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Gehäuse für ein Auslöserelais, insbesondere für das
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Auslöserelais eines Fehlerstrom-Schutzschalters Die Erfindung betrifft
ein Gehäuse für ein Auslöserelais, insbesondere für das Auslöserelais eines Fehlerstrom-Schutzschalters
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiges Gehäuse ist bereits aus der DE-PS 20 29 607 bekannt.
Die seinerzeitige Entwicklung war darauf ausgerichtet, ein Relais in seinen Abmessungen
zu vIrkleinern und dem Gehäuse außer den eigentlichen Aufgaben, wie Abdeckung, Schutz
und Montagemöglichkeit, noch eine UnterstünzungsPunktion des Relais zuzuordnen.
Hiermit gelangte man zu einer Anordnung mit kleinen Abmessungen, was die Funktionsfähigkeit
jedoch in keiner Weise einschränkte.
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In neuerer Zeit gibt es jedoch Probleme, die von den herkömmlichen
Fehlerstrom-Schutzschaltern nicht mehr sicher beherrscht werden. Hierzu gehören
die von elektronischen Schaltungen erzeugten Gleichstromanteile, die sich dem Wechselstrom
des Netzes überlagern. Diese Gleichstromanteile finden sich auch in einem eventuellen
Fehlerstrom wieder, so daß der auslösende Wechselfehlerstrom auch Anteile eines
Gleichfehler-
Neuzeitliche stromes enthält./Fehlerstrom-Schutzschalter,
die neben reinen Wechselfehlerströmen auch pulsierende Gleichfehlerströme erfassen
und abschalten können, enthalten häufig Bauteile, mit deren Zusammenwirken das dem
Summenstromwandler nachgeschaltete Auslöserelais, besonders, wenn dieses polarisiert
und daher nur in einer Stromrichtung ansprechempfindlich ist, dadurch zum Ansprechen
bei entgegengesetzter Stromrichtung des pulsierenden Fehlerstromes gebracht wird,
daß z.B. durch die Serien- oder Parallelschaltung eines Kondensators die Sekundärwicklung
des Wandlers und die Wicklung des Auslöserelais mit diesem Kondensator ein Schwingkreis
gebildet wird, wodurch nach Anstoßen dieses Schwingkreises durch den pulsierenden
Fehlerstrom nach dem Einschwingen auch die entgegengesetzte, das Auslöserelais betätigende
Stromrichtung entsteht.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, derartige, nur in einer Stromrichtung
ansprechempfindliche Auslöserelais dadurch für beide Stromrichtungen empfindlicher
zu machen, daß stromrichtende Elemente, z.B. ein aus vier Dioden bestehender Brückengleichrichter,
in den Stromkreis zwischen der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers und des
Auslöserelais eingesetzt werden.
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Ein weiteres Problem betrifft das Auftreten hoher Spannungsspitzen,
die bei großen Kurzschliiß-Fehlerströmen im Primärstromkreis an der Sekundärwicklung
entstehen und diese selbst, sowie die angeschlossenen Bauteile und auch die Spule
des Auslöserelais gefährden können. Um diese hohen Spannungsspitzen auf ungefährliche
Werte begrenzen zu können, werden Bauteile, wie Kondensatoren, Dioden, Zenerdioden,
spannungsabhängige Widerstände (VDR-Widerstände) im Sekundärkreis parallel geschaltet.
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also Zur Lösung der zuvor angeschnittenen Probleme ist lich und üblich,
verschiedene Bauteile zu speziellen Zwecken in den Sekundärkreis zwischen der Summenstromwandler-
und der Auslöserelaiswicklung einzufügen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese zusätzlich benötigten
Bauteile in das Gehäuse eines Auslöserelais einzubeziehen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind verschiedener Art. So
sind die Bauteile durch den Einbau in das Gehäuse gut geschützt. Da das Auslöserelais
innerhalb eines Fehlerstrom-Schutzschalters ein wichtiges, in sich geschlossenes,
kompaktes Bauteil darstellt, ist es optimal, wenn die peripheren Bauteile, die auch
einen Einfluß auf die Eichung des Auslöserelais haben, mit diesem eine Einheit bilden.
Schließlich ist es vorteilhaft, daß bei der künstlichen Alterung (burn-in-test)
und bei der Endkontrolle der Auslöserelais die komplette Einheit geprüft wird. Die
innere Verdrahtung des Fehlerstrom-Schutzschalters wird hierbei auf ein notwendiges
Minimum vereinfacht.
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Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch
1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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So erweist es sich als vorteilhaft, daß zur Bildung eines Aufnahmeraumes
lediglich ein Vorsprung benötigt wird, der im Zusammenwirken mit dem verlängerten
Spulenflansch (Anspruch 2) und der Muldenplatte (Anspruch 3) einen sicheren und
ausreichenden Platz für die zusätzlichen Bauelemente schafft.
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Es erweist sich auch als zweckmäßig, wenn man die Muldenplatte ebenfalls
mit einem Aufnahmeraum für ein Bauelement versieht, in dem man zwei Vorsprünge so
anordnet, daß der Zwischenraum hierfür sinnvoll genutzt werden kann (Anspruch 4).
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Die Gestaltung der Vorsprünge sieht auch eine Rastmöglichkeit für
die Bauteile vor, so daß einer eventuellen Erschütterungsempfindlichkeit entgegengewirkt
wird (Anspruch 5).
