DE3335494A1

DE3335494A1 - Schutzschalter

Info

Publication number: DE3335494A1
Application number: DE19833335494
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 8602 Strullendorf Becker
Original assignee: LINDNER GmbH
Current assignee: LINDNER GmbH
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-05-02
Also published as: EP0139886A2; DE3476605D1; DE3335494C2; ATE40613T1; EP0139886B1; EP0139886A3

Description

TERQAU& POHL

FAT Ξ \ TA iMVVÄLT E
HEFNEHSPL. 3 ■ PCSTF. 9347

85OO NÜRNBERG 11

Lindner GmbH Fabrik elektrischer Lampen u. Apparate
8600 Bamberg

Schutzschalter

Die Erfindung betrifft einen Schutzschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 .

Bekannte Schutzschalter (Leitungsschutzschalter, Fehlerstrom-Schutzschalter, Fehlerspannungsschutzschalter, Überspannungsschutzschalter) weisen im wesentlichen eine von Hand ein- und ausschaltbare Schaltvorrichtung auf, die mit elektromagnetischen und/oder e lektrothermischen Mitteln zusammenwirkt. Zur Ein- und Ausschaltung von Hand ist ein Knebel vorgesehen, zur Auslösung im Störfall im wesentlichen ein Magnetauslöser mit einem Schlaganker und/oder ein Bimetallauslöser. Aufgrund der Knebelstellung kann der Benutzer des Schutzschalters erkennen, ob dieser ein- oder ausgeschaltet ist. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen der Benutzer erkennen kann, ob. das Gerät willkürlich abgeschaltet wurde oder ob es selbsttätig (wegen eines Störfalles) abgeschaltet hat. Nicht erkennbar ist allerdings, was der Grund für die selbsttätige Auslösung war, nämlich ein Überlaststörfall oder ein Kurzschluß. Im Falle der Überlastung ist es in der Regel gefahrlos möglich, von Hand den Schutzschalter wieder einzuschalten, da die über ein Bimetall betätigte elektrothermische Schaltvorrichtung im Zusammenwirken mit freiauslösenden Mitteln das Wiedereinschalten verhindert. Wird hingegen im Kurzschlußfalle mehrmals eine

Einschaltung versucht, so besteht die Gefahr, daß entweder der Schutzschalter selbst, Teile des Leitungsnetzes oder der angeschaltete elektrische Verbraucher zerstört werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter derart auszurüsten, daß der Benutzer auf einfache Weise und unverwechselbar nicht nur den Störfall sondern auch dessen Ursache - Kurzschluß oder Überstromfall - zuverlässig erkennen kann. Insbesondere soll die Möglichkeit des zuverlässigen Erkennens auch in dunklen Räumen, wie beispielsweise Kellerräumen, bestehen, da ein überwiegender Teil der in Frage stehenden Schutzschalter in schlecht beleuchteten Räumen verwendet wird und nicht selten nach Ansprechen eines (Leitungs)-Schutzschalters auch die zugehörige Raumbeleuchtung ausgefallen ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Es wird als Kern der Erfindung angesehen, mit einfachen gut sichtbaren elektro-optischen Mitteln im Falle des Ansprechens eines Schutzschalters den Grund für das Ansprechen sichtbar zu machen. Dies kann auf unterschiedliche Weise gelöst werden. Wesentlich ist, daß bei Vorhandensein mehrerer auslösender Elemente - hier Bimetall und Magnetauslöser - selektiv die elektro-optische Anzeigevorrichtung ganz oder teilweise nur mit einem oder (alternativ!) mit der anderen zusammenwirkt. Vorzugsweise soll das elektro-optische Element dann ansprechen, wenn der Magnetauslöser die Abschaltung des Schutzschalters verursacht hat, da dann die Gefährdungen für Gerät und Benutzer vorliegen, die eingangs beschrieben wurden.

