DE3884179T2

DE3884179T2 - Steuerrelais mit steckbaren Messfühler.

Info

Publication number: DE3884179T2
Application number: DE19883884179
Authority: DE
Inventors: Yves Berguirol
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2008-12-27
Also published as: FR2625834A1; FR2625834B1; DE3884179D1; EP0326772A1; EP0326772B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerrelais mit zugeordnetem externen Meßwandler, wobei das Relais ein Isolierstoffgehäuse zur Aufnahme einer elektronischen Schaltung aufweist, die zur Verarbeitung des vom Meßwandler bereitgestellten Signals sowie zur Lieferung eines Ausgangssignals, insbesondere eines Auslöse- und/oder Meldesignals bei Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts dient.
Der Meßwandler kann als geschlossener oder teilbarer Ringkernwandler ausgeführt sein, der im allgemeinen mittels eines Hilfs- Befestigungselements auf einer Trägerschiene oder einer Platte montiert ist. Durch Verwendung eines abgeschirmten Kabels oder einer speziellen Verbindungsleitung ist die Verbindung zwischen dem Ringkernwandler und dem Relais im wesentlichen elektrisch. Für bestimmte Anwendungen muß die Kontinuität der elektrischen Verbindung zwischen Ringkernwandler und Relais durch eine in der Signalverarbeitungsschaltung integrierte elektronische Selbstüberwachungsvorrichtung überprüft werden.
Ein in das Gehäuse eines Differenzstrom-Relais oder -Leistungsschalters integrierter ringförmiger Durchsteckwandler ist ebenfalls von der DE-A-2.834.327 bekannt. Eine solche Anordnung mit integriertem Wandler ist nicht für alle elektrischen Installationen geeignet.
In der FR-A-2.396.315 wird eine Vorrichtung mit einem ringförmigen Meßwandler beschrieben, bei der die elektrische Verbindung zwischen der Sekundärwicklung und der gedruckten Schaltung mit Hilfe eines Verbindungselements mit lötbaren Kontaktstiften erfolgt. Eine Veränderung der Position des Wandlers ist nach dem Verlöten der Kontaktstifte nicht mehr möglich.
In der FR-A-2.125.425 wird ein Differenzstrom-Leistungsschalter in Modulbauweise beschrieben, bei dem die elektrische Verbindung der Primärwicklungen des Wandlers durch Anschluß der Leiterenden an die Schraubklemmen des Leistungsschalterblocks erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung eines Meßwandlers mit einem Steuerrelais zu vereinfachen.
Das erfindungsgemäße Relais ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Relais ein erstes und ein zweites Verbindungselement mit Steckbuchse identischen Aufbaus aufweist, die elektrisch mit der Signalverarbeitungsschaltung des Relais verbunden und an zwei verschiedenen Stellen, insbesondere in einer der Seitenflächen und auf dem Befestigungssockel des Gehäuses angebracht sind, daß der Meßwandler von einer Ummantelung umgeben ist, die ein drittes Verbindungselement mit Stecker zum Anbau des Meßwandlers an das Relais und zur elektrischen Verbindung mit dem Relais durch Einstecken in das erste oder zweite Verbindungselement mit Steckbuchse des Gehäuses aufweist, und daß dem dritten Verbindungselement mit Stecker des Meßwandlers ein Kopplungselement zum Eingriff in eine im Gehäuse eingearbeitete Führungsschiene zugeordnet ist, das die mechanische Verbindung des Meßwandlers mit dem Gehäuse sicherstellt.
Die Positionsänderung des Meßwandlers in bezug auf das Relais, insbesondere durch Einstecken an der Seitenfläche und der Rückseite des Gehäuses, richtet sich nach der Lage der Anschlußleiter bzw. der Sammelschieneneinspeisung.
Die anderen, herkömmlichen Montagearten des getrennten Meßwandlers bleiben durch einen in der Ummantelung ausgebildeten Befestigungsfuß möglich.
Der Meßwandler kann als Einpol-Ringkernwandler oder jede andere Art von Strom- oder Spannungsmeßeinrichtung ausgeführt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Differenzstromrelais mit den beiden Steckpositionen des Ringkernwandlers in getrennter Stellung;
- Figur 2 eine Teil-Vorderansicht aus Figur 1 für eine bestimmte Steckposition des Ringkernwandlers in eingesteckter Stellung;
- Figur 3 ist eine perspektivische Detailansicht des Ringkernwandlers;
- Figur 4 und 5 zwei Möglichkeiten der getrennten Montage des Ringkernwandlers aus Figur 3 auf einer Trägerschiene;
- Figur 6 und 7 entsprechend den Darstellungen aus Figuren 4 und 5 eine Montagevariante des Ringkernwandlers auf einer Platte.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Steuerrelais 10, insbesondere mit Differenzstromschutz, das mit einem als Summenstrom-Ringkernwandler 12 ausgebildeten Meßwandler 11 zur Erfassung eines Differenzstroms verbunden ist. Das Relais befindet sich in einem Isolierstoffgehäuse 14 in Modulbauweise, dessen Befestigungssockel 16 sich leicht durch Schnappmontage auf einer Trägerschiene 18 oder jedem anderen Befestigungsorgan befestigen läßt. Der Summenstrom-Ringkernwandler 12 verfügt über einen Magnetkern, auf dem eine (nicht abgebildete) Meßwicklung aufgebracht ist, und die gesamte Einheit ist von einer Isolierstoff-Ummantelung 20 umschlossen. Durch den Ringkern 12 werden die (nicht abgebildeten) aktiven Leiter des zu schützenden Netzes geführt, und bei einem Isolationsfehler gegen Erde entsteht in der Meßwicklung des Wandlers ein Fehlersignal. Das vom Meßwandler 11 abgegebene Fehlersignal wird an eine (nicht abgebildete) Signalverarbeitungselektronik im Gehäuse 14 weitergegeben, wobei die genannte Elektronik bei Überschreiten eines Fehlerstrom- Schwellwerts einen elektrischen Auslöse- oder Meldebefehl liefert.
