DE69119723T2

DE69119723T2 - Schutzschalter

Info

Publication number: DE69119723T2
Application number: DE69119723T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: US5231365A; EP0490332A3; EP0490332A2; JPH0574316A; DE69119723D1; EP0490332B1; JP2894052B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungaschalter gemaß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Leistungsschalter ist aus der DD-A 217 925 bekannt.
Wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53-57473 offenbart, weist ein herkömmlicher Leistungsschalter im allgmeinen einen stromquellenseitigen Anschluß und einen elektrisch mit dem stromquellenseitigen Anschluß verbundenen stromquellenseitigen Kontakt auf. Sie sind in einem Träger an seinem unteren Teil angeordnet. Der herkömmliche Leistungsschalter umfaßt ebenso einen beweglichen Kontakt, einen Schaltmechanismus für den beweglichen Kontakt, eine elektromagnetische Auslösevorrichtung, die derart auf einen durch den beweglichen Kontakt fließenden überlaststrom reagiert, daß der Schaltmechanismus ausgelöst wird, und einen über eine Spule der elektromagnetischen Auslösevorrichtung elektrisch mit dem beweglichen Kontakt verbundenen lastseitigen Anschluß. Sie sind über dem stromquellenseitigen Anschluß und dem stromquellenseitigen Kontakt angeordnet. Die oberen Teile des Schaltsechanismus und der elektromagnetischen Auslösevorrichtung ragen über die obere Kante des Trägers hinaus. Zum Schutz dieser vorstehenden oberen Teile und der Teile des beweglichen Kontakts und des stromguellenseitigen Kontakts ist eine Abdeckung vorgesehen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik wird eine Anordnung verwendet, bei der die jeweiligen Bauteile in den Träger eingebaut sind, wodurch Schwierigkeiten beim Zusammenbau auftreten, da einige der Bauteile einander vertikal überlagern. Ferner können bekannte Leistungs schalter mit unterschiedlichen Spezifikationen, wie z.B. Nennströmen, Schaltleistungen oder Kontaktstrukturen, nicht zusammengesetzt werden, wenn die Spezifikationen der Leiutungsschalter und die für die Leistungsschalter verwendeten Bauteile nicht festgelegt sind. Beim Stand der Technik tritt das Problem auf, daß Spezifikationsänderungen der Leistungeschalter schwer zu realisieren sind.
Die DD-A-217 925 offenbart eine Schaltungsvorrichtung, die einen Kompaktleistungsschalter mit Auslöser und einen in Reihe geschalteten Strombegrenzungsblock umfaßt. Der Kompaktleistungsschalter, der Auslöser und der Strombegrenzungsblock sind in getrennten Gehäusen angeordnet, die kombiniert werden können. Bei diesem bekannten Leistungsschalter sind jedoch sowohl der feste Kontaktarm als auch der bewegliche Kontaktarm des Leistungsschalters zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Die EP-A-0 003 447 offenbart eine Strombegrenzungs- und Schaltvorrichtung, die einen Strombegrenzungablock mit rasch öffnenden Kontakten und einem Sicherheitsschalterblock mit Kontakten und einem automatischen Kontaktöffnungsmechanismus bei Überlast und/oder Kurzschluß aufweist. Der Strombegrenzungsblock und der Schalterblock sind zur elektrischen Verbindung der schnell öffnenden Kontakte des Strombegrenzungsblocks und der Schalterkontakte in Reihe geschaltet.
Bei einem in der EP-A-0 059 118 beschriebenen mehrpoligen Niederspannungs-Strombegrenzungsschalter umfaßt ein Strombegrenzungsblock mehrere feste Kontaktarme und bewegliche Kontaktarme, die jeweils in einem unteren Gehäuse angeordnet sind. Der Strombegrenzungsblock ist mit einem in einem zweiten Gehäuse angeordneten Leistungsschalterblock verbunden. Der Leistunguschalterblock umfaßt mehrere in einem zweiten Gehäuse untergebrachte zweite feste und bewegliche Kontaktarme.
Die US-A-3 984 736 offenbart eine Leckstrom- Schutzeinrichtung, die aus einer Vorrichtung zur Erfassung eines Leckstroms, einem Betätigungsmechanismus und einem als Unterbrecher der Leckstrom-Schutzeinrichtung verwendeten sicherungslosen Schalter zum Unterbrechen der Leckstrom-Fehlfunktionsschaltung aufgrund seiner großen Abschaltleistung zum Aufrechterhalten der elektrischen Sicherheit besteht. Bei dieser Anordnung sind jedoch die Schalterkontakte des Leistungsschalters in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Die EP-A-0 482 197, die als Stand der Technik gemäß Art. 54(3) und (4) EPC gilt, offenbart einen Leistungsschalter mit einem Gehäuse, das an einem Ende einen Stromquellenanschluß und am anderen Ende einen Lastanschluß aufweist. Das Gehäuse enthält an seiner Unterseite einen mit dem