DE2403840A1

DE2403840A1 - Stromkreisunterbrecher mit ausloeseeinrichtung

Info

Publication number: DE2403840A1
Application number: DE2403840A
Authority: DE
Inventors: Alfred E Maier; Alan B Shimp
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1973-01-30
Filing date: 1974-01-28
Publication date: 1974-08-01
Also published as: DE2403840C2; BE810343A; IT1005743B; US3826951A; DE7402743U; JPS545505B2; GB1456452A; ES422729A1; ZA74166B; GB1456451A; FR2215694A1; CA1003879A; AU6449474A; FR2215694B1; AR201568A1; BR7400510D0; JPS49105174A

Description

DiPL-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9 2 4 U O O 4 U

Düsseldorf, 25. Jan. 1974

,Westinghouse Electric Corporation
pittsburgh, Pennsylvania, V. St. A.

Stromkreisunterbrecher mit Auslöseeinrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Stromkreisunterbrecher, insbesondere auf Stromkreisunterbrecher mit einer Auslöseeinrichtung, für die der Stromwert einstellbar ist, bei dem die Auslösung erfolgen soll.

Automatische Stromkreisunterbrecher werden üblicherweise in der Fabrik so eingestellt bzw. geeicht, daß sie in Abhängigkeit von vorgegebenen Überlast- oder Fehlerströmen auslösen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, den Strom-Abschaltwert eines Stromkreisunterbrechers auch im praktischen Einsatz leicht zu ändern und die verhindert, daß der Stromkreisunterbrecher manuell geschlossen wird, ehe eine einmal eingeleitete Abschaltstrom-Einstellung abgeschlossen worden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Stromkreisunterbrecher mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten und mit Kontakten zum öffnen und Schließen eines elektrischen Stromkreises versehenen Stromkreisunterbrecher-Anordnung, einem freigebbaren Mechanismus, einer manuell betätigbaren Einrichtung, die nur dann zum öffnen

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und Schließen der Kontakte manuell betätigbar ist, wenn der freigebbare Mechanismus sich in einer verriegelten Stellung befindet, einer automatisch in Abhängigkeit von überlaststrom-Zuständen oberhalb eines vorgegebenen Wertes arbeitenden Auslöseeinrichtung für die Freigabe des freigebbaren Mechanismus, so daß der freigebbare Mechanismus sich automatisch aus der verriegelten Stellung in eine ausgelöste Stellung bewegt, um die Kontakte zu öffnen, wobei die manuell betätigbare Einrichtung betätigbar ist, um den freigebbaren Mechanismus nach Freigabe des freigebbaren Mechanismus von der ausgelösten Stellung in die verriegelte Stellung zu überführen, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung eine von außen zugängliche austauschbare, lösbar an dem Gehäuse angebrachte Anordnung zur Einstellung des Auslösewertes des Stromkreisunterbrechers sowie eine Sperreinrichtung aufweist, um den freigebbaren Mechanismus automatisch in der ausgelösten Stellung zu halten, wenn die austauschbare Einstell-Anordnung von dem Gehäuse gelöst wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in teilweise weggebrochener Darstellung eine Seitenansicht einer Mittelpoleinheit eines dreipoligen Stromkreisunterbrechers entsprechend einem Längsschnitt durch Fig. 2 längs der Linie I-I;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Stromkreisunterbrecher der Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht zur Veranschaulichung bestimmter Teile in einer Stellung, die sie beim Lösen der Einstell-Anordnung annehmen;

Fig. 4 in teilweise weggebrochener Darstellung einen Querschnitt durch Fig. 1 längs der Linie IV-IV;

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Fig. 5 in etwas vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt ähnlich Fig. 4, der die Lage bestimmter Teile erkennen läßt, wenn die Einstell-Anordnung gelöst bzw. entfernt worden ist;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die steckbare Einstell-Anordnung der Fig. 1, 4 bzw. 5;

Fig. 7 einen Querschnitt durch Fig. 6 längs der Linie VII-VII;

Fig. 8 schematisch ein Schaltbild der in Verbindung mit dem Stromkreisunterbrecher der Fig. 1 und 2 verwendeten Halbleiterschaltung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine austauschbare Einstell-Anordnung mit veränderlichem Widerstand; und

Fig. 10 einen Querschnitt durch Fig. 9 längs der Linie X-X.

Im einzelnen zeigen Fig. 1 und 2 einen dreipoligen Stromkreisunterbrecher 5 mit geformtem oder gepreßtem Isoliergehäuse. Der Stromkreisunterbrecher 5 weist ein Isoliergehäuse mit einer gepreßten oder geformten Grundplatte 11 aus Isoliermaterial und eine gepreßte oder geformte Abdeckung 13 auf, die ebenfalls aus Isoliermaterial besteht. Geeignete Isolier-Sperrwände (nicht dargestellt) unterteilen das Gehäuse 11, 13 im Inneren in drei Kammern, die die drei Poleinheiten des Stromkreisunterbrechers in bekannter Weise aufnehmen. In jeder Poleinheit sind^ffnungen in der Grundplatte 11 in Nähe der gegenüberliegenden Enden des Isoliergehäuses zwei Anschlußklemmen 15 und 17 vorgesehen, um den Stromkreisunterbrecher an einen elektrischen Stromkreis anschließen zu können.

In jeder der drei Poleinheitkammern des Stromkreisunterbrechers befinden sich zwei Leiter 21 und 23, die in geeigneter Weise an der Grundplatte 11 befestigt sind. Die Anschlußklemme 15 ist an der ebenen Unterseite des Leiters 21 befestigt. An der Frontseite des Leiters 21 ist ein stationärer Kontakt 25 starr befestigt. An der Grundplatte 11 ist ein starrer Hauptleiter 27 befestigt, der an

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seinem einen Ende mit dem Leiter 23 verbunden ist. Die andere Anschlußklemme 17 ist mit der ebenen Unterseite des Hauptleiters 27 verbunden.

