EP0013320B1 - Electrical main line protection switch serving as group protection switch - Google Patents

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EP0013320B1
EP0013320B1 EP19790104622 EP79104622A EP0013320B1 EP 0013320 B1 EP0013320 B1 EP 0013320B1 EP 19790104622 EP19790104622 EP 19790104622 EP 79104622 A EP79104622 A EP 79104622A EP 0013320 B1 EP0013320 B1 EP 0013320B1
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EP
European Patent Office
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protection switch
main line
line protection
circuit breaker
circuit
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EP19790104622
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EP0013320A1 (en
Inventor
Erhard Ing. Grad. Runtsch
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BBC Brown Boveri AG Germany
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Germany
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Application filed by BBC Brown Boveri AG Germany filed Critical BBC Brown Boveri AG Germany
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/1081—Modifications for selective or back-up protection; Correlation between feeder and branch circuit breaker
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/34—Electromagnetic mechanisms having two or more armatures controlled by a common winding

Definitions

  • the invention relates to an electrical main circuit breaker serving as a group circuit breaker for protecting an electrical system consisting of several circuits, the main circuit breaker being selective with respect to the circuit breakers assigned to the consumers.
  • DE-A1-2 525 192 describes a selective protection device in which a cascade is shown, in whose individual lines circuit breakers or residual current circuit breakers are installed, to which counting devices are assigned.
  • This counting device counts the successive opening and closing sequences of the contacts, a triggering being able to be triggered after a predetermined number of sequences.
  • the counting devices are designed so that they allow more frequent opening and closing, the closer the individual switch in the hierarchy is to the feed point.
  • a switch cascade with at least two contact systems in series has become known (DE-A-1 558 497).
  • One contact system is an upstream switch, that is, a group circuit breaker, and circuit breakers are assigned to the individual consumers, with individual current busbars leading to the individual circuit breakers and consumers being connected to one another via a further switch.
  • These upstream switches which also open in the event of a short circuit, have reclosing devices so that the rest of the consumers can be supplied with power via the closed upstream switches.
  • the object of the invention is therefore to design a main circuit breaker of the type mentioned at the outset in such a way that, on the one hand, it supports the short-circuit shutdown of a downstream circuit breaker, but remains switched on after the short-circuiting process has ended, without having to provide separate reclosing devices or counters.
  • the invention is mainly applied to circuit breakers; it can also be used with residual current circuit breakers and possibly also with motor circuit breakers and the like.
  • a particular advantage of the invention is that you can practically use a modified circuit breaker for the main circuit breaker. While the known miniature circuit breakers are generally constructed so that both the thermal and the magnetic release act together on a switch lock, whereas the magnetic release also acts directly on the contact lever in the event of a short circuit, in the embodiment according to the invention, the switch lock can be used Use the trigger pin of the impact anchor of a normal circuit breaker, whereby only the thermal release in the corresponding Way must be adapted to the switching tasks of the switch.
  • the impact anchor system of the main circuit breaker for actuating its switch lock when a certain level of the short-circuit current is exceeded can be provided with a folding anchor which is attracted by a magnetic plate forming part of the yoke of the magnetic impact anchor system in the idle state and falls off the plate in the event of tripping and strikes a lever of the key switch.
  • the individual systems can be coordinated with one another in such a way that the electromagnetic impact anchor system detects a short circuit of e.g. greater than approx. 500 A, the thermal trigger on a current of e.g. greater than 3,000 A with a tripping time of approx. 10 ms and the hinged armature system is designed for an overcurrent or short-circuit current greater than 5,000 A.
  • the electromagnetic impact anchor system detects a short circuit of e.g. greater than approx. 500 A
  • the hinged armature system is designed for an overcurrent or short-circuit current greater than 5,000 A.
  • the thermal release which can also be an electronic release, is set in such a way that it only triggers at or above a thermal active variable fi 2 dt, which results in the case of short-circuits with 3,000 A in the case of circuit breakers.
  • the temporary contact opening is designed by the impact anchor to support a disconnection process of a downstream circuit breaker in such a way that it starts at currents above 5,000 A, for example.
