zentralen Anzeigestellung verbunden und dort beispielsweise in Reihe mit einer Anzeigelampe geschaltet. Natürlich besteht die Möglichkeit, an Stelle des Arbeitskontaktes einen,Ruhe- oder Wechselkontakt oder auch zusätzliche Kontakte vorzusehen, so daß andere oder weitere Anzeige- oder Schaltfunktionengesteuert werden können.

Wenn die Sicherung 1 auf Grund eines Kurzschlusses oder einer Überlastung anspricht, steigt die Spannung an der Glimmlampe 5 stark an. Nimmt man beispielsweise an, daß der Anschluß 4 nach dem Ansprechen der Sicherung über die angeschalteten Verbraucher am Null-Leiter liegt, so sind die Widerstände 7 und 8 parallel geschaltet,und es steht die volle Hilfsspannung von beispielsweise 220 V . lüper diese Parallelschaltung ander Glimmlampe 5. Diese zündet dann und beleuchtet den Fotowiderstand 12. Dadurch verringert

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sich dessen Widerstand sehr stark* beispielsweise um einige Zehnerpotenzen, so daß nunmehr auch die Glimmlampe 10 zünden kann und der danach über die Relaiswicklung 13 fließende Strom das Relais schlagartig anziehen läßt. Der Widerstand 11 dient der Strombegrenzung,

Bei angezogenem Relais ist der Ruhekontakt 6 geöffnet. Die Glimmlampe 5 brennt über den Widerstand 8 wdter und kann nicht mehr von einer möglicherweise am Anschluß 4 auftretenden Spannung beeinflußt werden. Außerdem kann wegen des geöffneten Ruhekontaktes 6 auch kein Fehlstrom zu den Verbrauchern über den Widerstand 7 fließen. Das Relais Täeibt demgemäß angezogen. Selbst wenn die Glimmlampe 5 nach dem Öffnen des Ruhekontaktes 6 schwächer leuchten sollte oder auf Grund eines Defektes sogar verlöscht, kann das Relais 13 nicht abfallen, weil auch die gezündete Glimmlampe 10 auf den Fotowiderstand 12 optisch einwirkt und dadurch dessen Widerstand auf jeden Fall niedrig bleibt. Der über den Kontakt 14 gemeldete Schaltzustand wird demnach gespeichert. Erst wenn das Gehäuse 2 zum Auswechseln der Sicherung von den Grifflaschen abgezogen wird, verlöschen die beiden Glimmlampen 5, 10 und das Relais kehrt in seinen Ruhezustand zurück. Wach dem Aufsetzen auf einen neuen Sicheruiigseinsatz ist die Anordnung sofort wieder betriebsbereit.

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Falls in besonderen Fällen der Schaltzustand nicht ^ gespeichert werden soll, kann das Gehäuse 2 umgekehrt auf die Grifflaschen gesetzt werden. Dann ist der Anschluß 4 der treibenden Spannung zugeordnete

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zur Überwachung von drei Sicherun^i21, die im Zuge der Leiter R, S, T eines Dreiphasenwechselstromnetzes liegen. Die Sicherungen sind, wie durch das gestrichelte Kästchen 38 angedeutet, in einem Sicherungstrenner bekannter Bauart angeordnet, Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bilden die übrigen Elemente der Schaltungsanordnung eine gemeinsame Baueinheit 22, die auf dem Sicheruriptrenner befestigt ist· Die elektrischen Verbindungen zwischen der Baueinheit 22 und den Sicherungseinsätzen können dann über die Sicherungsaufhängung des Sicherungstrenners erfolgen und fest verdrahtet sein.

Entsprechend Fig. 1 liegt jeder Sicherung 21 ein Zweigstromweg parallel, der eine Glimmlampe 25 und einen Widerstand 27 enthält* Die Aufgabe des Widerstandes 8 in Fig. 1 übernehmen zwei Widerstände28 und ein Widerstand 35, der für einen Abgleich sorgt und die Symmetrie herstellt. Ein gesonderter Hilfsspannungsanschluß ist nicht erforderlieh, weil die Hilfsspanijungen von den jeweils anderen Phasen des ^ geliefert werden.

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Der Sehaltkreis, der allen drei Sicherungen 21 bzw. · Glimmlampen 25 gemeinsam ist, entspricht im Prinzip dem Schaltkreis des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Wiederum sind eine Relaisspule 33, ein Strombegrenzungswiderstand 31, ein Fotowiderstand 32 und eine weitere Glimmlampe 30 in Reihe geschaltet. Als zusätzliches Element des Reihenstromkreises kommt ein weiterer Fotowiderstand 37 hinzu. Außerdem liegt parallel zur Glimmlampe 30 ein Widerstand 36.