Ein einzelner, mit gespeicherter Energie arbeitender Betätigungsmechanismus 29 für die Schaltung aller drei Poleinheiten ist in der Mittelpoleinheitkammer des Stromkreisunterbrechers angeordnet. Zusätzlich zu dem stationären Kontakt 25 sind an dem Leiter 21 ein stationärer Kontakt 31 und an dem Leiter 23 eine stationäre Kontaktfläche 33 in jeder Poleinheit des Stromkreisunterbrechers angebracht. Der Betätigungsmechanismus 29 ist so betätigbar, daß eine allgemein mit 35 bezeichnete bewegliche Kontaktanordnung zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegt wird. Die bewegliche Kontaktanordnung 35, die eine an sich bekannte Bauart hat, weist mehrere überbrückende Haupt-Kontaktarme 37 und einen lichtbogenbildenden Kontaktarm 39 auf. Jeder der überbrückenden Haupt-Kontaktarme 37 weist eine Kontaktfläche 41, die mit der stationären Kontaktfläche 33 zusammenwirkt, sowie einen Kontakt 43 auf, der mit dem Kontakt zusammenwirkt. Der lichtbogenbildende Kontaktarm 39 weist einen Kontakt 45 auf, der mit dem stationären Kontakt 25 zusammenwirkt. Die Kontaktanordnung 35 ist auf einem Kontaktträger 47 abgestützt, der schwenkbar um einen Schwenkzapfen 49 gelagert ist. Ein starrer Isolier-Ankerstift 51 erstreckt sich über alle drei Poleinheiten und ist mit den drei Kontaktträgern 47 gekoppelt, so daß die drei Kontaktträger 47 gemeinsam zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt werden. Der Kontaktträger 47 der Mittelpoleinheit ist mittels eines Schwenkzapfens 55 schwenkbar mit einer unteren Knebel-Lasche 53 verbunden. Die untere Knebel-Lasche 53 ist mittels eines Schwenkzapfens 59 mit einer oberen Knebel-Lasche 57 schwenkbar verbunden. Die obere Knebel-Lasche 57 ist mittels eines Schwenkzapfens 63 schwenkbar mit einem freigebbaren Auslöseelement 61 verbunden. Das freigebbare Auslöseelement 61 ist an seinem einen Ende um einen Schwenkzapfen 65 schwenkbar gelagert. An seinem anderen Ende ist das freigebbare Auslöseelement 61 mittels einer Verriegelungsvorrichtung 67 verriegelt. Ein in seinem Querschnitt etwa einem umgekehrten U entsprechender Betätigungshebel 69 ist mittels der inneren Enden

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seiner Schenkel schwenkbar an zwei feststehenden Stiften 71 befestigt. Zugfedern 73 sind mit ihren unteren Ende an den Schwenkzapfen 59 angeschlossen, während die oberen Enden der Zugfedern 73 mit dem Joch des Betätigungshebels 69 verbunden sind. Mit dem vorderen Ende des Betätigungshebels 69 ist ein Bedienungsgriff 75 verbunden, der einen Knebel 77, der durch eine öffnung 79 in der Vorderseite der Abdeckung 13 ragt, sowie einen Mantelkörper 81 aufweist, der die öffnung 79 in allen Lagen des Bedienungsgriffs 75 im wesentlichen abschließt. In jeder Poleinheit ist eine BogenlöScheinrichtung 85 mit einer Mehrzahl im wesentlichen ü-förmiger Magnetplatten 87., die mit Abständen übereinander gestapelt abgestützt sind, vorgesehen, um Lichtbogen zu löschen, die sich bei Öffnungsbetätigungen in bekannter Weise zwischen den Kontakten 25, 45 ausgebildet haben können.

In jeder Poleinheit ist der lichtbogenerzeugende Kontaktarm 39 elektrisch mit dem Leiter -23 über einen flexiblen Leiter 89 verbunden. In der geschlossenen Stellung der Kontakte verläuft der Stromkreis durch jede Poleinheit von der Anschlußklemme 17 durch den Hauptleiter 27, den Leiter 23, die bewegliche Kontaktanordnung 35 und den Leiter 21 zu der anderen Anschlußklemme 15. Die überbrückenden Haupt-Kontaktarme 37 führen den Hauptteil des Stroms in der geschlossenen Stellung der Kontakte, und der Strompfad durch diese Kontaktarme verläuft von den Kontaktflächen 33 über die Kontaktflächen 41, die überbrückenden Haupt-Kontaktarme 37 sowie die Kontaktflächen 43 zu dem Kontakt 31. Während des öffnungsVorgangs kommt es zunächst zu einer Trennung der Kontaktflächen 43, 31, worauf der Strom von dem Leiter 23 über den flexiblen Leiter 89, den lichtbogenerzeugenden Kontaktarm 39, den Kontakt 45 sowie den Kontakt 25 geführt wird. Wenn die lichtbogenbildenden Kontakte 25 und 45 sich voneinander trennen, wird dazwischen ein Lichtbogen ausgebildet, der in der Bogenlöscheinrichtung 85 gelöscht wird.

Der Stromkreisunterbrecher ist in Fig. 1 in der geöffneten Stellung gezeigt, wobei das freigebbare Auslöseelement 61 in der gezeigten verriegelten Stellung mittels der Verriegelungsvorrichtung 67 verriegelt ist. Um den Stromkreisunterbrecher zu schließen,.

