DE2220558A1

DE2220558A1 - Fehlerstromschutzschalter

Info

Publication number: DE2220558A1
Application number: DE19722220558
Authority: DE
Inventors: Reinhard Solleder; Martin Staffen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1972-04-26
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DK134339B; FR2182113A1; CH548682A; DK134339C; AT323276B; DE2220558C3; FR2182113B1; ES414051A1; JPS5335256B2; IT983970B; DE2220558B2; JPS4954868A

Description

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, der Primärwicklungen zum Anschluß in einen zu überwachenden Stromkreis und eine mit der Erregerwicklung eines auf ein Schaltsohloß für eine Schalteinrichtung einwirkenden Auslösemagneten verbundene Sekundärwicklung aufweist, und mit einem Taster, der einen ortsfesten und einen beweglichen Kontaktteil aufweist und mit dem ein PrüfStromkreis zwischen dem Ausgangsanschluß einer Primärwicklung und dem Eingangsanschluß einer anderen Primärwicklung schließbar ist.

Der Taster dient zur Kontrolle der Funktionstüchtigkeit des Fehlerstromschutzschalters. Dieser Fehlerstromschutzschalter ist funktionstüchtig, wenn er beim Betätigen des Tasters und Schließen des PrüfStromkreises auslöst. Sicherheitsvorschriften fordern für den geöffneten Taster eine Spannungsfestigkeit, die in der Größenordnung von 6 bis 8 kV Stoßspannung liegt. Diese relativ hohe Spannungsfestigkeit erfordert einen sehr großen Abstand der Kontaktfläche des ortsfesten Kontaktteiles von der Kontaktfläche des beweglichen Kontaktteiles des Tasters und damit einen langen Tastenweg. Da sich die Taste des Tasters in der Regel gemeinsam mit dem Handbetätigungsorgan des Schaltschlosses an der Oberseite des Schaltergehäuses befindet, wird durch den großen Tastenweg eine erhebliche Bauhöhe des Schaltergehäuses bewirkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bauhöhe des Schaltergehäuses bei unverändert hoher Spannungsfestigkeit des Tasters zu verringern.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Fehlerstromschutzschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß daduroh gekennzeichnet, daß das bewegliche Ende eines flachen, biegsamen und elastischen Isolierstoffschenkeis, der mit seinem anderen Ende auf einer Seite der Verbindungslinie zwischen den Kontaktflächen der beiden Kontaktteile des Tasters gehaltert ist und der diesen Kontaktflächen fläohig gegenüberliegt, vorzugsweise mit Abstand von der Kontaktflache des ortsfesten Kontaktteiles im Zwischenraum zwisohen den beiden Kontaktflächen angeordnet ist.

Durch das bewegliche Ende des Isolierstoffschenkels im Zwischenraum zwischen den Kontaktflächen der beiden Kontaktteile des Tasters ist die elektrische Schlagweite zwischen den beiden Kontaktflächen, die für die Spannungsfestigkeit des Tasters maßgeblich ist, umgelenkt. Man erzielt daher eine große elektrische Schlagweite und damit große Spannungsfestigkeit bei verringertem Tastenweg. Der Isolierstoffschenkel kann beim Betätigen des Tasters entweder durch eine Zusatzeinrichtung um eine zur Verbindungslinie zwischen den beiden Kontaktflächen parallele Achse oder durch das bewegliche Kontaktteil um eine zur Verbindungslinie zwischen den beiden Kontaktflächen senkrechte Achse zur Seite bewegt werden. Dadurch ist eine einwandfreie Berührung zwischen dem ortsfesten und dem beweglichen Kontaktteil des Tasters gewährleistet.

Günstigerweise kann ein weiterer flacher, biegsamer und elastischer Isolierstoffschenkel auf der anderen Seite der Verbindungslinie zwischen den Kontaktflächen der beiden Kontaktteile diesen Kontaktflächen flächig gegenüberliegend gehaltert sein. Das bewegliche Ende dieses weiteren Isolierstoffschenkels ist im Zwischenraum zwischen den beiden Kontaktflächen vorzugsweise mit Abstand von der Kontaktfläche des ortsfesten Kontaktteiles angeordnet und überlappt,dort das bewegliche Ende des anderen Isolierstoffschenkeis. Hierdurch wird eine besonders lange Z-förmige Umlenkung der

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elektrischen Schlagweite zwischen den beiden Kontaktteilen des Tasters erzielt.

