DE4424535A1 - Schutzschaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzschaltvorrich­ tung mit mindestens einem Spannungspol aus einem beweglichen Kontaktträger, welcher mit festen Kontakten zusammenarbeitet und mittels eines Stellhebels verschiebbar ist, welcher mit den beweglichen Teilen eines Elektromagneten verbunden ist.

Schutzvorrichtungen vom Typ Schaltschütz umfassen in ein und demselben Gehäuse einen strombegrenzenden rückstellbaren Unterbrecher als Schutz gegen Fehlerströme und einen Schließer. Ein magnetothermisches Schutzmodul ist dafür vor­ gesehen, ein Öffnen der Kontakte im Falle einer Überlast oder eines Überstroms hervorzurufen.

Will man die Dimensionen der Vorrichtung vergrößern, so ist es notwendig, den Kontaktdruck der Pole infolge der Be­ lastung aufgrund des geforderten Nennstroms zu erhöhen, aber der Elektromagnet läßt eine solche Modifikation nicht mehr zu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Dimensionen einer Schutzschaltvorrichtung zu erhöhen, wobei ein für ge­ ringere Dimensionen geeigneter Elektromagnet weiter verwen­ det werden kann.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie eine elastische Vorrichtung aufweist, die zwischen dem äußeren Ende des mit dem Elektro­ magneten verbundenen Hebels und dem Stößel des Kontaktträ­ gers eingeschaltet ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die elasti­ sche Vorrichtung aus einem Ansatzstück, welches am freien Ende des Hebels angebracht und einer Feder zugeordnet ist, welche zwischen diesem Ansatzstück und dem Stößel einge­ zwängt ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die elastische Vorrichtung Mittel auf, um ein Lösen von Ansatz­ stück und Stößel zu verhindern.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Ansatzstück ein Anschlag vorgesehen, welcher die Bewegung des Ansatzstückes in Richtung auf den Stößel begrenzt.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf ein in den beigefügten Zeichnungen dargestelltes Ausfüh­ rungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung, welche den Betäti­ gungsmechanismus der Kontakte in Öffnungs­ position darstellt,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung, welche den Betäti­ gungsmechanismus der Kontakte in Schließstel­ lung darstellt,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Betätigungsmecha­ nismus der Kontakte zu Beginn des Öffnens,

Fig. 5 eine Detailansicht der auf dem Kontaktträger angeordneten elastischen Vorrichtung, und

Fig. 6 ein Leistungsdiagramm bei Funktionsablauf der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung stellt einen Schalt­ schütz dar, mit mehreren in einem Gehäuse 1 angeordneten Spannungspolen mit Doppeltrennung, welche jeweils in einer Trennkammer untergebracht sind. Zur Vereinfachung der Dar­ stellung ist ein einziger Pol dargestellt.

Jeder Pol umfaßt eine bewegliche Kontaktbrücke 21, die von einem Kontaktträger 2 getragen wird und bewegliche Kontakte trägt, die mit festen Kontakten 31, 32 derart zusammenwir­ ken, daß der Stromfluß zwischen zwei mit den festen Kontak­ ten verbundenen Anschlußklemmen hergestellt oder unterbro­ chen wird. Der Kontaktträger 2 weist einen Stößel 22 auf und ist längs einer Führungsachse Z-Z′ verschiebbar geführt. Der Kontaktträger 2 ist durch eine Kompressionsfeder 23 be­ lastet, die zwischen dem Boden der Trennkammer und der Unterseite des Kontaktträgers derart eingezwängt ist, daß der Kontaktträger in Schließrichtung der Kontakte gedrückt wird.

Die Vorrichtung umfaßt einen Elektromagneten 4, welcher in dem Gehäuse 1 untergebracht ist und auf den oberen Teil des Stößels 22 des Kontaktträgers wirkt. Der Elektromagnet um­ faßt einen festen Magnetkreis oder ein festes Magnetjoch 41, einen beweglichen Magnetkreis oder eine bewegliche Magnet­ platte 42 und eine Magnetspule 43, die über einen Schalter elektrisch mit Klemmen verbunden ist. Die bewegliche Magnet­ platte 42 ist über eine Achse 45 mit einem Stellhebel 44 ver­ bunden, welcher um eine Achse 46 verschwenkbar ist und sich auf der Oberseite des Kontaktträgers 2 abstützt, um diesen zu verschieben. Die bewegliche Magnetplatte 42 des Elektro­ magneten ist durch eine Rückstellfeder 47 belastet.

Ein Schlagbolzenmechanismus 5 ist im Gehäuse angeordnet, um im Falle eines Fehlerstroms auf den Kontaktträger 2 einzuwir­ ken. Er umfaßt einen beweglichen Magnetkern 51, welcher als Schlagbolzen wirkt und mittels eines Kipphebels 52 auf den Kontaktträger 2 einwirken kann.

Jedem Strompfad ist ein magnetisches und thermisches Schutz­ modul 6 zugeordnet, mit einer schnellwirkenden magnetischen Auslösevorrichtung zur Sicherstellung eines Schutzes gegen große Überströme und einer thermischen Vorrichtung zur Sicherstellung des Schutzes gegen Überlasten und eines Phasenungleichgewichts. Wenn das Modul 6 eine Überlast oder einen Überstrom in einem Strompfad feststellt, wirkt es auf den Kontaktträger 2 mittels des Stellhebels 44 ein.

