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Die Erfindung betrifft einen einpoligen Fehlerstrom-Leistungsschalter
mit Neutralleiterpol, der in einem durch eine Trennwand in zwei
aneinandergrenzende Bereiche unterteilten Isolierstoffgehäuse installiert
ist, welches
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- ein erstes Leistungsschalterabteil, in dem ein Phasenstromkreis, der
an ein auf zwei gegenüberliegenden schmalen Seitenflächen des
Gehäuses angeordnetes, dem Phasenleiter zugeordnetes erstes
Klemmenpaar angeschlossen ist, ein aus einem feststehenden sowie einem
beweglichen Phasenkontakt bestehendes und einer ersten
Lichtbogenlöschkammer zugeordnetes Kontaktpaar und ein erster
Schaltmechanismus zur manuellen Betätigung über einen Schaltknebel sowie zur
automatischen Betätigung durch Zusammenwirkung mit einem
thermischen Bimetallauslöser bzw. einem elektromagnetischen Auslöser mit
Erregerspule angeordnet sind,
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- ein zweites Fehlerstromschutzabteil, in dem ein
Summenstromwandler mit Magnetringkern angeordnet ist, der eine Primärwicklung des
Phasenleiters, eine Primärwicklung des Neutralleiters sowie eine
Sekundär-Meßwicklung trägt, welche an ein elektromagnetisches
Auslöserelais angeschlossen ist, das über einen zweiten
Auslösemechanismus mit dem ersten Schaltmechanismus mechanisch zusammenwirkt,
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- einen Neutralleiterkreis, der an ein, dem Neutralleiter zugeordnetes
zweites Klemmenpaar angeschlossen ist,
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- sowie in der Trennwand zwischen den beiden Abteilen ausgebildete
Öffnungen umfaßt, die das Hindurchführen von zwei inneren
Anschlußleitern ermöglichen, um die Primärwicklung des Phasenleiters
in den Phasenstromkreis einsetzen zu können.
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Ein bekannter Leistungsschalter mit Fehlerstromauslösung der
genannten Art (siehe EP-A-196.241) umfaßt ein Einblockgehäuse, in
dem die Funktion des Leistungsschalters mit abgeschaltetem
Neutralleiter und die Fehlerstromschutzfunktion zusammengefaßt sind, wobei
das Fehlerstrombauteil auf der Seite der Neutralleiterkontakte
angeordnet ist. Der Neutralleiterkreis ist zwischen dem Phasenstromkreis
und dem Fehlerstromschutzteil angeordnet, was die Durchführung der
Anschlußleiter zum Einsetzen der Primärwicklungen für Phasen- und
Neutralleiter in den Phasenstromkreis bzw. den Neutralleiterkreis
erleichtert. Der Anschluß der Primärwicklung des Neutralleiters wirft
keinerlei Probleme auf, da die miteinander zu verbindenden Teile
direkt aneinandergrenzen. Die Unterbrechung des Phasenstromkreises
zum Einsetzen der Primärwicklung des Phasenleiters erfolgt zwischen
dem freien Ende des Bimetallauslösers und der Spule des
thermomagnetischen Auslösers, und die zugehörigen Anschlußleiter
durchqueren die Schaltflucht des Neutralleiters, ohne diesen Leiter zu
berühren. Eine solche Anordnung ermöglicht eine gute dielektrische
Festigkeit des Leistungsschalters, zwingt jedoch zur Montage des
Fehlerstrombauteils auf der linken Seite.