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wird der Knebel 77 in Uhrzeigerrichtung aus der "Aus"- oder geöffneten Stellung in die "Ein"- oder geschlossene Stellung bewegt, so daß der Betätigungshebel 69 in Uhrzeigerrichtung um den Stift 71 verschwenkt wird. Während dieser Bewegung werden die Zugfedern 73 über ihren Totpunkt hinaus bewegt, so daß die Knebel-Laschen 53, 57 sich aufrichten und dabei die bewegliche Kontaktanordnung 35 einer Mittelpoleinheit in Uhrzeigerrichtung um den Schwenkzapfen 49 in die geschlossene Stellung verschwenken. Da die drei Kontaktträger 47 zur gleichzeitigen Bewegung mittels des Ankerstifts 51 zusammengeschlossen sind, sorgt diese Bewegung dafür, daß zugleich alle drei beweglichen Kontaktanordnungen in die geschlossene Stellung gelangen. Wenn der Stromkreisunterbecher manuell geöffnet werden soll, so wird der Knebel 77 entgegen Uhrzeigerrichtung in die "Aus"-Stellung bewegt, wie sie mit Fig. 1 veranschaulicht ist. Dadurch werden die Zugfedern 73 erneut über den Totpunkt hinweg bewegt, so daß die Knebel-Laschen 53, 57 wieder zusammenklappen und die Kontaktanordnung 35 in die geöffnete Stellung nach Fig. 1 bewegen. Jeder der Kontaktträger 47 und jede der beweglichen Kontaktanordnungen 35 bewegt sich um den zugehörigen Schwenkzapfen 49, wobei alle Kontaktträger und beweglichen Kontaktanordnungen sich zwischen ihrer geöffneten und ihrer geschlossenen Stellung um eine gemeinsame Achse bewegen.

Wenn der Stromkreisunterbrecher sich in der geschlossenen Stellung befindet und in einer der drei Poleinheiten ein überläststrom auftritt, so wird das freigebbare Auslöseelement 61 freigegeben, wie das nachstehend erläutert wird, um automatisch für eine Auslösung des Stromkreisunterbrechers in den offenen Zustand zu sorgen. Nach Freigabe des freigebbaren Auslöseelements 61 verdrehen die sich in ihrem vorgespannten Zustand befindlichen Zugfedern 73 das Auslöseelement 61 im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 65, so daß die Laschen 53, 57 einklappen und dadurch die drei Kontaktträger 47 und die beweglichen Kontaktanordnungen 35 in bekannter Weise in die geöffnete Stellung bewegen. Nach der Auslösebewegung des Stromkreisunterbrechers wird der Knebel 77 in eine Zwischenstellung zwischen der "Aus"- und der "Ein"-Stellung bewegt, um für ein optische Anzeige zu sorgen, daß eine Auslösung des Stromkreisunter-

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brechers in den geöffneten Zustand stattgefunden hat.

Nach einem Auslösevorgang ist es notwendig, den Stromkreisunterbrecher-Mechanismus rückzusetzen und erneut zu verriegeln, ehe die Kontakte geschlossen werden können. Das Rücksetzen und Verriegeln erfolgt durch Bewegung des Knebels 77 in eine Stellung hinter bzw. vorbei an der "Aus"-Stellung. Während dieser Bewegung greift ein an dem Betätigungshebel 69 angebrachter Stift 91 an einer Schulter 93 des freigebbaren Auslöseelements 61 an, so daß das Auslöseelement 61 nach abwärts in eine Stellung bewegt wird, in der es.zu einer erneuten Verriegelung der Verriegelungsvorrichtung kommt, wie das nachstehend beschrieben wird. Nach der erneuten Verriegelung der Verriegelungsvorrichtung 67 wird das freigebbare Auslöseelement 61 erneut in die Stellung entsprechend Fig. 1 zurückgeführt und dort verriegelt, wenn die Bedienungsperson den Knebel 77 freigibt. Danach kann der Stromkreisunterbrecher in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben betätigt werden.

Wie mit Fig. 3 veranschaulicht, weist die Verriegelungsvorrichtung 67 ein im wesentlichen ü-förmiges Stützelement 97 auf, das an dem Hauptleiter 27 der Mittenpoleinheit und an der Grundplatte 11 mittels Schrauben 99 befestigt ist. Ein erstes Verriegelungsglied 101 ist schwenkbar an einem Schwenkzapfen 103 befestigt, der zwischen den gegenüberliegenden Wangen des Stützelements 97 festgelegt ist. Dieses erste Verriegelungsglied 101 weist zwei im Abstand voneinander angeordnete Schenkel 105 und ein diese Schenkel 105 verbindendes Joch 107 auf. Ein erster Walzenkörper 109 ist zwischen den Schenkeln 105 auf einem Stift 111 gelagert, der an den im Abstand voneinander angeordneten Schenkeln 105 befestigt ist. Auf dem Stift 111 sitzen auf den Außenseiten der Schenkel 105 zwei weitere Walzenkörper 113. Eine Torsionsfeder 115 spannt das erste Verriegelungsglied 101 in Gegenuhrzeigerrichtung um den Schwenkzapfen 103 herum vor. Die Verriegelungsvorrichtung 67 weist außerdem ein allgemein mit 117 bezeichnetes zweites Verriegelungsglied auf. Dieses zweite Verriegelungsglied 117 hat zwei im Abstand voneinander angeordnete Schenkel 119 und ein sich dazwischen erstreckendes Joch 121. Zwei im Abstand voneinander angeordnete Stifte 123

