DE68912738T2

DE68912738T2 - Modulschützschalter mit Hilfsauslöseblock mit einer automatischen oder unabhängigen Wiedereinschaltung.

Info

Publication number: DE68912738T2
Application number: DE1989612738
Authority: DE
Inventors: Patrick Guillon; Jacques Vallot
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: ES2050270T3; EP0371887B1; FR2639760A1; FR2639760B1; EP0371887A1; DE68912738D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter in Modulbauweise, bestehend aus einer Aneinanderreihung eines Hilfsauslöseblocks und eines Leistungsschalterblocks, insbesondere eines mehrpoligen Leistungsschalters, wobei der Leistungsschalterblock einen mit einem ersten, manuell betätigten Schaltknebel mit zwei stabilen Schaltstellungen entsprechend einer Ausschaltstellung O und einer Einschaltstellung F verbundenen Schaltmechanismus aufweist und der Hilfsauslöseblock folgende Teile umfaßt:
- einen mit einem zweiten, zur Rückstellung dienenden Schaltknebel zusammenwirkenden Schaltmechanismus sowie ein elektromagnetisches Relais mit Auslösespule,
- wobei der zweite Schaltknebel zwischen einer ersten Gespannt- Stellung R und einer zweiten Entspannt-Stellung D verschwenkt werden kann,
- einer ersten, der Auslösefunktion zugeordneten mechanischen Verbindung zur Übertragung des Auslösebefehls vom Relais an den Schaltmechanismus des Leistungsschalterblocks
- und einer zweiten, der Rückstellfunktion zugeordneten mechanischen Verbindung, die die Einschaltbewegung des Leistungsschalterblocks für die Bewegung zur automatischen Rückstellung des Hilfsauslöseblocks nutzt.
In der FR-A-2615323 ist ein solcher Leistungsschalter beschrieben, bei dem die zweite mechanische Verbindung vollständig entfallen kann.
In der auf einen Leistungschalter in Modulbauweise bezogenen Druckschrift FR-A-2.437.692 ist der Schaltmechanismus des Differenzstrom-Auslöseblocks dauerhaft an den Schaltknebel des Leistungsschalterblocks gekuppelt. Dadurch ergibt sich eine bidirektional wirkende zweite mechanische Verbindung zwischen den beiden Schaltknebeln der entsprechenden Blöcke. Der zweite Schaltknebel des Differenzstrom-Auslöseblocks folgt dabei stets der Schwenkbewegung in die Ein- bzw. Ausschaltstellung des ersten, dem Leistungsschalterblock zugeordneten Schaltknebel. Nach einer Auslösung erfolgt die Rückstellung durch erneutes Einschalten des Leistungsschalterblocks, ohne daß ein besonderer Spannvorgang zur Rückstellung des Differenzstrom-Auslöseblocks erforderlich wäre. Der Hilfsauslöseblock muß eine Auslöseanzeige zur Anzeige eines Differenzstromfehlers aufweisen, damit der Bediener die Auslöseursache erkennen kann. Die Herstellung der ersten und zweiten mechanischen Verbindung zur Auslösung bzw. Rückstellung erfolgt automatisch bei der Aneinanderreihung der beiden Blöcke.
Bei dem in der US-A-3.464.045 beschriebenen Leistungsschalter in Modulbauweise wirken die Schaltknebel bestimmter Schaltermodule mit einer gemeinsamen Auslösestange zusammen. Der Schaltknebel eines der Hilfsauslöseblöcke ist in einer in der Stange ausgebildeten Aufnahme gelagert, und die Stange bewirkt nach Abgabe des Auslösebefehls durch den Hilfsauslöseblock die Auslösung der aneinandergereihten Leistungsschalterblöcke. Die gesamte Anordnung ist so ausgeführt, daß die Auslösung eines Leistungsschalterblocks keinen Einfluß auf die übrigen Blöcke hat. Durch das Vorhandensein der Auslösestange kann die Rückstellverbindung zwischen Leistungsschalterblock und Hilfsauslöseblock nicht unterbrochen werden. Die Rückstellung des Auslöseblocks erfolgt automatisch, sobald der Schaltknebel eines der Leistungsschaltermodule in die Einschaltstellung überführt wird.
In der FR-A-2.430.660 wird ein anderer modularer Leistungsschaltertyp beschrieben, bei dem die Rückstellung des Differenzstrom-Auslöseblocks unabhängig vom Schaltzustand des Leistungsschalterblocks ist und durch Betätigung eines am Auslöseblock angeordneten Rückstell-Drucktasters erfolgt. Nach Auslösung aufgrund eines Differenzstromfehlers muß der Differenzstrom-Auslöseblock zunächst von Hand rückgestellt werden, bevor der Leistungsschalterblock erneut eingeschaltet werden kann.
Die manuelle Rückstellung des Differenzstrom-Leistungsschalters kann auch durch einen mit dem Schaltknebel des Leistungsschalterblocks mechanisch nicht verbundenen Schwenkhebel erfolgen.