  • the response time of the thermal release is expediently greater than 10 ms, which - as mentioned above - can best be achieved by means of a bimetal.
  • connection 16 which is connected to a main fuse 17, for example an NH fuse.
  • This NH fuse has an output 18 to which a line section L 2 connects, which in turn ends in a connection point 20.
  • branch lines L 3 At the connection point 20 there is a main distribution with branch lines L 3 . Let us now consider the branch line L 3 : behind the connection point 20 there is a back-up fuse or house connection fuse, which is generally designed as a fuse 21.
  • a cable line L 4 is connected, which leads via the connection point 24 to a branch point 26, at which line lines L 5 , L 6 , L 7 ... branch, each to individual consumers 28, 30 and 32 ... lead.
  • a circuit breaker 34, 36 and 38 ... which is a normal, commercially available circuit breaker with overcurrent and short-circuit current release, which can of course also be designed as a residual current circuit breaker.
  • Such a commercially available circuit breaker is shown in FIG. 3.
  • the contact lever 46 forms a separation point 50 with a fixed contact 48, to which an arc-quenching plate packet 52 is assigned.
  • the thermal release which is normally designed as a bimetal, acts on a switching mechanism 56 via an action line 54, as does the magnetic release 44, which acts on the switching device 56 via the action line 58.
  • the magnetic release 44 which has an impact armature, opens the disconnection point 50 in the event of a short circuit via the line of action 60 and at the same time also unlatches the switch lock 56, so that the switch-off is permanent.
  • a circuit breaker is described for example in DE-B-11 92730.
  • both the thermal release 42 and the magnetic release 44 act together on the switching mechanism, the magnetic release also still acting on the contact lever 46 in the event of a short circuit.
  • the fuse 21 is selective with respect to the circuit breakers, since it is matched to the circuit breakers 34 to 38 in a corresponding manner and responds to a higher short circuit than this.
  • the fuse 21 is to be replaced by a group circuit breaker. This results in the low-voltage house installation shown schematically in FIG. 2 with an overload main switch.
  • This main line circuit breaker is used instead of the fuse 21 between the branch line L 3 and the line L 4 and has the reference number 62 in FIG. 2. In the rest of the illustration, nothing has changed.
  • Such a switch which is shown schematically in FIG. 4, can be used as the main line circuit breaker 62.
  • This The switch has a thermal release 42 and a magnetic impact anchor system 44, of which only the thermal release acts via the operative connection 54 on the switch lock 56, which brings the contact lever into the open position and holds it there.
  • the magnetic impact anchor system acts on the contact lever 46 via the operative connection 60, only in order to open it briefly or briefly. An active connection between the impact anchor system 44 and the switch lock 56 is no longer present.
  • the thermal release is then suitably adapted to the expected short-circuit current and in such a way that it triggers at a short-circuit current of 3,000 A, while the electromagnetic impact armature system starts at 500 A with the temporary opening of the contact lever 46.
  • FIG. 5 An arrangement according to FIG. 5 is used so that the switch trips above a certain limit of 5,000 A, for example.
  • the temporary opening of the movable contact lever 46 takes place via a slide armature system 44, which contains a coil 70 which drives a movable magnet armature 72, which is pressed away from a fixed magnetic core under the pressure of a spring 74.
  • the impact anchor system also has an impact pin 78 which is pressed to the right by the magnet armature 72 in the event of a switch-off movement and which opens the movable contact lever 46 against the pressure of a spring 80. Also attached to the impact anchor system is a magnetic plate 82 (shown in thick lines) which interacts with a hinged anchor84, which hinged anchor can strike clockwise in the direction of the arrow F against a lever 86 which opens a latching stele (not shown further) in the switching mechanism 56 and thereby presses the contact lever in the off position.
  • the magnetic circuit is influenced in such a way that the magnetic plate 82 is demagnetized, so that the hinged armature folds up in the direction of the arrow F and actuates the lever 86.

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Description

Die Erfindung betrifft einen als Gruppenschutzschalter dienenden elektrischen Hauptleitungsschutzschalter zum Absichern einer aus mehreren Stromkreisen bestehenden elektrischen Anlage, wobei der Hauptleitungsschutzschalter gegenüber den den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschaltern selektiv ist.The invention relates to an electrical main circuit breaker serving as a group circuit breaker for protecting an electrical system consisting of several circuits, the main circuit breaker being selective with respect to the circuit breakers assigned to the consumers.