Stromquellenanschluß verbundenen stationären Leiter. Eine Halterung für einen Strombegrenzungskontakt wird drehbar über dem stationären Leiter gehalten und weist ein Ende auf, das einer beweglichen Kontaktplatte zugewandt ist, wobei ihr anderes Ende dem stationären Leiter zugewandt und elektrisch mit diesem verbunden ist. Dementsprechend werden zur Steigerung der Öffnungsgeschwindigkeit des Kontakts zwei elektromagnetische Abstoßungskräfte zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Strombegrenzungskontakt sowie zwischen dem stationären Leiter und der Halterung für den Strombegrenzungskontakt erzeugt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leistungsschalter zu schaffen, mit dem die Spezifikationsänderungen leicht realisiert werden können und der einfach zusammenbaubar ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Leistungsschalter gemäß Anspruch 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Leistungsschalter können jeweils die strozuquellenseitige Kontakteinheit aus mehreren stromquellenseitigen Kontakteinheiten mit verschiedenen Kontaktausführungen und die bewegliche Kontakteinheit aus mehreren beweglichen Kontakteinheiten mit verschiedenen Nennströmen gewählt werden.
Mit den Ausführungen ist eine gewünschte Kombination der stromquellenseitigen Kontakteinheit und der Mechanismuseinheit erzielbar, und es ist dementsprechend möglich, die Spezifikationsänderungenen durch Kombinieren vorgefertigter Einheiten entsprechend der Spezifikation leicht zu realisieren.
Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung eines Leistungsschalters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 zeigt den Zusammenbau der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Einheit mit festem Kontaktteil gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 zeigt den Zusammenbau der Einheit mit festem Kontaktteil gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 ist eine von der Vorderseite aus betrachtete perspektivische Ansicht eines Leistungsschalters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Leistungsschalters, die die zweite Ausführungsform der Erfindung von der Unterseite aus betrachtet zeigt;
Fig. 7 ist eine Explosionsdarstellung eines Hochleistungsschalters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ist eine Explosionsdarstellung eines Standardschalters gemaß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 ist eine Explosionsdarstellung eines wirtschaftlichen Leistungssahalters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ist eine Darstellung, die Kombinationen mehrerer lastseitiger Kontakteinheiten in bezug auf eine stromguellenseitige Kontakteinheit bei der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
Fig. 11 ist eine Darstellung, die Kombinationen mehrerer lastseitiger Kontakteinheiten und mehrerer stromquellenseitiger Kontakteinheiten bei der zweiten Ausführungsform veranschaulicht; und
Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines Leistungsschalters gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Es gibt Leiatungsschalter mit verschiedenen Kontaktausführungen für einen Nennstrom im Hinblick auf Eigenschaften wie Unterbrechungsgeschwindigkeit, Strombegrenzungswirkung oder Wirtschaftlichkeit. Es gibt beispielsweise Hochleistungsschalter mit zwei strombegrenzenden Repulsionskontakten, Standardschalter mit einem strombegrenzenden Repulsionskontakt, bei denen sowohl der stromquellenseitige Kontakt als auch der lastseitige Kontakt bewegliche Kontakte sind, und ökonomische Leistungsschalter mit einem strombegrenzenden Repulsionskontakt, bei denen ein stromquellenseitiger Kontakt fest und ein lastseitiger Kontakt beweglich ist. Überdies wird bei einer geringen Kapazität ein ökonomischer Leistungsschalter verwendet, bei dem ein stromquellenseitiger Kontakt ein normaler fester Kontakt ohne strombegrenzende Repulsionsfunktion ist. Bei diesen Leistungsschaltern unterscheiden sich die Strukturen der stromquellenseitigen Kontakte voneinander, die Strukturen der lastseitigen beweglichen Kontakte und der Bauteile, die die auf die lastseitigen beweglichen Kontakte folgenden Positionen belegen, werden jedoch in den verschiedenen Leistungsschaltern gemeinsam benutzt. Unter dieser Voraussetzung ist der Leistungsschalter erfindungsgemäß zwischen dem stromquellenseitigen Kontakt und dem lastseitigen beweglichen Kontakt in zwei Einheiten unterteilt. Die Einheiten werden miteinander kombiniert, um den Leistungsschalter zu bilden, der den unterschiedlichen Spezifikationen leicht entspricht.
