DE19538389A1

DE19538389A1 - Elektrischer Hauptschalter mit einem Sperrmechanismus und Schalterzusatzmodulen für eine mehrpolige Aufbauweise des Hauptschalters

Info

Publication number: DE19538389A1
Application number: DE1995138389
Authority: DE
Inventors: Juergen Friedrich
Original assignee: Schupa Elektro & Co KG GmbH
Current assignee: SCHUPA GMBH, 58579 SCHALKSMUEHLE, DE
Priority date: 1995-10-14
Filing date: 1995-10-14
Publication date: 1997-04-17
Anticipated expiration: 2015-10-15
Also published as: DE19538389C2

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Hauptschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem DE-GM 93 12 954.8 ist ein elektrischer Hauptschalter der gattungsbildenden Art bekannt. Die bekannte Ausführungs form ist als Kompaktgerät für eine dreipolige Abschaltung konstruiert und weist hierfür einen Verriegelungsmechanis mus auf, der mit einem Handschaltknopf zusammenarbeitet. Dabei wird der Handschaltknopf in den beiden möglichen Schaltstellungen EIN/AUS vollständig überdeckt, jedoch ohne den Verriegelungsmechanismus zu beeinflussen. Die Verriegelung selbst ist neben der Schaltknopfüberdeckung an gebracht und kann jederzeit mit einem Spezialwerkzeug be dient werden, wodurch die Verriegelung bzw. Entriegelung des Hauptschalters bzw. der AUS/EIN-Schaltung der Schalt kontakte bewirkt wird. Der bekannte Hauptschalter in seiner dreipoligen Ausführung läßt indessen nur die Schaltaus führung zu. Für eine vierpolige Abschaltung wäre bereits ein zweiter Kontaktschalter erforderlich, was unwirtschaftlich wäre, ebenso verhält es sich, wenn eine einpolige Ab schaltung in Frage käme.

Ein anderer Hauptschalter mit Verriegelung durch ein Bügelschloß ist aus dem DE-GM 92 07 644.0 bekannt. Auch hier ist die erforderliche Sperreinrichtung entsprechend der EVU Auflage frei zugänglich, um mit einem Spezialwerkzeug die Schaltkontakte in die AUS-Stellung zu schalten, ohne daß es eines Ausschließens des Bügelschlosses bedarf.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, folgende Forderungen für einen Haupt schalter zu erfüllen:

1. Die EIN/AUS-Stellung muß mittels eines Bügelschlosses verschließbar sein.
2. Der Hauptschalter muß mittels eines Spezialwerkzeuges der Elektro-Versorgungs-Unternehmen in eine EIN/AUS- Stellung freischaltbar und verriegelbar sein.
3. Der mittels eines Bügelschlosses in eine EIN/AUS- Stellung gesicherter Hauptschalter muß mit dem Spezial werkzeug der Elektro-Versorgungs-Unternehmen ausschaltbar und sperrbar sein.
4. Der Hauptschalter muß an den Eingangsklemmen eine Klemm abdeckung aufweisen, die im gesperrten Zustand die Zu gänglichkeit an den Eingangsklemmen verhindert.
5. Die Öffnung im Hauptschalter für das Spezialwerkzeug muß plombierbar sein.
6. Die Öffnung im Hauptschalter für das Spezialwerkzeug muß für andere Werkzeuge unzugänglich sein.
7. Der Hauptschalter soll ausgangsseitig über zusätzliche Klemmstellen verfügen.
8. Der einpolige Hauptschalter in Modulbauweise soll mittels zusätzlicher Module als mehrpoliger Hauptschalter auf baubar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem im kennzeich nenden Teil der Ansprüche 1 bis 5 angegebenen Merkmalen gelöst.

Anhand der Zeichnungsfiguren werden nachfolgend die Er findung sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Hauptschalter in Modulbauweise als Reiheneinbaugerät;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1, teilweise geschnit ten mit funktionsübertragenden Teilen für den Anschluß von Schalterzusatzmodulen;

Fig. 3 die Abwicklung der Steuerkurve der Sperrkappen schlüssel-Aufnahme.

