DE2438314C2 - Fehlerstromschutzschalter mit einer leicht an einen Selbstschalter kuppelbaren Fehlerstromschutzeinheit - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

— in der Fehlerstromschutzeinheit (12) ist ein künstlicher Fehlcrstrom in einem Stromkreis (22) mit einem Widerstand (24) durch einen hierzu in Reihe geschal-eten Prüfschalter (26) einschaltbar.

— das Auslösegüed (36) der Fehlerstromschutzeinheit (12) verschiebt bei seiner Auslösung ein Kontaktelement (Blattfederkontakt 54) des Prüfsc.idhers (26) in eine den Prüfstrom unterbrechende Stellung urcf das Betätigungsglied (Spanntaste 30) in eine Ausschaltstcllung.

2. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bctätigungsglicd als eine die Stellung des Auslösegliedcs (36) anzeigende, axial verschiebliche Spanntastc (30) ausgebildet ist. durch die die Öffnung des Prüfschalters bei einer Fehlerstromauslösung bewirkt wird.

3. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfschalter (25) aus zwei Blattfeder-Kontakten (54,56) besteht, von denen einer (54) durch die Spanntaste (30) und der andere (56) durch eine Prüftaste (28) so gesteuert werden, daß der Prüfsc-halter (26) nur bei gleichzeitigem Eindrücken beider Tasten (28, 30) geschlossen ist.

4. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanntaste (30) und die Prüftaste (28) nebeneinander angeordnet sind.

5. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Widerstand (24) eine Sicherung (60) geschaltet ist, die bei einer Überhitzung des Widerstandes (24) durch Schmelzen den Prüfstromkreis (22) unterbricht.

Die Erfindung geht aus von einem Fehlerstromschutzschalter entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches I.

Ein Schutzschalter der gattungsbildcndcn Art ist aus der DE-OS 21 15 034 bekannt, wobei die Fehlcrstromschutzcinhcii einen Summenstromwandler, ein Relais, einen Auslösemechanismus und ein Betätigungsorgan zur Rückstellung aufweist. Jedoch sind hier kein Prüfwiderstand und kein Prüfschalter beschrieben.

Aus DD-PS 63 559 ist ferner ein Fehlerstromschutzschalter in individueller Blockbauweise bekannt, der auf einem Leitungsschutzschalter beruht, der eine oder mehrere gekoppelte einpolige Modulen aufweist Die zugehörige Fehlerstromschutzeinheit beinhaltet zum Ermitteln des Differentialstromes einen Summenstrom wandler, einen von diesem beaufschlagten Fehlerstrom- auslöscr. einen Betätigungshebel und eine Prüfeinrichtung, die aus einem Widerstand und einem Kontakt besteht, der wiederum durch eine Prüftaste betätigbar ist Bei einem längeren Schließen des Prüfkontaktes über die Prüftaste wird der Widerstand der Prüfeinrichtung durch den in der Fehlerstromschutzeinheit angeordneten Nulleiterschaltkontakt geschützt Dieser Kontakt öffnet sich nach Auslösen der Schaltschlösser selbsttätig. Dieses gleichzeitige und selbsttätige Öffnen wird beim Auftreten eines Differentialstromes durch den Fehicrsiromwandler ausgelöst. Der gemeinsame Betätigungshebel dient zum Spannen des Leitungsschutzschalters und des Fehlerstromschutzschalters. Eine Fortentwicklung in Richtung auf einen einfacher aufge bauten und somit auch preisgünstigeren Schalter er scheint erstrebenswert

Ferner sind aus dem DE-GM 71 26 143 sowie der DE-AS 11 42 946 Schutzschalter mit einem Prüfkreis bekannt, der mit einer Sicherheitseinrichtung zusam-

jo menwirkt. weiche nach einer Auslösung automatisch den Prüfschalter öffnet Es ist anzunehmen, daß die Bestandteile dieser Schalter jeweils in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Bei dem erstgenannten der beiden Schalter erfolgt das öffnen des Prüfkreises durch ein Betätigungsteil, das vom Schaltschloß des Schut/.schalters bewegt wird. Von letzterem aus wird somit der öffnungsimpuls auch für den Prüfkreis gegeben. Wünschenswert wäre demgegenüber ein öffnen durch den Auslösemechanismus Uc s Auslöseblockes.

Nach der genannten DE-AS beinhaltet der Prüfschalter einen Kontakt, der von einer Schaltstange betätigt wird, die auch auf die Hauptkontaktc des Schutzschalters einwirkt. Eine Weiterentwicklung in Richtung auf einen der jeweiligen Stromkreiszahl anpaßbaren Fehlerstrom schutzschalter, der ohne eine Vielzahl elektrischer An schlüsse und/oder ohne komplizierte mechanische Verbindungsmittel auskommt.scheint angebracht

Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, einen Fehlerstromschutzschalter mit einer leicht an einen Selbst- schalter kuppclbaren Fehlerstromschutzeinheit in Richtung auf erhebliche konstruktive Vereinfachungen bei leichter Kombinierbarkeit weiterzubilden. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.