In Hausinstallationsanlagen, insbesondere in Wohngebäuden mit mehreren Wohneinheiten werden die Verbraucherkreise in den einzelnen Wohneinheiten jeweils mittels eigener Leitungsschutzschalter bzw. Fehierstromschutzschaiter abgesichert. Diesen, den Verbrauchern zugeordneten Schaltern ist im allgemeinen ein Hauptleitungsschutzschalter vorgeordnet, der der Absicherung der gesamten Installationsanlage dient. Die elektrische Zuordnung des Verbraucher-Leitungsschutzschalter zu dem Hauptleitungsschutzschalter erfolgt auf folgende Weise :

  • Sofern in dem Bereich zwischen dem Hauptleitungsschutzschalter und dem Verbraucher bzw. im Verbraucher ein Kurzschlußstrom oder Überstrom entsteht, muß der Leitungsschutzschalter ansprechen, ohne daß der Hauptleitungsschutzschalter auslöst, damit nicht die anderen, nicht vom Kurzschlub betroffenen Stromkreise mitabgeschaltet werden.
  • Sofern ein Kurzschluß hinter dem Hauptleitungsschutzschalter und vor dem den Verbrauchern zugeordneten Schutzschaltern entsteht, muß zwangsläufig der Hauptleitungsschutzschalter ausschalten. Man sagt, daß der Hauptleitungsschutzschalter gegenüber den den Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschaltern selektiv sein muß.
In house installation systems, in particular in residential buildings with several residential units, the consumer groups in the individual residential units are each protected by means of their own circuit breaker or fault current circuit breaker. These switches, which are assigned to the consumers, are generally preceded by a main circuit breaker which serves to protect the entire installation system. The electrical assignment of the consumer circuit breaker to the main circuit breaker is carried out in the following way:
  • If a short-circuit current or overcurrent occurs in the area between the main circuit breaker and the consumer or in the consumer, the circuit breaker must respond without the main circuit breaker tripping, so that the other circuits not affected by the short circuit are not also switched off.
  • If a short circuit occurs behind the main circuit breaker and in front of the circuit breaker assigned to the consumers, the main circuit breaker must inevitably switch off. It is said that the main circuit breaker must be selective with respect to the circuit breakers associated with the consumers.

In der DE-A1-2 525 192 ist eine Selektivschutzvorrichtung beschrieben, in der eine Kaskade gezeigt ist, in deren einzelnen Leitungen Leitungsschutzschalter bzw. Fehlerstromschutzschalter eingebaut sind, denen Zählvorrichtungen zugeordnet sind. Diese Zählvorrichtung zählt die aufeinanderfolgenden Öffnungs- und Schließfolgen der Kontakte, wobei nach einer vorbestimmten Anzahl von Folgen eine Auslösung hervorgerufen werden kann. Dabei sind die Zählvorrichtungen so ausgebildet, daß sie ein häufigeres Öffnen und Schließen zulassen, je näher der einzelne Schalter in der Hierarchie der Einspeisestelle ist.DE-A1-2 525 192 describes a selective protection device in which a cascade is shown, in whose individual lines circuit breakers or residual current circuit breakers are installed, to which counting devices are assigned. This counting device counts the successive opening and closing sequences of the contacts, a triggering being able to be triggered after a predetermined number of sequences. The counting devices are designed so that they allow more frequent opening and closing, the closer the individual switch in the hierarchy is to the feed point.

Derartige Zähleinrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert. Darüberhinaus müssen umfangreiche Leitungsinstallationen für die Steuerung der einzelnen Selbstschalter angeordnet werden.Such counting devices are relatively complicated. In addition, extensive line installations for the control of the individual auto switches must be arranged.

Es besteht auch die Möglichkeit, unterschiedliche Ansprechwerte für die Magnetauslöser zu wählen, so daß derjenige Schalter der näher an der Einspeisesteile liegt, auf einen höheren Kurzschlußstrom angepasst ist. Bei extrem hohen Kurzschlußströmen jedoch kommt es trotzdem zum Auslösen der hintereinander angeordneten Schalter ; die Selektivität ist nur in einem verhältnismäßig kleinen Bereich gewährleistet.It is also possible to select different response values for the magnetic releases so that the switch that is closer to the feed parts is adapted to a higher short-circuit current. In the case of extremely high short-circuit currents, however, the switches arranged in series are triggered; selectivity is only guaranteed in a relatively small area.

