EP0807313A1 - Leitungsschutzschalter - Google Patents

Leitungsschutzschalter

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Publication number
EP0807313A1
EP0807313A1 EP96901231A EP96901231A EP0807313A1 EP 0807313 A1 EP0807313 A1 EP 0807313A1 EP 96901231 A EP96901231 A EP 96901231A EP 96901231 A EP96901231 A EP 96901231A EP 0807313 A1 EP0807313 A1 EP 0807313A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
pole
lever
conductor pole
circuit breaker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP96901231A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0807313B1 (de
Inventor
Torsten Schlegel
Jürgen Feuerhake
Ralf Schwager
Helmut Heindorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG filed Critical AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Publication of EP0807313A1 publication Critical patent/EP0807313A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0807313B1 publication Critical patent/EP0807313B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01H71/002—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00 with provision for switching the neutral conductor

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker with a thermally and magnetically protected outer conductor pole and an unprotected neutral conductor pole according to the preamble of claim 1.
  • Such a circuit breaker is known from EP 0 599 800 A1.
  • one contact device of the outer conductor pole and the neutral conductor pole are arranged side by side within a common housing with the usual pole width in parallel planes. Both contact devices are separated from one another by an angled inner shell arranged in the arc quenching chamber of the outer conductor pole. The space in front of the arc extinguishing device is therefore considerably restricted, at least on one side. Coupled together are both contact devices via a slide guided in the inner shell, which in turn carries associated switching bridges on coaxially arranged bearing axes. When the switching mechanism is actuated, the two switching bridges, each supported by a compression spring, are pivoted in the same direction.
  • the switching bridges which are in principle directly coupled by means of a common bearing axis, significantly impair one another, particularly during the switching operations, so that the protective function of the outer conductor pole is adversely affected overall.
  • the invention has for its object to provide a circuit breaker of the type mentioned in such a way that the switching function and operation of the outer conductor pole unchanged compared to a normal circuit breaker d. the spatial arrangement of the switching mechanism is retained.
  • the invention has the advantage that the protected outer conductor pole works like a normal circuit breaker and is predominantly formed from unchanged parts of such a switch. With the same housing size, the unprotected neutral conductor pole is additionally integrated into this structure in a space-saving and functional manner. In addition, it is ensured that the neutral contact only closes automatically with its own contact spring during the switching-in process, and only then does the external conductor contact. In the closed position of the neutral conductor contact, the frictional connection to the contact device nasty outer conductor pole is also completely eliminated. Its contact lever can thus ultimately pivot freely into the closed position as in the case of a circuit breaker alone.
  • the contact spring of the movable neutral conductor contact very quickly reduces its counterforce to the contact spring of the outer conductor contact, which is thus hardly delayed.
  • This effect is achieved by means of a contact spring of the neutral conductor pole designed as a tension spring and its particularly advantageously chosen suspension points.
  • the tension spring can pivot almost to the bearing point of the movable neutral contact in the opening process in an approximately dead center position, so that its moment in the closing direction very quickly reaches the value "zero". Therefore, the mutual influence is negligible even in the open position of the outer conductor pole and the neutral conductor pole.
  • the main advantage of the arrangement according to the invention arises during the opening process in the event of a short circuit. After the release of the switching lock, the impact of the magnetic core for the accelerated opening of the outer conductor contact is transmitted directly to the slide arranged in the same direction, so that it also acts on the neutral conductor contact in the opening direction with a time lag. The welding of the neutral conductor contact is therefore reliably prevented by the impact of the magnetic release, just like at home outer conductor contact.
  • FIG. 1 shows a simplified circuit breaker with outer conductor pole and neutral conductor pole in its functional level in the off position, while in FIG. 2 shows the switch-on position of the line circuit breaker in the same representation.
  • the circuit breaker which is only partially shown open, has a switch housing 1, which is only indicated with its outer contours, which is composed of two half-shells in a known manner and is about 18 mm thick in the plane of the drawing, that is to say has a customary pole width as the pitch.
  • the switch housing which corresponds to the relevant standard dimensions for circuit breakers with its outer contours, has in its interior a switching mechanism 2, a contact device 3 for the protected outer conductor pole "L”, a magnetic release ⁇ . a switching and quenching chamber 5 and a thermal trigger 6.
  • the aforementioned modules 2 to 6 largely consist of existing components of a normal single-pole circuit breaker and are practically unchanged in terms of their arrangement and their function compared to such a switch. Only in the housing base l.
  • connection terminals In the conventional area of the connection terminals, substantial changes are required in the inner housing contours in order to obtain sufficient space for double the number of terminals (one input and output terminal each for the outer conductor pole and the neutral conductor pole) and additionally in the input terminal area 1. 2 to enable the arrangement of a contact device 7 for the neutral conductor pole "N" in addition to the mechanical and electrical components required for this.