Das Relais 10 kann eine Spule eines Schaltmechanismus eines Leistungsschalters oder Schützes ansteuern.
Die Ummantelung 20 des Ringkernwandlers 12 ist mit einem Verbindungselement 22 mit Stecker mit mehreren Kontaktstiften 23 versehen, die mit der Meßwicklung verbunden sind. Das Verbindungselement 22 mit Stecker des Ringkernwandlers 12 kann in eines der identisch aufgebauten, an festgelegten Stellen des Relais 10 befindlichen, Verbindungselemente 24, 26 mit Steckbuchse eingesteckt werden. Das erste Verbindungselement 24 mit Steckbuchse ist in einer der Seitenflächen 27 des Isolierstoffgehäuses 14 eingearbeitet, während sich das zweite Verbindungselement 26 mit Steckbuchse im oberen Bereich des Befestigungssockels 16 befindet. Selbstverständlich kann die Steckverbindung auch umgekehrt ausgebildet sein, indem das Verbindungselement mit Steckbuchse auf dem Ringkernwandler und zwei Verbindungselemente mit Stecker auf dem Relais 10 vorgesehen werden. Die beiden Verbindungselemente 24, 26 mit Steckbuchse sind elektrisch mit der Signalverarbeitungselektronik des Relais 10 verbunden.
Der Ringkernwandler 12 kann dadurch je nach Position der den Ringkern durchquerenden aktiven Leiter wahlweise seitlich oder hinten am Relais 10 montiert werden (siehe Figur 1). In einer elektrischen Schaltanlage ist die Anordnung der Anschlußleiter und der Sammelschieneneinspeisung genau vorgegeben, und die verschiedenen Anordnungsmöglichkeiten des Ringkernwandlers 12 auf dem Relais 10 erleichtern die Montage und Verdrahtung der Schaltanlage.
Zur Steckmontage des Ringkernwandlers 12 auf dem Relais 10 entsprechend den Figuren 1 und 2 wird keinerlei flexible elektrische Verbindung benötigt, und die mechanische Befestigung des Ringkernwandlers 12 erfolgt durch Einrasten auf dem Gehäuse 14 mit Hilfe eines zum Verbindungselement 22 mit Stecker gehörigen Kopplungselements 28. Hierzu greift beim Einstecken der Kontaktstifte 23 des Verbindungselements mit Stecker 22 in die Stekkerhülsen der Verbindungselemente mit Steckbuchse 24, 26 das Kopplungselement 28 in eine im Gehäuse 14 ausgebildete Führungsschiene 30, 32 ein.
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Anordnung des Ringkernwandlers 12 in bezug auf das Relais 10 in einer parallel zur Trägerschiene 18 liegenden Ebene bei beiden Steckpositionen. Die aktiven Leiter durchqueren den Ringkern 12 also vertikal in einer senkrecht zur Trägerschiene 18 verlaufenden Richtung.
Die Ausrichtung des Ringkernwandlers 12 in bezug auf das Relais 10 kann selbstverständlich in Abhängigkeit von der Neigung der Verbindungselemente 24, 26 mit Steckbuchse auf dem Gehäuse 14, verändert werden. Wenn das erste Verbindungselement 24 mit Steckbuchse in einer vertikalen Richtung, das heißt senkrecht zur in Figur 1 gezeigten Richtung, ausgerichtet ist, verläuft die Achse des Ringkernwandlers 12 senkrecht zur Trägerschiene 18. Wenn das zweite Verbindungselement 26 mit Steckbuchse vertikal ausgerichtet ist, verläuft die Achse des Ringkernwandlers 12 parallel zur Trägerschiene 18.
Figur 3 zeigt eine vollständige perspektivische Ansicht des Ringkernwandlers 12. Die Ummantelung 20 ist außerdem mit einem Hilfs-Befestigungsfuß 34 versehen, der in einem bestimmten Winkel, insbesondere rechtwinklig, zum Verbindungselement 22 mit Stecker angeordnet ist. Dieser Fuß 34 gestattet eine getrennte Montage des Ringkernwandlers 12, wobei dieser direkt auf der Trägerschiene 18 (Figuren 4 und 5) oder auf einer Platte 36 (Figuren 6 und 7) montiert wird.
Der Befestigungsfuß 34 weist vertikale Nuten 38 und horizontale Nuten 40 auf, auf denen durch Schnappmontage in zwei verschiedenen Stellungen ein Zwischenstück 42 angebracht werden kann. Dieses Zwischenstück 42 wird dann auf die profilsymmetrische Trägerschiene 18 aufgeschoben. Je nach Stellung des Zwischenstücks 42 auf dem Befestigungsfuß 34 befindet sich der Ringkernwandler in einer horizontalen Position (Figur 4) mit vertikal durchgeführten aktiven Leitern oder in einer vertikalen Position (Figur 5) mit horizontal durchgeführten aktiven Leitern.
Der Befestigungsfuß 34 verfügt außerdem über zwei Reihen von Löchern 44, 46 zur Aufnahme von Schrauben 48 zur flachen (Figur 6) oder rechtwinkligen Montage (Figur 7) des Ringkerns 12 auf der Platte 36.
Bei getrennter Montage des Ringkernwandlers 12 entsprechend den Figuren 4 bis 7 erfolgt die elektrische Verbindung mit dem Relais 10 über eine (nicht dargestellte) flexible Verbindungsvorrichtung, deren erstes Ende ein Verbindungselement mit Steckbuchse zur Verbindung mit dem dritten Verbindungselement 22 mit Stecker des Ringkernwandlers 12 trägt, und an deren gegenüberliegendem Ende ein weiteres Verbindungselement mit Stecker in eine Hilfssteckleiste (50, Figur 1) des Gehäuses 14 eingreift.
Der Aufbau der Ummantelung 20 ermöglicht zahlreiche Montagepositionen des Wandlers 11 auf einem Relais 10, entweder in Anbaumontage (Figuren 1 und 2) oder getrennter Montage (Figuren 4 bis 7). Der Wandler 11 kann als jede beliebige Art von Strom- oder Spannungsmeßeinrichtung ausgeführt sein.