Gemäß Fig. 1 ist ein Leistungsschalter gemäß einer ersten Ausführungsform ein dreipoliger Leistunguschaiter. Er umfaßt ein Gehäuseteil 1 aus gegossenem Kunstharz und eine Abdeckung 2 aus gegossenem Kunstharz, die ein Gehäuse bilden, in dem eine Mechanikeinheit 80 und eine stromquellenseitige Kontakteinheit 90 integriert miteinander kombiniert sind. Die Mechanikeinheit 80 enthält einen beweglichen Kontakt 10, einen lastseitigen Anschluß 40, einen Schaltmechanismus 4, eine Einrichtung 50 zur Erfassung eines Überlaststroms und eine Auslöseeinrichtung 60. Die stromguellenseitige Kontakteinheit 90 weist einen stromquellenseitigen Anschluß 19, einen stromquellenseitigen Kontakt 11 und eine Halterung 25 auf, auf der der Anschluß 18 und der Kontakt 11 montiert sind.
Bei der ersten Ausführungsform weist die als bewegliche Kontakteinheit arbeitende Nechanikeinheit 80 die elektromagnetische Einrichtung 50 zur Erfassung eines Überlaststroms mit Öldämpferrelais 52 an den jeweiligen Polen auf. Die Öldämpferrelais 52 verfügen über einen L-förmigen Bügel 53, einen an einem der Arme des L-förmigen Bügel. 53 befestigten Zylinder 54, in dem (nicht dargestellte.) viskoses Öl und ein (nicht dargestellten) Kolben aus einer magnetischen Substanz abgedichtet enthalten sind, eine um den Zylinder 54 gewickelte Spule 55 und einen am anderen Arm des Bügels 53 befestigten beweglichen Kern 56 mit einem Anziehungsteil 56a, der von der Oberseite des Zylinders 54 angezogen wird, und einem Stellglied 56b zum Übertragen der Anziehungsbewegung des Anziehungsteus 56a an die Auslöseeinrichtung 60. Ein Ende der Spule 55 ist mit einem beweglichen Kontaktarm 9 verbunden, auf dem der bewegliche Kontakt 10 vorgesehen ist, und ihr anderes Ende ist mit dem lastseitigen Anschluß 40 verbunden. Auf den beweglichen Kern 56 wird von einer Feder 57 eine Kraft ausgeübt, so daß er normalerweise an einer von der Oberseite des Zylinders 54 entfernten Position angeordnet ist.
Wenn ein Überlaststrom (ca. 125 % des Nennstroms) durch eine elektrische Schaltung fließt, die sich von dem beweglichen Kontakt 10 über die Spule 55 zum Iastseitigen Anschluß 40 erstreckt, wird der Kolben in dem Zylinder 54 von der elektrischen Kraft der Spule 55 angezogen, wodurch er sich der Oberseite des Zylinders 54 nähert, so daß der magnetische Widerstand des Zylinders verringert und der bewegliche Kern 56 von der Oberseite des Zylinders 54 angezogen wird. Ferner wird, wenn ein großer Strom (mehr als 300 % des Nennetroms), wie ein Kurzschlußstrom, durch die elektrische Schaltung fließt, der bewegliche Kern 56 von der elektromagnetischen Kraft der Spule 55 direkt von der Oberseite des Zylinders 54 angezogen. Um die verschiedenen Nennströme zu bewältigen, wird die Anzahl der Windungen der Spule 55 verändert.
Die Auslöseeinrichtung 60 weist eine gemeinsame Auslösewelle 62 und ein Auslöseelement 64 auf. Die Welle 62 ist zum Ausführen eines Auslösevorgangs selbst beim Betrieb eines der Öldääpferrelais an den jeweiligen Phasen vorgesehen. Das Auslöseelement 64 steht normalerweise mit einem Haken 43 des Schaltmechanismus 4 in Eingriff, und der Eingriff mit dem Haken 43 wird gelöst, wenn die gemeinsame Auslösewelle 62 um eine vorgegebene Strecke bewegt wird.
Wenn der bewegliche Kern 56 bei dem Überlaststrom oder dem großen Strom vom Zylinder 54 angezogen wird, wird das Stellglied 56b des beweglichen Kerns 56 gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wodurch die gemeinsame Auslösewelle 62 der Auslöseeinrichtung 60 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Daher wird der Eingriff des Hakens 43 mit dem Auslöseelement 64 gelöst, und der Auslösevorgang wird dementsprechend ausgeführt.
Der Schaltmechanismus 4 weist einen Betätigungsgriff 3 zum Ausführen eines Ein- und Ausschaltevorgangs, einen Kippverbindungsmechanismus 42 zum Übertragen der Bewegung des Betätigungsgriffs 3 auf den beweglichen Kontaktarm 9, den Haken 43 zur Übertragung der Bewegung der Auslöseeinrichtung 60 auf den Kippverbindungsmechanismus 42, den beweglichen Kontaktarm 9 mit dem beweglichen Kontakt 10 und eine gemeinsame Welle 7 zum gleichzeitigen gemeinsamen Betätigen des beweglichen Kontaktarms 9 an den drei Polen auf. Bei einem normalen Schaltzustand steht der Haken 43 mit dem Auslöseelement 64 in Eingriff, um den Kippverbindungsmechanismus 42 in einem ezpandierten Zustand zu halten. Naoh dem Auslösevorgang wird der Eingriff des Hakens 43 mit dem Auslöseelement 64 gelöst, damit es gemäß Fig. 1 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Dadurch wird der Kippverbindungsmechanismus 42 derart betätigt, daß er den beweglichen Kontaktarm 9 im Uhrzeigersinn dreht, wodurch die Pole geöffnet werden.