Es ist eine Schalterkaskade mit mindestens zwei in Reihe liegenden Kontaktsystemen bekanntgeworden (DE-A-1 558 497). Das eine Kontaktsystem ist ein vorgeordneter Schalter, also ein Gruppenschutzschalter, und den einzelnen Verbrauchern sind Leitungsschutzschalter zugeordnet, wobei einzelne Stromsammelschienen, die zu den einzelnen Leitungsschutzschaltern und Verbrauchern führen, miteinander über einen weiteren Schalter verbunden sind. Diese vorgeordneten Schalter, die in einem Kurzschlußfall ebenfalls mitöffnen, besitzen Wiedereinschaltvorrichtungen, damit die weitere Stromversorgung der übrigen Verbraucher über die wiedergeschlossenen, vorgeordneten Schalter erfolgen kann.A switch cascade with at least two contact systems in series has become known (DE-A-1 558 497). One contact system is an upstream switch, that is, a group circuit breaker, and circuit breakers are assigned to the individual consumers, with individual current busbars leading to the individual circuit breakers and consumers being connected to one another via a further switch. These upstream switches, which also open in the event of a short circuit, have reclosing devices so that the rest of the consumers can be supplied with power via the closed upstream switches.

Es ist auch bekannt, zwei sogenannte normale Leitungsschutzschalter mit unterschiedlichen Auslösewerten hintereinanderzuschalten, um eine bestimmte Kurzschlußstrombegrenzung zu erzielen (DE-A-2 008 086).It is also known to connect two so-called normal circuit breakers in series with different tripping values in order to achieve a certain short-circuit current limitation (DE-A-2 008 086).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hauptleitungsschutzschalter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er einerseits die Kurzschlußabschaltung eines nachgeschalteten Leitungsschutzschalters unterstützt, jedoch nach Beendigung des Kurzschlußvorganges eingeschaltet bleibt, ohne daß eigene Wiedereinschaltvorrichtungen oder Zählwerke vorgesehen sein müssen.The object of the invention is therefore to design a main circuit breaker of the type mentioned at the outset in such a way that, on the one hand, it supports the short-circuit shutdown of a downstream circuit breaker, but remains switched on after the short-circuiting process has ended, without having to provide separate reclosing devices or counters.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Reihe mit dem elektromagnetischen Schlagankersystem des Hauptleitungsschutzschalters, das lediglich zur vorübergehenden Öffnung des Kontakthebels dient, ein auf ein Schaltschloß einwirkender Auslöser geschaltet ist, der so ausgelegt ist, daß er erst nach Erreichen eines bestimmten fi2 dt-Wertes die Auslösung bewirkt.This object is achieved in that in series with the electromagnetic anchor system of the main circuit breaker, which is only used for the temporary opening of the contact lever, a trigger acting on a switch lock is connected, which is designed so that it only after reaching a certain fi 2 dt -Value causes the release.

Die Erfindung wird in der Hauptsache bei Leitungsschutzschaltern angewandt; sie kann auch bei Fehlerstromschutzschaltern und ggf. auch bei Motorschutzschaltern und dergl. eingesetzt werden.The invention is mainly applied to circuit breakers; it can also be used with residual current circuit breakers and possibly also with motor circuit breakers and the like.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man für den Hauptleitungsschutzschalter praktisch einen modifizierten Leitungsschutzschalter verwenden kann. Während die bekannten Leitungsschutzschalter im allgemeinen so aufgebaut sind, daß sowohl der thermische als auch der magnetische Auslöser gemeinsam auf ein Schaltschlob wirken, wogegen der magnetische Auslöser im Falle eines Kurzschlusses auch direkt auf den Kontakthebel einwirkt, kann man bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung den auf das Schaltschloß wirkenden .Auslösestift des Schlagankers eines normalen Leitungsschutzschalters verwenden, wobei lediglich der thermische Auslöser in entsprechender Weise an die Schaltaufgaben des Schalters angepaßt sein muß.A particular advantage of the invention is that you can practically use a modified circuit breaker for the main circuit breaker. While the known miniature circuit breakers are generally constructed so that both the thermal and the magnetic release act together on a switch lock, whereas the magnetic release also acts directly on the contact lever in the event of a short circuit, in the embodiment according to the invention, the switch lock can be used Use the trigger pin of the impact anchor of a normal circuit breaker, whereby only the thermal release in the corresponding Way must be adapted to the switching tasks of the switch.