  • the core of the invention Kunststoffi direction 7 for the neutral conductor "N” is arranged laterally below the thermal release 6 in the housing base 1. 1 in the immediate vicinity of the associated input terminal 8.
  • the works Contact device 7 in the same, but slightly vertically offset movement plane (corresponds to the drawing plane) as the contact device 3 for the outer conductor pole "L".
  • the contact device 7 consists essentially of a double-armed contact lever 7.1 which can be pivoted about an axis 7.2 fixed to the housing and which cooperates with a slide 9 to be described in more detail at its free lever end 7.11 opposite the actual contact point 7.3.
  • the contact lever 7.1 works under the action of its contact spring 7.4 on a fixed contact piece 8.1.
  • an equal-sized (not shown) input terminal for the outer lead pole is arranged in a plane above the input terminal 8 and is filed by the latter by means of an insert part I .3 (indicated by dash-dot lines) in the housing base.
  • An electrical connection leads directly from this terminal to the base point 6.1 of the thermal release 6 (indicated schematically by means of a short piece of flexible conductor 6.2), which is arranged sufficiently insulated from the contact device 7.
  • a flexible line 6.4 leads to the pivotable contact lever 3.1 as part of the contact device 3 of the protected outer conductor pole.
  • the contact lever 3.1 of the outer conductor pole is pivotally mounted with its elongated hole on an axis 3.2 which is fixed to the housing and at the same time can be displaced laterally by a small value in order to compensate for changes caused by erosion at the contact-side end 3.3 in addition to the buildup of the contact pressure. So that the contact lever works on a fixed contact piece 4.1, which is included via a so-called contact horn 4.2 in a yoke 4.3 of the magnetic release 4. which in turn encloses a winding 4.4 like a frame.
  • the current path of the outer conductor pole leads directly from the winding to an output terminal (not shown) on the top of the switch housing.
  • the winding 4.4 surrounds a magnetic core 4.5.
  • the contact lever 3.1 is provided with a bore 3.5 into which the slide 9 engages in an articulated manner with a pin 9.1.
  • the slide 9 is also guided laterally, for example between the housing webs 1.4 shown schematically, so that it cannot deflect, in particular in the region of the contact lever 7.1. This is behind these housing bars free end of the slide 9 is provided with a thrust surface 9.2, which with the free
  • Lever end 7.1 1 of the neutral conductor contact lever cooperates and their operation is discussed in more detail.
  • the slide 9 is arranged and guided in the manner described above such that its main axis has the same direction as the direction of impact of the magnetic core 4.5.
  • This ensures that the movement of the magnetic core via the "hammer head end” 2.1 1 and the abruptly opening contact lever 3.1 takes effect exactly in the longitudinal axis of the slide 9 and this transmits almost the full impact anchor effect.
  • This force is thus available on the thrust surface 9.2 in order to hit the lever end 7.1 1 during the opening process after covering a short free path (distance "X" in FIG. 2) and to move the contact lever 7.1 about its axis 7.2 into the off position according to Fig. 1 to pivot.
  • the contact spring 3.4 of the outer conductor pole which is considerably stronger than the contact spring 7 4 of the neutral conductor pole.
  • the latter is also designed as a tension spring and, with its longer, slightly angled hook-shaped eyelet, is suspended in an eye 7.5 of the contact lever approximately in the middle between the axis 7.2 and the contact point 7.3, while its shorter eyelet engages over a fixed bolt 1.5.
  • the position of this pin 1.5 is spatially assigned to the contact lever 7.1 such that the contact spring 7.4 pulls on an already effective, relatively short lever arm in the switched-on position (FIG. 2), while in the switched-off position (FIG. 1) the lever arm almost has the value " Reached zero ".
  • the contact lever 3.1 pivots about its axis 3.2 and takes the slide 9 over the pin 9.1 in Clockwise with.
  • the lever end 7.1 1 resting on the thrust surface 9.2 moves in the same direction under the action of the contact spring 7.4, the pivoting moment of which on the contact lever 7.1 increases due to the displacement of the eye 7.5. If the contact point 7 3 has reached the fixed contact piece 8.1 during this movement sequence, it comes to rest there, the contact spring 7.4 now unfolding its greatest force and applying only the contact pressure.