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Die sichere Verbindung beider Gehäuseteile durch eine klemmende oder
rastende Einrichtung (Anspruch 7) verleiht der gesamten Anordnung einen guten Schutz
gegenüber äußeren Einflüssen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 ein Gehäuse für ein Auslöserelais in Seitenansicht,
im Schnitt Fig. 2 dieses Gehäuse in Draufsicht, im Schnitt Fig. 3 eine Prinzipschaltung
eines Fehlerstrom-Schutzschalters mit Primärkreis und Schaltkontakten und mit Sekundärkreis
und Auslöserelais Fig. 4-13 beispielhafte Ausbildungen des Sekundärkreises zur Verwirklichung
spezieller Eigenschaften von Fehlerstrom-Schutzschaltern.
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Nach den Fig. 1-2 bilden eine Haube 1 und eine Muldenplatte 2 die
Hauptbestandteile des Gehäuses für ein Auslöserelais. Die Haube besitzt im oberen
Bereich einen nach innen weisenden Vorsprung 3 und in einem Seitenbereich einen
ebenfalls nach innen weisenden Vorsprung 4. Mit Hilfe dieser Vorsprünge entstehen
Aufnahmeräume 5 und 6 für verschiedene Bauelemente. Mit Hilfe von zwei benachbarten
Vorsprüngen 4' und 4" kann ein Aufnahmeraum 6' auf der Muldenplatte 2 geschaffen
werden, um ein weiteres Bauelement 15' unterzubringen. Damit wird der vom Auslöserelais
nicht genutzte Raum sinnvoll verwendet.
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Das Auslöserelais ist mit seinem Joch 7 auf der Muldenplatte befestigt.
Zum Auslöserelais gehört ein Klappanker 8, der über eine Zugfeder 9 geöffnet werden
kann. Ein Permanentmagnet 10 ist an einem Schenkel des Jochkörpers befestigt. Der
andere Schenkel des Jochkörpers trägt eine Spule 11. Die Flansche 12 dieser Spule
sind soweit zur Haube verlängert, daß eine zusammen mit dem Vorsprung 3 einen Aufnahmeraum
für zwei übereinander geordnete Bauelemente 13 und 14 bilden. Der andere
Aufnahmeraum
6, der durch die Muldenplatte begrenzt ist, dient der Aufnahme eines Bauelementes
15. Die vollständige Auslöseeinheit, bestehend aus der Spule 9 und den Bauelementen
13, 14 und 15, wird über Anschlußleitungen 16 und 17, die durch die Muldenplatte
nach außen geführt sind, mit der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers verbunden.
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Die Haube besitzt einen Betätigungsstößel 18, der die mechanische
Verbindung zu den Schaltkontakten im Primärkreis über ein Schaltschloß herstellt.
Um das Gehäuse befestigen zu können, besitzt das Gehäuse zwei Befestigungsaugen
19.
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In der Fig. 3 ist ein Primärkreis 20 vorgesehen, in dem sich zwei
Schaltkontakte 21 befinden. Im Sekundärkreis 22 befindet sich das Auslöserelais
23, wobei der gesondert umrandete Teil dem Gehäuse entspricht. Das Auslöserelais
ist über ein Schaltschloß mit den Schaltkontakten verbunden.
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Die Fig. 4-6 zeigen den Einsatz von Bauelementen, wie sie bei pulsierenden
Gleichfehlerströmen zum Einsatz kommen. Hierbei handelt es sich um verschiedene
Serien- oder Parallelschaltungen von Kondensatoren 24-26.
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Die Schaltungen nach den Fig. 7 und 8 sind dazu vorgesehen, nur in
einer Stromrichtung ansprechempfindliche Auslöserelais für beide Stromrichtungen
empfindlich zu machen. Hierzu ist ein aus vier Dioden bestehender Brückengleichrichter
27 vorgesehen. Ersetzt man zwei dieser Dioden durch Zenerdioden, so erhält man einen
spannungsbegrenzenden Brückengleichrichter 28.
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Die Schaltungen nach den Fig. 9-13 sind in der Hauptsache dazu ausersehen,
um hohe Spannungspitzen auf ungefährliche Werte begrenzen zu können. Hierbei sind
verschiedene Kombinationen von Bauelementen vorgesehen. In der Schaltung nach Fig.
9 ist eine Diode 29 in Reihe mit dem Auslöserelais geschaltet, wahrend eine zweite
Diode 30 parallel zum Auslöerelais angeordnet ist.
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In der Schaltung nach Fig. 10 sind es zwei entgegengesetzt geschaltete
Zenerdioden 31 und 32, die zusammen mit einem Kondensator parallel zur Sekundärwicklung
des Summenstromwandlers geschaltet sind. In Serie mit dem Auslöserelais befindet
sich ein Kondensator 24.
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In der Schaltung nach Fig. 11 handelt es sich um zwei antiparallel
geschaltete Dioden 30 und 33, die parallel zur Sekundärwicklung des Summenstromwandlers
geschaltet sind.
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Die Schaltung nach Fig. 12 entspricht weitgehend der Schaltung nach
Fig. 7, es befindet sich zusätzlich zwischen der Sekundärwicklung des Summenstromwandlers
und dem Brückengleichrichter 27 ein parallel geschalteter Kondensator 25.
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Nach Fig. 13 befindet sich außer dem in Reihe geschalteten Kondensator
24 zwischen der Sekundärwicklung und dem Auslöserelais ein spannungsabhängiger Widerstand
34.
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