In Weiterbildung der Erfindung soll gemäß Anspruch 2 ein monostabiler elektrischer Ein-/Ausschalter entwe-

den mit dem Schlaganken des Magnetauslösens öden dem Bimetallstneifen des Bimetallauslösens venbunden sein, den von Hand dunch den handbetätigbanen Knebel in die Ausschaltstellung nücksetzban ist. Eine denantige Vonnichtung bewinkt, daß bei Anspnechen des einen öden (altennativ!) andenen Teiles die elektno-optische Anzeigevonnichtung so lange eingeschaltet ist, bis den Schalten dunch Betätigung des Knebels wieden eingeschaltet (zunückgesetzt) wind. Falls die elektno-opti-

IQ sehe Anzeigevonnichtung mit dem Magnetauslösen zusammenwinkt, weiß die Bedienungspenson, daß sie von Rücksetzen zunächst den Kunzschluß zu beseitigen hat. Falls die elektno-optische Anzeigevonnichtung hingegen mit dem Bimetallelement venbunden ist, weiß die Bedienungspenson bei Leuchten den Anzeigevonnichtung, daß sie gefahnlos den Schalten wieden einschalten kann.

Gemäß Anspnuch 3 ist eine Blende vongesehen, die je nach Gnund des Stönfalles die Lampe abdeckt öden nicht. In Weitenbildung dazu kann die Blende aus eingefänbtem tnansluzentem Matenial bestehen. Damit engeben sich fün die Bedienungspenson folgende Enkennungsmöglichkeiten :

a) Lampe aus öden Lampe ein, jedoch von lichtundunchlässigen Blende vendeckt: Schutzschalten eingeschaltet;

b) Lampe leuchtet, nicht von Blende übendeckt (dahen z.B. weißes Licht): Schutzschalten hat angespno-

go chen, beispielsweise dunch Bimetallauslösung (falls Blende mit Magnetauslösen winkvenbunden ist),

c) Lampe leuchtet und ist von tnansluzenten Blende übendeckt (dahen z.B. notes Licht): Schutzschalter hat aufgnund eines Kunzschlusses angespncchen.

Es ist auch möglich, zwei Lichtquellen unterschiedlicher oder gleicher Farbe vorzusehen, wobei die erste beispielsweise bei Ansprechen des Schutzschalters generell einschaltet und die zweite nur bei Ansprechen beispielsweise des Magnetauslösers. Der daraus resultierende Informationsgehalt ist etwa derselbe wie im letzten Absatz beschrieben. Leuchtet keine der Lichtquellen, so ist der Schutzschalter eingeschaltet, leuchtet nur die eine, so liegt Ausschaltung durch Überlast vor, leuchtet nur die andere oder leuchten beide, so liegt Kurzschluß vor, falls die zweite Lichtquelle mit dem Magnetauslöser zusammenwirkt.

Die Aufmerksamkeit des Benutzers wird dann besonders stark erregt, wenn die Lichtquelle (Lichtquellen) durch eine Blinkschaltung spannungsversorgt ist (sind). In Weiterbildung hierzu ist es vorteilhaft, gemäß Ansprüchen 8 und 9 die Blinkschaltung so zu verschalten, daß sie bei Vorhandensein eines Ladestromkreises und eines Entladestromkreises die als Glimmlampe ausgebildete Lichtquelle bei Ansprechen des Schutzschalters generell in den Blinkzustand verfällt, was dadurch geschieht, daß der parallel zum Hauptschaltkontakt liegende Ladestromkreis bei Öffnung des Hauptschaltkontaktes bestromt wird sowie bei Ansprechen des Magnetauslösers die Lichtquelle dauer leuchtet. Auch ist es denkbar, die unterschiedlichen Ansprechursachen durch unterschiedliche Blinkfrequenzen zu symbolisieren. Auf diese Weise wird mit ein- und derselben Lichtquelle mit einfachen Schaltmitteln eine Mehrfachinformation (vergleichbar der obigen) vermittelt.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn durch die beschriebenen Vorrichtungen nicht nur Information an den Benutzer weitergegeben wird, sondern wenn der

Schutzschalter sich selbst bei Vorliegen des gefährlichen Kurzschlußfalles gegen Wiedereinschalten durch Knebelbetätigung sichert. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einen weiteren handbetätigbaren Knopf vorzusehen, der gedruckt werden muß, um im Kurzschlußfalle den Knebel rückzusetzen.