  • Knee joint lever 2.3 supported and pulled by the contact spring 3.4

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Bei dem Leitungsschutzschalter sind in einem Schaltergehäuse (1) mit nur einer normalen Polbreite ein thermisch sowie magnetisch geschützter Außenleiterpol (L) und ein ungeschützter Neutralleiterpol (N) angeordnet, denen jeweils eine Kontakteinrichtung (3 bzw. 7) zugeordnet ist. Beide Kontakteinrichtungen (3, 7) haben auf Festkontaktstücke (4.1 bzw. 8.1) arbeitende Kontakthebel (3.1 bzw. 7.1), die mittels eines Schiebers (9) gekoppelt und von einem manuell betätigbaren Schaltmechanismus (2) gesteuert sind. Damit bei einem solchen Schalter die Schaltfunktion und Arbeitsweise des Außenleiterpols (L) und die gleiche räumliche Grundanordnung wie bei einem normalen Leitungsschutzschalter beibehalten werden kann, und um insbesondere ein Verschweißen der Neutralleiterkontakte (7.3, 8.1) zu verhindern, sind die beiden Kontakteinrichtungen (3, 7) in der Funktionsebene des Schaltmechanismus (2) übereinander mit räumlich getrennten Lagerstellen (Achsen 3.2 bzw. 7.2) für ihre Kontakthebel (3.1, 7.1) angeordnet. Dabei ist die Kontakteinrichtung (7) für den Neutralleiterpol (N) im Gehäusesockel (1.1) unmittelbar benachbart im Bereich von Eingangsklemmen (8) angeordnet und über den Schieber (9) teils form- und teils kraftschlüssig mit dem Kontakthebel (3.1) des Außenleiterpols (L) gekoppelt. Zugleich ist der Schieber (9) nahezu in Achsverlängerung des mit einem Hubanker (4.5) versehenen Magnetauslösers (4) derart angeordnet, daß im Kurzschlußfall der über ein Zwischenglied (Auslösehebel 2.1 bzw. 2.11) schlagartig auf den Kontakthebel (3.1) einwirkende Hubanker (4.5) im gleichen Richtungssinn stoßartig den Kontakthebel (7.1) des Neutralleiterpols (N) auftrennt.

Description

Beschreibung: "
"Leitungsschutzschalter"
Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit einem thermisch sowie magnetisch geschützten Außenleiterpol und einem ungeschützten Neutralleiterpol nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Leitungsschutzschalter ist aus der EP 0 599 800 A 1 bekannt. Bei diesem Schalter sind je eine Kontakteinrichtung des Außenleiterpols und des Neutralleiterpols innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses mit üblicher Polbreite in parallelen Ebenen nebeneinander angeordnet. Beide Kontakteinrichtungen sind durch eine in der Lichtbogenlöschkammer des Außenleiterpols angeordnete ab¬ gewinkelte Innenschale voneinander getrennt. Daher ist der Raum vor der Lichtbogenlöscheinrichtung zumindest einseitig erheblich eingeschränkt. Mitein¬ ander gekuppelt sind beide Kontakteinrichtimgen über einen in der Innenschale geführten Schieber, der seinerseits auf koaxial angeordneten Lagerachsen zugehörige Schaltbrücken trägt. Beim Betätigen des Schaltmechanismus werden die beiden jeweils durch eine Druckfeder abgestützten Schaltbrücken im gleichen Richtungssinn verschwenkt. Die im Prinzip mittels einer gemeinsamen Lager¬ achse unmittelbar gekoppelten Schaltbrücken beeinträchtigen sich besonders bei den Schaltvorgängen gegenseitig erheblich, so daß die Schutzfunktion des Außenleiterpols insgesamt nachteilig beeinflußt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leitungsschutzschalter der ein¬ gangs genannten Art so auszubilden, daß die Schaltfunktion und Arbeitsweise des Außenleiterpols gegenüber einem normalen Leitungsschutzschalter unverändert d. erhalten bleibt, die räumliche Anordnung von Schaltmechanismus.
Auslöseorganen und Löschkammerbereich nur unwesentlich beeinträchtigt ist, und insbesondere ein Verschweißen sowohl des Außenleiter- als auch des
Neutralleiterkontaktes zuverlässig verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Leitungsschutzschalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestal¬ tungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß der geschützte Außenleiterpol wie ein normaler Leitungsschutzschalter arbeitet und überwiegend aus unveränderten Teilen eines solchen Schalters gebildet ist. Bei gleicher Gehäusegröße ist zusätzlich in diesen Aufbau der ungeschützte Neutralleiterpol platzsparend und funktionsgerecht inte¬ griert. Zudem ist sichergestellt, daß beim Einschaitvorgang erst der Neutralleiterkontakt durch seine eigene Kontaktfeder selbsttätig schließt und erst danach der Außenleiterkontakt. In der Schließstellung des Neutralleiterkontaktes ist ferner der Kraftschluß zur Kontakteinrichtung fies Außenleiterpols vollständig aufgehoben. Dessen Kontakthebel kann also letztliπh frei wie bei einem alleinigen Leitungsschutzschalter in die Schließstellung versπhwenken.