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(Fig. 1, 3) sind an den seitlichen Wangen des Stützelements 97 befestigt, und die Schenkel 119 sind schwenkbar an den Stiften 123 befestigt, so daß das Verriegelungsglied 117 um die Stifte 123 schwenkbar gelagert ist. Die gegenüberliegenden Schenkel 119 des Verriegelungsglieds 117 sind mit Einschnitten 127 versehen, um die zweiten Walzenkörper 113 aufzunehmen, wie das nachstehend beschrieben wird. Die Verriegelungsvorrichtung 67 weist außerdem ein allgemein mit 131 bezeichnetes drittes Verriegelungsglied auf, welches das zweite Verriegelungsglied 117 in der verriegelten Stellung nach Fig. 1 verriegelt. Das dritte Verriegelungsglied 131 hat einen in Abwärtsrichtung verlaufenden Arm 133 mit einem darin vorgesehenen Fenster 135 (Fig. 3) sowie einen im wesentlichen horizontalen Arm 137. Das dritte Verriegelungsglied 131 ist an einer Stützplatte 139 um eine zu der Zeichenebene der Fig. 3 normale Achse, wie sie allgemein mit 141 bezeichnet ist, schwenkbar gelagert. Das Joch 121 des zweiten Verriegelungsgliedes 117 ist mit einem kleinen Vorsprung 145 versehen, der auf einem Absatz in dem Fenster 135 aufruht, um das zweite Verriegelungsglied in der verriegelten Stellung der Fig. 1 zu verriegeln.

Die Verriegelungsvorrichtung 67 wird automatisch nach dem Auftreten von Überlaststrom-Zuständen mittels eines allgemein mit 147 bezeichneten magnetischen Auslöse-Betätigungsgliedes entriegelt. Das Auslöse-Betätigungsglied 147 hat einen Ankerstift 150, der in seiner unwirksamen Stellung durch eine magnetische Einrichtung gehalten und dabei in Richtung auf die ausgefahrene bzw. Betätigungsstellung mittels einer Feder vorgespannt ist. Der Ankerstift 150 hat ein Schulterteil 149 und einen Vorsprung 151, der sich während Auslösevorgängen durch eine öffnung 152 in dem dritten Verriegelungsglied 131 erstreckt. Eine allgemein mit 153 bezeichnete Schaltplatte (Fig. 1), die die Bauteile einer statischen Auslöseschaltung, wie sie etwa mit Fig. 8 gezeigt ist, enthält, ist in Nähe der Vorderseite des Stromkreisunterbrechers befestigt. In jeder Poleinheit umgibt ein allgemein mit 155 (Fig. 1) bezeichneter erster Stromwandler den zugeordneten Hauptleiter 27. Nach dem Auftreten eines Überlaststroms in einer der Poleinheiten erfaßt der zugeordnete Stromwandler 155 den Überlaststrom und erregt einen

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zugeordneten zweiten Transformator (nicht gezeigt), so daß dieser über die statische Schaltplatte 153 dahingehend wirksam wird, daß das magnetische Auslöse-Betätigungsglied 147 gepulst und damit der Ankerstift 15O freigegeben wird, so daß dieser unter Federeinwirkung von seiner Ausgangsstellung entsprechend Fig. 1 in seine ausgefahrene Betätigungs- oder Auslöse-Stellung überführt wird. Dadurch wird eine Verschiebung des dritten Verriegelungsgliedes 131 um die Achse 141 im Gegenuhrzeigersinn und damit ein Auslösevorgang des Stromkreisbrechers in nachstehend zu beschreibender Weise bewirkt.

Der Stromkreisunterbrecher ist in Fig. 1 mit in der verriegelten Stellung gehaltenem freigebbarem Auslöseelement 61 gezeigt. In dieser Stellung des freigebbaren Auslöseelements 61 befinden sich die Laschen 53, 57, wenn die Stromkreisunterbrecher-Kontakte geschlossen sind, im aufgerichteten Zustand, und die Zugfedern 73 sind in einem "geladenen" Zustand/ so daß das freigebbare Auslöseelement 61 über die obere Knebel-Lasche 57 in Uhrzeigerrichtung um den Schwenkzapfen 65 herum vorgespannt wird. Eine Verschwenkung des freigebbaren Auslöseelements 61 in Uhrzeigerrichtung wird durch das Angreifen seines freien Endes an dem ersten Walzenkörper 109 verhindert, so daß das erste Verriegelungsglied 101 in Gegenuhrzeigerrichtung um den Schwenkzapfen 103 vorgespannt wird. Diese Bewegung wird durch den Angriff der verriegelnden zweiten Walzenkörper 113 an den im Abstand voneinander angeordneten Armteilen des zweiten Verriegelungsglieds 117 verhindert, wobei die zweiten Walzenkörper 113 in den Einschnitten 127 der im Abstand voneinander angeordneten Schenkelbereiche des zweiten Verriegelungsglieds 117 angeordnet sind. Die Kraft der Zugfedern 73, die über · das erste Verriegelungsglied 101 und das zweite Verriegelungsglied 117 einwirken, spannt das zweite Verriegelungsglied in Gegenuhrzeigerrichtung um den Stift 123 herum vor. Eine Bewegung des zweiten Verriegelungsgliedes 117 im Gegenuhrzeigersinn wird durch Angreifen des Verriegelungs-Vorsprungs 145 (Fig. 3) an dem Ansatz in dem Fenster 135 des dritten Verriegelungsgliedes 131 verhindert, so daß, wenn die Teile sich in der mit Fig. 1 wiedergegebenen Lage befinden, der mit gespeicherter Energie arbeitende Betätigungs-

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mechanismus verriegelt wird und verriegelt bleibt, bis das freigebbare Auslöseelement 61 freigegeben wird.

