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Diese Erfindung betrifft gekapselte Schutzschalter, und insbesondere betrifft sie eine
mehreren Zwecken dienende kombinierte Sperr- und Hilfstransformatorplatte zum Montieren von
Hilfsstromtransformatoren und zum Bereitstellen von elektrischen Schaltungsverbindungen
zwischen Hauptstromtransformatoren, Hilfsstromtransformatoren und einer elektronischen
Auslöseeinheit. Die Platte dient ferner als eine Sperre, um einen Kontakt mit Komponenten
innerhalb des Schutzschaltergehäuses zu verhindern. Auf der Platte sind Lüftungslöcher
vorgesehen, um das Abführen von in dem Schutzschalter erzeugter Wärme in die Atmosphäre zu
gestatten.
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Gekapselte Schutzschalter sind bekannt, und sie sind in US-A-4 489 295, US-A-4 638 277,
benutzt, elektrische Schaltungen vor Schäden zu schützen, die von einem zu großen Strom
herrühren, wie z.B. einer Überlastung oder einem Kurzschluß mit relativ hohem Pegel. Ein
Überlastzustand liegt bei etwa 200 - 300 % des Nennstromes des Schutzschalters vor. Bei
einem Hochpegel-Kurzschlußzustand können 1000 % oder mehr des Nennstromes des
Schutzschalters auftreten.
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Gekapselte Schutzschalter weisen mindestens zwei trennbare Kontakte auf die entweder
manuell mittels eines außerhalb des Gehäuses angeordneten Schalthebels oder automatisch in
Abhängigkeit von einem Überlaststromzustand betätigt werden können. Bei der
automatischen Betätigungsart können die Kontakte durch einen Betätigungsmechanismus oder durch
ein magnetisches Repulsionsglied geöffnet werden. Das magnetische Repulsionsglied
bewirkt daß sich die Kontakte bei relativ hohen Kurzschlußbedingungen trennen. Insbesondere
ist das magnetische Repulsionsglied zwischen einem schwenkbar montierten Kontaktarm und
einem stationären Leiter angeschlossen. Das magnetische Repulsionsglied ist ein generell V-
förmiges Bauteil, das zwei Arme bestimmt. Während einem Hochpegel-Kurzschlußzustand
werden infolge des durch die Arme des magnetischen Repulsionsglieds fließenden Stromes
magnetische Abstoßungskräfte zwischen diesen erzeugt, was wiederum bewirkt, daß sich der
schwenkbar montierte Kontaktarm öffnet.
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Bei einem mehrpoligen Schutzschalter, wie z.B. einem dreipoligen Schutzschalter, sind drei
getrennte Kontaktanordnungen mit magnetischen Repulsionsgliedern vorgesehen; eine für
jeden Pol. Die Kontaktarmanordnungen werden mittels der magnetischen Repulsionsglieder
unabhängig voneinander betrieben. Zum Beispiel werden bei einem Hochpegel-Kurzschluß an
der Phase A nur die Kontakte der Phase A von ihren entsprechenden magnetischen
Repulsionsgliedern schlagartig geöffnet. Die magnetischen Repulsionsglieder für die Phasen B und
C würden von der Betätigung der Kontaktanordnung für die Phase A unberührt bleiben. In
solch einem Fall wird der Schutzschalter-Betätigungsmechanismus dazu benutzt, die anderen
beiden Pole zu schalten. Dies geschieht, um einen als einphasigen Betrieb bezeichneten
Zustand zu verhindern, der bei Schutzschaltern auftreten kann, die mit Drehlasten, wie z.B.
Motoren, verbunden sind. Solange nicht alle Phasen geschaltet sind, kann der Motor in solch
einem Fall als ein Generator wirken und die Störung fördern.
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In der anderen automatischen Betriebsart werden die Kontaktanordnungen für alle drei Pole
über eine Stromerfassungsschaltung und einen mechanischen Betätigungsmechanismus
gemeinsam ausgelöst. Insbesondere sind innerhalb des Schutzschaltergehäuses
Stromtransformatoren vorgesehen, um Überlaststrombedingungen zu erfassen. Wenn ein
Überlaststromzustand erfaßt wird, liefern die Stromtransformatoren ein Signal an eine elektronische
Schaltung, die den Betätigungsmechanismus aktiviert, um das Trennen der Kontakte zu bewirken.
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Ringförmige Hauptstromtransformatoren sind um lastseitige Leiter innerhalb des
Schutzschaltergehäuses angeordnet, um Überlaststrombedingungen zu erfassen. Die Sekundärwicklungen
dieser Hauptstromtransforrnatoren sind mit den Primärwicklungen von
Hilftstromtransformatoren elektrisch verbunden, die den Strom auf einen niedrigeren Pegel heruntertransformieren.
Die Sekundärwicklungen der Hilftstromtransforinatoren sind mit der elektronischen
Auslöseeinheit verbunden.
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Die zwischen den Hauptstromtransformatoren, den Hilftstromtransformatoren und der
elektronischen Auslöseeinheit erforderlichen Verbindungen werden im allgemeinen von Hand
hergestellt, was zu relativ hohen Arbeitskosten führt.
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Es wird auf die bekannte Druckschrift EP-A-0 068 934 Bezug genommen.