Bei einem Abschaltvorgang, sei es durch Überlast. Kurzschluß oder auch manuell, öffnet hingegen erst der Außenleiterkontakt. wobei dessen Kontakthebel sich zunächst in Richtung des Magnetsystems bewegt Dadurch wird zu Beginn der Abschaltphase der Freiheitsgrad zwischen Außenleiterkontakt und Neutralleiterkontakt noch vergrößert und der Kontakthebel des Außenleiterpols kann völlig unbeeinflußt vom Neutralleiterpol öffnen. Erst nach Zurücklegen einer vorbestimmten Kontaktöffnungsstrecke stellt ein Schieber den Kraftschluß zum Kontakthebel des Neutralleiterpols her und öffnet diesen zeitlich nach dem
Außenleiterpol. Hierbei vermindert die Kontaktfeder des beweglichen Neutralleiterkontaktes sehr schnell ihre Gegenkraft zur Kontaktfeder des Außenleiterkontaktes, der damit kaum verzögert wird. Dieser Effekt wird mittels einer als Zugfeder ausgebildeten Kontaktfeder des Neutralleiterpols und ihrer be¬ sonders vorteilhaft gewählten Aufhängepunkte erzielt. Dadurch kann die Zugfeder beim Öffnungsvorgang bis fast an die Lagerstelle des beweglichen Neutralleiterkontaktes in eine annähernde Totpunkflage schwenken, so daß ihr Moment in Schließrichtung sehr schnell nahezu den Wert "Null" erreicht. Daher ist auch in der Öffnungsstellung von Außenleiterpol und Neutralleiterpol der gegen¬ seitige Einfluß vernachlässigbar.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich indes beim Öffnungsvorgang im Kurzschlußfall. Hierbei wird nach der Entklinkung des Schaltschlosses der Schlag des Magnetkernes zur beschleunigten Öffnung des Außenleiterkontaktes direkt auf den im gleichen Richtuπgssinn angeordneten Schieber übertragen, so daß dieser zeitversetzt ebenso schlagartig auf den Neutralleiterkontakt in Öffnungsrichtung einwirkt. Das Verschweißen des Neutralleiterkontaktes wird von daher ähnlich wie heim Außenleiterkontakt durch die Schlagwirkung des Magnetauslösers zuverlässig verhindert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstellend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt vereinfacht einen Leitungsschutzschalter mit Außenleiterpol und Neutralleiterpol in seiner Funktionsebene in Ausschaltstellung, während in Fig. 2 die Einschaltstellung des Leitungsschutzschalters in gleicher Dar¬ stellungsweise wiedergegeben ist.
Der nur teilweise offen dargestellte Leitungsschutzschalter hat ein lediglich mit seinen Außenkonturen angedeutetes Schaltergehäuse 1 , das aus zwei Halb¬ schalen auf bekannte Art zusammengesetzt ist und in der Zeichnungsebene etwa 18 mm dick ist, das heißt- eine übliche Polbreite als Teilungsmaß aufweist. Das mit seinen Außenkonturen den einschlägigen Normmaßen für Leitungsschutzschalter entsprechende Schaltergehäuse nimmt in seinem Inneren einen Schaltmechanismus 2, eine Kontakteinrichtung 3 für den geschützten Außenleiterpol "L", einen Magnetauslöser Λ. eine Schalt- und Löschkammer 5 so¬ wie einen thermischen Auslöser 6 auf. Die vorgenannten Baugruppen 2 bis 6 be¬ stehen dabei weitestgehend aus vorhandenen Bauteilen eines normalen einpoligen Leitungsschutzschalters und sind sowohl in ihrer Anordnung als auch in ihrer Funktion gegenüber einem solchen Schalter praktisch unverändert. Le¬ diglich im Gehäusesockel l . l sind im herkömmlichen Bereich der Anschlußklemmen wesentliche Änderungen bei Riι inneren Gehäusekonturen er¬ forderlich, um einerseits ausreichend Raum für die doppelte Anzahl von Klemmen zu erhalten (je eine Eingangs- und Ausgangsklemme für den Außenleiterpol sowie den Neutralleiterpol) und zusätzlich noch im Einqangsklemmenbereich 1 .2 die Anordnung einer Kontakteinrichtung 7 für den Neutralleiterpol "N" nebst den dafür erforderlichen mechanischen und elektrischen Bauteilen zu ermöglichen.