Nach der Verschiebung des Ankerstifts 150 in die ausgefahrene Betätigungs- oder Auslösestellung wird der Stromkreisunterbrecher, ausgelöst. Bei dieser Verschiebung verschwenkt der Schulterteil 149 des Ankerstifts, der gegen das dritte Verriegelungsglied 131 arbeitet, das dritte Verriegelungsglied 131 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 141, worauf das Fenster 135 des dritten Verriegelungsgliedes 131 den Vorsprung 145 und damit das zweite Verriegelungsglied 117 freigibt. Nach Freigabe des zweiten Verriegelungsgliedes 117 bewegen die Zugfedern 73 (Fig. 1) das freigebbare Auslöseelement 61 im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 65. Diese Verschiebung des freigebbaren Auslöseelements 61 erfolgt über den ersten Walzenkörper 109 und die zweiten Walzenkörper 113, so daß das erste Verriegelungsglied 101 sowie das zweite Verriegelungsglied 117 im Gegenuhrzeigersinn in die entriegelte, ausgelöste offene Stellung nach Fig. 4 bewegt werden. Bei dieser Bewegung bewegt da^ freigebbare Auslöseelement 61 sich in die ausgelöste Stellung, um so ein Zusammenklappen der Laschen 53, 57 zu bewirken und damit den Stromkreisunterbrecher in der zuvor erläuterten Weise auszulösen.

Die Verriegelungsvorrichtung 67 und das freigebbare Auslöseelement 61 sind in Fig. 3 in der geöffneten Stellung gezeigt, in der sie sich nach der Auslösung befinden. In Fig. 3 ist die Verriegelungsvorrichtung 67 in einem Zustand dargestellt, nachdem sie durch eine Auslösebewegung des dritten Verriegelungsglieds 131 ausgelöst worden ist, ohne daß dabei, wie nachstehend erläutert, das magnetische Aμslöse-Betätigungsglied 147 aktiviert worden wäre, das sich weiterhin in der Rücksetzstellung der Fig. 3 befindet. Um den Stromkreisunterbrecher rückzusetzen, wird das freigebbare Auslöseelement 61 im Gegenuhrzeigersinn bewegt, indem der Knebel 77 in eine Rücksetzstellung hinter oder vorbei an der vollen "Aus"-Stellung des Knebels 77 bewegt wird, wie zuvor beschrieben. Bei dieser Bewegung greift das freie Ende des Auslöseelements 61 an dem Joch 107 des ersten Verriegelungsgliedes 101 an, so daß dieses im Uhr-

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zeigersinn um den Schwenkzapfen 103 verschwenkt wird. Nahe dem Ende dieser Bewegung fallen die beiden zweiten Walzenkörper 113 in die Einschnitte 127 des zweiten Verriegelungsgliedes 117, und eine Torsionsfeder 158 bewegt das zweite Verriegelungsglied 117 in Uhrzeigerrichtung um den Stift 123 in die Verriegelungsstellung der Fig. 1. Bei dieser Bewegung greift der isolierende Mantel 81 (Fig. 1) des Bedienungsgriffes 75 an einem Arm 163 eines T-Stücks 165 an. Das T-Stück hat zwei Arme 167, die sich in horizontaler Richtung nach links erstrecken (Fig. 3), wobei der Arm sich in horizontaler Richtung nach rechts erstreckt, und einen nach unten verlaufenden Arm 169. Die Arme 167 sind schwenkbar an der Stützplatte 139 gelagert, um das T-Stück schwenkbar um eine Achse 141 (Fig. 3) zu lagern, die sich im wesentlichen normal zur Zeichenebene der Fig. 3 erstreckt. Bei der Rücksetzbewegung des Bedienungsgriffs 75 schwenkt der Mantel 81 das T-Stück in Uhrzeigerrichtung (Fig. 3), und wenn der Stromkreisunterbrecher durch Aktivierung des Auslöse-Betätigungsgliedes 147 ausgelöst wird, so bewegt der sich in Abwärtsrichtung erstreckende Arm 169, der an dem Vorsprung 151 des AnkerStifts 150 angreift, den Ankerstift gegen die Vorspannung seiner Feder zurück in die Rücksetz- und Verriegelungsstellung. Wenn der Ankerstift 150 in die Rücksetzstellung zurückbewegt wird, so bewegt eine auf Jas dritte Verriegelungsglied 131 einwirkende Feder 160 (Fig. 3) das dritte Verriegelungsglied 131 im Uhrzeigersinn um die Achse 141 in die Rücksetzstellung entsprechend Fig. 1, wo der Vorsprung 145 (Fig. 3) des zweiten Verriegelungsgliedes 117 wieder in der öffnung 135 des dritten Verriegelungsgliedes 131 verriegelt wird. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 verständlich, wird der Bedienungsgriff bis nahe zur Bewegung der Bewegungsmöglichkeit in der öffnung 79 bewegt, wenn er die Verschiebung zum Rücksetzen und Wiederverriegeln des Unterbrechers durchläuft, und nach der Freigabe des Bedienungsgriffes 75 im Anschluß an einen Rücksetz- und Wiederverriegelungs-Vorgang bringen die Zugfedern 73 den Bedienungsgriff 75 um eine kurze Strecke in die mit Fig. 1 gezeigte Stellung. Wenn der Ankerstift 15O die Rücksetzstellung der Fig. 1 erreicht, so kommt es automatisch zu einem Rücksetzen des magnetischen Auslöse-Betätigungsgliedes. Der Ankerstift 150 wird in der Rücksetzstellung durch

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eine permanentmagnetische Anordnung gehalten.