Die Wahl zwischen automatischer oder manueller Rückstellung des Hilfsauslöseblocks ist länderabhängig. Um den Anforderungen des Weltmarkts zu genügen, ist es daher erforderlich, ab Werk zwei verschiedene Ausführungen von Schaltgeräten bereitzuhalten. Neben der Komplexität der Fertigungsorganisation bringt dies eine erhöhte Lagerhaltung bei Lieferanten oder Anwendern mit sich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfsauslöseblöcken ausgerüstete Leistungsschalter in Modulbauweise so zu standardisieren, daß die automatische oder manuelle Rückstellung durch den Kunden eingestellt werden kann.
Der erfindungsgemäße Leistungsschalter ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsauslöseblock eine Einstellvorrichtung aufweist, die eine aktive und eine inaktive Stellung entsprechend der Herstellung bzw. Unterbechung der genannten zweiten mechanischen Rückstell-Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltknebel einnehmen kann.
Die Einstellvorrichtung wird durch ein Schiebeelement gebildet, das in einer Aufnahme des zweiten Schaltknebels gelagert ist. Ist das Schiebeelement entsprechend der inaktiven Stellung vollkommen in die Aufnahme eingeschoben, so lassen sich die beiden Schaltknebel unabhängig voneinander bewegen, und die Rückstellung des Hilfsauslöseblocks muß vor dem Schließen des Leistungsschalterblock von Hand erfolgen. Durch Überführung des Schiebeelements in eine aus der Aufnahme hervorstehende Lage wird die zweite mechanische Verbindung für die Rückstellfunktion beim Aneinanderreihen der beiden Blöcke automatisch hergestellt.
Nach einer ersten Ausgestaltung ist die Einstellvorrichtung in der aktiven Stellung so ausgeführt, daß die genannte zweite mechanische Verbindung für die Rückstellfunktion unidirektional in Richtung der Einschaltstellung des ersten Schaltknebels wirkt. Die Einstellvorrichtung weist einen Schenkel auf, der in der aktiven Stellung aus der Aufnahme hervorsteht, um während der Rückstellung des Hilfsauslöseblocks mit einer Mitnehmerstufe des ersten Schaltknebels zusammenzuwirken, wobei die genannte unidirektional wirkende zweite mechanische Verbindung bei der entgegengesetzten manuell oder automatisch ausgeführten Ausschaltbewegung des Leistungsschalters unwirksam ist. Der Vorteil einer unidirektional ausgeführten Verbindung für die Rückstellfunktion liegt darin, daß auf eine besondere Auslöseanzeige verzichtet werden kann, da die Gespannt- bzw. Entspannt-Stellung des Auslöseblocks direkt an der Stellung des zweiten Schaltknebels abgelesen werden kann.
Nach einer zweiten Ausgestaltung ist die Einstellvorrichtung in der aktiven Stellung so ausgeführt, daß die genannte zweite mechanische Verbindung für die Rückstellfunktion bidirektional wirkt, indem die beiden Schaltknebel beim Einschalt- und Ausschaltvorgang des Leistungsschalters fest miteinander gekuppelt sind.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Nlerkmale näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1 in schematischer Darstellung die Vorderansicht eines modularen Leistungsschalters mit Hilfsauslöseblock mit manueller Rückstellung, wobei sich die Einstellvorrichtung in der inaktiven Stellung befindet;
- Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht der beiden Schaltknebel aus Fig. 1;
- Fig. 3 eine mit Fig. 1 identische Ansicht, wobei sich die Einstellvorrichtung in der aktiven Stellung für eine automatische Rückstellung des Hilfsauslöseblocks befindet;
- Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht der beiden Schaltknebel aus Fig. 3;
- Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 2;
- Fig. 6 eine mit Fig. 5 identische Ansicht einer Ausführungsvariante.
In den Figuren 1 bis 5 ist ein Hilfsauslöseblock 10, insbesondere ein Differenzstrom-Auslöseblock, seitlich an einen zweipoligen Leistungsschalterblock 12 mit Isolierstoffgehäuse gleicher Form zur Bildung eines modularen Leistungsschalters angereiht.
Jeder Pol 14 des Leistungsschalterblocks 12 weist einen (nicht dargestellten) Schaltmechanismus auf, der trennbaren Kontakten zugeordnet ist, um das Öffnen bzw. Schließen des zwischen den Anschlußklemmen 16, 18 verlaufenden Stromkreises zu gewährleisten. Ein erster gemeinsamer Schaltknebel 20 für die manuelle Betätigung des Schaltmechanismus des Leistungsschalters 12 kann zwei stabile Stellungen entsprechend einer Einschalt- und einer Ausschaltstellung der Polkontakte einnehmen.