Wie ohne weiteres aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, ist die den Kern der Erfindung betreffende Kontaktei richlung 7 für den Neutralleiterpol "N" seitlich unterhalb des thermischen Auslösers 6 im Gehäusesockel 1. 1 in unmittelbarer Nachbarschaft der zugehörigen Eingangsklemme 8 angeordnet. Dabei arbeitet die Kontakteinrichtung 7 in der gleichen, jedoch geringfügig höhenversetzten Bewe¬ gungsebene (entspricht der Zeichnungsebene), wie die Kontakteinrichtung 3 für den Außenleiterpol "L". Die Kontakteinrichtung 7 besteht im wesentlichen aus einem doppelarmigen Kontakthebel 7.1 , der um eine gehäusefeste Achse 7.2 schwenkbar ist, und der an seinem der eigentlichen Kontaktstelle 7.3 gegenüberliegenden freien Hebelende 7.11 mit einem noch näher zu beschrei¬ benden Schieber 9 zusammenwirkt. Der Kontakthebel 7.1 arbeitet unter der Wir¬ kung seiner Kontaktfeder 7.4 auf ein Festkontaktstück 8.1. welches als abgewinkelter Fortsatz direkt mit der Eingangsklemme 8 verbunden ist, die ihrer¬ seits mittels eines Klemmkastens 8.2 und einer Klemmschraube 8.3 den Anschluß eines nicht gezeigten Neutralleiters ermöglicht. Von Kontakthebel 7.1 abgehend führt andererseits eine lediglich angedeutete, ausreichend isolierte elektrische Verbindung 7.6 quer durch das Schaltergehäuse zur gegenüberliegend von der Eingangsklemme 8 an der Oberseite angeordneten, nicht gezeigten Ausgangsklemme des Neutralleiferpols.
Desweiteren ist in einer Ebene oberhalb der Eingangsklemme 8 eine gleichgroße nicht gezeigte Eiπgangsklemme für den Außenleiierpol angeordnet und von letzterer mittels eines Einlegeleils I .3 (in Strich-Punkl-Linien angedeutet) im Gehäusesockel abgefeilt. Von dieser Klemme führl eine elektrische Verbindung direkt zum Fußpunkt 6.1 des thermischen Auslösers 6 (schematisch angedeutet mittels eines kurzen Stückes flexiblen Leiters 6.2), welche ausreichend isoliert von der Kontakteinrichtung 7 angeordnet ist. Ebenso führt vom freien Ende 6.3 des thermischen Auslösers, der auf an sich bekannte, nicht näher dargestellte Weise die Auslösung des Schallmechanismus 2 bei Überstrom herbeiführt, eine flexib/e Leitung 6.4 zum schwenkbaren Kontakthebel 3. 1 als Teil der Kontakteinrichtung 3 des geschützten Außenleiterpols. Der Kontakthebel 3.1 des Außenleiterpols ist mit seinem Langloch auf einer gehäusefesten Achse 3.2 schwenkbar gelagert und zugleich um einen geringen Wert seitlich verschiebbar, um neben dem Aufbau des Kontaktdruckes beispiels¬ weise Veränderungen durch Abbrand am kontaktseitigen Ende 3.3 ausgleichen zu können. Damit arbeitet der Kontakthebel auf ein Festkontaktstück 4.1 , welches über ein sogenanntes Kontakthorn 4.2 in einen Rückschlußbügel 4.3 des Magnetauslösers 4 einbezogen ist. der seinerseits eine Wicklung 4.4 rahmenartig umschließt. Von der Wicklung führt der Strompfad des Außenleiterpols direkt zu einer nicht gezeigten Ausgangsklemme an der Oberseite des Schaltergehäuses. Die Wicklung 4.4 umgibt einen Magnetkern 4.5. der zumindest im Kurzschlußfall einen nur teilweise dargestellten Auslösehebel 2. I um eine gehäusefeste Achse 2.2 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und dabei auf an sich bekannte Art den Schaltmechanismus 2 an seinem Kniegelenkhebel 2.3 auslöst, so daß der Kontakthebel 3.1 aus der in Figur 2 gezeigten Schließstellung in die Offenstellung nach Figur 1 verschwenken kann. Diese in kürzester Zeit ablaufende Öffnungsbewegung des Kontakthebels 3. 1 wird einerseits durch eine oberhalb seiner Lagerstelle (Achse 3.2) linksdrehend angreifende Kontaktfeder 3.4 hervor¬ gerufen, insbesondere jedoch durch den vom Magnetkern 4.5 beschleunigten Auslösehebel 2.1. der nach der Auslösung mit seinem "Hammerkopfende" 2.1 1 schlagartig gegen das kontaktseilige Ende 3.3 des Konlakthebels vorschnellt und die Kontaktstelle des Außenleiterpols aufreißt.