In den verschiedenen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, werden die geschlossenen Kontaktnieten 26 des Hauptschalters durch Drehung der Sperrkappenschlüssel- Aufnahme 10 mittels eines Spezialschlüssels 15 über die Steuerkurve 17 der Sperrkappenschlüssel-Aufnahme 10 und den Sperrschieberzapfen 16 des Sperrschiebers 9 direkt über die Druckstege 27 (Fig. 2) des Sperrschiebers 9 und dem beweglichen Schaltkontakt 1 sicher geöffnet. Dabei schiebt sich innerhalb des Hauptschalter-Moduls 33 die Abdeckung 4 gleichzeitig über die Schraubenschächte 20 der Eingangs klemmen und verhindert wirkungsvoll die Betätigung dieser Klemmstellen 25. Außerdem gibt der Sperrschieber 9 einen Freiheitsgrad der Lagerstelle 18 von der Schaltknopfsperre 5 frei. Die Zugfeder 6 nutzt diesen entstandenen Freiheitsgrad aus und läßt eine mit Bügelschloß 14 ausgerüstete Schalt knopfsperre 5 wirkungslos werden. Parallel zu diesem Vorgang wird die Wirkung der Schenkelfeder 2, die zur Endlagen fixierung der mittels Schiene 23 verbundenen Schaltknöpfe 8 dient, über den Entlastungssteg 29 des Sperrschiebers 9 aufgehoben. Die Schaltknöpfe 8 sind freigeschaltet worden; d. h., sie können im verriegelten Zustand bewegt werden, ohne den Stromkreis zu schließen. Die Drehfeder 7 kann nun den freigeschalteten Schaltknopf 8 des Hauptschalter- Moduls 33 oder die freigeschalteten Schaltknöpfe 8 der Zusatzmodule 34 über die Schiene 23 in eine definierte AUS-Stellung zurückziehen. Der Vorgang der Verriegelung des Hauptschalter-Moduls 33 oder in Verbindung mit Zusatz modulen 34 ist damit beendet. Durch Zurückdrehung der Sperrkappenschlüssel-Aufnahme 10 in die Ausgangsstellung - Aufhebung der Sperrstellung - werden die oben beschriebenen Funktionen wieder aufgehoben, ausgenommen die erreichte AUS-Stellung des Schaltknopfes 8 bzw. der Schaltknöpfe 8 entsprechend einem Hauptschalter-Modul 33 bzw. in Verbindung mit Zusatzmodulen 34. Die Ausschaltstellung des Schalt knopfes bzw. der Schaltknöpfe 8 bekommt mit der Aufhebung der Sperrstellung den Charakter ihrer normalen AUS-Stellung zurück. Zur Verdeutlichung der Erfindung soll diese noch anhand der Steuerkurve 17 in Fig. 3 in ihrer Wirkungsweise näher erläutert werden. Wie daraus ersichtlich, prägt die Steuerkurve 17 durch ihre spezifische Charakteristik den Öffnungs- und Bewegungsvorgang der Kontaktniete 26 des Schaltkontaktes 1 wie folgt. Die durch den Spezialschlüssel erzeugte Drehung der Sperrkappenschlüssel-Aufnahme 10 wird in eine direkte definierte Hubbewegung des Sperrschiebers 9 umgesetzt. Diese kraftschlüssige Bewegungsumwandlung wird einfach durch die Steuerkurve 17 der Sperrkappenschlüssel- Aufnahme 10 in Verbindung mit den Sperrschieberzapfen 16 des Sperrschiebers 9 maschinenbaumäßig erreicht. Im Normal betrieb des Hauptschalter-Moduls 33 oder in Verbindung mit Zusatzmodulen 34 lagert der Sperrschieberzapfen 16 in einer gesicherten Lage der Steuerkurve 17 entsprechend dem Ab wicklungsbereich 0° bis 35° in Fig. 3. Diese Lagesicherung wird mit der Rastung 21 erzeugt. Die Druckstege 27 befinden sich zu diesem Zeitpunkt in ausreichend großem Abstand und zwar in größerem Abstand als der Durchdruckweg von Schaltkontakt 1 über den beweglichen Teil des Schaltkon taktes 1 ist. Im 70° bis 105°-Bereich der Abwicklung der Steuerkurve 17 liegt die Öffnungsphase der Kontaktniete 26. Dieser Kurvenanstieg wurde besonders steil gewählt, weil die von der Drehgeschwindigkeit der Sperrkappenschlüssel- Aufnahme 10 abhängige Kontaktöffnungsgeschwindigkeit nicht verzögert werden soll. Außerdem wurde dadurch der ungün stigste Fall eines ständig stehenden kleinen Trennspaltes zwischen den Kontaktnieten 26 - z. B. bei Abbruch des Einsatzes von Spezialschlüssel wegen falscher Bedienung - vermieden, denn die Gegenkräfte der Druckfedern 13 bewirken sofort wieder das sichere Schließen der Kontaktnieten 26. Die Sperrkappenschlüssel-Aufnahme 10 wird