Wenn ein thermischer Auslöser verwendet wird, dann wird in vorteilhafterweise ein Bimetall eingesetzt.If a thermal release is used, then a bimetal is advantageously used.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann das Schlagankersystem des Hauptleitungsschutzschalters zur Betätigung seines Schaltschlosses bei Überschreiten einer bestimmten Höhe des Kurzschlußstromes mit einem Klappanker versehen sein, der im Ruhezustand von einer einen Teil des Joches des magnetischen Schlagankersystems bildenden magnetischen Platte angezogen ist und im Auslösefall von der Platte abfällt und gegen einen Hebel des Schaltschlosses schlägt.In an advantageous embodiment, the impact anchor system of the main circuit breaker for actuating its switch lock when a certain level of the short-circuit current is exceeded can be provided with a folding anchor which is attracted by a magnetic plate forming part of the yoke of the magnetic impact anchor system in the idle state and falls off the plate in the event of tripping and strikes a lever of the key switch.

Man kann die einzelnen Systeme so aufeinander abstimmen, daß das elektromagnetische Schlagankersystem auf einen Kurzschluß von z.B. größer als ca. 500 A, der thermische Auslöser auf einen Strom von z.B. größer als 3 000 A bei einer Auslösezeit von ca. 10 ms und das Klappankersystem auf einen Überstrom oder Kurzschlußstrom größer 5 000 A ausgelegt sind.The individual systems can be coordinated with one another in such a way that the electromagnetic impact anchor system detects a short circuit of e.g. greater than approx. 500 A, the thermal trigger on a current of e.g. greater than 3,000 A with a tripping time of approx. 10 ms and the hinged armature system is designed for an overcurrent or short-circuit current greater than 5,000 A.

Der thermische Auslöser, der auch ein elektronischer Auslöser sein kann, ist so eingestellt, daß eine Auslösung erst bei oder oberhalb einer thermischen Wirkgröße fi2 dt erfolgt, die sich bei Kurzschlüssen mit 3 000 A bei Leitungsschutzschaltern ergibt. Wie erwähnt, wird die vorübergehende Kontaktöffnung durch den Schlaganker zur Unterstützung eines Abschaltvorganges eines nachgeschalteten Leitungsschutzschalters so ausgelegt, daß sie bei Strömen ab beispielsweise 5 000 A einsetzt. Zweckmäßigerweise ist die Ansprechzeit des thermischen Auslösers größer als 10 ms, was - wie oben erwähnt - am besten mittels eines Bimetalls erreicht werden kann.The thermal release, which can also be an electronic release, is set in such a way that it only triggers at or above a thermal active variable fi 2 dt, which results in the case of short-circuits with 3,000 A in the case of circuit breakers. As mentioned, the temporary contact opening is designed by the impact anchor to support a disconnection process of a downstream circuit breaker in such a way that it starts at currents above 5,000 A, for example. The response time of the thermal release is expediently greater than 10 ms, which - as mentioned above - can best be achieved by means of a bimetal.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert :An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing:

Es zeigt:

  • Figur 1 ein Prinzipschaltbild einer bekannten Niederspannungsinstallation,
  • Figur 2 ein Prinzipschaltbild einer Niederspannungshausinstallation mit einem erfindungsgemäßen Hauptleitungsschutzschalter,
  • Figur 3 eine Prinzipskizze für einen normalen Leitungsschutzschalter,
  • Figur4 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Hauptleitungsschutzschalters und
  • Figur 5 eine besondere Ausgestaltung des Schlagankersystems des Hauptleitungsschutzschalters mit einem Auslöser für das Schaltschloß.
It shows:
  • FIG. 1 shows a basic circuit diagram of a known low-voltage installation,
  • FIG. 2 shows a basic circuit diagram of a low-voltage house installation with a main circuit breaker according to the invention,
  • FIG. 3 shows a schematic diagram for a normal circuit breaker,
  • Figure 4 is a schematic diagram of a main circuit breaker according to the invention and
  • Figure 5 shows a special embodiment of the impact anchor system of the main circuit breaker with a trigger for the switch lock.