Claims

1. Steuerrelais mit zugeordnetem externen Meßwandler (11), wobei das Relais (10) ein Isolierstoffgehäuse (14) zur Aufnahme einer elektronischen Schaltung aufweist, die zur Verarbeitung des vom Meßwandler (11) bereitgestellten Signals sowie zur Lieferung eines Ausgangssignals, insbesondere eines Auslöse- und/oder Meldesignals bei Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) des Relais (10) ein erstes (24) und ein zweites Verbindungselement (26) mit Steckbuchse identischen Aufbaus aufweist, die elektrisch mit der Signalverarbeitungsschaltung des Relais (10) verbunden und an zwei verschiedenen Stellen, insbesondere in einer der Seitenflächen (27) und auf dem Befestigungssockel (16) des Gehäuses (14) angebracht sind, daß der Meßwandler (11) von einer Ummantelung (20) umgeben ist, die ein zweites Verbindungselement (22) mit Stecker zum Anbau des Meßwandlers (11) an das Relais (10) und zur elektrischen Verbindung mit dem Relais (10) durch Einstecken in das erste oder zweite Verbindungselement (24, 26) mit Steckbuchse des Gehäuses (14) aufweist, und daß dem dritten Verbindungselement (22) mit Stecker des Meßwandlers (11) ein Kopplungselement (28) zum Eingriff in eine im Gehäuse (14) eingearbeitete Führungsschiene (30, 32) zugeordnet ist, das die mechanische Verbindung des Meßwandlers (11) mit dem Gehäuse (14) sicherstellt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler (11) mit einem Befestigungsfuß (34) ausgestattet ist, der in einem bestimmten Winkel, insbesondere rechtwinklig, zum dritten Verbindungselement (22) angeordnet ist und über Hilfs- Befestigungsmittel zur getrennten Montage des Meßwandlers (11) auf einer Trägerschiene (18) oder auf einer Platte (36) verfügt.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung des Meßwandlers (11) mit dem Relais (10) über eine flexible Verbindungsvorrichtung erfolgt, deren erstes Ende ein Verbindungselement mit Steckbuchse zur Verbindung mit dem dritten Verbindungselement (22) mit Stecker trägt, und an deren ge genüberliegendem Ende ein weiteres Verbindungselement mit Stecker in eine Hilfssteckleiste (50) des Gehäuses (14) eingreift.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Meßwandler als Summenstrom-Ringkernwandler zur Erfassung eines Differenz-Fehlerstroms ausgebildet ist, wobei der genannte Ringkernwandler von einer Isolierstoff-Ummantelung (20) umgeben ist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Meßwandler als Strom- oder Spannungsmeßeinrichtung ausgebildet ist.