Die Erfindung ist anhand mehrerer in den Zeichnungsfiguren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schutzschalters mit selektiver Anzeige durch eine Lichtquelle.
Fig. 2 einen Schutzschalter wie in Fig. 1 mit einer

verschiebbaren Blende vor der Lichtquelle. Fig. 3 einen Schutzschalter gemäß Fig. 1 und 2 mit zwei Lichtquellen, davon eine selektiv angesteuert .
Fig. 4 einen Schutzschalter mit Blinkschaltung.

Der Schutzschalter 1 ist mit einer Schaltvorrichtung 2 versehen, die von Hand durch einen Knebel 3 ein- und ausschaltbar ist und elektromagnetisch und/oder elektrothermisch durch einen Magnetauslöser 4 oder einen Bimetallauslöser 5 ausschaltbar ist. Der Magnetauslöser 4 weist einen Schlaganker 6, der Bimetallauslöser 5 einen Bimetallstreifen 7 auf. Schlaganker 6 und Bimetallstreifen 7 wirken durch eine nicht näher

OQ dargestellte Kopplungsvorrichtung 8 sowohl mit dem Knebel 3 als auch mit einem Hauptschaltkontakt 9 zusammen. Die Kopplungsvorrichtung 8 ist derart ausgebildet, daß der Hauptschaltkontakt 9 bei Ansprechen nur eines Auslösers bereits öffnet und die Störfallabschaltung bewirkt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein parallel zum Hauptschaltkontakt 9 liegender, einen Widerstand 10 und eine Glimmlampe 11 enthaltender Anzeigestromzweig 12 vorgesehen, der bei Öffnen des Hauptschaltkontaktes 9 und Schließen eines weiteren mit dem Schlaganker 6 wirkverbundenen Schaltkontaktes 13 bestromt wird und das Leuchten der Glimmlampe 11 verursacht. Die Glimmlampe 11 ihrerseits ist hinter einer fensterartigen Öffnung 14 in der Schutzschaltergehäusewand 15 angeordnet und somit nach außen für den Benutzer sichtbar. Vorzugsweise sollen - wie in den schematischen Figuren nicht dargestellt - Knebel und Glimmlampe auf der gleichen, dem Benutzer zugewandten Gehäuseseite angeordnet sein.

Die Einwirkung des Schlagankers 6 auf den weiteren Schaltkontakt 13 geschieht ebenfalls über eine nicht näher dargestellte weitere Kopplungsvorrichtung 16. Mit 17 ist die "heiße" Seite des Phasenleiters, mit 18 die durch den Hauptschaltkontakt 9 trennbare "kalte" Seite des Phasenleiters dargestellt, 19 bezeichnet den Nulleiter. Zwischen der kalten Seite des Phasenleiters und dem Nulleiter 19 ist ein Hilfswiderstand 20 angeordnet, der für den Fall, daß auf der kalten Seite des Schutzschalters keine Verbraucher angeordnet sind, einen ausreichenden Stromfluß durch den Anzeigestromzweig im Störfalle aufrecht hält.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf den weiteren Schaltkontakt 13 verzichtet, der bei dem in Fig. 1 gezeigten für die selektive Anzeige der Glimmlampe 11 nur bei Ansprechen des Magnetauslösers 4 sorgt. Vielmehr ist hier über eine Kopplungsvorrichtung 16 eine in Pfeilrichtung 21 zwischen der Öffnung 14 und der Glimmlampe 11 verschiebbare Blende