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Die Erfindung besteht in einem Schutzschalter mit einem Gehäuse, innerhalb dessen
mindestens ein Paar von trennbaren Kontakten, ein Betätigungsmechanismus, ein oder mehrere
Hauptstromtransformatoren und eine elektronische Auslöseeinheit angeordnet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse ferner eine kombinierte Sperr- und
Hilfstransformatorplatte angeordnet ist, die versehen ist mit einem Sperrteil zum Schließen eines offenen Teils
des Gehäuses an einer Seite desselben, um einen Kontakt mit Schutzschalterkomponenten
innerhalb des Gehäuses zu verhindern, einem Teil, auf dem ein oder mehrere
Hilfsstromtransformatoren montiert sind, und einem gedruckten Schaltungsteil, auf dem eine elektrische
Schaltungsanordnung für elektrische Verbindungen zwischen jedem des einen oder der
mehreren
der Hauptstromtransformatoren, des einen oder der mehreren Hilfsstromtransformatoren
und der elektronischen Auslöseeinheit angeordnet ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zum elektrischen Verbinden
der Hauptstromtransformatoren, der Hilfsstromtransformatoren und der elektronischen
Auslöseeinheit zu schaffen, bei der die mit der bekannten Technik verbundenen Probleme gelöst
werden, sowie die mit der Fabrikation der Schutzschalter verbundenen Arbeitskosten zu
senken.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in vorteilhafter Weise eine mehreren Zwecken dienende
kombinierte Sperr- und Hilfstransformatorplatte. Die Platte ist an der Rückseite des
Schutzschaltergehäuses angeordnet, um einen offenen Bereich des Gehäuses zu schließen und als
eine Sperre zu dienen, um einen Kontakt mit Komponenten innerhalb des Schutzschalters zu
verhindern. Im unteren Bereich der Platte vorgesehene Lüftungslöcher erlauben das Abführen
von in dem Schutzschalter erzeugter Wärme in die Atmosphäre. Der obere Teil der Platte
dient als Montageplatte für die Hilfsstromtransformatoren. Der obere Teil der Platte wird von
einer gedruckten Leiterplatte gebildet, auf der eine elektrische Schaltung angeordnet ist, um
für die Verbindungen der Hauptstromtransformatoren, der Hilfsstromtransformatoren und der
elektronischen Auslöseeinheit zu sorgen. Benachbart jedem Hilfsstromtransformator sind auf
der gedrukcten Leiterplatte Verbinder vorgesehen, um die Hauptstromtransformatoren mit der
gedruckten Schaltung zu verbinden. Auf der Platte ist ein weiterer Verbinder vorgesehen, um
die gedruckte Leiterplatte mit der elektronischen Auslöseeinheit zu verbinden. Somit werden
die zeitraubenden Drahtverbindungen in großem Maße verringert.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und
die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
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FIG. 1 eine Aufsicht eines gekapselten Schutzschalters ist;
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FIG. 2 eine Querschnittansicht entlang Linie 2-2 von FIG. 1 ist;
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FIG. 3 eine Querschnittansicht entlang Linie 3-3 von FIG. 1 ist, die einen Außenpol
veranschaulicht;
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FIG. 4 eine Querschnittansicht entlang Linie 4-4 von FIG. 2 ist;
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FIG. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils der für Außenpole benutzten Stoßdämpfer-
Anordnung ist;
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FIG. 6 eine Querschnittansicht entlang Linie 6-6 von FIG. 3 ist;
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FIG. 7 eine Querschnittansicht entlang Linie 7-7 von FIG. 4 ist;
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FIG. 8 eine Längsschniffansicht entlang Linie 8-8 von FIG. 7 ist;
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FIG. 9 eine vergrößerte Querschnittansicht entlang Linie 9-9 von FIG. 8 ist;
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FIG. 10 eine auseinandergezogene Perspektive der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung ist;
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FIG. 11 eine auseinandergezogene Perspektive der laminierten Kupferanordnung ist;
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FIG. 12 eine auseinandergezogene Perspektive der Kreuzschienenanordnung ist;
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FIG. 13 eine Aufsicht von unten entlang Linie 13-13 von FIG. 2 ist;
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FIG. 14 eine Querschnittansicht entlang Linie 14-14 von FIG. 2 ist;
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FIG. 15 eine Längsschnittansicht entlang Linie 15-15 von FIG. 14 ist;
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FIG. 16 eine Längsschnittansicht entlang Linie 16-16 von FIG. 14 ist;
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FIG. 17 eine Querschnittansicht entlang Linie 17-17 von FIG. 1 ist; und
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FIG. 18 eine auseinandergezogene Perspektive der modularen Optionsdeckanordnung ist.
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Die Zeichnungen zeigen einen gekapselten Schutzschalter 20, der ein elektrisch isoliertes
Gehäuse 21 mit einem geformten Unterteil 22 und einem koextensiven geformten Oberteil 24
aufweist, die entlang einer Trennlinie 26 zusammengefügt sind. Die innere Höhlung des
Unterteils 22 ist als ein Rahmen 28 ausgebildet, der dazu dient, die verschiedenen Teile des
Schutzschalters zu tragen. Wie hier veranschaulicht und beschrieben wird ein gekapselter
R-Frame Schutzschalter der Serie C von Westinghouse beschrieben.
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In dem Gehäuse 21 ist mindestens ein Paar trennbarer Kontakte 30 untergebracht.
Insbesondere ist ein Paar Hauptkontakte 30 vorgesehen, das einen festen Hauptkontakt 32 und einen
bewegbaren Hauptkontakt 34 beinhaltet. Der feste Hauptkontakt 32 ist elektrisch mit einem
netzseitigen Leiter 36 verbunden, der mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 38 an
dem Rahmen 28 befestigt ist. Ein T-förmiges Bauteil 40 ist mit einer Mehrzahl von
Befestigungselementen 42 an dem netzseitigen Leiter 36 befestigt. Ein abstehendes Bein 44 des
Bauteils 40 erstreckt sich vom hinteren Teil des Schutzschaltergehäuses 21 nach außen.
Dieses abstehende Bein 44 ist dafür ausgelegt, in einen netzseitigen Leiter eingesteckt zu werden,
der auf einem Bedienfeld (nicht gezeigt) angebracht ist.
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In gleicher Weise ist der bewegbare Hauptkontakt 34 elektrisch mit einem lastseitigen Leiter
46 verbunden, der mit einer Mehrzahl von Befestigungselementen 48 an dem Rahmen 28
befestigt ist. Ein weiteres T-förmiges Bauteil 50 ist mit einer Mehrzahl von
Befestigungselementen 52 mit dem lastseitigen Leiter 46 verbunden. Ein abstehendes Bein 53 des Bauteils
50, das sich vom hinteren Teil des Schutzschaltergehäuses 21 nach außen erstreckt, ist dafür
ausgelegt in einen lastseitigen Leiter auf einem Bedienfeld eingesteckt zu werden.
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Ein ringförmiger Stromtransformator 54 ist um den lastseitigen Leiter 46 angeordnet. Dieser
Stromtransformator 54 wird dazu benutzt, einen durch den Schutzschalter 20 fließenden
Strom zu erfassen und ein Signal an eine elektronische Auslöseeinheit (nicht gezeigt) zu
liefern, um den elektrischen Schutzschalter 20 unter bestimmten Bedingungen, wie z.B. einem
Überlastzustand, auszulösen. Die elektronische Auslöseeinheit ist nicht Bestandteil der
vorliegenden Erfindung.
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Zum Öffnen und Schließen der Kontakte 30 ist ein Betätigungsmechanismus 58 vorgesehen.
Der Betätigungsmechanismus beinhaltet eine Kipphebelanordnung 60, die zwei obere
Hebelschwingen 62 und zwei untere Hebelschwingen 64 beinhaltet. Jede der oberen
Hebelschwingen 62 ist an einem Ende schwenkbar um einen Drehpunkt 66 mit einer unteren
Hebelschwinge 64 verbunden. Jede der unteren Hebelschwingen 64 ist an einem Drehpunkt 70
schwenkbar mit einem Kontaktarmträger 68 verbunden. Der Kontaktarmträger 68 stellt ein
Teil einer Kreuzschienenanordnung 72 dar. Die oberen Hebelschwingen 62 sind jeweils an
einem Drehpunkt 76 mit abstehenden Armen 73 einer Gabel 74 schwenkbar verbunden.
Zwischen dem Drehpunkt 66 und einem Schalthebel 80 ist eine Vorspannfeder 78 eingehängt. Die
Vorspannfeder 78 spannt die Kipphebelanordnung 60 vor, um ein Zusammenklappen
derselben immer dann zu bewirken, wenn eine Schnappanordnung 82 die Gabel 74 aus der
eingeschnappten Stellung herausbewegt, was bewirkt, daß sich die bewegbaren Hauptkontakte 34
um einen Drehpunkt 83 drehen, um ein Trennen der Hauptkontakte 30 zu bewirken.
Die Schnappanordnung 82 läßt die Gabel 74 und die Kipphebelanordnung 60 einschnappen.