Demnach beinhaltet der Auslöscblock unter Verzicht auf einen Schaltkcntakt, der auf einem den Ringkörper durchsetzenden Primärlciter beruht, lediglich folgende wesentlichen Merkmale:

Einen Nullstrom-Transformator in Ringspulenform,

ho ein Fehlerstromrelais, das einer Sekundärwicklung des Transformators zugeordnet ist, und einen Prüfkreis.

Die Schaltkontakte sind hierbei in den Polen des Schutzschalters untergebracht. Die Funktion des genannten Auslöseblockes besteht allein darin, dem zuge-

t>5 hörigen Schaltmechanismus einen rein mechanischen Auslöseimpuls zu liefern.

Es ist also der Fehlerstromschutzteil in einer autonomen Einheit zusammengefaßt, welche in sich alle zum

Fehlerstromschutz erforderlichen Funktionen vereinigt Diese Einheit kann dann je nach den Erfordernissen vom Benutzer an die Seite der Anschlußklemmen mit dem Selbstschalter zusammengebaut werden.

Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß in der Fehlerstromschutzeinheit eine einen künstlichen Fehlerstrom durch Schließen eines mit einem Prüfwiderstand in Reihe geschalteten Prüfschalters erzeugende Prüfvorrichtung angeordnet ist, und daß der Prüfschalter automatisch beim Ansprechen des Auslösegiiedes geöffnet wird, um den Strom in dem Widerstand zu unterbrechen.

Der Prüfschalter ist in der Fehlersiromschutzeinheit untergebracht und besteht aus zwei Kontakten, wovon der eine durch eine Prüf taste bedient wird und der andere durch eine das Auslöseglied spannende Spanntaste, so daß der Prüfschalter nur bei gleichzeitigem Eindrükken beider Tasten, geschlossen ist. Das Eindrücken der Prüftaste legt den Widerstand unter Spannung, wenn die Spanntaste ebenfalls eingedrückt ist. Der künstlich erregte Fehlerstrom bewirkt das Auslösen des Selbstschalters und gleichzeitig das Zurückspringen der Spanntaste und somit ein öffnen des Prüfscha':ers. Der Widerstand bleibt nur eine kurze Zeit in Betrieb und jede Überhitzung wird vermieden. Es ist vorteilhaft, in Reihe mit dem Widerstand eine Sicherung zu schalten, die bei einem Nichtausschalten anspricht und den Strom im Widerstand unterbricht.

Zwar ist es aus dem DE-GM i 7 13 189 bekannt, im Prüfstromkreis eines Schutzschalters eine Wärmesicherung vorzusehen, die mit dem Prüfwiderstand in Reihe liegt Dieser bekannte Schalter weist jedoch Eingehäuse-Ausbildung auf, während der lösungsgemäße Schalter in vorteilhafter Weise nach dem Baukastenprinzip zusammensetzbar ist

Ein Ausführungsbeispiel eines Fehlerstromschutzschalters gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die elektrische Schaltung einer Fehlerstromschutzeinheit gemäß der Erfindung;

Fig.2 eine Seitenansicht der Fehlerstromschutzeinheit mit abgenommener Seitenwand und in der ausgelösten Lage;

F i g. 3 eine Teilsicht der F i g. 2 mit den Druckknopftasten in Prüfstellung;

Fig.4 die Schaltung einer weiteren Ausbildung der Erfindung.

Der dreipolige oder zweipolige Selbstschalter 10 mit Nulleiter gemäß Fig. 1 ist mit den üblichen thermischen und magnetischen Auslösern ausgestattet. Eine dem Selbstschalter 10 zugeordnete Fehlerstromschutzeinheit 12 weist einen Summenstromwandler 14 auf, deren Primärwicklungen durch die Leiter 16,18,20 des Selbstschalters 10 gebildet werden. Beim Auftreten eines Fehlerstromes bewirkt der Stromwandler 14 die Auslösung des Selbstschalters 10 in der weiter unten beschriebenen Weise.

Eine an sich bekannte Prüfvorrichtung des Fehlerstromschutzschalters erzeugt einen künstlichen Fchlerstrom durch Schließen eines an den Leitern 18,20 angeschlossenen den Summenstromwandler 14 umgehenden Prüfstromkreises 22 bei Betätigung eines mit einem Widerstand 24 in Reihe geschalteten Prüfschaltcrs 26. Die Betätigung des Prüfschalters 26 erfolgt durch gleichzeitiges Eindrücken einer Prüftaste 28 und einer Spanntaste 30.