22 vorgesehen, die einen beispielsweise gelb eingefärbten Teil 23 und einen beispielsweise rot eingefärbten Teil 24 aufweist. Hat lediglich der Bimetallauslöser 5 angesprochen, so wird in oben beschriebener Weise die Glimmlampe 11 bestromt und gelb sicht-Ddr, da der Teil 23 zwischen Öffnung 14 und Glimmlampe 11 liegt. Hat hingegen der Magnetauslöser 4 angesprochen, so wird die Blende derart verschoben, daß das Teil 24 zwischen Glimmlampe 11 und Öffnung 14 zu liegen kommt und das rote Leuchten der Glimmlampe den gefährlichen Kurzschlußzustand anzeigt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine weitere Glimmlampe 30 vorgesehen, die über einen dritten Schaltkontakt 31 parallel zur Glimmlampe 11 anschließbar ist. Der dritte Schaltkontakt 31 wird bei Ansprechen des Magnetauslösers 4 durch die mit dem Schlaganker 6 zusammenwirkende Kopplungsvorrichtung 16 geschlossen, so daß bei Ansprechen der Schaltvorrichtung 2 lediglich die Glimmlampe 11, bei Ansprechen des Magnetauslösers beide Glimmlampen 11 und 30 leuchten.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Glimmlampe 11 durch eine Blinkschaltung 40 spannungsversorgt. Die Blinkschaltung 40 weist einen Ladestromkreis 41 auf, der aus einem Ladewiderstand 42 einer Ladediode 43 und einem Ladekondensator 44 in Reihenschaltung besteht. Der Ladestromkreis liegt parallel zum Hauptschaltkontakt 9.

Ein Entladestromkreis 45, bestehend aus einerr Entladewiderstand 46 und der Glimmlampe 11 in Reihe, liegt caraliel zum Ladekondensator 44. Bei Erreichen der Zündspannung der Glimmlampe wird der über deⁿ Laaewiderstand 42 und die Ladediode 43 aufgeladene Ladekon-Jensator 44 intermittierend ' entladen, wcdjrch die Glimmlampe "¹I nach Öffnung des Hauotschal tkcntak tes 9 clin»t.

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Über einen vierten Schaltkontakt 47, der durch die Kopplungsvorrichtung 16 mit dem Schlaganker 6 wirkverbunden ist, ist der Entladestromkreis 45 an den Nulleiter 19 anschließbar, wodurch die Glimmlampe in einen Dauer leuchtzustand verfällt. Die Aufschaltung des Entladestromkreises 45 auf den Nulleiter 19 erfolgt über eine Entkopplungsdiode 48 sowie einen Entkopplungswiderstand 49. Es erscheint bedeutungsvoll, daß bei beliebiger Vertauschung der Anschlüsse 50,51,52 unterschiedlichen Schaltzuständen des Lastschalters unterschiedliche Leuchtzustände der Diode zugeordnet werden können.

333549A

3/13	(83205)	Schutzschalten	Bezugszeichen	46	Entladewiderstand
Lindner GmbH	Schaltvorrichtung	47	vierter Schaltkontakt
	Knebel	48	Entkopplungsdiode
■-j	Magnetauslöser	49	Entkopplungswiderstand
2	Bimetallauslöser	50	Anschluß
3	Schlaganker	51	Anschluß
4	Bimetallstreifen	52	Anschluß
5	Kopplungsvorrichtung
O)	hauptschaltkontakt
7	Widerstand
8	Glimmlampe
9	Anzeigestromzweig
10	Schaltkontakt
11	Öffnung
12	Gehäusewand
13	Kopplungsvorrichtung
14	"heiße" Phase
15	"kalte" Phase
16	Nulleiter
17	Hilfswiderstand
18	Pfeilrichtung
19	Blende
20	Teil
21	Teil
22
23
24