Alle manuellen Funktionsbefehle oder Auslösebefehle werden über den Steuermechanismus 7 übertragen, welcher mechanisch auf einen Kontakt einwirkt, der im Inneren der Vorrichtung angeordnet und mit der Magnetspule 43 in Serie geschaltet ist. Der Mechanismus 7 kann entweder manuell mittels eines Steuerknopfes 71 betätigt werden oder automatisch durch vom Schutzmodul 6 kommende Steuerbefehle. Die verschiedenen Zustände des Mechanismus werden durch die Position des Steu­ erknopfes 71 bestimmt.

Der Stößel 22 ist an seinem oberen Ende mit einer elasti­ schen Vorrichtung 8 ausgestattet, auf welcher sich das freie mit dem Elektromagneten verbundene Ende des Stellhebels 44 abstützen kann. Die elastische Vorrichtung besteht aus einem Ansatz 81, welcher auf dem äußeren Ende des Stößels 22 ange­ ordnet ist, und aus einer Feder 82, welche zwischen dem An­ satz und dem Stößel eingezwängt ist. Das freie Ende des He­ bels 44 kann sich auf der Oberseite des Ansatzes 81 abstüt­ zen.

Die elastische Vorrichtung 8 ist mit Mitteln ausgerüstet, die verhindern, daß sich der Ansatz von dem Stößel 22 löst. Diese Mittel bestehen aus einer Schraube 84, die am Ansatz 81 befestigt ist und diesen daran hindert, sich von dem Stößel 22 zu lösen. Gemäß einer Variante können diese Mittel auch durch Befestigungselemente gebildet sein, die mit dem Stößel 22 zusammenarbeiten. Die Vorrichtung umfaßt Mittel zur Begrenzung der Bewegung des Ansatzes in Richtung auf den Stößel 22. Diese Mittel werden durch einen Anschlag 83 gebil­ det, welcher unterhalb des Ansatzes angeordnet ist.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Vorrichtung be­ schrieben.

Bei nicht erregter Magnetspule ist die Magnetplatte 42 von dem Magnetjoch 41 durch Einwirkung der Rückstellfeder 47 entfernt und der Stellhebel 44 öffnet die Kontakte (Fig. 2).

Bei erregter Magnetspule schließt der Elektromagnet 4 und verschwenkt den Stellhebel 44. Die am Boden der Trennkammern angeordneten Federn 23 sind nicht komprimiert und die Kontakte sind geschlossen (Fig. 3).

Ein Öffnen der Kontakte kann durch Einwirken auf den Steuer­ stromkreis mit der Magnetspule 43 hervorgerufen werden (bei­ spielsweise wenn der Steuerknopf in AUS-Stellung geführt wird). Bei nicht mehr erregter Magnetspule 43 des Elektromag­ neten öffnet der Elektromagnet und der Stellhebel 44 bewirkt das Öffnen der Pole.

Das Ende des Stellhebels 44 stützt sich nun auf dem Ansatz 81 ab. Entsprechend dem Öffnen des Elektromagneten 4 senkt sich der Ansatz 81 ab und komprimiert die Feder 82 (Fig. 4).

In Fig. 6 zeigt die Linie C₁ die Steuerkurve des Magnetkrei­ ses ohne die Pole (Feder 47) und die Linie C₂ die Belastungs­ kurve des Magnetkreises mit den Polen (Feder 23). Die Gerade C₃ korrespondiert mit der Herstellung der Verbindung. Die Linie C₄ zeigt die Wirkung aufgrund der elastischen Vorrichtung 8.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung weitere Varianten und Einzelverbesserungen möglich sowie die Verwen­ dung äquivalenter Mittel.

Claims (5)

1. Schutzschaltvorrichtung, insbesondere Schaltschütz, mit mindestens einem durch einen beweglichen Kontaktträger gebildeten Spannungspol, welcher mit festen Kontakten (31, 32) zusammenarbeitet und mittels eines Stellhebels (44) verschiebbar ist, welcher mit den beweglichen Tei­ len eines Elektromagneten (4) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß er eine elastische Vorrichtung (8) aufweist, welche zwischen dem Ende des mit dem Elektromagneten gekoppel­ ten Hebels (44) und dem Stößel (22) des Kontaktträgers (2) zwischengeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung (81) durch einen Ansatz (81) gebildet ist, welcher auf dem freien Ende des Stößels (22) angeordnet und einer Feder (82) zugeordnet ist, die zwischen diesem Ansatz (81) und dem Stößel (22) eingespannt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung (8) mit Mitteln versehen ist, die ein Lösen des Ansatzes (81) vom Stößel (22) ver­ hindern.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (81) einen Anschlag (83) aufweist, wel­ cher dessen Bewegung in Richtung auf den Stößel be­ grenzt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Schlagbolzenmechanismus (5) aufweist, welcher auf den Kontaktträger (2) wirkt.