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In manchen Ländern wird empfohlen, die Fehlerstromschutzfunktion
auf der rechten Seite zu montieren. In diesem Fall liegt der
Phasenstromkreis zwischen dem Neutralleiterkreis und der
Fehlerstromkomponente, und die Anschlußleiter für die Primärwicklung des
Neutralleiters müssen zwingend durch die Schaltflucht des
Phasenstromkreises hindurchgeführt werden. Die Bestückungsdichte dieser
Schaltflucht ist jedoch größer als die des Neutralleiterkreises, da dieser
keinen thermomagnetischen Auslöser aufweist. Es müssen also in der
Trennwand geeignete Stellen für die Anordnung der
Durchführungsöffnungen der inneren Anschlußleiter des Neutralleiterkreises
gefunden und jeglicher Kontakt mit dem Phasenstromkreis vermieden
werden, um die dielektrische Festigkeit des Leistungsschalters mit
Fehlerstromschutz zu gewährleisten. Dadurch werden die
Durchführungsöffnungen über weite Bereiche der Trennwand verteilt, und es ergeben
sich Anschlußschwierigkeiten für das Fehlerstrombauteil.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektrischen Anschluß
der Primärwicklungen eines in einem Einblockgehäuse montierten
einpoligen Fehlerstrom-Leistungsschalters mit Neutralleiterpol zu
verbessern.
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Der erfindungsgemäße Fehlerstrom-Leistungsschalter ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Phasenstromkreis an das zweite Abteil
angrenzt, wobei einer der Anschlußleiter der Primärwicklung des
Phasenleiters
an das Kontaktstück der nächstgelegenen Phasenleiterklemme
und der andere Anschlußleiter an das gegenüber dem feststehenden
Phasenkontakt angeordnete hintere Ende der Spule angeschlossen ist,
und daß die Durchführungsöffnungen in dem zwischen der genannten
Phasenklemme und der Auslaufzone der ersten
Lichtbogenlöschkammer ausgebildeten Freiraum angeordnet sind.
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Der Anschluß der Primärwicklung des Phasenleiters erfolgt durch
Unterbrechung des Verbindungsleiters zwischen der Spule und dem
Kontaktstück der Anschlußklemme, so daß keine zusätzlichen
Verbindungselemente verwendet werden müssen. Der Anschluß wirft
keinerlei Probleme auf, da die zu verbindenden Teile aneinandergrenzen.
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Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der
Fehlerstrom-Leistungsschalter einen mit abgeschalteten Neutralleiterpol, der
links vom Phasenstromkreis im ersten Abteil angeordnet ist und zwei
trennbare Neutralleiterkontakte aufweist. Der Phasenstromkreis ist
dabei zwischen dem Neutralleiterkreis und dem zweiten Abteil
angeordnet, wobei die inneren Anschlußleiter des Neutralleiterkreises
die Schaltflucht des Phasenstromkreises durchqueren, einer der
Anschlußleiter für die Primärwicklung des Neutralleiters an das
Kontaktstück der nächstgelegenen Neutralleiterklemme und der andere
Anschlußleiter über einen Verbindungsleiter an den feststehenden
Neutralleiterkontakt angeschlossen ist.
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Die in dem genannten Freiraum des Leistungsschalters ausgebildeten
Durchführungsöffnungen sind senkrecht angeordnet und verlaufen
rechtwinklig zur Trennwand und zum Boden des Gehäuses.
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Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der
Fehlerstrom-Leistungsschalter einen durchgeschleiften Neutralleiterkreis,
der im zweiten Schalterabteil angeordnet ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter
Angabe weiterer Vorteile und Merkmale näher erläutert. Dabei
zeigen:
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- Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Schaltplans des
einpoligen Fehlerstrom-Leistungsschalters mit Neutralleiterpol;
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- Fig. 2 eine Aufsicht auf den Leistungsschalter aus Fig. 1;
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- Fig. 3 bis 5 Schnittansichten entlang der Linien III-III, IV-IV und V-
V aus Fig. 2;
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- Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Summenstromwandlers aus
Fig. 1;
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- Fig. 7 eine zu Fig. 2 analoge Ansicht einer Ausführungsvariante;
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- Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7.
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Die Fig. 1 bis 6 zeigen einen einpoligen Fehlerstrom-Leistungsschalter
mit Neutralleiterpol 10, wobei der Schalter in einem
Isolierstoffgehäuse 12 installiert ist, das durch eine Mitteltrennwand 14 in zwei
aneinandergrenzende, ein erstes Leistungsschalterabteil und ein zweites
Fehlerstromabteil umfassende Bereiche unterteilt ist.