Genau in Höhe dieses "Hammerkopfendes" 2.1 1 ist der Kontakthebel 3.1 mit einer Bohrung 3.5 versehen, in die der Schieber 9 mit einem Zapfen 9.1 gelenkig ein¬ greift. Der Schieber 9 ist zudem seitlich geführt, beispielsweise zwischen schema¬ tisch gezeigten Gehäusestegen 1 .4, so daß er insbesondere im Bereich des Kontakthebels 7.1 nicht ausweichen kann. Hinter diesen Gehäusestegen ist das freie Ende des Schiebers 9 mit einer Schubfläche 9.2 versehen, die mit dem freien
Hebelende 7.1 1 des Neutralleiter-Kontakthebels zusammenwirkt und auf deren Funktionsweise noch näher eingegangen wird. Insbesondere in der Einschaltstel¬ lung (Fig. 2) ist der Schieber 9 so angeordnet und auf die vorbeschriebene Weise geführt, daß seine Hauptachse die gleiche Richtung aufweist wie die Schlagrich¬ tung des Magnetkernes 4.5. Dadurch ist sichergestellt, daß die Bewegung des Magnetkernes über das "Hammerkopfende" 2.1 1 und den sich schlagartig öffnenden Kontakthebel 3.1 genau in der Längsachse des Schiebers 9 wirksam wird und dieser nahezu die volle Schlagankerwirkung überträgt. Damit steht diese Kraft an der Schubfläche 9.2 zur Verfügung, um beim Öffnungsvorgang nach Zurücklegen eines kurzen Freiweges (Strecke "X" in Fig. 2) gegen das Hebelende 7.1 1 zu schlagen und den Konlakthebel 7.1 um seine Achse 7.2 in die Ausschalt¬ stellung gemäß Fig. 1 zu schwenken.
Unterstützt wird dieser Vorgang durch die Kontaktfeder 3.4 des Außenleiterpols, die erheblich kräftiger ist, als die Kontaktfeder 7 4 des Neutralleiterpols. Letztere ist ebenfalls als Zugfeder ausgebildet und mit ihrer längeren, leicht abgewinkelten hakenförmigen Öse in einem Auge 7.5 des Kontakthebels etwa in der Mitte zwi¬ schen der Achse 7.2 und der Kontaktstelle 7.3 eingehängt, während ihre kürzere Öse über einen ortsfesten Bolzen 1.5 greift. Die Lage dieses Bolzens 1.5 ist dabei räumlich dem Kontakthebel 7.1 derart zugeordnet, daß die Kontaktfeder 7.4 in der Einschaltstellung (Fig. 2) an einem bereits wirksamen relativ kurzen Hebelarm zieht, während in der Ausschaltstellung (Fig. 1 ) der Hebelarm fast den Wert "Null" erreicht. Eine gedachte Verbindungslinie zwischen dem Auge 7.5 und dem Bolzen 1 .5. welche der Wirkrichtung der Konfaktfeder 7 4 entspricht, verläuft daher in der Ausschaltstellung des Kontakthebels 7 I nur geringfügig unterhalb bzw. nahezu durch die Mitte der Achse 7.2. Dies bedeutet, daß die Kontaktfeder 7.4 bei fast gleicher Federspannung sehr schnell ihre Gegenkraft verliert und in der Aus¬ schaltstellung nur noch ein geringes linksdrehendes Moment auf den Kontakthebel ausübt, so daß dieser sich praktisch in einer Totpunktlage befindet. Der Kontakthebel 7.1 liegt daher mit seinem Hebelende 7, 1 1 an der Schubfläche 9.2 des Schiebers 9 kraftschlüssig an, jedoch ohne wesentlichen Krafteinfluß auf den Kontakthebel 3.1 des Außenleiterpols.