Wenn eine der Sicherungen 21 anspricht, zündet die zugeordnete Glimmlampe 25 und beleuchtet den Fotowiderstand 32. Die Schaltung läßt sich so bemessen, daß dann auch die Glimmlampe 30 zündet und durch Beleuchtung des weiteren Fotowiderstandes 37 den Gesamtwiderstand des Reihenstromkreises soweit herabsetzt, daß das Relais 33 anzieht. Sorgt man dafür, daß die Glimmlampe 30 beide Fotowiderstände 32, 37 beleuchtet, so bleibt das Relais 33 unabhängig davon angezogen, ob die ursprünglich gezündete Glimmlampe 25 weiter brennt oder wieder verlöscht. Es kann andererseits auch vorgesehen sein, daß die Glimmlampen 25 optisch auf beide Foto-. widerstände 32, 37 einwirken.

Der Anzeige- oder Meldekontakt ist wiederum nur schematisch als Arbeiläcontakt 34 des Relais 33 dargestellt. Neben einer Anzeige für den Schaltzustand der Sicherungen steuert dieser oder ein weiterer Kontakt einen

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Leis.tungsselbstschalter, der dem oicherungstrenrier na-chcescxialtet ist. Dadurch erfolgt automatisch eine dreiphasige Abschaltung der Verbraucher, wenn eine der Sicherungen anspricht, -ei einem üotor als Vcroraucher ir.'c dann ein Lin- oder Zweiph^senlaui' unterbunden. Außerdem v/irei. ein Höchstmaß an Betriebssicherheit erreicht, well der Leistun^sselbstschalter erst nach ö.ea Ausx^echseln· dos bsvf. dor oicheruriß-seinsätze wieder eingeschaltet v/erden kann. -- " "

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Claims

1. Schaltungsanordnung zur Fernmeldung des Schaltzuetand.es von Sicherungen und/oder für die Betätigung eines der Sicherung zugeordneten Leistungeschaltere, Schütz oder dergl. mit einem die Sicherung überbrückenden Zweigstromweg für die Beeinflussung einer Anzeigevorrichtung und/oder des Leistungssohalters, wobei der Sicherung eine auf einen licht elektrischen Wandler einwirkende Glimmlampe parallel geschaltet ist» der lichtelektrische Wandler einen Schaltkreis für die Anzeigeeinrichtung und/oder den Leistungsschalter steuert und in Reihe mit der Glimmlampe ein erster Widerstand liegt, nach Patent ··· (Patentanmeldung P 15 88 945.7), dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmlampe(5, 25) mit einem Pol am netzseitigen Anschluß der Sicherung (1, 21) liegt» daß der Verbindungspunkt des anderen Pols deytrlimmlampe (5, 25) mit dem ersten widerstand (7» 27) über einen zweiten Widerstand (8, 28)· an einen Hilfsspannungsansohlue (9) angeschaltet ist und daß vor dem Ansprechen der Sicherung der Spannungsabfall am ersten Widerstand kleiner als die Zündspannung der Glimmlampe ist«

2· Schaltungsanordnung nach Aneprueh 1, dadurch fektnnzeichnet, daß in fttht alt des ersten Widerstand (7) «in Ruhekontakt (6) eines Relais (15) i« Schaltkreis liegt.

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3· Schaltungsanordnung nach Anspruch leder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hllfsepaimimgsanechluß (9) der Null-Leiter eines Ein* oder Mehrphaeenwecheelr strosnetzes let.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gruppe von wenigstens zwei Sicherungen (21) für die Leiter (R, S, T) eines Mehrphasenwechselstroimetzee jeder Sicherung (21) eine Gllaalaspe (25) zugeordnet ist, und daß alle Glimnlaapen (23) auf einen geMtnsanien fotoelektrischen Wandler (32) einwirken.

9. Schaltungsanordnung nach einen der vorhergehenden Ansprache mit eines Relais im Schaltkreis, dadurch gekennzeichnet, daß die Relalswioklung (13, 33) in nähe alt einem Fotowiderstand (12, 32) zwischen den netzseitigen Anschluß der bzw« einer Sieherung(i, 21) und des Hilf«epanmmgsanechlu3 (9» S) liegt.

6. Schaltungeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der Relaiswicklung (13» 33) und den Fotowiderstand (12, 32) eine weitere Ölt—-lasp* (10, 30) geschaltet ist, derart, dafl di··· erst bei durch die erste Oliasdaepe (5, 23) beleuchtetem Fotowiderstand (12, 32) zündet.

7· Schalttangsanordnunf naoh A&spruah S₉ dadurch geäcenazeichnet, daß dl· weiter· Oliselaepe (1O₉ 30) eben-

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falls optisch auf den Fotowiderstand (12, 32} einwirkt.

θ. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltungselemente eine Baueinheit (2) bilden, die unter elektrischer Kontaktgabe (3, 4) auf die Grifflaschen von NH~Sicherungseinsätzen (1) aufsetzbar ist und Anschlüsse (9) für die Hilfsspannung sowie die Anzeigevorrichtung und/oder den Leistungsschalter aufweist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltungselemente für die Gruppe von NH-Sicherungen (21) eine Baueinheit (22) bilden» die an einem die Sicherungen (21) der Gruppe aufnehmenden Slcherungstrenner (33) angebracht 1st, über diesen mit den Grifflaschen der Sicherungen in Verbindung steht und Anschlüsse für die Aziztigevorriohtung und/oder dtn Leistungsschalter aufweist.

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