Gemäß der in Fi g. 2 dargestellten Ausführung weist die in einem Isoliergehäuse 32 untergebrach ic Fchlerstromschutzeinheit 12 einen hervorragenden Schlagbolzen 34 auf, der mit dem nicht gezeichneten Schaltschloß des Selbstschalters 10 gekuppelt ist. Der Schlagbolzen 34 ist an einem durch eine Klinke 40 und eine Klinkennase 38 verriegelbaren Auslöseglied (Steuerhebel 36) schwenkbar gelagert. Ein Auslöserelais 42 mit einem Anker 44 löst die Klinke 40 und dadurch den Steuerhebel 36 beim Auftreten eines durch den Summenstromwandler 14 gemessenen Fehlerstromes. Eine Spiralfeder

ίο 46 dreht den Steuerhebel 36 im Uhrzeigersinn und schiebt dabei den Schlagbolzen 34 nach rechts (F i g. 2) zur Betätigung des Selbstschalterauslösers. Die unter Spiralfederdruck 52 stehende Spanntaste 30 dient zum Spannen des Steuerhebels 36 mittels eines Umlenkhebels 50. In gespannter Lage der Fehlerstromeinheit 12 wird die Spanntaste 30 durch die Feder 52 in eingedrückter Lage gehalten. Bei einer Fehlerstromauslösung wird die Spanntaste 30 durch den Hebel 50 nach außen gedrückt und zeigt somit die Auslösung an.

Die Spanntaste 30 betätigt einen Blattfederkontakt 54 und die daneben angeordnete Prüftarte 28 einen Blattfedergegenkontakt 56, die zusammen fien Prüfschalter 26 bilden. Die Kontakte 54,56 kommen in die geschlossene in F i g. 3 dargestellte Stellung nur bei gleichzeitigern Eindrücken der Tasten 28 und 30. Ein zwischen den Tasten 28, 30 angeordneter Finger 58 verhindert eine unvorhergesehenes gleichzeitiges Eindrücken beider Tasten 28,30 mit einem Finger.

Der Fehlerstromschutzschalter gemäß der Erfindung arbeitet in folgender Weise:

In normalem Betrieb ist die Spanntaste 30 in der in Fig.3 dargestellten eingedrückten Stellung und eine Prüfung des Fehlerstromschutzschalters wird durch Eindrücken der Prüftaste 28 ausgelöst. Das Schließen des Prüfschalters 26 durch das Inkontaktkommen der Blattfederkontakte 54, 56 erzeugt einen künstlichen Fehlerstrom durch den Widerstand 24, und der Summenstromwandler 14 erregt das Auslöserelais 42. Der ausgelöste Steuerhebel 36 betätigt den Schlagbolzen 34 und drückt gleichzeitig die Spanntaste 30 zurück. Der Blattfederkontakt 54 springt zurück und öffnet den Prüt^chalter 26 und unterbricht dabei den Strom im Widerstand 24, gleichgültig ob die Prüftaste 28 eingedrückt gehalten wird oder nicht. Jede übermäßige Erhitzung des Widerstandes 24 wird somit vermieden.

Die Fchlerstromschutzeinheit 12 bildet eine Einheit, die leicht an der Seite der Anschlußklemmen des Schalters an normale Selbstschalter 10 gekuppelt werden kann.

Besteht ein Fehler im Auslöserelais 42, wird natürlich der Selbstschalter 10 nicht geöffnet und die Spanntaste 30 bleibt in eingedrückter Lage. In diesem Falle bleibt der Widerstand 24 unter Spannung, solange die Prüftas!e 28 .-iagedrückt wird. Gemäß der in F i g. 4 dargestellten Ausführung ist zur Vermeidung dieses Nachteils in dem Prüfstromkreis 22 eine Sicherung 60 eingesetzt, die bei Überhitzung schmilzt. Die Sicherung ö0 kann durch ein schwenkbar auf einer Achse 66 gelagertes unter Federwirkung 64 stehendes Rontaktblatt 62 gebildet sein, dessen freies Ende an den Widerstand 24 durch ein Lötmittel 68 gelölet ist. Bei einer Überhitzung schmilzt das Lötmittel 68 und die Feder 64 schwenkt da," Kontaktblatt 62 in offener Stellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Fehlerstromschutz-schalter mit folgenden Merkmalen:

— der Schutzschalter (Selbstschalter 10) ist mit einer leicht an ihn ankuppelbaren gesonderten Fehlerstromschut/.einheit, (12) verschen, die

— einen Summenstromwandler (14), und

— ein durch den Summenstromwandler (14) gespeistes Auslöserelais aufweist,

— das ein federbelastet unabhängig vom Selbstschalter (10) manuell spannbares Auslösegüed (36) bei Auftreten eines Fehlerstromes entklinkt,

— wobei das entklinkte Auslöseglied (36) über ein Kupplungsteil (Schlagbolzen 34) das Schaltschloß des Selbstschalters (10) betätigt,