Wird aus dieser Lage der Leitungsschutzschalter manuell am Handbedienungsor¬ gan 2.4 und dem sich in Ubertotpunktlage befindlichen Kniegelenkhebel 2.3 in die Schließstellung nach Fig. 2 geschaltet, so schwenkt der Kontakthebel 3.1 um seine Achse 3.2 und nimmt den Schieber 9 über den Zapfen 9. 1 im Uhrzeigersinn mit. In gleicher Richtung bewegt sich das an der Schubfläche 9.2 anliegende Hebelende 7.1 1 unter der Wirkung der Kontaktfeder 7.4, deren Schwenkmoment auf den Kontakthebel 7.1 durch die Verschiebung des Auges 7.5 zunehmend größer wird . Hat bei diesem Bewegungsablauf die Kontaktstelle 7 3 das Festkontaktstück 8.1 erreicht, gelangt es dort zur Anlage, wobei die Knntaktfeder 7.4 jetzt ihre größte Kraft entfaltet und allein den Konlaktdruck aufbringt. Erst danach erreicht der Kontakthebel 3.1 mit seinem kontaktseitigen Ende 3 3 das Festkontaktstück 4. 1 und schließt den Außenleiterpol. Dieses Nacheilen des Außenleiterkontaktes ist über den Freiweg zwischen der Schubfläche 9.2 und dem Hebelende 7.1 1 des Neutralleiter-Kontakthebeis sichergestellt. Dabei ist die in Fig. 2 dargestellte Strecke "X" das Maß für den Freiweg bei endgültig verspanntem Schaltmechanismus. Bei der ersten Berührung des kontaktseitigen Endes 3.3 am Festkontaktstück 4.1 ist dieser Freiweg noch etwas größer, da dann der in Fig. 2 erkennbare Absfand zwischen der Achse 3.2 und der unterhalb davon befindlichen halbzylindrischen Lochwand des Langloches, die beim Einschaltvorgang als La¬ gerschale wirkt, nicht vorhanden ist (Fig. 1 ) . Dieser Abstand ist aber notwendig, damit der in der Einschaltstellung lediglich an der Kontaktstelle und am
Kniegelenkhebel 2.3 abgestützte sowie von der Kontaktfeder 3.4 gezogene
Kontakthebel 3.1 aufgrund von Toleranzen und der notwendigen Abbrandreserve zuverlässig gehalten ist und der Schaltmechanismus am Handbedienungsorgan
2.4 ohne sogenannte "Durchschalter" verspannt werden kann.
Umgekehrt steht dieser vorerwähnte größere Freiweg zwischen der Schubfläche 9.2 und dem Hebelende 7.1 1 auch beim Abschalfvorgang zur Verfügung, denn nach der Auslösung des Kniegelenkhebels 2.3 schwenkt der Kontakthebel 3.1 zu¬ erst im Gegenuhrzeigersinn um sein kontaktseiliges Ende 3.3. bis die Langlochwandung an der Achse 3.2 zur Anlage gelangt. Bei einem Kurzschluß wird zwar durch das "Hammerkopfende" 2.1 1 etwa zeitgleich der Kontakthebel 3 1 im gleichen Drehsinn aufgeschlagen, wobei diese Bewegungen allerdings je nach Abschaltgeschwindigkeit ineinander übergehen. Zumindest ist sichergestellt, daß das "Hammerkopfende" 2.11 des Auslösetiebels den Kontakthebel 3.1 ausreichend beschleunigt und eine Konfaktöffnung herbeiführt , bevor nach Zurücklegen des Freiweges "X" der Schieber 9 den Kontakthebel 7 1 des Neutralleiterpols aufschlägt und diesen in die Offenstellung drückt (Fig. I ).
Das Maß für den Freiweg und damit die Vorgabe der richtigen Schaltfolge von Neutralleiterpol und Außenleiterpol ändert sich auch bei Kontaktabbrand nur un¬ wesentlich, da durch den gegenläufigen Drehsinn der beiden Kontakthebel 3.1 bzw. 7.1 der Kontaktabbrand sich gegenseitig aufhebt. Ähnliches gilt für die bei¬ den Kontaktfedern. Bevor sich beim Öffnen des Außenleiter-Kontakthebels die Spannkraft der Kontaktfeder 3.4 bedeutsam verringert, ist bereits vorher das auf den Kontakthebel 7.1 ausgeübte Moment der Kontaktfeder 7.4 auf einen Minimal¬ wert zurückgegangen. Damil laufen die Schaltfunktionen des geschützten Außenleiterpols im Prinzip genauso wie bei einem reinen Leitungsschutzschalter ab.