Wie Fig. 3 zeigt, hat der Arm 137 des dritten Verriegelungsglieds 131 eine öffnung, durch die sich ein unterer Bereich eines Stiftkörpers 175 erstreckt, der einen oberen Bereich hat, der an einer Stellschraube 177 angreift, die in das untere Ende eines in einer öffnung 181 in der Isolier-Abdeckung 13 angeordneten Druckknopfes 179 eingeschraubt ist. Die Feder 160 spannt das dritte Verriegelungsglied 131 im Uhrzeigersinn zu der verriegelten Stellung (Fig. 1) hin vor, während sie den Stiftkörper 175 in Aufwärtsrichtung vorspannt, so daß dieser den Druckknopf 179 in die obere oder unbetätigte Lage der Fig. 1 vorspannt. Wenn der Stromkreisunterbrecher sich in der geschlossenen Stellung befindet und manuell ausgelöst werden soll, so wird der Drucknopf 179 gegen die Vorspannung der Feder 160 niedergedrückt, um das dritte Verriegelungsglied 131 im Gegenuhrzeigersinn in die ausgelöste Stellung zu bewegen und damit die Verriegelungsvorrichtung 67 und das freigebbare Auslöseelement 61 freizugeben, so daß der Stromkreisunterbrecher in der zuvor erläuterten Weise ausgelöst wird. Während der manuellen Betätigung, um durch Niederdrücken des Druckknopfes 179 für eine Auslösung zu sorgen, bleibt der Ankerstift 150 in der Ausgangs- oder unbetätigten Stellung der Fig. 1 und 3. Nach einem solchen Auslösevorgang durch manuelles Niederdrücken wird der Stromkreisunterbrecher erneut verriegelt, wie das zuvor beschrieben wurde, indem der Bedienungsgriff 75 in die Rücksetzstellung bewegt wird.

Fig. 8 zeigt schematisch ein Schaltbild einer Halbleiter-Auslöseschaltung für den Stromkreisunterbrecher, der in diesem Schaltbild mit CB2 bezeichnet ist. Das Schaltbild der Fig. 8 ist weiter ins einzelne gehend in der parallellaufenden, auf die gleiche Anmelderin zurückgehenden Patentanmeldung beschrieben, so daß hier nur eine kurze Beschreibung davon in dem Umfang gegeben wird, wie das zum Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist. Der Stromkreisunterbrecher CB2 ist so angeschlossen, daß er ein Netzwerk mit drei Phasenleitern φΛ , φ2 bzw. φ3 schützt und ausgelöst werden kann, um gleichzeitig alle drei Phasen bei

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Erregung einer einzigen Auslösespule TC2 zu öffnen, die der Auslösespule des magnetischen Auslöse-Betätigungsglieds 147 der Fig. entspricht. Die Auslöseschaltung weist drei Stromwandler CT1, CT2, CT3 auf, die induktiv mit den entsprechenden Phasenleitern L1, L2, L3 bzw. φΛ , φ2, φ3 gekoppelt sind, und die Ausgänge davon sind mit den Eingängen von Vollweg-Brückengleichrichtern DB1, DB2 bzw. DB3 verbunden. Die Ausgänge der Vollweg-Brückengleichrichter DB1, DB2 und DB3 sind in Reihe oder auch in einer den jeweiligen Höchstwert ermittelnden Weise angeschlossen, so daß sie die Eingänge A, A¹ der allgemein mit 12' bezeichneten Halbleiter-Steuerschaltung mit einem entsprechenden Strom speisen können. Der Ausgang der Halbleiter-Steuerschaltung 12" ist mit einem einzelnen Zeitkreis 3O¹ verbunden, der Energie für die Betätigung einer statischen Schalt- oder Steuereinrichtung liefert, die hier als Thyristor Q3 wiedergegeben ist, um so die Auslösespule TC2 zu erregen, die, wie zuvor erwähnt, die Auslösespule des magnetischen Auslöse-Betätigungsglieds 147 der Fig. 1 ist. Die Erregung der Auslösespule T2 läßt den Stromkreisunterbrecher seine Kontakte gleichzeitig in allen drei Poleinheiten öffnen. Der Nennstrom bzw. der vorgesehene Strom des Stromkreisunterbrechers wird durch den Wert eines Widerstands R bestimmt, der zwischen den Eingang A und die Kollektoren der Transistoren Q1 und Q2 eines Überwachungs- und Schaltkreises 20' geschaltet ist. Durch Veränderung des Widerstandswerts des Widerstands R oder durch Austauschen dieses Widerstands gegen einen Widerstand mit einem anderen Widerstandswert ist es somit möglich, den Nennstrom bzw. den vorgesehenen Strom des Stromkreisunterbrechers zu ändern oder, mit anderen Worten, zu bestimmen, bei welchem Überlaststrom, der einen der drei Phasenleiter L1 - L3 durchfließt und durch die zugeordneten Stromwandler CT1 - CT3 erfaßt wird, der Thyristor Q3 so betätigt werden soll, daß es zu einer Auslösung des Stromkreisunterbrechers kommt.

Der Stromkreisunterbrecher nach der Erfindung ist mit einer in Fig. 2, 4, 6 und 7 allgemein mit 195 bezeichneten Steckeinheit versehen, die zur Einstellung des jeweiligen Stromwerts dient, bei dem der Stromunterbrecher auslösen soll. Diese Steckeinheit 195 hat ein Isoliergehäuse mit einer Isolierabdeckung 197 und

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einem Isolierfuß 199, wobei diese beiden Teile durch eine geeignete Einrichtung wie etwa einen Niet 201 miteinander verbunden sind. In dem Gehäuse 197, 199 ist der Widerstand R angeordnet, dessen gegenüberliegende Enden mit zwei Steckstiften.203 verbunden sind, die aus dem Gehäuse herausragen, wie das mit Fig. 7 gezeigt ist. Eine Befestigungsschraube 205 ist an dem Gehäuse so angebracht, daß sie frei gedreht werden kann, während sie vorzugsweise gegen eine axiale Verschiebung durch den Schraubenkopf und einen der Außenfläche des Isolierfußes 199 benachbarten Flanschteil gesichert ist.