In der Figur 1 ist eine Niederspannungs-Installation in Form einer Kaskade dargestellt, welche an ihrem Eingang zwischen den Anschlußpunkten 10 und 12 einen Transformator 14 aufweist, an den anschließend ein Leitungsstück L1 angeschlossen ist. Am Ende des Leitungsstückes L1 befindet sich ein Anschluß 16, der mit einer Hauptsicherung 17, beispielsweise einer NH-Sicherung, verbunden ist. Diese NH-Sicherung besitzt einen Ausgang 18, an den sich ein Leitungsstück L2 anschließt, das wiederum in einem Anschlußpunkt 20 endet. An dem Anschlußpunkt 20 befindet sich eine Hauptverteilung mit Abzweigleitungen L3. Es sei nun die Abzweigleitung L3 betrachtet: Hinter dem Anschlußpunkt 20 befindet sich eine Vorsicherung oder Hausanschlußsicherung, die im allgemeinen als Schmelzsicherung 21 ausgebildet ist. Mit der Anschlußklemme 22 der Schmelzsicherung 21 ist ein Leitungszug L4 verbunden, der über dem Anschlußpunkt24 auf einen Abzweigpunkt 26 führt, an dem sich Leitungszüge L5, L6, L7 ... verzweigen, die jeweils zu einzelnen Verbrauchern 28, 30 und 32 ... führen. Jeder dieser Verbraucher 28 ... ist mittels eines Leitungsschutzschalters 34, 36 und 38 ... abgesichert, der ein normaler, handelsüblicher Leitungsschutzschalter mit Überstrom- und Kurzschlußstromauslösung ist, der selbstverständlich auch als Fehlerstromschutzschalter ausgebildet sein kann. Ein solcher handelsüblicher Leitungsschutzschalter ist in der Figur 3 dargestellt. Man erkennt - schematisch und blockartig―einen in den Hauptstrompfad 40 eingesetzten thermischen Auslöser42 und einen magnetischen Auslöser 44, der an einen drehbar aufgelagerten Kontakthebel 46 angeschlossen ist.1 shows a low-voltage installation in the form of a cascade, which has a transformer 14 at its input between the connection points 10 and 12, to which a line section L 1 is then connected. At the end of the line section L 1 there is a connection 16 which is connected to a main fuse 17, for example an NH fuse. This NH fuse has an output 18 to which a line section L 2 connects, which in turn ends in a connection point 20. At the connection point 20 there is a main distribution with branch lines L 3 . Let us now consider the branch line L 3 : behind the connection point 20 there is a back-up fuse or house connection fuse, which is generally designed as a fuse 21. With the connecting terminal 22 of the fuse 21, a cable line L 4 is connected, which leads via the connection point 24 to a branch point 26, at which line lines L 5 , L 6 , L 7 ... branch, each to individual consumers 28, 30 and 32 ... lead. Each of these consumers 28 ... is protected by a circuit breaker 34, 36 and 38 ..., which is a normal, commercially available circuit breaker with overcurrent and short-circuit current release, which can of course also be designed as a residual current circuit breaker. Such a commercially available circuit breaker is shown in FIG. 3. One recognizes - schematically and in block form ― a thermal release 42 inserted into the main current path 40 and a magnetic release 44 which is connected to a rotatably mounted contact lever 46.

Der Kontakthebel46 bildet mit einem Festkontakt 48 eine Trennstelle 50, der ein Lichtbogenlöschblechpaket 52 zugeordnet ist. Man erkennt, daß der thermische Auslöser, der im Normalfall als Bimetall ausgebildet ist, über eine Wirklinie 54 auf ein Schaltschloß 56 einwirkt, ebenso wie der magnetische Auslöser44, der über die Wirklinie 58 auf das Schaltschloß 56 wirkt. Der magnetische Auslöser44, der einen Schlaganker aufweist, öffnet im Falle eines Kurzschlusses über die Wirklinie 60 die Trennstelle 50 und entklinkt gleichzeitig auch das Schaltschloß 56, so daß die Ausschaltung bleibend ist. Ein derartiger Leitungsschutzschalter ist beispielsweise in der DE-B-11 92730 beschrieben.The contact lever 46 forms a separation point 50 with a fixed contact 48, to which an arc-quenching plate packet 52 is assigned. It can be seen that the thermal release, which is normally designed as a bimetal, acts on a switching mechanism 56 via an action line 54, as does the magnetic release 44, which acts on the switching device 56 via the action line 58. The magnetic release 44, which has an impact armature, opens the disconnection point 50 in the event of a short circuit via the line of action 60 and at the same time also unlatches the switch lock 56, so that the switch-off is permanent. Such a circuit breaker is described for example in DE-B-11 92730.