in diesem Moment durch die Druckfederkräfte um einen entsprechenden Betrag zurückgedreht. Die Steuerkurve 17 hat im Bereich von 105° bis 150° eine gewisse Parkstellung. Ein Nachgreifen am Spezialschlüssel zur Vollendung des Sperrvorganges kann in aller Ruhe geschehen, ohne daß die nun schon ca. halb geöff neten Kontaktnieten 26 nachteilig beeinflußt werden. Der dann folgende flache Abfall der Steuerkurve 150° bis 300° ist so gewählt, daß die ständig wachsenden Federkräfte der Druckfedern 13 das Drehen der Sperrkappenschlüssel-Aufnahme 10 nicht weiter erschweren. Die Rastung 22 der Steuerkurve signalisiert durch geräuschvolles klicken die Beendigung des Sperrvorganges und stabilisiert diese Endlage des Sperrschieberzapfens 16 in der Steuerkurve 17 zuverlässig. Die komplette Parallelübertragung der Sperrfunktionen vom Hauptmodul 33 auf die benachbarten Modulschaltwerke 34 geschieht über Schlitze durch die inneren Gehäusetrennwände, wobei die funktionsübertragenden Teile wie die Abdeckung 4 bzw. die Druckstege 27 des Sperrschiebers 9 entsprechend modulbedingt verlängert sind. Die einzelnen Module 33, 34 werden in bekannter Weise mit Rohrnieten zusammengefügt, wobei die Module mit angespritzten Fangnocken 11 unter einander vorher arretiert wurden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wurde für die zuverlässige Sperrung von modularen Ausschaltern mit Quasischnelleinschaltung eine zusätzliche, übergeordnete, abhängige Handbetätigung-Spezialwerkzeug von EVU- in Modulbauweise gefunden, die neben der bekannten abhängigen Handbetätigung (Schaltknopf) solcher Ausschalter im gleichen Gehäuse untergebracht wurde.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung eines Hauptschalters in Gestalt eines Hauptmoduls 33 mit anmontierbaren Zusatz modulen 34 für eine 2 polige, 3 polige oder 4 polige Haupt schalterausführung ergeben sich eine ganze Reihe von Vor teilen, wie sie nachfolgend noch aufgeführt sind. So sind die Zusatzteile, die für eine mehrpolige Ausführung er forderlich sind nur im Hauptmodul 33 zu montieren. Die Montage dieser Teile ist einfach durchzuführen. Desweiteren ist die einfache Handhabung der Verriegelung mit einem Spezialwerkzeug der EVU′s gesichert, weil die beiden End stellungen des Spezialwerkzeuges in Rastung 21 und 22 gemäß Fig. 3 zu spüren sind. Außerdem wurde die Angabe der Dreh richtungen und die Größe des Drehwinkels 360° entsprechend der Abwicklung in Fig. 3 neben der plombierbaren Sperr kappenschlüssel-Aufnahme 28 auf das Gehäuse 3, 12 aufge bracht. Ferner erfolgt die direkte Trennung der Kontaktnie ten 26 der Schaltkontakte 1 beim Verriegelungsvorgang mit Hilfe des Spezialwerkzeuges über die Steuerkurve 17 der Sperrkappenschlüssel-Aufnahme 10 und dem Sperrschieber 9 mit Zapfen 16. Diese eigenständige Kontakttrennung ist zuver lässig, denn auch leicht verschweißte Kontakte können aufge brochen werden. Weiterhin ist die Verriegelung mit dem Spezialwerkzeug auch dann wie gefordert möglich, wenn der Hauptschalter mit einem Vorhängeschloß blockiert ist. Der Schaltknopf 8 kann im verriegelten Zustand bewegt werden, ohne den Stromkreis zu schließen. Dieser Zustand wird als Freischaltung des Schaltknopfes bezeichnet. Ferner ist die Abdeckung 4 der Eingangsklemmen vollständig im Schalter gehäuse 3, 12 eingegliedert. Im verriegelten Zustand ist die aktive Stellung der Abdeckung 4 nur in den eingangsseitigen Bohrungsöffnungen der Anschlußschrauben 24 zu erkennen. Darüber hinaus verfügt der Hauptschalter sowohl als Einzelmodul als auch mehrpolig ausgangsseitig über Doppelstockklemmen für mehrere Leitungen. Wie schon zuvor erwähnt, kann die Spezialwerkzeugöffnung 28 ohne weiteres mit einem Plombierdraht gegen unbefugtes Nutzen gesichert werden. Schließlich bietet die erfindungsgemäße Ausführung noch die Möglichkeit, durch Weglassen des Sperrmechanismus das Reiheneinbaugerät als einfachen Ausschalter zu verwenden.