Anstelle eines zweipoligen kann auch ein drei- oder vierpoliger Leistungsschalter mit getrennten Polgehäusen oder in einem Einblockgehäuse verwendet werden.
Der über jeden Pol fließende Strom wird durch einen (nicht dargestellten) Hauptauslöser, insbesondere einen thermomagnetischen Auslöser erfaßt, der die automatische Auslösung und den damit verbundenen Schaltvorgang im Überlast- oder Kurzschlußfall bewirkt.
Der Hilfsauslöseblock 10 umfaßt einen Schaltmechanismus 22, der über einen zweiten, der Rückstellfunktion zugeordneten zweiten Schaltknebel 24 gesteuert wird, sowie ein elektromagnetisches Relais 26 mit Auslösespule. Der Schaltmechanismus 22 überträgt den Auslösebefehl des Relais 26 über eine erste, der Auslösefunktion zugeordneten mechanischen Verbindung 28 zum Leistungsschalterblock 12. Diese erste mechanische Verbindung wird durch einen, eine Öffnung in der Gehäusewand des Hilfsauslöseblocks durchragenden Zapfen des Mechanismus' 22 gebildet, der mit der Auslösestange des Schaltmechanismus' des angrenzenden Pols 24 zusammenwirkt. Der zweite, der Rückstellfunktion zugeordnete Schaltknebel 24 kann zwischen zwei stabilen Schaltstellungen, insbesondere einer Gespannt-Stellung R und einer Entspannt-Stellung D verschwenkt werden, die den jeweiligen Schaltzustand des Hilfsauslöseblocks 10 abbilden.
Der Hilfsauslöseblock 10 kann als Differenzstromauslöser mit Summenstromwandler zur Erfassung eines Fehlerstroms, als Unterspannungsauslöser MN oder als Arbeitsstromauslöser MX ausgelegt sein. Das Relais 26 des Schaltmechanismus' 22 muß an den jeweiligen Auslösertyp angepaßt sein.
Die Auslösung des Schaltmechanismus' 22 durch das Relais 26 des Hilfsauslösers 10 bewirkt über die erste mechanische Verbindung 28 die Auslösung des Leistungsschalterblocks 12. Dies hat die Trennung der Kontakte sowie das Verschwenken des ersten Schaltknebels 20 in die Ausschaltstellung zur Folge. Der andere Schaltknebel 24 des Schaltmechanismus 22 befindet sich dabei in der Entspannt-Stellung.
Die Rückstellung des Hilfsauslöseblocks 10 erfolgt durch Verschwenken des zweiten Schaltknebels 24 von der Entspannt- in die Gespannt-Stellung. Dieser Rückstellvorgang kann entweder unabhängig durch manuelles Verschwenken des Schaltknebels 24 in die Gespannt-Stellung ausgeführt werden oder automatisch durch den Einschaltvorgang des Leistungsschalterblocks 12 erfolgen.
Bei der ersten Variante für die Rückstellung sind die beiden Schaltknebel 20, 24 unabhängig voneinander.
Bei der zweiten Variante für die Rückstellung des Hilfsauslöseblocks 10 sind die beiden Schaltknebel 20, 24 durch eine zweite, der Rückstellfunktion zugeordnete mechanische Verbindung 30 (siehe Fig. 3 und 4) miteinander gekuppelt, die die Einschaltbewegung des Leistungsschalterblocks 12 für die automatische Rückstellung des Hilfsauslöseblocks 10 nutzt.
Die Wahl zwischen manueller und automatischer Rückstellung kann durch entsprechende Voreinstellung ab Werk oder durch den Anwender selbst beim Anbau des Hilfsauslöseblocks 10 an den Leistungsschalterblock 12 erfolgen. Diese Einstellung erfolgt mit Hilfe einer Einstellvorrichtung 32, die als U-förmiges Schiebeelement ausgeführt ist und eine stabile inaktive Stellung (Fig. 1 und 2) sowie eine stabile aktive Stellung (Fig. 3 und 4) entsprechend der Unterbrechung bzw. Herstellung der zweiten mechanischen Verbindung 30 zwischen den beiden Schaltknebeln 20, 24 einnehmen kann.
In Fig. 5 ist zu sehen, daß die U-förmige Einstellvorrichtung 32 in einer Aufnahme 34 im Innern des zweiten Schaltknebels 24 gelagert ist und zwei parallele Schenkel aufweist, von denen der eine Schenkel 36 länger ist als der andere Schenkel 38. Die Überführung der Einstellvorrichtung 32 von der inaktiven Stellung (durchgezogene Linie in Fig. 5) in die aktive Stellung (gestrichelte Linie) bewirkt das Heraustreten des Schenkels 36, der mit einer Mitnehmerstufe 40 des ersten Schaltknebels 20 zusammenwirkt, um die zweite, der Rückstellfunktion zugeordnete mechanische Verbindung 30 herzustellen. Der kürzere Schenkel 38 der Einstellvorrichtung 32 verbleibt dabei innerhalb der Aufnahme 34. Die zweite mechanische Verbindung 30 wirkt unidirektional in Richtung der Einschaltstellung des Leistungsschalterblocks 12. Während des Ausschaltvorgangs des Leistungsschalterblocks 12 wird sie automatisch unterbrochen.
Der modulare Leistungsschalter gemäß Fig. 1 bis 5 arbeitet wie folgt:

EINSTELLVORRICHTUNG 32 IN AKTIVER STELLUNG

Gemäß Fig. 3, 4 und 5 (gestrichelte Linien) bewirkt bei gespanntem Hilfsauslöseblock die manuelle oder automatische Abschaltung durch den thermomagnetischen Hauptauslöser des Leistungsschalterblocks 12 das Verschwenken des ersten Schaltknebels 20 in Richtung des Pfeils O in die Ausschaltstellung. Der zweite Schaltknebel 24 folgt der Bewegung des ersten Schaltknebels 20 nicht und verharrt in der ersten Gespannt-Stellung.
Bei Auslösung durch den Hilfsauslöseblock 10, öffnet der Leistungsschalterblock 12, der zweite Schaltknebel 24 wird in die zweite Entspannt-Stellung überführt und zeigt so die Auslösung des Hilfsauslöseblocks l0 an. Dieser Übergang des zweiten Schaltknebels 24 in die Entspannt-Stellung (siehe Pfeil D) erfolgt nicht aufgrund der zweiten mechanischen Verbindung, die hier nicht wirksam ist, sondern durch die Wirkung einer Rückholfeder und durch den in den Schaltmechanismus 22 integrierten und bei der Auslösung des Hilfsauslöseblocks 10 freigegebenen Energiespeicher.
Die Rückstellung des Hilfsauslöseblocks 10 erfolgt während des Einschaltvorgangs des Leistungsschalterblocks 12 durch Verschwenken des ersten Schaltknebels 20 in Richtung des Pfeils F. Die zweite mechanische Verbindung 30 ist jetzt wirksam und führt den Schenkel 36 der Einstellvorrichtung 32 in der gleichen Richtung mit. Der zweite Schaltknebel 24 wird auf diese Weise in Spannrichtung bis in die erste Gespannt-Stellung überführt (siehe Pfeil R) und zeigt so die Rückstellung des Hilfsauslöseblock 10 an.

EINSTELLVORRICHTUNG 32 IN INAKTIVER STELLUNG

In Fig. 1, 2 und 5 (durchgezogene Linien) ist erkennbar, daß die Einstellvorrichtung vollkommen in die Aufnahme 34 eingeschoben ist. Zwischen den voneinander unabhängigen Schaltknebeln 20, 24 befindet sich in Querrichtung gesehen ein dauerhafter Freiraum "d". Da die zweite mechanische Verbindung 30 fehlt, muß der Hilfsauslöseblock 10 zunächst von Hand rückgestellt werden, bevor der Leistungsschalterblock 12 durch den ersten Schaltknebel 20 wieder eingeschaltet werden kann. Die Gespannt- bzw. Entspannt- Stellung des Hilfsauslöseblocks 10 wird durch die entsprechende Stellung R bzw. D des zweiten Schaltknebels 24 angezeigt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante der Einstellvorrichtung 132, die als Schiebeelement mit zwei Schenkeln 136, 138 gleicher Länge ausgeführt ist. In der inaktiven Stellung der Einstellvorrichtung (durchgezogene Linie) bleiben die beiden Schaltknebel 20, 24 unabhängig voneinander, und die Funktionsweise entspricht der der oben beschriebenen Einstellvorrichtung 32 in inaktiver Stellung. Bei der Überführung der Einstellvorrichtung 132 in die aktive Stellung entsteht eine bidirektional wirkende zweite mechanische Verbindung 130 zwischen den beiden Schaltknebeln 20, 24.
Der zweite Schaltknebel 24 ist in diesem Fall unabhängig von der Wirkrichtung des Schaltknebels 20 dauerhaft mit diesem gekuppelt.
Die Rückstellung des Hilfsauslöseblocks 10 erfolgt automatisch beim Einschaltvorgang des Leistungsschalters, d.h. beim Verschwenken des ersten Schaltknebels 20 in die Einschaltstellung F.
Die Rückstellung des zweiten Schaltknebels 24 in die zweite Entspannt-Stellung D wird durch die Verbindung 130 und den ersten Schaltknebel 20 des Leistungsschalterblocks 12 gewährleistet. Am Hilfsauslöseblock 10 ist eine Fehleranzeige vorgesehen, die eine Auslösung dieses Blocks und nicht die automatische Auslösung oder manuelle Ausschaltung des Leistungsschalterblocks 12 anzeigt.