Fig. 5 zeigt, daß die Isolier-Abdeckung 13 eine öffnung 2O7 aufweist und daß die statische Schaltplatte 153 mit einer öffnung 209 versehen ist. Eine langgestreckte nachgiebige Blattfeder 211 ist in geeigneter Weise mit einem Ende an einer Stützplatte 213 befestigt, beispielsweise mittels einer Schraube 215. An ihrem freien Ende ist die langgestreckte Blattfeder mit einer Öffnung versehen. Ein Befestigungselement 219 hat einen Stiftbereich 221, der durch die Öffnung in dem freien Ende der Blattfeder 211 und durch eine in der Stützplatte 213 gebildete Öffnung ragt. An seinem den Öffnungen 207 und 209 zugewandten Ende hat das Befestigungselement 219 eine Schulter, die an der Blattfeder 211 angreift, und eine Schraubenfeder 223 auf dem Stiftbereich 221 ist zwischen der Unterseite der Stützplatte 213 und einem Flansch 225 an dem Stiftbereich 221 eingeschlossen, um das Befestigungselement 219 in Abwärtsrichtung (Fig. 5) in eine Auslösestellung vorzuspannen (Fig. 5), in der die Schulter des Befestigungselements 219 die Blattfeder 211 gegen die Stützplatte 213 niederdrückt.

Wie zuvor ausgeführt, bestimmt der Widerstand R in der Steckeinheit 195 nach der Verbindung entsprechend Fig. 8 den Auslösewert des Stromkreisunterbrechers. Die Steckeinheit 195 wird, nachdem der Widerstand R mit dem gewünschten Widerstandswert darin angeordnet worden ist, an dem Stromkreisunterbrecher befestigt, indem sie in die Öffnung 207 (Fig. 5) in der Abdeckung 13 eingesetzt wird, so daß die Steckstifte 203 in die entsprechenden Buchsen in der Schaltplatte 153 fassen. Diese Buchsen entsprechen dabei

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den Anschlüssen T der Fig. 8, wobei die Lage dieser Buchsen in der Schaltplatte 153 in Fig. 5 allgemein mit 229 angedeutet ist. Wenn die Steckeinheit 195 so eingesteckt wird, greift die Befestigungsschraube 205 (Fig. 7) an dem Eingang zu einer sacklochartigen öffnung in dem Befestigungselement 219 (Fig. 5) an. Bis jedoch die Schraube 205 in die ganz verbundene Stellung gedreht worden ist, wie das weiter unten erläutert wird, kann der Stromkreisunterbrecher nicht betätigt werden. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Blattfeder 211 mit einer öffnung 231 versehen, durch die der Stiftkörper 175 sich erstreckt, wobei dieser wiederum mit einer Schulter 233 versehen ist, an der die Unterseite der Blattfeder 211 so angreift, daß dann, wenn die Blattfeder 211 in der Auslösestellung nach Fig. 3 und 5 gehalten wird, der Stiftkörper 175 in Abwärtsrichtung vorgespannt wird, um das dritte Verriegelungsglied 131 in der Auslösestellung der Fig. 3 zu halten, in der es ein Rücksetzen des Stromkreisunterbrechers verhindert. Somit kann der Stromkreisunterbrecher-Betätigungsmechanismus nicht rückgesetzt und manuell in die geschlossene Stellung verbracht werden, ehe nicht der Stiftkörper 175 in Aufwärtsrichtung gezogen worden ist, um eine Verdrehung des dritten Verriegelungsgliedes 131 im Uhrzeigersinn in die Rücksetzstellung der Fig. 1 zu ermöglichen. Die Blattfeder 211 wird aus der Auslösestellunc- bewegt, indem die Befestigungsschraube 205 (Fig. 7) gedreht wird (im Uhrzeigersinn, Fig. 2). Nach dem Drehen der Befestigungsschraube 205 wird diese in die sacklochartige Öffnung des Befestigungselements 219 (Fig.5) eingeschraubt, so daß sie das Befestigungselement 219 aus der Auslösestellung der Fig. 5 in Aufwärtsrichtung in die nichtauslösende oder unwirksame Stellung der Fig. 4 zieht. Diese Bewegung macht es möglich, daß die nachgiebige Blattfeder 211 in Aufwärtsrichtung in die mit Fig. 1 und 4 gezeigte Stellung bewegt wird, so daß der Stromkreisunterbrecher-Betätigungsmechanismus rückgesetzt und erneut verriegelt werden kann. Wenn somit die Befestigungsschraube 205 so gedreht wird, daß sie die Steckeinheit 195 voll in der mit Fig. 4 gezeigten Stellung sichert, so läßt sich der Stromkreisunterbrecher anschließend rücksetzen, erneut verriegeln und dann manuell in der zuvor beschriebenen Weise betätigen. Wenn die Steckeinheit 195 durch eine andere Steckeinheit mit einem

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Widerstand R mit abweichendem Widerstandswert ersetzt werden soll, so wird die Befestigungsschraube 205 im Gegenuhrzeigersinn (Fig.2) gedreht, um das Befestigungselement 219 aus der zusammengebauten Stellung entsprechend Fig. 4 in die Auslösestellung der Fig. 5 zu bewegen und so die Steckeinheit 195 freizugeben. Durch diese Bewegung wird die Blattfeder 211 in Abwärtsrichtung in die Auslösestellung der Fig. 5 bewegt, um den Stromkreisunterbrecher in die offene Stellung auszulösen, wenn die Kontakte geschlossen waren, bzw. um den Stromkreisunterbrecher in der ausgelösten Stellung zu halten und ein Rücksetzen davon zu verhindern, bis eine andere Steckeinheit 195 entsprechend Fig. 4 eingebaut worden ist.