Der normale Ein- und Ausschaltvorgang des Leistungsschalters erfolgt durch Bewegen des aus der Abdeckung 2 ragenden Betätigungsgriffs 3 in einer durch einen Pfeil A oder B bezeichneten Richtung. Wenn der Betätigungsgriff 3 zur Stromquellenseite, d.h. in der Richtung des Pfeils A, bewegt wird, wird eine Zweibereichsverbindung des Schaltmechanismus 4 mit dem Kippverbindungsmechanismus 42 derart bewegt, daß eine Drehbewegung der gemeinsamen Welle 7 gegen den Uhrzeigersinn erfolgt, die mit dem beweglichen Kontaktarm 9 verbunden ist, der mit einem Ende des Kippverbindungsmechanismus 43 in Eingriff steht. Anschließend wird jeder bewegliche Kontaktarm 9 an den drei Polen gleichzeitig um einen Stift 16 bewegt, so daß der an einem Ende des beweglichen Kontaktarms angeordnete bewegliche Kontakt 10 mit einem festen Kontakt 11 in Kontakt gelangt.
Gemäß dieser Ausführungsform sind wird eine Einheit, in der ein fester Kontakt und ein Strombegrenzungskontakt in Reihe geschaltet sind, als stromquellenseitige Kontakteinheit 90 verwendet. Die stromquellenseitige Kontakteinheit 90 weist den Stromquellenseitigen Anschluß 18 und eine über eine Strombegrenzungskontaktplatte 12 und Strombegrenzungskontakte 13 und 24 elektrisch mit dem stromquellenseitigen Anschluß 18 verbundene feste Kontaktplatte 23 auf. Die stromquellenseitige Kontakteinheit 90 weist ebenso den an der festen Kontaktplatte 23 befestigten festen Kontakt 11 als stromquellenseitigen Kontakt, die Halterung 25, auf der die feste Kontaktplatte 23 montiert ist, und ein Kontaktteilgehäuse 26 auf. Die feste Kontaktplatte 23 ist durch Schraubbefestigungen derart an der Halterung 25 befestigt, daß der feste Kontakt gegenüber dem beweglichen Kontakt 10 angeordnet ist. Der Strombegrenzungskontakt 24 ist an seinem einen, dem festen Kontakt 11 gegenüberliegenden Ende an der festen Kontaktplatte 23 befestigt.
Eine Strombegrenzungskontaktplatte 12 mit dem dem festen Strombegrenzungskontakt 24 zugewandten Strombegrenzungskontakt 13 an ihrem einen Ende ist unter dem Schaltmechanismus 4 angeordnet und durch einen flexiblen Leiter 15 mit dem stromquellenseitigen Anschluß 18 verbunden. Die Strombegrenzungskontaktplatte 12 ist durch einen Stift 17 schwenkbar montiert. Zum Ausüben einer gegen den Uhrzeigersinn wirkenden Kraft auf die Strombegrenzungskontaktplatte 12 ist eine Rückholfeder 21 auf dem Stift 17 vorgesehen. Die Rückholfeder 21 steht an ihrem einen Ende mit einer Halterung 22 und an ihrem anderen Ende mit einem Teil der Strombegrenzungskontaktplatte 12 neben dem Strombegrenzungskontakt 13 in Eingriff. Normalerweise steht der Strombegrenzungskontakt 13 aufgrund der Reaktionskraft der Rück holfeder 21 mit dem festen Strombegrenzungskontakt 24 in Kontakt. Der am Ende der festen Kontaktplatte 23 vorgesehene feste Kontakt 11 und der feste Strombegrenzungskontakt 24 sind elektrisch miteinander verbunden.
Wenn ein großer Strom, wie z.B. ein Kurzuchlußstrom, durch die Schaltung fließt, wirkt eine elektromagnetische Abstoßungskraft zwischen der Strombegrenzungskontaktplatte 12 und der festen Kontaktplatte 23, und die Strombegrenzungskontaktplatte 12 dreht sich im Uhrzeigersinn, so daß der Strombegrenzungskontakt 13 und der feste Strombegrenzungskontakt 24 auseinander bewegt werden. Dadurch wird der Strom durch einen zwischen diesen Kontakten erzeugten Bogen begrenzt.
Gleichzeitig sind Lichtbogenlöschvorrichtungen 72 und 74 vorgesehen. Eine Trenneinrichtung 75 ist zum Verhindern eines Eindringens von Fremdkörpern in die Lichtbogenlöschvorrichtung 72 vorgesehen und weist kleine Bohrungen zur Abgabe des zwischen dem beweglichen Kontakt 10 und dem festen Kontakt 11 erzeugten Lichtbogengases auf.
Gemäß den Figuren 2 bis 4 weist eine Einheit 29 mit festem Kontaktteil eine Halterung 25 aus gegossenem Kunstharz auf, auf der die feste Kontaktplatte 23, die Strombegrenzungskontaktplatte 12, der stromquellenseitige Anschluß 16 und ähnliches montiert sind. Zur Montage der Einheit mit festem Kontaktteil 29 am Gehäuse 1 wird der Betätigungsgriff 3 vorab auf die Lastseite, d.h. in die Richtung des Pfeils B bewegt, um den Schaltmechanismus 4 in einen ausgeschalteten Zustand, d.h. einen Zustand, in dem der bewegliche Kontakt 10 von dem festen Kontakt 11 getrennt ist, zu bringen. Danach wird die Einheit 29 mit festem Kontaktteil mit der in dem Gehäuse 1 untergebrachten Mechanikeinheit 80 gekoppelt. Anschließend wird ein Kontaktteilgehäuse 26 am Gehäuse 1 montiert, um den Zusammenbau zu beenden.