Die Schnappanordnung 82 beinhaltet zwei Schnappschwingen 84 und 86, die mit ihren Enden
an einem Drehpunkt 88 drehbar miteinander verbunden sind. Das freie Ende der unteren
Schnappschwinge 84 ist über einen Drehpunkt 90 schwenkbar mit dem Rahmen 28
verbunden. Das freie Ende der oberen Schnappschwinge 86 ist schwenkbar um einen Drehpunkt 94
mit einem Schnapphebel 92 verbunden. Das andere Ende des Schnapphebels 92 ist
schwenkbar um einen Drehpunkt 96 mit dem Rahmen 28 verbunden.
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Der Betrieb der Schnappanordnung 82 wird von einer Auslösestange 98 gesteuert, die einen
nach außen abstehenden Hebel 100 aufweist. Wenn die Schnappanordnung 82 in einer
eingeschnappten Stellung steht, tritt der abstehende Hebel 100 in Eingriff mit einer Nockenfläche
102, die an dem schwenkbar verbundenen Ende der oberen Schnappschwinge 86 ausgebildet
ist. Bei einem Überlastzustand wird die Auslösestange 98 im Uhrzeigersinn gedreht, um den
abstehenden Hebel 100 von der Nockenfläche 102 wegzubewegen. Wenn sich der
Schnapphebel 92 von der Nockenfläche 102 gelöst hat, bewirkt eine zwischen der unteren
Schnappschwinge 84 und dem Rahmen 28 eingehangte Vorspannfeder 104, daß die untere Schnapp
schwinge 84 nach links kippt und den Schnapphebel 92 im Uhrzeigersinn dreht, wodurch die
Gabel 74 freigegeben wird. Wenn die Gabel 74 von der Schnappanordnung 82 freigegeben
wurde, dreht sich die Gabel 74 unter dem Einfluß der Vorspannfeder 78 gegen den
Uhrzeigersinn. Dies bewirkt ein Zusammenklappen der Kipphebelanordnung 60, was wiederum
bewirkt, daß sich die Hauptkontakte 30 trennen. Durch Umlegen des Schalthebels 80 in die
Schließstellung wird der Stromkreis wiederaufgenommen. Der Schalthebel 80 ist einstückig
mit einem Betätigungshebel 106 ausgebildet, der die Form eines umgekehrten U hat und der
um einen Drehpunkt 108 verschwenkt werden kann.
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Die Auslösestange 98 wird von einer elektronischen Auslöseeinheit gesteuert, die einen (nicht
gezeigten) Elektromagneten betätigt, der einen hin- und herbewegbaren Stößel aufweist,
welcher mit dem Hebel 100 in Eingriff tritt, was wiederum bewirkt, daß sich die Auslösestange
98 im Uhrzeigersinn dreht, um die Schnappanordnung 82 aus der eingeschnappten Stellung
herauszubewegen. Die elektronische Auslöseeinheit betätigt den Elektromagneten in
Abhängigkeit davon, ob eine Überlaststrombedingung von dem Stromtransformator 54 erfaßt wurde.
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Eine laminierte Kontaktanordnung 109 ist aus einer Mehrzahl einzelner beweglicher
Hauptkontaktanordnungen 110 ausgebildet. Die einzelnen Kontaktanordnungen 110 sind aneinander
befestigt, um die laminierte Kontaktanordnung 109 zu bilden. Die einzelnen
Kontaktanordnungen 110 beinhalten einen elektrischen Leiterabschnitt 111 und einen Kontaktarmabschnitt
114. Einige der Kontaktarmabschnitte 114 tragen die bewegbaren Hauptkontakte 34, während
andere benutzt werden, um Lichtbogenkontakte 116 zu tragen. Die Kontaktarmabschnitte 114
sind mit den stationären Leiterabschnitten 111 mittels Repulsionsgliedern oder flexiblen
Shunts 118 verbunden.
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Für die Ausbildung der Kontaktanordnung 109 werden verschiedene Arten einzelner Kontakt
anordnungen 110 benutzt. Bei einer ersten Art 119 ist ein L-förmiger Leiterabschnitt 111
vorgesehen, der einen bogenförmigen Schlitz oder ein Schlüsselloch 122 aufweist, das an einem
Ende eines kurzen Arms 124 des L-förmigen Leiters 111 angeordnet ist. Das Schlüsselloch
122 wird benutzt, um ein Ende des magnetischen Repulsionsglieds 118 aufzunehmen. Die
Anordnung 110 weist ferner einen Kontaktarm 114 mit unregelmäßiger Form auü um an
einem Ende entweder einen bewegbaren Hauptkontakt 34 oder einen Lichtbogenkontakt 116
zu tragen. Ein weiterer(s) in dem Kontaktarmabschniff 114 ausgebildeter(s) bogenförmiger
Schlitz oder Schlüsselloch 122, der (das) an einem Ende angeordnet ist, das dem bewegbaren
Hauptkontakt 34 oder dem Lichtbogenkontakt 116 gegenüberliegt, wird dazu benutzt, das
andere Ende des Repulsionsg lieds 118 aufzunehmen. Die Enden der magnetischen Repul
sionsglieder 118 werden gecrimpt bevor sie in die Schlussellocher 122 eingefuhrt werden. Ein
oberer Rand 128 des Kontaktarmabschnitts 114 ist mit einer rechteckigen Ausnehmung 129
versehen, um eine Vorspannfeder 130 aufzunehmen. Das andere Ende der Feder 130 stütz
sich gegen einen schwenkbar montierten Träger 132 ab. Der obere Rand 128 des
Kontaktarmabschnitts 114 beinhaltet außerdem einen einstückig ausgebildeten Anschlag 134. Der
Anschlag 134 wird benutzt, um die Bewegung des Kontaktarms 114 mit Bezug auf den
schwenkbar montierten Träger 134 zu begrenzen.
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Die Feder 130 übt einen nach unten gerichteten Druck oder eine Kraft auf den
Kontaktarmabschnitt 114 auf, um ihn gegen den festen Hauptkontakt 32 zu drängen. Diese Kraft kann
etwa 1,18 kg bis 2,27 kg (4 bis 5 pounds) betragen. Der Kontaktdruck der Feder 130 steuert
gemeinsam mit den magnetischen Abstoßungskräften, die infolge des in dem magnetischen
Repulsionsglied oder dem Shunt 118 fließenden Stromes erzeugt werden, das
Widerstandsvermögen des Schutzschalters. Das Widerstandsvermögen eines Schutzschalters ist der Strom,
bei dem sich die Hauptkontakte 30 zu trennen beginnen. Da die durch das magnetische
Repulsionsglied 118 erzeugte Abstoßungskraft eine Funktion des durch das magnetische
Repulsionsglied 118 fließenden Stromes ist, werden die Vorspannfedern 130 dazu benutzt, jener
Kraft entgegenzuwirken, um das Widerstandsvermögen des Schutzschalters unter bestimmten
Bedingungen zu steuern.
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Jeder Kontaktarmabschnitt 114 ist mit einer Öffnung 136 zu Aufnahme eines Stifts 139
versehen, um die Kontaktarmabschnitte 114 miteinander zu verbinden, wodurch sich ein
Drehpunkt für die Kontaktanordnung 109 ergibt. Der stationäre Leiterabschnitt 111 jeder einzelnen
Kontaktanordnung 110 ist mit drei in Abstand voneinander liegenden Öffnungen 137 zur
Aufnahme einer Mehrzahl von Nieten oder Befestigungselementen 138 versehen, um die
stationären Leiterabschnitte 111 zusammenzuhalten.