Bezugszeichenliste

1 Schaltkontakt
2 Schenkelfeder
3 Gehäuse/Wand
4 Abdeckung
5 Schaltknopfsperre
6 Zugfeder
7 Drehfeder
8 Schaltknopf
9 Sperrschieber
10 Sperrkappenschlüssel-Aufnahme (SKS)
11 Fangnocken
12 Gehäusedeckel/Wand
13 Druckfedern
14 Bügelschloß
15 Spezialwerkzeug (Sperrkappenschlüssel)
16 Sperrschieberzapfen von 9
17 Steuerkurve von 10
18 Lagerstelle von 5
19 Kulisse von 9
20 Schraubenschacht von 3 und 12
21 Rastung (Fig. 3) von 17
22 Rastung (Fig. 3) von 17
23 Schiene
24 Anschlußschraube
25 Klemmstelle (eingangsseitig)
26 Kontaktniete von 1
27 Druckstege von 9
28 plombierbare Sperrkappenschlüssel-Öffnung
29 Entlastungssteg von 9
30 Zapfen von 10
31 Klemmstelle (ausgangsseitig)
32 Klemmstelle (ausgangsseitig)
33 Hauptschalter-Modul
34 Zusatzmodule

Claims

1. Hauptschalter-Modul aus einem Reiheneinbaugehäuse mit der Option für eine mehrpolige Aufbauweise, einen Schaltmechanismus zur Phasentrennung, sowie mit einem Bügelschloß zum Abschließen des EIN/AUS- Schaltknopfes und mit einem Sperrmechanismus für die Unterbrechung der Stromzufuhr mittels eines Spezialwerkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß für eine mehrpolige Aufbauweise des Hauptschalters zu einer Baueinheit das Hauptmodul (33), in dem der Sperrmechanismus eingegliedert ist, hierfür entsprechend verlängerte funktionsübertragende Teile (4, 27, 23) aufweist, womit weitere Zusatzmodule (34) absperrbar sind.

2. Hauptschalter-Modul nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sperrmechanismus mit einer Sperrkappenschlüssel-Aufnahme (10), versehen ist, in die ein Sperrschieber (9) mit einem Sperr schieberzapfen (16) eingreift, daß der Sperr schieber (9) über eine Kulisse (19), der eine Abdeckung (4) steuert, über Druckstege (27) einen Schaltkontakt (1) betätigt, wobei die Kontakt nieten (26) getrennt werden, außerdem gibt der Sperrschieber (9) einen Freiheitsgrad der Lager stelle (18) von der Schaltknopfsperre (5) frei, ferner nutzt eine Zugfeder (6) zwischen Schalt knopfsperre (5) und Sperrschieber (9) diesen Freiheitsgrad der Lagerstelle (18) aus und läßt eine mit Bügelschloß (14) ausgerüstete Schaltknopf sperre (5) wirkungslos werden, parallel hier zu wird die Wirkung der Schenkelfeder (2) die zur Endlagenfixierung der schienenverbundenen Schalt knöpfe (8, 23) dient, über den Entlastungssteg (29) des Sperrschiebers (9) aufgehoben, damit ist der Schaltknopf (8) freigeschaltet und seine Drehfeder (7) stellt den Schaltknopf (8) in die Ausstellung, beim Zurückdrehen des Sperrmechanismus in die Ausgangsstellung werden die oben beschriebenen Funktionen aufgehoben, außer der erreichten Aus stellung des Schaltknopfes (8).

3. Hauptschalter-Modul nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugang zur Sperrkappenschlüssel-Aufnahme (10) mit Plom bierdrahtbohrungen an der SKS-Öffnung (28) versehen ist.

4. Hauptschalter-Modul nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Spezialwerk zeug (15) mit Zapfenaufnahme der Hauptschalter in der SKS-Aufnahme (10) mit einem Zapfen (30) versehen ist.

5. Hauptschalter-Modul nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ausgangsseitig des Haupt moduls und jedes weiteren Zusatzmoduls zwei Klemmstellen (31, 32) vorgesehen sind.

6. Hauptschalter-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenschächte (20) der Eingangsklemmen mittels einer Abdeckung (4) unterhalb der Gehäusewand (3, 12) während des Sperr vorganges mittels Spezialwerkzeug (15) wirkungsvoll gegen unbefugten Zugriff zugestellt werden.