Festzuhalten ist, daß sowohl der thermische Auslöser42 als auch der magnetische Auslöser44 gemeinsam auf das Schaltschloß einwirken, wobei der magnetische Auslöser ebenfalls noch auf den Kontakthebel 46 bei einem Kurzschluß einwirkt.It should be noted that both the thermal release 42 and the magnetic release 44 act together on the switching mechanism, the magnetic release also still acting on the contact lever 46 in the event of a short circuit.

Die Schmelzsicherung 21 ist gegenüber den Leitungsschutzschaltern selektiv, da sie in entsprechender Weise auf die Leitungsschutzschalter 34 bis 38 abgestimmt ist und auf höheren Kurzschluß anspricht als diese.The fuse 21 is selective with respect to the circuit breakers, since it is matched to the circuit breakers 34 to 38 in a corresponding manner and responds to a higher short circuit than this.

Erfindungsgemäß soll die Sicherung 21 ersetzt werden durch einen Gruppenschutzschalter. Damit ergibt sich die in der Figur 2 schematisch dargestellte Niederspannungshausinstallation mit einem Überlasthauptschalter. Dieser Hauptleitungsschutzschalter wird anstelle der Sicherung 21 zwischen der Abzweigleitung L3 und dem Leitungszug L4 eingesetzt und besitzt in der Figur 2 die Bezugsziffer 62. In der übrigen Darstellung hat sich insoweit nichts geändert.According to the fuse 21 is to be replaced by a group circuit breaker. This results in the low-voltage house installation shown schematically in FIG. 2 with an overload main switch. This main line circuit breaker is used instead of the fuse 21 between the branch line L 3 and the line L 4 and has the reference number 62 in FIG. 2. In the rest of the illustration, nothing has changed.

Als Hauptleitungsschutzschalter62 kann ein solcher Schalter eingesetzt werden, der in der Figur 4 schematisch dargestellt ist. Dieser Schalter besitzt einen thermischen Auslöser42 und ein magnetisches Schlagankersystem44, von denen lediglich der thermische Auslöser über die Wirkverbindung 54 auf das Schaltschloß 56 wirkt, welches den Kontakthebel in die Öffnungsstellung verbringt und dort festhält. Das magnetische Schlagankersystem wirkt über die Wirkverbindung 60 auf den Kontakthebel 46, lediglich um diesen kurzunterbrechend bzw. kurzzeitig zu öffnen. Eine Wirkverbindung zwischen dem Schlagankersystem 44 und dem Schaltschloß 56 ist nicht mehr vorhanden.Such a switch, which is shown schematically in FIG. 4, can be used as the main line circuit breaker 62. This The switch has a thermal release 42 and a magnetic impact anchor system 44, of which only the thermal release acts via the operative connection 54 on the switch lock 56, which brings the contact lever into the open position and holds it there. The magnetic impact anchor system acts on the contact lever 46 via the operative connection 60, only in order to open it briefly or briefly. An active connection between the impact anchor system 44 and the switch lock 56 is no longer present.

Der thermische Auslöser ist dann in geeigneter Weise auf den zu erwartenden Kurzschlußstrom angepaßt und zwar derart, daß er bei einem Kurzschlußstrom von 3 000 A auslöst, während das elektromagnetische Schlagankersystem schon bei 500 A mit der vorübergehenden Öffnung des Kontakthebels 46 beginnt.The thermal release is then suitably adapted to the expected short-circuit current and in such a way that it triggers at a short-circuit current of 3,000 A, while the electromagnetic impact armature system starts at 500 A with the temporary opening of the contact lever 46.