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Dem Verfahren zum Verbinden der Kontaktanordnung 109 mit dem Unterteil 22 des
Schutzschaltergehäuses 21 sollte Beachtung geschenkt werden. Bei herkömmlichen Schutzschaltern
werden die Kontaktanordnungen 109 am Unterteil des Schutzschalters dadurch befestigt daß
in einen unteren Abschnitt der Kontaktanordnung Löcher gebohrt und diese mit Gewinden
versehen werden. Dann werden in die mit Gewinden versehenen Löcher
Befestigungselemente eingeschraubt, um die Kontaktarmanordnung an dem Unterteil des Schutzschalters
zu befestigen. Bei solch einer Anordnung können die mit Gewinden versehenen Löcher
jedoch mit der Zeit aufgrund von innerhalb des Schutzschalters wirkenden dynamischen Kräfte
ausleiern. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird dieses Problem
dadurch gelöst, daß in dem unteren Teil der Kontaktarmanordnung T-förmige Schlitze
ausgebildet werden, um Vierkantschrauben aufzunehmen, die in der Anordnung 109 befestigt sind.
Entsprechend weist eine zweite Art einzelner Kontaktanordnungen 140 einen T-förmigen
Schlitz 142 auü der in einem unteren Rand 144 des stationären Leiterabschnitts 111
ausgebildet ist. Dieser T-förmige Schlitz 142 wird dazu benutzt, eine Vierkantschraube 147
aufzunehmen.
Der Kontaktarmabschnitt 114 der Anordnung 140 sowie das magnetische
Repulsionsglied 118 sind ähnlich jenen, die bei der Kontaktanordnung 110 benutzt werden. Da die
Kontaktanordnungen 140 mit den T-förmigen Schlitzen zwischen zwei benachbarten
Kontaktarmanordnungen angeordnet sind, bei denen kein solcher T-förmiger Schlitz 142 im
unteren Rand ausgebildet ist, wird die Vierkantschraube 147 nach der Montage in dem T-förmigen
Schlitz 142 gefangen.
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Bei einer anderen Art einer einzelnen Kontaktanordnung 146 ist der stationäre Leiterabschnitt
111 ähnlich demjenigen, der bei der Kontaktanordnung 119 vorgesehen ist. Der wesentliche
Unterschied zwischen den einzelnen Kontaktanordnungen 119 und 146 besteht darin, daß die
Kontaktarmabschnitte 114 bei der Anordnung 146 Lichtbogenkontakte 116 tragen anstelle
von Hauptkontakten 30, die einen Lichtbogenkontaktarm 148 bestimmen. Diese
Lichtbogenkontakte 116 löschen den Lichtbogen, der bei der Trennung der Hauptkontakte 30 entsteht.
Innerhalb des Schutzschaltergehäuses 21 ist eine Lichtbogenlöschanordnung 152 vorgesehen,
um das Löschen des Lichtbogens zu erleichtern. In jedem der Lichtbogenkontaktarme 148 ist
eine rechteckige Ausnehmung 129' ausgebildet, um einen Träger 156 aufzunehmen, der zwei
parallel abstehende Arme 158 aufweist. Der Träger 156 wird in den rechteckigen
Ausnehmungen 129' aufgenommen. Der Träger 156 weist außerdem eine nach oben gerichtete
Ausstülpung 160 auü die zur Aufnahme einer Feder 162 benutzt wird, die zwischen dem Träger
156 und der Unterseite 163 des schwenkbar montierten Trägers 132 angeordnet ist. Die
Lichtbogenkontaktarme 148 sind in gleicher Weise wie die Hauptkontaktarmabschnitte 114
schwenkbar um den Drehpunkt 139.
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Die verschiedenen Arten einzelner Kontaktanordnungen 119, 140 und 146 werden so
aufeinander gestapelt, daß die Öffnungen 137 in den L-förmigen Leiterabschnitten 111 zueinander
ausgerichtet sind. Dann werden Nieten oder Befestigungselemente 138 in die Öffnungen 137
eingeführt, um alle L-förmigen Leiterabschnitte 111 zusammenzuhalten. Ein einen Drehpunkt
139 bestimmender Stift oder eine Niete wird durch die Öffnungen 136 in den
Kontaktarmabschnitten 114 und den Lichtbogenkontaktarmen 148 eingeführt, um alle Kontaktarmabschnitte
114 gemeinsam mit dem schwenkbaren Träger 132 zu verbinden. Zwischen den stationären
Leiterabschnitten 111 der einzelnen Kontaktanordnung und den Shunts 118 sind Sperren 166
eingesetzt. Sperren 166 werden ebenfalls zwischen den einzelnen Kontaktarmabschnitten 114
und 148 eingesetzt. Die vervollständigte Anordnung bildet die Kontaktanordnung 109.
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Der Shunt oder das magnetische Repulsionsglied 118 ist ein laminiertes Bauteil, das aus
kontinuierlichen dunnen Streifen eines elektrisch leitenden Werkstoffes, wie z.B. Kupfer,
schablonengewickelt ist, so daß ein larniniertes magnetisches Repulsionsglied gebildet wird. Der
schablonengewickelte Shunt 118 hat die Form eines V-formigen Bauteils, das zwei Schenkel
168 und 170 bestimmt. Ein durch die Schenkel 168 und 170 fließender Strom bewirkt, daß
magnetische Kräfte erzeugt werden, so daß sich die Schenkel 168 und 170 voneinander
abstoßen. Oberhalb eines bestimmten Pegels des Überlaststromes (z.B. über dem
Widerstandsvermögen) werden die entwickelten magnetischen Abstoßungskräfte ausreichend groß sein, um
die Hauptkontakte 30 recht schnell schlagartig zu öffnen. Die Vorspannfedern 130 wirken den
von dem magnetischen Repulsionsglied 118 erzeugten magnetischen Abstoßungskräften
entgegen, um zu ermöglichen, daß bei Überlaststrombedingungen unterhalb dem
Widerstandsvermögen des Schutzschalters der Stromtransformator 54 und die elektronische
Auslöseeinheit den Überlaststromzustand erfassen, um die Kontakte mittels des
Betätigungsmechanismus 58 auszulösen oder zu trennen.
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Um die Flexibilität des magnetischen Repulsionsglieds zu verbessern, ist der Scheitelbereich
172 des Bauteils 118 in eine birnenähnliche Form gepreßt oder deformiert, wie am besten aus
FIG. 7 ersichtlich ist. Die abstehenden Schenkel 168 und 170 des Bauteils 118 sind gecrimpt
und in die Schlüssellöcher 122 in dem stationären Leiterabschnitt 111 und den
Kontaktarmabschnitten 114 der einzelnen Haupt- und Lichtbogen-Kontaktarmanordnungen eingeführt.
Wenn die Enden der Shuntarme in die Schlüssellöcher 122 eingeführt sind, wird die
Anordnung auf beiden Seiten verkerbt. Der Verkerbungsprozeß erzeugt in den Anordnungen
benachbart den Schlüssellöchern 122 eine Nut (nicht dargestellt), um eine Dochtwirkung für das
Lot zu verhindern, das bei dem Befestigen der Shuntarme 168 und 170 an den stationären
Leiterabschnitten 110 und den Kontaktarmabschnitten 114 oder 148 benutzt wird.