Die Montage der Isolierstoffschenkel gestaltet sich besonders einfach, wenn diese beiden Isolierstoffschenkel günstigerweise von einem TJ-förmigen Isolierstoffstreifen gebildet sind, dessen Schenkel an den freien Enden aufeinander zugebogen sind und dessen Steg unter dem ortsfesten Kontaktteil des Tasters gehaltert ist.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung näher erläutert:

In Fig. 1 ist schematisch ein Fehlerstromschutzschalter dargestellt.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht des geöffneten Tasters eines

Fehlerstromschutzschalters gemäß der Erfindung, Fig. 3 die Seitenansicht des geschlossenen Tasters.

Der Fehlerstromschutzschalter 21 nach Fig. 1 weist einen Summenstromwandler mit einem geschlossenen Magnetkern 22 auf, der zwei Primärwicklungen, die aus zwei durch den Magnetkern 22 geführten Leitungen 23 und 24 bestehen, und eine auf dem Magnetkern 22 sitzende Sekundärwicklung 25 hat. Die Sekundärwicklung 25 ist an die Erregerwicklung 27a eines als Auslöser für ein Schaltschloß 26 dienenden Haltemagneten 27 angeschlossen. Das Schaltschloß 26 ist über eine Schaltstange 28 mechanisch mit drei Schaltkontakten 29 gekoppelt. Jeweils einer dieser Schaltkontakte 29 liegt in den beiden Leitungen 23 und 24· Der dritte der Schaltkontakte 29 ist mit einem Kontaktteil vor dem Kontaktteil, das der Leitung 23 zugeordnet ist, am Eingang, also auf der Netzseite, der aus der Leitung 23 bestehenden Primärwicklung angeschlossen, während das zweite Kontaktteil über einen Vorsohaltwiderstand 32 und den einen Schließer darstellenden Taster 33 mit dem Ausgang, also der Verbraucherseite, der aus einer Leitung 24 bestehenden zweiten Primärwicklung des Summenstromwandlers verbunden ist. Die drei Schaltkontakte 29 sind in Fig. 1

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durch Betätigen des zum Schaltschloß 26 gehörenden Handbetätigungsorgans 34 geschlossen.

Über die Leitungen 23 und 24 ist ein mit einem geerdeten Metallgehäuse 30 versehener Verbraucher 31 an einem Phasenleiter und dem geerdeten Nulleiter eines Netzes angeschlossen. Im Normalfall fließt genau so viel Strom durch die Leitung 24 vom Verbraucher 31 zum Netz zurück wie vom Netz durch die Leitung 23 zum Verbraucher 31 fließt. In der Sekundärwicklung 25 des Summenstromwandlers wird daher keine Spannung induziert. Liegt hingegen im Verbraucher ein Gehäuseschluß vor, so fließt ein Teil des über die Leitung 23 dem Verbraucher vom Netz zugeführten Stromes, nämlich der Fehlerstrom, über das geerdete Gehäuse 30 zum Netz zurück, d.h. der über die Leitung 24 vom Verbraucher zum Netz zurückfließende Strom ist geringer als der über die Leitung 23 zum Verbraucher 31 hinfließende Strom. Das Gleichgewicht der den Summenstromwandler durchfließenden Ströme ist also gestört, und in der Sekundärwicklung 25 wird eine Spannung induziert. Diese in der Sekundärwicklung 25 induzierte Spannung bewirkt, daß der Anker des Haltemagnten freigegeben wird, so daß das Schaltschloß 26 entklinkt und die Schaltkontakte 29 geöffnet werden. Das Fließen eines Fehlerstromes kann zum Prüfen der Funktibnstüchtigkeit des Fehlerstromschutzschalters 21 auch durch Schließen des Tasters 33 simuliert werden.

Der Taster 33 eines erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters weist, wie Fig. 2 zeigt, einen beweglichen Kontaktteil 35 und einen ortsfesten Kontaktteil 36 auf. Der bewegliche Kontaktteil 35 besteht aus einem langgestreckten, flachen, annähernd V-förmig gebogenen, federnden Metallstreifen, der mit einem Ende an einem Halteteil 37 eines aus Isolierstoff bestehenden Basisteiles 38 verspannt ist. Das Basisteil 38 befindet sich innerhalb des Schaltergehäuses, von dessen Oberseite ein Ausschnitt 39 in Fig. 2 dargestellt ist. Der ortsfeste Kontaktteil 36 des Tasters besteht aus einem bügeiförmigen Metallstreifen, der am