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Das erste, der Leistungsschalterfunktion zugeordnete Abteil 16
umfaßt einen Phasenstromkreis 20 und einen Neutralleiterkreis 22, die
durch eine Isolierstoffzwischenwand 24 voneinander getrennt und an
ein erstes, dem Phasenleiter zugeordnetes Klemmenpaar 26, 28 bzw.
an ein zweites, dem Neutralleiter zugeordnetes Klemmenpaar 30, 32
angeschlossen sind. Die einspeiseseitigen Klemmen 26, 30 sind auf
der gleichen schmalen Seitenfläche 31 des Gehäuses 12 und die
abgangsseitigen Klemmen 28, 32 auf der gegenüberliegenden
Seitenfläche 33 jeweils nebeneinander angeordnet.
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Der Phasenstromkreis 20 (Fig. 1 und 4) umfaßt einen beweglichen
Kontakt 34, der über einen Bimetallauslöser 36 mit der
einspeiseseitigen Klemme 26 elektrisch verbunden ist, sowie einen feststehenden
Kontakt 38, der an das vordere Ende 39 der Erregerspule 40 eines
elektromagnetischen Auslösers 42 angeschlossen ist. Zwischen dem
elektromagnetischen Auslöser 42 und dem Boden des Gehäuses 12 ist
eine erste Lichtbogenlöschkammer 44 angeordnet, die ein
Löschblechpaket zur Entionisierung des zwischen den Kontakten 34, 38
gezogenen Lichtbogens aufweist.
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Der Neutralleiterkreis 22 (Fig. 1 und 5) weist einen feststehenden
Kontakt 46, einen elektrisch mit der Klemme 30 verbundenen
beweglichen Kontakt 48 und eine zweite Lichtbogenlöschkammer 50 auf.
Der Neutralleiterkreis 22 ist links neben dem Phasenstromkreis 20
angeordnet und umfaßt keinen Auslöser.
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Die beiden beweglichen Kontakte 34, 38 werden über einen ersten
Schaltmechanismus 52 betätigt, der über einen Schaltknebel 53
manuell und über den thermischen Bimetallauslöser 36 bzw. den
elektromagnetischen Auslöser 42 mit Spule 40 automatisch angetrieben wird.
Der erste Schaltmechanismus 52 kann entsprechend der in der
Druckschrift FR-A-2.616.583 beschriebenen Bauart ausgeführt sein.
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Das zweite Schalterabteil 18 (Fig. 1 und 3) ist rechts neben dem
ersten Abteil 16 angeordnet und umfaßt einen Summenstromwandler 54
sowie ein Auslöserelais 56, das mit einem zweiten Schaltmechanismus
58 mit Rückstellknebel 60 zusammenwirkt. Der zweite
Schaltmechanismus 58 ist mit dem ersten Schaltmechanismus 52 über eine
mechanische Verbindung (nicht dargestellt) gekuppelt, die bei Aussendung
eines Auslösebefehls durch das Relais 56 aufgrund eines Fehlerstroms
eine Auslösung des Leistungsschalters 10 und nach erfolgter
Auslösung des Leistungsschalters 10 eine automatische Rückstellung des
Relais 56 ermöglicht. Der zweite Schaltmechanismus 58 kann
entsprechend der in der Druckschrift FR-A-2.628.262 beschriebenen Bauart
ausgeführt sein.
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Der Summenstromwandler 54 (Fig. 1 und 6) umfaßt einen
Magnetringkern 62, der eine Phasen-Primärwicklung 64 und eine Neutralleiter-
Primärwicklung 66 sowie eine Sekundär-Meßwicklung (nicht
dargestellt) trägt, die mit dem Auslöserelais 56 verbunden ist. Bei
Auftreten eines Erdfehlerstroms ergibt sich eine ungleiche Summe der die
Primärwicklungen 64, 66 durchfließenden Ströme, wodurch ein zu
Beaufschlagung des Relais genutzter Sekundärstrom in der
Meßwicklung erzeugt wird.