Die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 dient zwei Zwecken, und zwar einerseits die Kraft
zwischen dem bewegbaren Kontakt 34 und dem stationären Kontakt 32 während bestimmten
Bedingungen aufrechtzuerhalten, und andererseits bei dem Eintritt eines schlagartigen
Öffnens die Trennung dieser Kontakte beizubehalten, bis der Schutzschalter mittels des
mechanischen Betätigungsmechanismus 58 auslöst. Während des normalen Betriebes wenn der
Überlaststrom unter dem Widerstandsvermögen des Schutzschalters 20 liegt steht eine Nocken-
Walzen-Stift-Anordnung 176 gegen eine Nockenfläche 180 an, die einstückig in dem
schwenkbar montierten Träger 1 32 ausgebildet ist, der einen Teil der Kontaktarmanordnung
109 bildet. Dadurch wird die Kreuzschienenanordnung 72 mit der Kontaktarmanordnung 109
gekoppelt. Da die Kipphebelanordnung 60 mit der Kreuzschienenanordnung 72 gekoppelt ist,
kann der Betrieb der Hauptkontakte 30 durch den mechanischen Betatigungsmechanismus 58
gesteuert werden. Wie zuvor erwahnt, bewirken die Vorspannfedern 130 in der Kontakt
anordnung 109 einen nach unten gerichteten Druck oder eine Kraft auf den bewegbaren
Kontakt 34 gegen den festen Hauptkontakt 32. Bei Uberlaststrombedingungen unterhalb des
Widerstandsvermogens des Schutzschalters 20 werden die Kontaktarme 114 und 148 um den
Stift 139 schwenken. Während solch eines Überlaststromzustandes werden die von den
abstehenden Armen 168 und 170 des magnetischen Repulsionsglieds 118 erzeugten magnetischen
Abstoßungskräfte bewirken, daß sich die Kontaktarme 114 und 148 gegen den Uhrzeigersinn
um den Stift 139 drehen, wodurch die Hauptkontakte 30 zusammengedrängt werden, um zu
ermöglichen, daß der Betätigungsmechanismus 58 den Schutzschalter auslöst. Aufgrund der
Schwenkbewegung der Kontaktarme 114 und 148 um den Stift 139 werden in dieser Situation
die Hauptkontakte 30 durch die magnetischen Repulsionsglieder 118 geschlossen oder
"schlagartig eingeschaltet".
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Bei Überlaststrombedingungen unterhalb dem Widerstandsvermögen des Schutzschalters wird
die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 in der Nockenfläche 180 geführt, um die
Kontaktanordnung 109 mechanisch mit der Kreuzschienenanordnung 72 zu verkuppeln. In dieser
Situation wird der Stromwandler 54 einen Überlaststromzustand erfassen und ein Signal an eine
elektronische Auslöseeinheit liefern, die wiederum bewirkt, daß der Betätigungsmechanismus
58 den Schutzschalter auslöst und die Hauptkontakte 30 öffnet. Bei einem relativ höheren
Überlaststromzustand über dem Widerstandsvermögen wird sich der Drehpunkt für die
Kontaktarmanordnungen 109 ändern, um zu ermöglichen, daß sich die Kontaktanordnungen
109 schlagartig öffnen. Insbesondere werden die von dem magnetischen Repulsionsglied 118
erzeugten magnetischen Abstoßungskräfte bewirken, daß sich die Nocken-Walzen-Stift-
Anordnung 176 weg von der Nockenfläche 180 zu einer zweiten Nockenfläche 182 bewegt,
um der bewegbaren Kontaktanordnung 109 zu ermöglichen, sich um eine andere Achse 183
zu drehen. In dieser Situation öffnen die von dem magnetischen Repulsionsglied erzeugten
magnetischen Abstoßungskräfte schlagartig die Hauptkontakte 30. Wenn nach dem
schlagartigen Öffnen die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 die Nockenfläche 182 erreicht, wird
sie die Hauptkontakte 30 voneinander getrennt halten. Wenn der Überlaststromzustand
beendet ist, gabe es sonst keine magnetischen Abstoßungskrafte, um die Hauptkontakte 30
voneinander getrennt zu halten.
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An jedem Ende der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 gibt es auf den äußeren Polen zwei
Kontaktstellen. Eine Kontaktstelle 184 ist dazwischenliegend am Ende angeordnet. Es ist die
Stelle, wo die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 entlang den Nockenflachen 180 und 182
des schwenkbar montierten Tragers 132 gefuhrt wird. Die andere Kontaktstelle 186 liegt an
dem Ende der Nocken Walzen Stift Anordnung 176, wo diese in zwei Schlitzen 188 in einer
elektrisch isolierten Hulse aufgenommen wird, die einen Teil der Kreuzschienenanordnung 72
darstellt. Wenn der Zustand des schlagartigen Offnens eintritt, konnen die Kontaktstellen 184
und 186 in entgegengesetzten Richtungen rotieren. In solch einer Situation werden relativ
große Torsions- und Reibungskrafte an der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 erzeugt die
bewirken können, daß die Öffnungsgeschwindigkeit gesenkt wird, oder die möglicherweise
bewirken, daß der Schalter nach dem schlagartigen Öffnen nicht auslöst. Bei der vorliegenden
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176
vorgesehen, die für jede der Kontaktstellen 184 und 1 86 unabhängig voneinander drehbare
Abschnitte an jedem Ende aufweist, um Reibungs- und Torsionskräfte zu senken, die während
einem Zustand des schlagartigen Öffnens erzeugt werden können.
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Die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 beinhaltet einen zylindrischen Abschnitt 192, von
dessen Enden sich jeweils Achsen 194 weg erstrecken. Auf jeder Achse 194 sind eine kleine
Walze 196 und eine große Walze 198 angeordnet. Nachdem die Walzen 196 und 198 auf die
Achse 194 plaziert wurden, wird ein Rückhaltering 197 benutzt, um die Walzen 196 und 198
auf der Achse 194 zu halten. Die kleine Walze 196 wird benutzt, um mit den Nockenflächen
180 und 182 auf dem schwenkbar montierten Träger 132 in Eingriff zu treten, während die
größere Walze 198 innerhalb des Schlitzes 188 in der elektrisch isolierten Hülse 190
aufgenommen wird. Da für jede der Kontaktstellen einzelne Walzen benutzt werden, die auf einer
gemeinsamen Achse getragen werden, können sich die beiden Walzen unabhängig
voneinander drehen. In Situationen, in denen die Kontaktstellen zu einer Drehung in unterschiedlichen
Richtungen gezwungen werden, wie z.B. während dem Zustand des schlagartigen Öffnens,
werden daher die Reibungskräfte erheblich vermindert, woraus ein gleichmäßigerer Betrieb
des Schutzschalters 20 resultiert.
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Die Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 ist über eine Mehrzahl von Federn 200 mit dem
Stift 230 gekoppelt, um den sich der schwenkbar montierte Träger 132 dreht. In dem
zylindrischen Abschnitt 192 der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 sind Radialnuten ausgebildet,
die hakenförmige Enden der Federn 200 aufnehmen. Ähnlich geartete Nuten (nicht gezeigt)
können an dem Stift 230 ausgebildet sein, um das andere Ende der Federn 200 aufzunehmen,
um eine axiale Bewegung der Federn 200 zu verhindern und die
Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 mit dem Stift 230 zu verkoppeln.