Claims

Patentansprüche:
1. Leitungsschutzschalter mit einem thermisch sowie magnetisch geschützten Außenleiterpol und einem ungeschützten Neutralleiterpol. denen jeweils eine aus einem Festkontaktstück und einem schwenkbaren Kontakthebel gebildete Kon¬ takteinrichtung zugeordnet ist, und beide Kontakteinrichtungeπ gemeinsam in einem Schaltergehäuse mit nur einer normalen Polbreife angeordnet, sowie mit¬ einander mechanisch gekoppelt und von einem manuell betätigbaren Schaltmechanismus gesteuert sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die beiden Kontakteinrichtungen (3. 7) sind bezogen auf die Funktionsebene des Schaltmechanismus (2) in dieser Ebene übereinander mit räumlich ge¬ trennten Lagerstellen (Achsen 3.2 bzw. 7.2) für ihre Kontakthebel (3.1 , 7.1 ) an¬ geordnet;
beim Ein- und Ausschaltvorgang schwenken die mittels eines Schiebers (9) teils form- und teils kraftschlüssig gekoppelten federbelasteten Kontakthebel (3.1 , 7.1 ) jeweils im gegenläufigen Drehsinn um ihre Lagerstellen (Achsen 3.2, 7.2);
der Schieber (9) ist nahezu in Λchsverlängeπmg des mit einem Hubanker (Magnetkern 4.5) versehenen Magnetauslösers (4) angeordnet;
die Betätigungsrichtung des Schiebers (9) fällt mit der Arbeitsrichtung des Hubankers (Magnetkern 4.5) derart zusammen, daß im Kurzschlußfall mittelbar auch der Kontakthebel (7.1 ) des Neutralleilerpols (N) in Öffnungsrichtung von dem schlagartig auf den Kontakthebel (3. 1 ) des Außenleiterpols (L) einwir¬ kenden Hubanker (Magnetkern 4.5) beaufschlagt ist. 2. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der
Schieber (9) einerseits am Kontakthebel (3.1 ) des Außenleiterpols (L) zwischen dessen Lagerstelle (Achse 3.2) und der Außenleiter-Kontaktstelle (3.3) beweglich gelagert ist und andererseits am doppelarmigen Kontakthebel (7.1 ) des Neutralleiterpols (N) an dessen freien, seiner Neulralleiterkontaktstelle (7.3) gegenüberliegenden Hebelende (7.1 1 ) mit einer Schubfläche (9.
2) angreift.
3. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontakthebel (3.1 , 7.1 ) mittels an ihnen im gleichen Drehsinn angrei¬ fender Kontaktfedern (3.4, 7.4) beim Ein- und Ausschaltvorgang über den Schieber (9) zumindest zeitweise kraftschlüssig miteinander im Eingriff befindlich sind
4. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Kontakthebel (7.1 ) des Neutralleiterpols (N) von der zwischen seiner Lagerstelle (Achse 7.2) und seiner Kontaktstelle (7.3) angreifenden Zugfe¬ der (Kontaktfeder 7.4) nur in Knntaklschließrichtunq belastet ist.
5. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die am Kontakthebel (7. 1 ) des Neutralleiterpols (N) angreifende Zugfeder (Kontaktfeder 7.4) derart zwischen ihren beiden Befestigungspunkten (Auge 7.5, Bolzen 1 .5) aufgehängt ist, daß bei sich öffnendem Neutralleiter- Kontakthebel (7.1 ) ihre Kraftrichtung bis nahezu an dessen Lagerstelle (Achse 7.2) schwenkt und schnell in eine annähernde Totpunktlage übergeht, so daß das von der Zugfeder (7.4) auf den geöffneten Kontakthebel (7.1 ) in Schließrichtung wir¬ kende Moment gegen den Wer! "NuM'' geht . .3
6. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenieiter-Kontakthebel (3.1) bei einem Abschaltvorgang während der ersten Öffnungsphase durch keinerlei Gegenkräfte des Neutralleiter-Kontakthebels (7.1) behindert ist und wie ein normaler einpoliger Leitungsschutzschalter arbeitet.
7. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die beiden Koπtakthebel (3.1 , 7.1) einander zugekehrt zwischen den zugehörigen Festkontaktstücken (4.1 bzw. 8.1 ) angeordnet und jeweils mit ihren kontaktseitigen Enden (3.3 bzw. 7.3) etwa im gleichen Richtungs-, aber beim Schalten im gegenläufigen Drehsinn geführt sind.
8. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekenn¬ zeichnet, daß auftretende Kontakfabbrände an den Kontakteinrichtungen (3, 7) des Außenleiterpols (L) und des Neutralleiterpols (N) sich gegenseitig kompensieren.
9. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kontakteinrichtung (7) für den Neutralleiterpol (N) im Gehäusesockel (1.1) unmittelbar benachbart im Bereich von Eingangsklemmen (8) angeordnet ist.
10. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der an einem Zapfen (9.1 ) vom Kontakthebel (3.1 ) des Außenleiterpols (L) mitgenommene Schieber (9) an seinem auf dem Kontakthebel (7.1) des Neutralleiterpols (N) einwirkenden freien Ende (Schubfläche 9.2) lediglich gegen seitliches Ausweichen im Gehäusesockel M I ) gesichert ist.
1 1. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der geschützte Außenleiterpol (L) mit seinen wesentlichen Bauteilen (Baugruppen 2, 3, 4, 5, 6) überwiegend aus vorhandenen gleichgearteten Funk¬ tionsteilen eines normalen Leitungsschutzschalters, der keinen Neutralleiterpol (N) aufweist, aufgebaut ist.
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