Fig. 2 und 6 zeigen, wie das Gehäuse der Steckeinheit 195 mit einer Nase 237 versehen ist, die mit einer Ausnehmung 239 in der Abdekkung 13 des Stromkreisunterbrechers zusammenarbeitet. Bei der Herstellung des Stromkreisunterbrechers 5 werden die Nase 237 und die Ausnehmung 239 so ausgebildet, daß eine Steckeinheit 195 mit einem Widerstand, dessen Widerstandswert dem Stromkreisunterbrecher einen zu hohen Abschaltwert erteilen würde, sich nicht in die Ausnehmung 239 bringen läßt, so daß eine Bedienungsperson nicht in der Lage ist, eine falsche Steckeinheit in den Stromkreisunterbrecher einzusetzen.

Fig. 9 und 10 zeigen eine Steckeinheit 245 ähnlich der Steckeinheit 195, mit der Ausnahme, daß mit dem Widerstand R ein veränderlicher Widerstand 247 verbunden ist, um eine zusätzliche begrenzte manuelle Abschaltstromeinstellung des Stromkreisunterbrechers zu ermöglichen. Der veränderliche Widerstand 247 ist mit einem Schlitz 249 für die Aufnahme eines Schraubenziehers versehen, um die zusätzliche begrenzte Abschaltstromwert-Einstellung vornehmen zu können.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche ;

Stromkreisunterbrecher mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten und mit Kontakten zum öffnen und Schließen eines elektrischen Stromkreises versehenen Stromkreisunter- . brecheranordnung, einem freigebbaren Mechanismus, einer manuell betätigbaren Einrichtung, die nur dann zum öffnen und Schließen der Kontakte manuell betätigbar ist, wenn der freigebbare Mechanismus sich in einer verriegelten Stellung befindet, einer automatisch in Abhängigkeit von überlaststromzuständen oberhalb eines vorgegebenen Wertes arbeitenden Auslöseeinrichtung für die Freigabe des freigebbaren Mechanismus, so daß der freigebbare Mechanismus sich automatisch aus der verriegelten Stellung in eine ausgelöste Stellung bewegt, um die Kontakte zu öffnen, wobei die manuell betätigbare Einrichtung betätigbar ist, um den freigebbaren Mechanismus nach Freigabe dieses freigebbaren Mechanismus von der ausgelösten Stellung in die verriegelte Stellung zu überführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (147, 153) eine von außen zugängliche austauschbare, lösbar an dem Gehäuse angebrachte Anordnung zur Einstellung des Auslösewertes des Stromkreisunterbrechers sowie eine Sperreinrichtung (211, 219 - 225, 175, 137) aufweist, um den freigebbaren Mechanismus automatisch in der ausgelösten Stellung zu halten, wenn die austauschbare Einstell-Anordnung von dem Gehäuse (11, 13) gelöst ist.
2. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse und die austauschbare Einstell-Anordnung eine Nasen-/Ausnehmungs-Anordnung (237, 239) aufweisen, um den Einbau einer einen falschen Wert aufweisenden Binstell-Anordnung in das Gehäuse zu verhindern. ·
3. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung ein beweglich in dem Gehäuse-gelagertes Befestigungselement (219) und eine das Befestigungselement (219) in eine Auslösestellung, in der das Befestigungselement den freigebbaren Mechanismus automatisch

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in der ausgelösten Stellung hält, vorspannende Vorspanneinrichtung aufweist, daß das Befestigungselement (219) eine sacklochartige öffnung aufweist, die austauschbare Einstell-Anordnung eine Befestigungsschraube (205) aufweist, die mit der sacklochartigen öffnung zusammenwirkt und in eine Befestigungsstellung verbringbar ist, um die austauschbare Einstell-Anordnung an dem Gehäuse festzulegen, wobei während dieser Bewegung das Befestigungselement (219) in eine unwirksame Stellung, in der die Sperreinrichtung überwunden wird, sowie nach der Betätigung der Befestigungsschraube (205) in eine nicht sichernde Stellung bewegt wird, um ein Lösen der austauschbaren Einstell-Anordnung von dem Gehäuse zu ermöglichen, und daß die Vorspanneinrichtung das Befestigungselement (219) automatisch aus der unwirksamen Stellung in die Auslösestellung bewegt.
4. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einer elektromechanischen Meßwertwandler-Einrichtung, einer Erfassungseinrichtung für die Erfassung der überlaststrom-Zustände sowie einer Halbleiter-Steuerschaltung, die auf die Erfassungseinrichtung anspricht und über die elektromechanische Meßwertwandler-Einrichtung wirksam wird, um so eine Freigabe des freigebbaran Mechanismus zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die austauschbare Einstell-Anordnung einen Widerstand (R) mit einem vorgegebenen Widerstandswert sowie an den Widerstand angeschlossene Steckstifte (203) aufweist, die den Widerstand (R) mit der Halbleiter-Steuerschaltung (12¹) verbinden, wenn die austauschbare Einstell-Anordnung in dem Gehäuse angeordnet ist.
5. Stromkreisunterbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Steuerschaltung (12') Steckbuchsen (T) aufweist, um die Steckstifte (203) der austauschbaren Einstell-Anordnung aufzunehmen, wenn diese in dem Gehäuse angeordnet ist.

KN/sg 5

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