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Die Kreuzschienenanordnung 72 ist mittels Nocken-Walzen-Stift-Anordnungen 176 mit den
Kontaktanordnungen 109 für jeden der Pole gekoppelt. Insbesondere beinhaltet die
Kreuzschienenanordnung 72 eine langgestreckte Welle 206, die einen rechteckigen Querschnitt
aufweisen kann. Die langgestreckte Welle 206 wird eingesetzt, um ein Paar Kontaktarmträger 68
abzustützen, die mit den unteren Hebelschwingen 64 der Kipphebelanordnung 60 gekoppelt
sind. In einem mehrpoligen Schutzschalter 20 sind benachbart dem zentralen Pol zwei
Kontaktarmträger 68 vorgesehen. Jeder Kontaktarmträger 68 ist im wesentlichen L-förmig und
weist in einem kurzen Arm 212 eine Öffnung 210 auf. Die Öffnung 210 hat eine rechteckige
Form, und sie ist etwas größer als die Querschnittsfläche der Welle 206, so daß die Kontakt
armträger 68 gleitend auf der Welle 206 aufgenommen werden und sich mit dieser drehen
können.
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Der Kontaktarmträger 68 ist eine laminierte Anordnung, die aus zwei L-förmigen Trägern 214
gebildet ist, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, um die untere Hebelschwinge
64 der Kipphebelanordnung 60 aufzunehmen. Die Öffnungen in den unteren Hebelschwingen
64 (die den Drehpunkt 70 bestimmen) sind mit Öffnungen 215 in den L-förmigen Bauteilen
214 ausgerichtet. Durch die Öffnungen werden Metallstifte 216 eingesteckt, um eine
Drehverbindung zwischen den Kontaktarmträgern 68 und den unteren Hebelschwingen 64
auszubilden. Isolierte Hülsen 218 mit einer Bohrung mit generell rechtwinkligem Querschnitt
werden gleitend auf den Enden der Kreuzschienenwelle 206 aufgenommen. Diese isolierten
Hülsen 218 sind benachbart den Außenpolen angeordnet. Gegenüberliegend angeordnete
Plattenabschnitte 220 und 222 sind einstückig mit der isolierten Hülse 218 aus elektrisch
isolierendem Material ausgebildet. Die Plattenabschnitte 220 und 222 sind an gegenüberliegenden
Enden der isolierten Hülse 218 angeordnet, und sie weisen zwei nach innen weisende
rechteckige Schlitze 188 auf. Die beiden nach innen weisenden Schlitze 188 werden dazu benutzt,
die Walzen 198 der Nocken-Walzen-Stift-Anordnung 176 aufzunehmen. Die
gegenüberliegend angeordneten Plattenabschnitte 220 und 222 sind ferner mit zwei ausgerichteten
Öffnungen 226 versehen. Die Öffnungen 226 sind mit Öffnungen 228 in dem schwenkbaren Träger
132 ausgerichtet. Ein Stift 230 wird in den Öffnungen fixiert, um für eine Drehverbindung
zwischen dem drehbaren Träger 132 und den einstückig ausgebildeten isolierten
Hülsenanordnungen 218 zu sorgen.
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Der Abstand zwischen den gegenüberliegend angeordneten Plattenabschnitten 220 der
isolierten Hülsen 218 ist so gewählt, daß darin der schwenkbar montierte Träger 132 gefangen wird.
Daher wird jede aufgrund eines Überlaststromzustandes zwischen den
Kontaktarmanordnungen erzeugte magnetische Abstoßungskraft ein Abstoßen der Kontaktarmanordnungen 109
bewirken, wodurch wiederum die isolierten Hülsenabschnitte 218 von der Welle 206 gedrängt
werden würden. Da die magnetischen Abstoßungskräfte eine Bewegung der Kontaktarmträger
68 entlang der Welle 206 bewirken können, werden diese Kontaktarmträger 68 an der Welle
206 angeschweißt. Die isolierten Hülsenanordnungen 218 können entweder an der Welle 206
angeformt sein, oder sie können getrennt geformt und mittels eines Klebers, wie z.B. Epoxid,
an der Welle 206 befestigt und mittels einem oder mehreren Metallstiften 232, die quer in
Öffnungen in den Hülsen 218 und der Welle 206 eingeschoben werden, mit der Welle 206
verzapft werden, um eine axiale Bewegung der Hülsen 218 gegenüber der Welle 206 zu
verhindern. Die Metallstifte 232 werden bündig in (nicht gezeigte) Öffnungen in den isolierten
Hülsen 218 eingeführt, und sie können mit einem elektrisch isolierenden Werkstoff überdeckt
werden.
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Auf jedem der Außenpole ist eine Gummianschlaganordnung 234 vorgesehen, um Schäden an
dem Oberteil 24 des Schutzschalters zu verhindern, wenn die Kontaktanordnungen 109 von
dem festen Hauptkontakt 32 getrennt werden. Bei einem relativ hohen Überlaststrom,
insbesondere wenn die Kontaktarmanordnung 109 schlagartig von dem magnetischen
Repulsionsglied 118 geöffnet wird, wird eine beträchtliche Kraft erzeugt. Bei herkömmlichen
Schutzschaltern werden stoßdämpfende Werkstoffe auf die Innenseite des Oberteils aufgeklebt, um
zu verhindern, daß die Kontaktanordnung 109 gegen das Oberteil 24 schlägt. In manchen
Fällen erleidet das Oberteil 24 dennoch Schäden. Die Gummianschlaganordnungen 234 für die
Außenpole werden benutzt, um zu verhindern, daß die Kontaktanordnungen 109 gegen das
Oberteil 24 schlagen. Jede derselben beinhaltet einen in Abstand von dem Oberteil 24 des
Schutzschaltergehäuses 21 angeordneten Stoßdämpfer 236. Indem der Stoßdämpfer 236 in
Abstand von dem Oberteil 24 angeordnet ist, werden Schäden an dem Oberteil 24 verhindert.
Ein wichtiger Aspekt der Gummianschlaganordnung 234 ist, daß sie einen zwei Zwecken
dienenden Träger 238 aufweist, der zwei parallele Sätze von in Abstand angeordneten
abstehenden Armen 240 und 242 beinhaltet. Die relativ längeren Arme 240 weisen ausgerichtete
Öffnungen 243 an dem freien Ende 244 auf, um einen Stift 246 aufzunehmen. Der Stoßdämpfer
236 hat eine generell zylindrische Form, und er weist eine Mittelbohrung mit einem
Durchmesser auf, die es ihm erlaubt, gleitend auf dem Stift 246 aufgenommen zu werden. Der Stift
246 ist etwas länger als der zylindrische Stoßdämpfer, so daß die Enden des Stifts aus den
Armen 240 herausragen. Dieser überstehende Abschnift des Stifts wird in einer Bohrung 248
aufgenommen, die einstückig in dem Rahmen 28 ausgebildet ist, um für zusätzliches
Abstützen der Gummianschlaganordnung 234 zu sorgen. Der relativ kürzere Satz von abstehenden
Armen 242 wird dazu benutzt, eine Drehverbindung für die Kreuzschienenanordnung 72 zu
bilden.