Auf die vorstehend beschriebene Weise kann der Zusammenbau leicht ausgeführt werden, ohne gegen die Abstoßungskraft der Rückholfeder 21 zu wirken, durch die der Kontaktdruck aufgebracht wird. Wenn sich der Leistungsschalter im ausgeschalteten Zustand befindet, ist es, da die Halterung 25 und das Gehäuse 1 getrennt voneinander ausgebildet sind, möglich, eine elektrisch isolierte Strecke zwischen dem festen Kontakt 11 und dem beweglichen Kontakt 10 zu verlängern, wodurch der Isolationswiderstand und die Unterbrechungskapazität auf große Werte eingestellt und eine Verschlechterung des Isolationswiderstands bei der tatsächlichen Verwendung begrenzt werden können. Ebenso ist es nicht nötig, nach dem Anordnen der Einheit 29 mit dem festem Kontaktteil am Gehäuse 1 eine elektrische Verbindung auf engem Raum herzustellen, da eine elektrische Verbindung zwischen dem beweglichen Kontakt 10 und dem festen Kontakt 11 ausgeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform sind drei Pole einstückig in der Mechanikeinheit 80 eingebaut, da ein gleichzeitiges Schalten der drei Pole erforderlich ist. Die stromquellenseitige Kontakteinheit 90 ist dagegen an jedem Pol vorgesehen. Daher muß lediglich die stromquellenseitige Kontakteinheit 90 am beschädigten Pol ausgetauscht werden, wenn einer der drei Pole durch die Lastbedingung beschädigt wird.
Obwohl die stromquellenseitige Kontakteinheit gemäß dieser Ausführungsform den festen Kontakt und den Strombegrenzungskontakt aufweist, kann sie entsprechend einer Spezifikation des Leistungsschalters durch eine Einheit mit nur einem festen Kontakt oder nur einem Strombegrenzungskontakt ersetzt werden. Ferner wird für die Mechanikeinheit die elektromagnetische Einrichtung zur Erfassung eines Überlaststroms verwendet, wogegen anderenfalls eine thermische Einrichtung zur Erfassung eines Überlaststroms, für die ein Bimetall verwendet wird, oder eine Kombination aus einer elektromagnetischen und einer thermischen Einrichtung zur Erfassung eines Überlaststroms oder eine elektronische Einrichtung 50 zur Erfassung eines Überlaststroms für die Einheit verwendet werden kann.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 11 beschrieben. Wie in den Figuren dargestellt, sind drei Pole einstückig in eine stromquellenseitige Kontakteinheit 190 eingebaut. Die stromquellenseitige Kontakteinheit 190 ist durch Schrauben 27 an einer lastseitigen Kontakteinheit 180 befestigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Größen und Formen der Befestigungsabschnitte der stromquellenseitigen Kontakteinheiten in bezug auf die Mechanikeinheiten vereinheitlicht, so daß sie entsprechend den Spezifikationen der Kontakte austauschbar sind, wie in den Figuren 7 bis 9 dargestellt.
Die zweite Auaführungsform weist einen ähnlichen Aufbau wie die erste Ausführungsform auf. Insbesondere weist der Leistungsschalter gemäß der zweiten Ausführungsform zwei Teile, wie z.B. eine Mechanikeinheit 180 und eine lastseitige Kontakteinheit 190 auf. Die Mechanikeinheit 180 weist einen Schaitmechanismus 4, einen beweglichen Kontaktarm 9 und ähnliches auf, die an einer Abdeckung 2 und einem Gehäuse 1' befestigt sind. Die lastseitige Kontakteinheit 190 weist eine straaquellenseitige Anschlußplatte 18, eine feste Kontaktplatte 23 und eine Strombegrenzungskontaktplatte 12 auf, die in einem Kontaktteilgehäuse 26W angeordnet sind. Das Kontaktteilgehäuse 26' ist durch Schrauben 27 an der hinteren Seite des Gehäuses 1' befestigt. Das Kontaktteilgehäuse 26' hat zum Halten der stromquellenseitigen Anschlußplatte 18 sowohl die Funktion der Halterung 25 als auch des Kontaktteilgehäuses 26 gemäß der ersten Ausführungsform.
Da ein Leistungsschalter bei dieser Ausführungsform durch die Kombination einer aus mehreren Arten von Mechanikeinheiten 180 gewählten Form und einer aus mehreren Arten von Einheiten 190 mit festem Kontakt gewählten Form aufgebaut ist, ist es erforderlich, daß sich bei keiner Kombination aus der gewählten Mechanikeinheit und der gewählten Einheit mit festem Kontakt ein Nachteil ergibt.