Claims

1. Leistungsschalter in Modulbauweise, bestehend aus einer Aneinanderreihung eines Hilfsauslöseblocks (10) und eines Leistungsschalterblocks (12), insbesondere eines mehrpoligen Leistungsschalters, wobei der Leistungsschalterblock einen mit einem ersten, manuell betätigten Schaltknebel (20) mit zwei stabilen Schaltstellungen entsprechend einer Ausschaltstellung (O) und einer Einschaltstellung (F) verbundenen Schaltmechanismus aufweist und der Hilfsauslöseblock folgende Teile umfaßt:

- einen mit einem zweiten, zur Rückstellung dienenden Schaltknebel zusammenwirkenden Schaltmechanismus (22) sowie ein elektromagnetisches Relais (26) mit Auslösespule,

- wobei der zweite Schaltknebel (24) zwischen einer ersten Gespannt-Stellung (R ) und einer zweiten Entspannt-Stellung (D) verschwenkt werden kann,

- einer ersten, der Auslösefunktion zugeordneten mechanischen Verbindung (28) zur Übertragung des Auslösebefehls vom Relais (26) an den Schaltmechanismus des Leistungsschalterblocks (12)

- und einer zweiten, der Rückstellfunktion zugeordneten mechanischen Verbindung (30, 130), die die Einschaltbewegung des Leistungsschalterblocks (12) für die Bewegung zur automatischen Rückstellung des Hilfsauslöseblocks (10) nutzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsauslöseblock (10) eine Einstellvorrichtung (32, 132) aufweist, die eine aktive und eine inaktive Stellung entsprechend der Herstellung bzw. Unterbechung der genannten zweiten mechanischen Rückstell-Verbindung (30, 130) zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltknebel (20, 24) einnehmen kann.

2. Leistungsschalter in Modulbauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (32, 132) ein durch den zweiten Schaltknebel (24) getragenes Schiebeelement aufweist.

3. Leistungsschalter in Modulbauweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (32, 132) in einer im Innern des genannten zweiten Schaltknebels (24) ausgebildeten Aufnahme (34) gelagert ist.

4. Leistungsschalter in Modulbauweise nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (32) in der aktiven Stellung so ausgeführt ist, daß die genannte, der Rückstellfunktion zugeordnete zweite mechanische Verbindung (30) unidirektional in Richtung der Einschaltstellung des ersten Schaltknebels (20) wirkt.

5. Leistungsschalter in Modulbauweise nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (132) in der aktiven Stellung so ausgeführt ist, daß die genannte, der Rückstellfunktion zugeordnete zweite mechanische Verbindung (130) bidirektional wirkt, indem sie die beiden Schaltknebel (20, 24) während des Einschaltvorgangs und des Ausschaltvorgangs des Leistungsschalterblocks (12) dauerhaft kuppelt.

6. Leistungsschalter in Modulbauweise nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (32) einen Schenkel (36) aufweist, der in der aktiven Stellung aus der Aufnahme heraustritt, um bei der Rückstellung des Hilfsauslöseblocks mit einer Mitnehmerstufe (40) des ersten Schaltknebels (20) zusammenzuwirken, und die genannte unidirektional wirkende zweite mechanische Verbindung (30) während des entgegengesetzten, manuell oder automatisch ausgeführten Ausschaltvorgangs des Leistungsschalterblocks (12) unwirksam ist.

7. Leistungsschalter in Modulbauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsauslöseblock (10) einen Differenzstrom-Auslöser mit Summenstromwandler zur Erfassung eines Fehlerstroms umfaßt.

8. Leistungsschalter in Modulbauweise nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsauslöseblock (10) als Unterspannungsauslöser MN oder als Arbeitsstromauslöser MX ausgeführt ist.