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Ein Bogen 219 des Trägers 238 ist mit Öffnungen 250 versehen. Eine Sperrplatte 252 mit
zwei vorstehenden Ohren 254 ist mit zwei Öffnungen 256 versehen, die zu den Öffnungen
250 in dem Träger 238 ausgerichtet sind. Die Öffnungen 250 und 256 nehmen (nicht gezeigte)
Befestigungsmittel auf, um die Gummianschlaganordnung 234 an dem Rahmen des
Schutzschalters zu befestigen.
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Da der Betätigungsmechanismus 58 einschließlich der Kipphebelanordnung 60 benachbart
dem Zentralpol angeordnet ist, wird für den Zentralpol eine unterschiedliche
Gummianschlaganordnung 257 benutzt. Insbesondere ist ein langgestreckter Metallstab 258 zum Tragen eines
Stoßdämpfers 260 vorgesehen. Der Stoßdämpfer 260 ist generell ein langgestrecktes
L-förmiges
Bauteil, das an dem langgestreckten Metallstab 258 befestigt ist. Die Länge des
langgestreckten Metallstabes ist so gewählt, daß er über den Stoßdämpfer 260 hinausragt und in
(nicht gezeigten) Schlitzen in gegenüberliegend angeordneten Seitenplatten 262
aufgenommen wird, die benachbart dem Zentralpol angeordnet und starr an dem Rahmen 28 befestigt
sind. Die Montage der Zentralpolanordnung 257 erfolgt derart, daß diese in Abstand von dem
Betätigungsmechanismus 58 liegt, um zu verhindern, daß die Zentralpol-Kontaktanordnung
109 mit ihr in Kontakt tritt.
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Die Stromtransformator-Schnellwechselanordnung 264 erlaubt, den Hauptstromtransformator
54 recht schnell und leicht entweder in der Fabrik oder vor Ort auszutauschen. Die
Stromtransformator-Schnellwechselanordnung 264 vereinfacht den Austausch des
Stromtransformators 54, ohne daß der Schutzschalter übermäßig zerlegt werden muß. Ein Grund für einen
Austausch des Stromtransformators 54 läge vor, wenn der Stromtransformator 54 versagt. Ein
weiterer Grund für einen Austausch des Stromtransformators 54 ist der Wechsel von einem
Nennstrom auf einen anderen Nennstrom eines Zweibereichs-Schutzschalters, wie z.B. bei
einem Schutzschalter, bei dem der Nennstrom 1600/2000 Ampere beträgt. Insbesondere wäre
ein Stromtransformator 54, der mit dem Schutzschalter mit einem Nennstrom von 1600
Ampere benutzt wird, nicht geeignet für einen Gebrauch bei einem Nennstrom von 2000
Ampere.
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Die Stromtransformator-Schnellwechselanordnung 264 beinhaltet den um einen lastseitigen
Leiter 46 angeordneten Hauptstromtransformator 54 sowie eine abnehmbare Plafte 266. Der
Stromtransformator 54 ist ein ringförmiger Stromtransformator, bei dem der lastseitige Leiter
46 als die Primärwicklung benutzt wird.
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Der Hauptstromtransformator 54 ist in einer einstückig in dem Rahmen 28 ausgebildeten
Höhlung 267 angeordnet, die an einer Seite offen ist, um das Herausnehmen aus dem Gehäuse
21 zu gestatten. Der lastseitige Leiter ist in einer einstückig in dem Rahmen 28 ausgebildeten
Höhlung 269 untergebracht, um das Entfernen des lastseitigen Leiters 46 aus dem Gehäuse 21
in einer Richtung parallel zu seiner Längsachse zu erlauben. Wenn der Stromtransformator 54
aus dem Gehäuse 21 hergenommen werden soll, wird die abnehmbare Platte 266 entfernt.
Nachdem die Platte 266 entfernt wurde, müssen sechs Befestigungselemente 48 gelöst
werden, um den lastseitigen Leiter 46 abzukoppeln. Nachdem diese Schrauben entfernt wurden,
müssen vier weitere Befestigungselemente 49 entfernt werden, um das Bauteil 50 von dem
lastseitigen Leiter 46 abzukoppeln. Nachdem das Bauteil 50 von dem lastseitigen Leiter 46
abgekoppelt wurde, kann der Leiter 46 in einer Richtung parallel zu seiner Längsachse
herausgezogen werden. Nach Entfernen des Leiters 46 kann dann der Stromtransformator 54 aus
dem Schutzschaltergehäuse 21 herausgenommen und durch einen anderen Stromtransformator
ersetzt werden. Um den Stromtransformator 54 zu ersetzen, werden die Schritte einfach
umgekehrt.
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Es ist eine kombinierte Sperr- und Hilfsstromtransformatorplafte 268 vorgesehen. Diese Platte
268 dient mehreren Zwecken. Ein Zweck besteht darin, eine Sperre zu schaffen, um einen
Kontakt mit den inneren Komponenten des Schutzschalters zu verhindern. Insbesondere
schließt die Plaffe 268 einen offenen Bereich 271 des Gehäuses 21. Ein weiterer Zweck liegt
darin, eine Möglichkeit für die Montage eines Hilfsstromtransformators 270 zu schaffen. Ein
dritter Zweck besteht darin, eine Anordnung zum Verbinden der Hilfsstromtransformatoren
270 an den Hauptstromtransformator 54 und die elektronische Auslöseeinheit zu schaffen.
Und schließlich schafft die kombinierte Sperr- und Hilfsstromtransformatorplatte 268 ein
Mittel, um innerhalb des Schutzschalters 20 erzeugte Wärme an die Atmosphäre abzuführen.
Die kombinierte Sperr- und Hilfsstromtransformatorplatte 268 besteht aus einer E-förmigen
gedruckten Schaltungsplatine 272. Die gedruckte Schaltungsplatine 272 wird in
gegenüberliegend angeordneten Schlitzen 274 aufgenommen, die in den Seitenwänden 276 des Unterteils
22 ausgebildet sind. Die Unterseite der gedruckten Leiterplatte 272 sitzt auf der Oberseite von
senkrecht stehenden Schenkelabschnitten 278 des Rahmens 28. Die E-förmige gedruckte
Schaltungsplatine 272 ist zwischen der Schnappanordnung 82 und dem offenen Bereich 271
des Gehäuses 21 angeordnet. Die gedruckte Schaltungsplatine 272 weist zwei in Abstand
voneinander angeordnete Schlitze 282 auü die deren E-Form bestimmen. Die Schlitze 282
sind zur Aufnahme von senkrecht stehenden Seitenwänden 284 ausgelegt die in dem Rahmen
28 ausgebildet sind.
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Es sind drei Hilfsstromtransformatoren 270 vorgesehen, einer für jeden Pol. Die
Hilfsstromtransformatoren 270 haben volle Primär- und volle Sekundärwicklungen, und sie werden dazu
benutzt, den an die elektronische Auslöseeinheit angelegten Strom herunterzutransformieren.