30 weitere Glimmlampe

31 dritter Schaltkontakt

40	Blinkschaltung
41	Ladestromkreis
42	Ladewiderstand
43	Ladediode
44	Lade^ondensator
45	Entladestromkreis

- Leerseite

Claims

3/13 (83205) -1-

Lindner GmbH Fabrik elektrischer Lampen u. Apparate
Bamberg

Ansprüche

1 · Schutzschalter (1) mit einer von Hand ein- und abschaltbaren und elektromagnetisch und/oder elektrothermisch abschaltbaren mechanischen Schaltvorrichtung (2), wobei zur willkürlichen Ein- und Ausschaltung ein handbetätigbarer Knebel (3) und zur selbsttätigen Ausschaltung im wesentlichen ein einen Schlaganker (6) enthaltender Magnetauslöser (4) und ein Bimetallauslöser (5) vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Schaltvorrichtung (2) mindestens eine elektro-optische Anzeigevorrichtung mit einer Lichtquelle (Glimmlampe 11) zur selektiven Anzeige des die Auslösung verursachenden Störfalls zusammenwirkt, die durch Kopplung an den Schlaganker (6) des Magnetauslösers (4) oder (alternativ!) den Bimetallstreifen (7) des Bimetallauslösers (5) entweder eingeschaltet oder sichtbar gemacht wird.
2. Schutzschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

OQ daß mit dem Schlaganker (6) oder dem Bimetallstreifen (7) ein monostabiler, von Hand durch den Knebel (3) rücksetzbarer elektrischer Ein-/Ausschalter (Schaltkontakt 13) verbunden ist.
3. Schutzschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß den Schlaganker (6) oder der Bimetallstreifen (7) mit einer beweglichen, die Lichtquelle (Glimmlampe 11) überdeckenden Blende (22) zusammenwirkt.
4. Schutzschalter nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blende (22) von ihrer Auslösestellung in ihre Einschaltstellung durch mechanische Kopplung an den Knebel (3) rücksetzbar ist.
5. Schutzschalter nach Ansprüchen 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blende (22) zumindest teilweise aus eingefärbtem transluzentem Material besteht.
6. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwei Lichtquellen (Glimmlampe 11, weitere Glimmlampe 30) unterschiedlicher oder gleicher Farbe vorgesehen sind, wobei die erste (11) bei Öffnung des Hauptschaltkontaktes (9) und die zweite (alternativ oder zusätzlich) bei Ansprechen entweder des Bimetallauslösers (5) oder des Magnetauslöserö (4) anspricht .
7. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüehe,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Lichtquelle (Glimmlampe 11) nach Auftreten eines Störfalles durch eine Blinkschaltung (40) spannungsversorgt ist.
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8. Schutzschalter nach einem den vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Blinkschaltung (40) einen Ladestromkreis (41) aufweist, der aus einer Reihenschaltung eines Ladewiderstandes (42) einer Ladediode (43) sowie eines Ladekondensators (44) in willkürlicher Reihenfolge besteht und den einen ersten Leiter (Phasenleiter) unterbrechenden Hauptschaltkontakt (9) überbrückt sowie ein Entladestromkreis (45) vorgesehen ist, der parallel zum Ladekondensator (44) geschaltet ist sowie die Glimmlampe (11) und einen Entladewiderstand (46) enthält.
9. Schutzschalter nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Entladestromkreis (45) durch einen mit dem Magnetauslöser (4) oder dem Bimetallauslöser (5) wirkverbundenen Schalter (vierter Schaltkontakt) mit einem zweiten Leiter (Nulleiter 19) elektrisch verb indbar ist.
10. Schutzschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem Phasenleiter und dem Nulleiter (19) ein HilfsWiderstand (20) vorgesehen ist.
11. Schutzschalter nach einem aer vorhergehenden Ans prüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß mit dem Magnetauslöser (4) eine Einschaltsperrvorrichtung zusammenwirkt, die nach Vorliegen eines Kurzschlusses die Einscha 1 tboweg ung do-i handbetätigbaren Knebels ι 3) h-)iwt.