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Durch die Anordnung der Primärwicklungen 64, 66 für den
Phasenleiter bzw. den Neutralleiter im zweiten Schalterabteil 18 müssen die
beiden internen Anschlußleiterpaare 68, 70; 72, 74 durch die in der
Mitteltrennwand 14 ausgebildeten zugeordneten Öffnungen 76, 78
bzw. 80, 82 geführt werden (siehe Fig. 1, 3 und 6).
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Die Durchführungsöffnungen 76, 78; 80, 82 liegen annähernd in einer
senkrechten Flucht, die rechtwinklig zur Trennwand 14 und zum
Boden des Gehäuses 12 verläuft, und sind in dem zwischen den
Klemmen 28, 32 und dem rückwärtigen Auslaufbereich der beiden
Lichtbogenlöschkammern 44, 50 ausgebildeten Freiraum 83 angeordnet.
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Die Primärwicklung 64 des Phasenleiters ist durch Unterbrechung der
Verbindung zwischen der Klemme 28 und dem hinteren Ende 84 der
Spule 40, das dem vorderen, dem feststehenden Kontakt 38
zugeordneten Ende 39 gegenüberliegt, in Reihe in den Phasenstromkreis 20
eingesetzt. Der durch die Öffnung 76 geführte Anschlußleiter 68 ist
im ersten Abteil 16 an das Ende 84 der Spule 40 und der durch die
Öffnung 78 geführte andere Anschlußleiter 70 an das Kontaktstück
der Phasenklemme 28 angeschlossen (siehe Fig. 1 und 4).
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Die Primärwicklung 66 des Neutralleiters ist durch Unterbrechung der
Verbindung zwischen dem feststehenden Neutralleiterkontakt 46 und
der Neutralleiterklemme 32 in Reihe in den Neutralleiterkreis 22
eingesetzt (Fig. 1 und 5). Der durch die Öffnung 80 geführte
Anschlußleiter 72 ist an eine Verlängerung des feststehenden Kontakts 46 und
der andere Anschlußleiter 74 an das Kontaktstück der
Neutralleiterklemme 32 angeschlossen.
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Neben der Trennwand 14 durchqueren die Anschlußleiter 72, 74 für
die Primärwicklung 66 des Neutralleiters die Zwischenwand 24, die
das erste, der Leistungsschalterfunktion zugeordnete Schalterabteil
unterteilt. Die Anschlußleiter 72, 74 sind länger ausgeführt als die,
der Phasen-Primärwicklung 64 zugeordneten anderen Anschlußleiter
68, 70. Die vom Phasenstromkreis 20 ausgefüllte Schaltflucht wird
von den Anschlußleitern 72, 74 im unteren Abschnitt des Gehäuses
12, d.h. in einem Bereich, in dem keine aktiven Teile des
Phasenstromkreises 20 angeordnet sind, durchquert. Die vier
Durchführungsöffnungen 76, 78, 80, 82 sind in regelmäßigen Abständen in der
genannten senkrechten Flucht übereinander angeordnet, so daß der
Anschluß der Primärwicklungen 64, 66 erleichtert wird.
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Der in Fig. 7 und 8 gezeigte Fehlerstrom-Leistungsschalter 100 weist
einen durchgeschleiften, d.h. nicht mit abgeschalteten
Neutralleiterkreis auf. Das erste Schalterabteil 160 umfaßt ausschließlich den
Phasenstromkreis 20, der dem Schaltknebel 53 und dem ersten
Kontaktpaar 26, 28 zugeordnet ist. Das zweite Schalterabteil 180 umfaßt das
Fehlerstrombauteil und den durchgeschleiften Neutralleiterkreis, der
an das zweite, dem Neutralleiter zugeordnete Klemmenpaar 130, 132
angeschlossen ist. Bei dieser Ausführung weist die Trennwand 14
lediglich die beiden oberen Durchführungsöffnungen 78, 80 für die
Anschlußleiter 68, 70 der Phasen-Primärwicklung 64 auf. Die
Unterbrechung des Phasenstromkreises 20 zum Einsetzen der
Primärwicklung 64 des Phasenleiters erfolgt auf die gleiche Art und Weise wie in
Fig. 1 und 4.