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Basisteil 38 festgeklammert ist. Ein flacher, U-förmiger Isolierstoffstreifen 40 ist mit seinem Steg zwischen dem ortsfesten Kontaktteil 36 und dem Basisteil 38 gelagert und durch das ortsfeste Kontaktteil 36 gehaltert. Die Schenkel 40a und 40b dieses U-förmigen Isolierstoffstreifens 40, welcher beispielsweise aus einer 0,2 mm dioken Folie aus Triazetatzellulose besteht, sind an ihren freien Enden aufeinander zu gebogen und überlappen eich im Zwischenraum zwischen der Kontaktfläohe 35a am frei bewegbaren Ende dee beweglichen Kontaktteiles 35 und der Kontaktfläche 36a des ortsfesten Kontaktteiles 36. Die freien Enden beider Schenkel 40a und 40b liegen den Kontaktflächen 35a und 36a der beiden Kontaktteile 35 bzw. 36 flächig gegenüber. Die sich überlappenden freien Enden der Schenkel 40a und 40b lenken die elektrische Schlagweite zwischen den beiden Kontaktflächen 35a und 36a Z-förmig und und erhöhen dadurch die Spannungsfestigkeit des geöffneten Tasters nach Pig. 2, so daß die Sehalterbauhöhe erheblich geringer sein kann.

Zum Betätigen des Tasters nach Fig. 2 wird die durch den Oberteil 39 des Schaltergehäuses geführte Taste 41 mit dem frei bewegbaren Ende des beweglichen Kontaktteiles 35 auf den ortsfesten Kontaktteil 36 zu bewegt. Die sich gegenüber der Kontaktfläche 36a des ortsfesten Kontäktteiles 36 befindliche Kontaktfläche 35a des beweglichen Kontaktteils 35 spreizt die sich ursprünglich überlappenden freien Enden der Schenkel 40a und 40b des Isolierstoffstreifens 40 auseinander und berührt schließlich, wie Fig. 3 zeigt, ungehindert die Kontaktfläche 36a des ortsfesten Kontaktteiles 36. Günstigerweise ist das frei bewegbare Ende des beweglichen Kon^aktteiles 35 gegenüber dem freien Ende des Schenkels 40b des IsolierstoffStreifens 40 mit einer Führungsnase 35b für.den Schenkel 40b versehen, der sich auf der dem Halteteil 37 gegenüberliegenden Seite der Verbindungslinie zwischen den beiden Kontaktflächen 35a und 36a befindet.

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Wird die Taste 4a in Pig. 3 wieder freigegeben, so schnellt das frei bewegbare Ende des elastischen,beweglichen Kontaktteiles 35 wieder zurück in die in Fig. 2 dargestellte Lage. Die Schenkel 40a und 40b des Streifens 40 aus elastischem
Isolierstoff schnellen ebenfalls in die in Fig. 2 dargestellte Lage zurück, in der sie sich im Zwischenraum
zwischen der Kontaktfläohe 35a und dem ortsfesten Kontaktteil 36 überlappen und eine Z-förmige Umlenkung der elektrischen Sohlagweite zwischen den Kontaktflächen 35a und 36a
bewirken.

3 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

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Patentansprüche

M.^Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, ^"-"aer Primärwicklungen zum Anschluß in einen zu überwachenden Stromkreis und eine mit der Erregerwicklung eines auf ein Schaltschloß für eine Schalteinrichtung einwirkenden Auslösemagneten verbundene Sekundärwicklung aufweist, und mit einem Taster, der einen ortsfesten und einen beweglichen Kontaktteil aufweist und mit dem ein Prüfstromkreis zwischen dem Ausgangsanschluß einer Primärwicklung und dem Eingangsanschluß einer anderen Primärwicklung schließbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ende eines flachen, biegsamen und elastischen Isolierstoffschenkels (40a), der mit seinem anderen Ende auf einer Seite der Verbindungslinie zwischen den Kontaktflächen (35a) und (36a) der beiden Kontaktteile (35) und (36) flächig . gegenüberliegt, vorzugsweise mit Abstand von der Kontaktflache (36a) des ortsfesten Kontaktteiles (36) im Zwischenraum zwischen den beiden Kontaktflächen (35a)und (36a) angeordnet ist.
2. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer flacher, biegsamer und elastischer Isolierstoffschenkel (40b) auf der anderen Seite der Verbindungslinie zwischen den Kontaktflächen (35a) und (36a) der beiden Kontaktteile (35) und (36) diesen Kontaktflächen flächig gegenüberliegend gehaltert ist und daß das bewegliche Ende dieses weiteren Isolierstoffschenkels im Zwischenraum zwischen den beiden Kontaktflächen (35a) und (36a) vorzugsweise mit Abstand von der Kontaktfläche (36a) des ortsfesten Kontaktteiles (36) angeordnet ist und dort das bewegliche Ende des anderen Isolierstoffschenkeis (40a) überlappt.

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3· Fehlerstromschutzschalter naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierstoffsehenkel (40a, 40b) von einem U-fÖrmigen Isolieretoffstreifen (40) gebildet sind, dessen Schenkel an den freien Enden aufeinander zn gebogen sind und dessen Steg unter dem ortsfesten Kontaktteil (36) des Tasters gehaltert ist.

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