Insbesondere ist die Sekundärwicklung von jedem der Hauptstromtransformatoren 54 an die
Primärwicklung eines entsprechenden Hilfsstromtransformators 270 angelegt. Die
Sekundärwicklungen der Hilfsstromtransformatoren 270 werden dann an die elektronische
Auslöseeinheit angelegt.
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Die gedruckte Schaltungsplatine 272 wird benutzt, um einen Kabelbaum zwischen den
Hilfsstromtransformatoren 270 und der elektronischen Auslöseeinheit zu ersetzen.
Insbesondere ist auf der gedruckten Schaltungsplatine 272 eine elektrische Schaltung vorgesehen,
welche die erforderlichen Verbindungen zwischen den Primärwicklungen der
Hilfsstromtransformatoren 270 und den Sekundärwicklungen des Hauptstromtransformators 54 bereitstellt.
Die elektrische Schaltung wird in konventioneller Weise auf der gedruckten Schaltungsplatine
272 ausgebildet. An der oberen rechten Ecke der gedruckten Schaltungsplatine 272 ist ein
Hauptverbinder 286 vorgesehen. Dieser Verbinder 286 ist mittels der auf der gedruckten
Schaltungsplatine 272 ausgebildeten elektrischen Schaltkreise mit den Sekundärwicklungen
des Hilfsstromtransformators 270 elektrisch verbunden. Dann wird ein Kabelbaum benutzt
der an beiden Enden einen Verbinder aufweist (nicht gezeigt), um die gedruckte
Schaltungsplatine 272 mit der elektronischen Auslöseeinheit zu verbinden. Die
Hilfsstromtransformatoren 270 sind direkt auf der gedruckten Schaltungsplatine 272 montiert. Benachbart zu jedem
der Hilfsstromtransformatoren 270 sind auf der gedruckten Schaltungsplatine 272
Sekundärverbinder 288 angeordnet. Diese Sekundärverbinder 288 sind mit den Primärwicklungen der
Hilfsstromtransförmatoren 270 verbunden. Um jede der Primärwicklungen der
Hilfsstromtransformatoren 270 mit den Sekundärwicklungen der Hauptstromtransformatoren 54 zu
verbinden, ist ein weiteres Kabel vorgesehen (nicht gezeigt), das an einem Ende einen Verbinder
aufweist, der die Hauptstromtransformatoren 54 mit der Platine 272 verbindet.
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In den abstehenden Schenkelbereichen 292 der gedruckten Schaltungsplatine 272 sind
Lüftungslöcher 290 vorgesehen. Diese Lüftungslöcher erlauben das Abführen von in dem
Gehäuse 21 erzeugter Wärme an die Atmosphäre.
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Die kombinierte Sperr- und Hilfsstromtransformatorplatte 268 erleichtert somit den
Zusammenbau eines Schutzschalters, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden und das
innere Verkabeln des Schutzschalters 20 erleichtert wird.
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Es ist eine modulare Optionsdeckanordnung vorgesehen, welche die Montage von
verschiedenen optionalen Bauteilen erleichtert, wie z. B. eines Unterspannungs-Freigabemechanismus,
eines Shuntauslösers und verschiedener anderer optionaler Bauteile des Schutzschalters. Ein
Unterspannungs-Freigabemechanismus dient dazu, die Hauptkontakte 30 automatisch zu
öffnen, wenn die Netzspannung unter einen vorbestimmten Wert sinkt. Dies erfolgt, um zu
verhindern, daß bestimmte Lasten, wie z.B. Motoren, bei einer verminderten Spannung betrieben
werden, was ein Überhitzen des Motors verursachen kann. Ein Beispiel für einen
Unterspannungs-Freigabemechanismus ist in US-A-4 489 295 offenbart. Eine Shuntauslöseanordnung
(nicht gezeigt) besteht im wesentlichen aus einem Elektromagneten, der einen hin- und
herbewegbar montierten Stößel aufweist, der benachbart der Auslösestange 98 angeordnet ist.
Die Shuntauslöseanordnung ermöglicht es, den Schutzschalter 20 fernauszulösen. Weder der
Unterspannungs Freigabemechanismus noch die Shuntausloseanordnung werden fur alle
Schutzschalter 20 benotigt. Diese Baugruppen sind kundenspezifische Baugruppen, die im
allgemeinen im Werk installiert werden. Um die Herstellungszeit zu verkurzen und die Kosten
fur den zusatzlichen Einbau dieser Baugruppen in die Schutzschalter 20 wahrend der Herstel
lung zu senken, ist eine Optionsdeckanordnung 294 vorgesehen. Die Optionsdeckanordnung
294 beinhaltet eine unter dem Schutzschalter-Oberteil 24 angeordnete rechtwinkelige Platte,
die von dem Rahmen 28 getragen wird, und die eine Öffnung 296 aufweist, um mit der
Auslösestange 98 zusammenzuwirken. Die Plafte 294 beinhaltet ferner eine Mehrzahl von Sätzen
von Schlitzen 298 zur Aufnahme einer Mehrzahl von nach unten abstehenden L-förmigen
Armen 300, die einteilig mit einem Träger 302 ausgebildet sind. Die Schlitze 298 in der Platte
294' die mit den L-förmigen Armen 300 zusammenwirken können, sorgen dafür, daß die
verschiedenen optionalen Bauteile an der rechtwinkeligen Platte 294 befestigt werden können,
um eine Bewegung in einer zu der Ebene der Platte 294 senkrechten Richtung zu verhindern
und für eine Ausrichtung mit der Auslösestange 98 zu sorgen. Die L-förmigen Arme 300 sind
an diametral gegenüberliegenden Bereichen des Trägers 302 angeordnet. Der Träger 302 ist
dafür ausgelegt in einem beliebigen Satz von diametral gegenüberliegenden Schlitzen 304,
306 oder 308 aufgenommen zu werden, um beispielsweise bis zu drei optionale Bauteile in
einen gegebenen Schutzschalter 20 einzubauen.
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Der Träger 302 ist mit einer Mehrzahl von Öffnungen 310 versehen, um die optionalen
Bauteile mittels einer Mehrzahl von Befestigungselementen (nicht gezeigt) an dem Träger 302 zu
befestigen. In der Platte 294 sind Nuten 312 vorgesehen, die zu den Öffnungen 310 in dem
Träger 302 ausgerichtet sind. Diese Nuten 312 schaffen Raum für die zur Befestigung des
optionalen Bauteils auf dem Träger 302 benutzten Befestigungselemente, um es zu ermöglichen,
daß der Träger 302 gleitend auf der Platte 294 aufgenommen wird.
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Die verschiedenen optionalen Bauteile haben jeweils einen nach unten abstehenden Hebel
(nicht gezeigt), der dafür ausgelegt ist, mit der Auslösestange 98 in Eingriff zu treten, um den
Schutzschalter 20 auszulösen. Nachdem das optionale Bauteil auf dem Träger 302 montiert
wurde, erstreckt sich der nach unten abstehende Hebel von dem hinteren Rand des Trägers
302 nach unten durch die Öffnung 296, um mit der Auslösestange 98 zusammenzuwirken. Die
Träger 302 werden dann an der betreffenden Stelle befestigt. Daher sollte es klar ersichtlich
sein, daß die Optionsdeckanordnung ermöglicht, einen Schutzschalter recht einfach und
schnell an Kundenwünsche anzupassen.