Daher wird bei der Einheit 190 mit dem festem Kontakt die Kontaktstruktur des Hochleistungsschaltersr dessen Aufbau kompliziert und größer ist, kompakt und wird verkleinert, um eine im wesentlichen dem wirtschaftlichen Leistungsschalter entsprechende Größe aufzuweisen. Ferner können die Kontaktstrukturen, die sich voneinander unterscheiden, beispielsweise der wirtschaftliche Typ und der Hochleistungstyp, in den Einheiten mit festem Kontaktteil untergebracht werden, ohne die äußeren Abmessungen extrem zu verändern. Da der verbundene Teil der Mechanikeinheit 180 und der Einheit 190 mit festem Kontakt beim Schalten der Kontakte durch die Kraft des Kontaktdrucks belastet werden, müssen sowohl die Mechanikeinheit 180 als auch die Einheit 190 mit festem Kontakt sicher befestigt sein. Da die Verbindungsflachen der Mechanikeinheit 180 und der Einheit 190 mit festem Kontakt am Kontaktteil vorhanden sind, müssen die Verbindungsflachen Strukturen aufweisen, deren elektrische Isolierung verstärkt ist. Dementsprechend sind (nicht dargestellte) Rillen und (nicht dargestellte) Rippen für einen Eingriff mit den Rillen vorgesehen, um Krieahstrecken zwischen den jeweiligen Polen zu verlängern.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Strombegrenzungsschalters, bei dem eine strozuquellenseitige Kontakteinheit 190A als Hochleitungs-Kontakteinheit verwendet wird, die die feste Kontaktplatte 23 und die Strombegrenzungskontaktplatte 12 aufweist.
Fig. 8 stellt ein Beispiel eines Strombegrenzungsschalters dar, bei dem die stromquellenseitige Kontakteinheit 190B als Standard-Kontakteinheit verwendet wird, die eine Kontaktplatte 123 mit einer Koppelreaktionsstruktur aufweist, wobei die Kontaktplatte sowohl auf der Stromquellenseite als auch auf der Lastseite bei der Strombegrenzungsrepulsion gedreht wird.
Fig. 9 stellt ein Beispiel eines Strombegrenzungsschalters dar, bei dem eine stromquellenseitige Kontakteinheit 190C als ökonomische Kontakteinheit verwendet wird, die eine im wesentlichen V-förmig gebogene feste Kontaktplatte 223 aufweist.
Bei den hier erläuterten Ausführungsformen ist jede der stromquellenseitigen Kontakteinheiten 190A, 190B und 190C diejenige Strombegrenzungskontakteinheit, die so angeordnet ist, daß beim Fließen des großen Stroms die Richtung des durch den beweglichen Kontaktarm 9 fließenden Stroms und die Richtung des durch den dem beweglichen Kontaktarm 9 gegenüberliegenden stromguellenseitigen Kontaktträger 23, 123 oder 223 fließenden Stroms umgekehrt werden, um diese Kontaktplatten durch die elektromagnetische Reaktionakraft voneinander zu trennen. Die stromquellenseitige Einheit ist jedoch nicht auf die Strombegrenzungskontakteinheit beschränkt, sondern kann eine stromquellenseitige Kontakteinheit 190D sein, bei der die Richtungen der durch den beweglichen Kontaktarm und den stromquellenseitigen Kontaktträger fließenden Ströme miteinander übereinstimmen und die elektromagnetische Reaktionskraft nicht verwendet wird (siehe Fig. 11).
Da bei diesen Ausführungsformen die Größen und der Aufbau der Befestigungsabsahnitte der Kontaktteilgehäuse 26' für die Mechanikeinheiten 180 vereinheitlicht sind, ist es möglich, eine unter mehreren stromquellenseitigen Kontakteinheiten 190, deren Kontaktausführungen sich voneinander unterscheiden, gewählte gewünschte für die Mechanikeinheit 180 zu verwenden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es, wie in Fig. 10 dargestellt, möglich, die Strombegrenzungsschalter mit verschiedenen Merkmalen, beispielsweise die Hochleistungsachalter, die Standardschalter und die ökonomischen Leistungsschalter, durch jeweiliges Montieren jeder der drei Arten von Einheiten mit festem Kontaktteil 190A, 190B oder 190C mit dem gemeinsamen äußeren Aufbau wie gewünscht mit der gleichen Mechanikeinheit 180 zusammenzusetzen. Die Abdeckung 2, das Gehäuse 1 und das Kontaktteilgehäuse 26', sind zur Verringerung der Anzahl an Bauteilen und zur Verbesserung des Wirkungsgrads des Zusammenbaus gemeinsam verwendete gegossene Bauteile. Daher können bei dieser Ausführungsform die Herstellungskosten des Leistungsschalters verringert werden.
Alternativ kann in bezug auf eine stromquellenseitige Kontakteinheit eine beliebige unter den Mechanikeinheiten mit verschiedenen Nennströmen gewählt werden. Anders ausgedrückt kann durch beliebiges Auswählen der Mechanikeinheit 180 mit dem Öldämpferrelais 52 für den erforderlichen Nennstrom ein für einen derartigen erforderlichen Strom geeigneter Leistungsschalter erhalten werden.