Damit der Schalter oberhalb einer bestimmten Grenze von zum Beispiel 5 000 A auslöst, wird eine Anordnung nach der Fig. 5 eingesetzt. Man erkennt den Kontakthebel 46 mit dem bewegbaren Kontakt 47, der mit dem Festkontakt 48 zusammenwirkt, derart, daß bei einem Ausschaltvorgang zwischen den beiden ein Lichtbogen gezogen wird, der in das Lichtbogenlöschblechpaket 52 hineinläuft. Die vorübergehende Öffnung des beweglichen Kontakthebels 46 erfolgt über ein Schiagankersystem 44, welches eine Spule 70 enthält, die einen bewegbaren Magnetanker 72 antreibt, der unter dem Druck einer Feder74 von einem feststehenden Magnetkern weggedrückt wird. Das Schlagankersystem besitzt weiterhin einen Schlagankerstift 78, der im Falle einer Ausschaltbewegung von dem Magnetanker72 nach rechts gedrückt wird und den bewegbaren Kontakthebel46 gegen den Druck einer Feder 80 öffnet. Am Schlagankersystem ist ferner eine magnetische Platte 82 (dick strichliert eingezeichnet) angebracht, die mit einem Klappanker84 zusammenwirkt, welcher Klappanker im Uhrzeigersinn in der Pfeilrichtung F gegen einen Hebel 86 anschlagen kann, der eine Verklinkungsstele (nicht weiter dargestellt) im Schaltschloß 56 öffnet und dadurch den Kontakthebel in Ausschaltstellung drückt.An arrangement according to FIG. 5 is used so that the switch trips above a certain limit of 5,000 A, for example. One recognizes the contact lever 46 with the movable contact 47, which cooperates with the fixed contact 48, in such a way that an arc is drawn between the two during a switch-off process, which runs into the arc-quenching plate packet 52. The temporary opening of the movable contact lever 46 takes place via a slide armature system 44, which contains a coil 70 which drives a movable magnet armature 72, which is pressed away from a fixed magnetic core under the pressure of a spring 74. The impact anchor system also has an impact pin 78 which is pressed to the right by the magnet armature 72 in the event of a switch-off movement and which opens the movable contact lever 46 against the pressure of a spring 80. Also attached to the impact anchor system is a magnetic plate 82 (shown in thick lines) which interacts with a hinged anchor84, which hinged anchor can strike clockwise in the direction of the arrow F against a lever 86 which opens a latching stele (not shown further) in the switching mechanism 56 and thereby presses the contact lever in the off position.

Bei einem Überstrom von etwa 5 000 A wird der Magnetkreis so beeinflußt, daß die magnetische Platte 82 entmagnetisiert wird, so daß der Klappanker in Pfeilrichtung F hochklappt und den Hebel86 betätigt.With an overcurrent of approximately 5,000 A, the magnetic circuit is influenced in such a way that the magnetic plate 82 is demagnetized, so that the hinged armature folds up in the direction of the arrow F and actuates the lever 86.

Der thermische Auslöser, der in Figur 5 nicht gezeigt ist, führt bei einem fi2 dt-Wert die Auslösung herbei ; er liegt in Reihe mit der Spule, so daß die Anordnung nach der Figur auf insgesamt drei Stromkriterien anspricht.

  • a) vorübergehende Öffnung des Kontaktes 47 bei Strömen über 500 A,
  • b) thermische Auslösung bei einem Wert f12 dt entsprechend einer Schmelzsicherungskennlinie, beispielsweise bei 3 000 A und
  • c) sofortige Auslösung bei einem bestimmten Ip-Scheitelwert von 5 000 A.
The thermal trigger, which is not shown in FIG. 5, triggers at a fi 2 dt value; it lies in series with the coil, so that the arrangement according to the figure responds to a total of three current criteria.
  • a) temporary opening of contact 47 at currents above 500 A,
  • b) thermal tripping at a value f1 2 dt corresponding to a fuse characteristic, for example at 3,000 A and
  • c) immediate tripping at a specific Ip peak value of 5,000 A.

Claims (3)

1. An electrical main line protection switch (62) serving as a group protection switch, for the protection of an electrical installation consisting of a plurality of circuits, the main line protection switch (62) being selective with respect to the line protection switches (34, 36, 38) associated with the consumer devices (28, 30, 32), characterised in that a tripping device (42), which acts upon a latch (56), is in series with the electromagnetic percussion armature system (44) of the main line protection switch (62), which system (44) serves only for the temporary opening of the contact lever (46), and the tripping device (42) is so designed that it only trips when a particular value of ∫i2 dt has been reached.
2. A main line protection switch according to claim 1, characterised in that the tripping device (42) is provided with a thermal bimetal.
3. A main line protection switch according to claim 1, characterised in that in order to actuate its latch when a particular value of the short- circuit current has been exceeded, the percussion armature system (44) of the main line protection switch (62) is provided with a hinged armature (84) which in the rest position is pulled up by a magnetic plate (82) forming part of the yoke of the magnetic percussion armature system (44), and on tripping falls from the plate (82) and strikes a lever (86) of the latch (56).
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