Insbesondere können durch Montage einer unter den Mechanikeinheiten 180A, 180B und 180C mit verschiedenen Nennströmen von beispielsweise 100 A, 50 A und 30A ausgewählten Form an einer einzigen stromquellenseitigen Kontakteinheit 190 verschiedene Arten von Kombinationen erhalten werden. Ferner können durch Montage einer unter den Mechanikeinheiten 180A, 180B und 180C gewählten an einer unter den stromquellenseitigen Kontakteinheiten 190A, 190B, 190C und 190D gewählten noch mehr unterschiedliche Kombinationen erhalten werden. Dementsprechend wird diese Ausführungsform für viele Bauarten und eine Kleinserienfertigung bevorzugt
Bei einem Leistungsschalter mit einem 100A-Sockel reicht es dank der möglichen Kombinationen der Mechanikeinheiten 180 und der stromquellenseitigen Kontakteinheiten 190 aus, ca. zwölf bis fünfzehn Arten von Einheiten zu lagern, obwohl fünfzig bis sechzig Arten von Produkten (Multiplikation der Arten von Nennströmen mit den Arten der Unterbrechungskapazitäten) auf Lager gehalten werden müssen. Daher wird die Steuerung der Lagerhaltung von Produkten erheblich vereinfacht, was zu einer Verringerung der Anzahl an Steuervorgängen führt.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert. Bei dieser Ausführungsform wird die Erfindung für einen Fehlstromschutzschalter mit drei Polen verwendet. In einer Mechanikeinheit 280 sind ein beweglicher Kontaktarm 9, ein Schaltmechanismus 204, eine Einrichtung 50 zur Erfassung eines Überlastetroms, eine Auslöseeinrichtung 60, ein Null-Phasen-Stromwandler 242, eine Erdschlußerfassungsschaltung 243 und eine magnetische Auslösevorrichtung 240 untergebracht. Der bewegliche Kontaktarm 9, an dem ein beweglicher Kontakt 10 befestigt ist, führt durch den durch einen Griff 3 betätigten Schaltmechanismus 204 einen Schaltvorgang aus. Der bewegliche Kontaktarm 9 ist durch einen Leiter 249, der durch den Null-Phasen-Stromwandler 242 verläuft, elektrisch mit einer Spule 55 des Öldämpferrelais 50 verbunden, das als Einrichtung zur Erfassung eines Überlaststroms dient, und ist ferner über die Spule 55 elektrisch mit einem lastseitigen Anschluß 40 verbunden. Ein Ausgangsanschluß des Null-Phasen-Stromwandlers 242 führt zur Erdschlußerfassungsschaltung 243. Bei dieser Ausführungsform ist die Erdschlußerfassungsschaltung 243 aus Platzgründen in einen Schaltungsabschnitt 243a zum Erfassen eines Erdschlußstroms und einen Schaltungsabschnitt 243b zur Ausgabe eines Auslösesignais mit einer dem Ausgang des Null-Phasen- Stromwandlers 242 entsprechenden vorgegebenen Kennlinie unterteilt. Die Erdschlußerfaseungsschaltung 243 ist mit der magnetischen Auslösevorrichtung 240 verbunden. Die Erdachlußerfassungsschaltung 243 führt der magnetischen Auslösevorrichtung 240 das Auslösesignal zu, um diese zu veranlassen, den Auslösevorgang auszuführen, wenn der Erdschluß erfaßt wird. Zudem bezeichnen die Bezugszeichen 245 und 244 jeweils einen Empfindlichkeitsschalter und einen Prüfschalter der Erdschlußerfassungsschaltung 243. Bei dieser Ausführungsform dreht beim Fließen eines Überlaststroms das Öldämpferrelais 50 eine gemeinsame Auslösewelle 62 der Auslöseeinrichtung 60 im Uhrzeigersinn, um den Schaltmechanismus 204 auszulösen. Wenn ein Erdschlußverlust auftritt, wird die Betätigung der magnetischen Auslösevorrichtung 240 an die Auslöseeinrichtung 60 übertragen, um den Auslösevorgang ähnlich auszuführen.
Eine stromquellenseitige Kontakteinheit 290 weist eine feste Kontaktplatte 223 und ein Kontaktteilgehäuse 26 zum Halten der festen Kontaktplatte 233 auf. Die Platte 223 ist an ihrem einen Ende mit dem stromquellenseitigen Anschluß 18 und an ihrem anderen Ende mit dem festen Kontakt 11 verbunden. In Fig. 12 wurde auf eine Darstellung einer Lichtbogenlöschvorrichtung verzichtet. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, beliebig eine unter den Mechanikeinheiten 280 mit unterschiedlichen Nennströmen ausgewählte mit einer stromquellenseitigen Kontakteinheit 290 zu verwenden. Wie in Fig. 12 dargestellt, sind die Größen und Formen der Verbindungsabschnitte zwischen der Mechanikeinheit und der stromquellenseitigen Kontakteinheit ähnlich wie bei dem Leistunguschalter gemäß der zweiten Ausführungsform standardisiert, um dadurch mehr verschiedene Arten von Kombinationen zu verwirklichen.
Wie vorstehend erwähnt, weist der erfindungsgemäße Strombegrenzungsschalter einen größeren Anwendungsbereich auf. Trotz einer kleinen Anzahl an Bauteilen sind viele Arten von Produkten verfügbar. Ebenso wird die zuverlässigkeit eines Produkts durch Verbesserung der Montageleistung und einer Abschaltleistung verbessert. Es ist möglich, verschiedene Arten von klein dimensionierten Leistungsschaltern mit hoher Leistung wirtschaftlich herzustellen, um in erheblichem Maße verschiedenen Bedürfnissen der Benutzer an Produkten zu genügen.

Claims

1. Leistungsschalter mit

einer stromquellenseitigen Kontakteinheit (90; 190; 290) mit einem stromquellenseitigen Anschluß (18), einem mit dem stromquellenseitigen Anschluß (18) verbundenen stromquellenseitigen Kontakt (11), einen stromquellenseitigen Kontaktträger (23; 123; 223), an dem der stromquellenseitige Kontakt (11) befestigt ist, und eine Halterung (25), auf der der stromquellenseitige Kontaktträger (23; 123; 223) montiert ist;

einer beweglichen Kontakteinheit (80; 180; 280) mit einem beweglichen Kontakt (10), einem beweglichen Kontaktarm (9), an dem der bewegliche Kontakt (10) befestigt ist, einem mit dem beweglichen Kontaktarm (9) verbundenen lastseitigen Anschluß (40), einem Mechanismus (4) zum Schalten des beweglichen Kontaktarms (9), einer Einrichtung (50) zum Erfassen eines durch den beweglichen Kontakt (10) fließenden Uberlaststroms und einer Einrichtung (60) zum Auslösen des Schaltmechanismus (4) durch eine Betätigung der Einrichtung (50) zum Erfassen des Überlaststroms; und

einem Gehäuse zur Unterbringuzig der atromquellenseitigen Kontakteinheit (90; 190; 290) und der beweglichen Kontakteinheit (80; 180; 280),

dadurch gekennzeichnet, daß

das Gehäuse in eine erste und eine zweite getrennte Gehäuseeinheit unterteilt ist,

die stromquellenseitige Kontakteinheit (90; 190; 290) an der ersten Gehäuseeinheit (1') montiert ist,

die bewegliche Kontakteinheit (80; 180; 280) an der zweiten Gehäuseeinheit (26') montiert ist, und

die zweite Gehäuseeinheit (26') wahlweise mit der ersten Gehäuseeinheit (1'), bei der die stromquellenseitige Kontakteinheit (90; 190; 290) eine Strombegrenzungsfunktion aufweist, oder mit der ersten Gehäuseeinheit (1') kombiniert wird, bei der die stromquellenseitige Kontakteinheit (90; 190; 290) keine Strombegrenzungsfunktion aufweist.

2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kontakteinheit (80; 180; 290) mehrere der Kontakte (10) für die jeweiligen Phasen aufweist und daß mehrere der stromguellenseitigen Kontakteinheiten (90; 190; 290) vorgesehen sind, die jeweils den Kontakt (11) für die entsprechende Phase aufweisen.

3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kontakteinheit (80; 180; 290) mehrere der Kontakte (10) für die jeweiligen Phasen aufweist und daß die stromguellenseitige Kontakteinheit (90; 190; 290) ebenfalls mehrere der Kontakte (11) für die jeweiligen Phasen aufweist.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, bei dem die bewegliche Kontakteinheit (280) eine Erdschluß-Auslöseeinrichtung (243) aufweist, die zum Auslösen des Schaitmechanismus (204) eine Stromableitung erfaßt.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromquellenseitige Kontaktträger (23, 223) fest an der Halterung (25) montiert und derart angeordnet ist, daß durch ihn ein Strom in einer der Richtung fließt, die der Richtung des durch den beweglichen Kontaktarm (9) fließenden Stroms entgegengesetzt ist.

6. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromquellenseitige Kontaktträger (123) drehbar an der Haltung (25) befestigt ist und von einer zwischen dem stromquellenseitigen Kontaktträger (123) und dem beweglichen Kontaktarm (9) erzeugten Repulsionskraft gedreht wird, wobei der stromquellenseitige Kontaktträger (123) derart angeordnet ist, daß in einer der Richtung Strom durch ihn fließt, die der Richtung des durch den beweglichen Kontaktarm (9) fließenden Stroms entgegengesetzt ist.

7. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromquellenseitige Kontaktträger (123) drehbar an der Halterung (25) befestigt ist und von einer zwischen dem stromquellenseitigen Kontaktträger (123) und dem beweglichen Kontaktarm (9) erzeugten Repulsionskraft gedreht wird, wobei der stromquellenseitige Kontaktträger (123) derart angeordnet ist, daß durch ihn ein Strom in Richtung des durch den beweglichen Kontaktarm (9) fließenden Stroms fließt.

8. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die stromquellenseitige Kontakteinheit (90; 190; 290) aus stromquellenseitigen Kontakteinheiten mit unterschiedlichen Nennströmen ausgewählt werden kann.