EP0807313B1 - Leitungsschutzschalter - Google Patents

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EP0807313B1
EP0807313B1 EP96901231A EP96901231A EP0807313B1 EP 0807313 B1 EP0807313 B1 EP 0807313B1 EP 96901231 A EP96901231 A EP 96901231A EP 96901231 A EP96901231 A EP 96901231A EP 0807313 B1 EP0807313 B1 EP 0807313B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
lever
neutral conductor
circuit breaker
conductor terminal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96901231A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0807313A1 (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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    • 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 thermal 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.
  • a contact device of the outer conductor pole and the Neutral conductor pole within a common housing with the usual pole width arranged side by side in parallel planes.
  • Both contact devices are by an angled one arranged in the arc quenching chamber of the outer conductor pole Inner shell separated from each other. Therefore, the room is in front of the Arc quenching device significantly restricted at least on one side.
  • Both contact devices are coupled via one in the inner shell guided slide, which in turn on coaxially arranged bearing axes associated jumpers.
  • the two switching bridges each supported by a compression spring in the same Direction of rotation swiveled.
  • Switch bridges that are directly coupled are particularly affected the switching operations each other considerably. so that the protective function of the Overall conductor pole is adversely affected overall.
  • the invention has for its object a circuit breaker at the beginning mentioned type so that the switching function and operation of the Outer conductor pole unchanged compared to a normal circuit breaker the spatial arrangement of the switching mechanism is retained. Release organs and arcing chamber area are only insignificantly impaired, and in particular welding both the outer conductor and the Neutral conductor contact is reliably prevented.
  • the invention has the advantage that the protected outer conductor pole as a normal Miniature circuit breaker works and mainly from unchanged parts of one such switch is formed. With the same housing size is also in this Construction of the unprotected neutral conductor pole integrated in a space-saving and functional manner. In addition, it is ensured that only the Neutral conductor contact closes automatically by its own contact spring and only then the outer conductor contact. In the closed position of the neutral conductor contact the frictional connection to the contact device of the outer conductor pole is also complete canceled. Its contact lever can ultimately be free as with a single one Swing the circuit breaker into the closed position.
  • phase conductor contact only opens.
  • the contact lever itself initially moved in the direction of the magnet system Switch-off phase the degree of freedom between the outer conductor contact and Neutral conductor contact still enlarged and the contact lever of the outer conductor pole can open completely unaffected by the neutral pole. Only after putting one back predetermined contact opening distance, a slide provides the frictional connection Contact lever of the neutral conductor pole and opens this after the foundedleiterpol.
  • the contact spring reduces the moving Neutral conductor contact very quickly their counterforce to the contact spring of the External conductor contact, which is hardly delayed.
  • the main advantage of the arrangement according to the invention results in the Opening process in the event of a short circuit. After unlatching the Switch lock the blow of the magnetic core for accelerated opening of the External conductor contact directly on the arranged in the same direction Transfer slider, so that this time shifted just as suddenly on the Neutral conductor contact acts in the opening direction. The welding of the The neutral conductor contact is therefore similar to the outer conductor contact the impact of the magnetic trigger is reliably prevented.
  • the circuit breaker shown only partially open has only one with its outer contours indicated switch housing 1, which consists of two half-shells is composed in a known manner and approximately in the drawing level Is 18 mm thick, that is, has a common pole width as a pitch. That with its outer contours the relevant standard dimensions for miniature circuit breakers corresponding switch housing takes one inside Switch mechanism 2, a contact device 3 for the protected Outer conductor pole "L”, a magnetic release 4, a switching and arcing chamber 5 and a thermal trigger 6.
  • the aforementioned assemblies 2 to 6 exist largely from existing components of a normal single-pole circuit breaker and are both in their arrangement as well practically unchanged in their function compared to such a switch.
  • connection terminals Only in the housing base 1.1 are in the conventional area Connection terminals require significant changes to the inner housing contours, on the one hand, enough space for twice the number of terminals to receive (one input and one output terminal each for the outer conductor pole and the neutral conductor pole) and additionally in the input terminal area 1.2 Arrangement of a contact device 7 for the neutral conductor pole "N" in addition to that to enable necessary mechanical and electrical components.
  • this is the core of the Contact device 7 relating to the invention for the neutral conductor pole "N" laterally below the thermal release 6 in the housing base 1.1 in immediate Neighboring the associated input terminal 8 arranged.
  • the works Contact device 7 in the same, but slightly height-offset movement plane (corresponds to the drawing level). like 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 is about a housing-fixed axis 7.2 is pivotable, and at its the actual contact point 7.3 opposite free lever end 7.11 with a to be described in more detail Slider 9 cooperates.
  • the contact lever 7.1 works under the effect its contact spring 7.4 on a fixed contact piece 8.1, which as angled extension is connected directly to the input terminal 8, which in turn by means of a terminal box 8.2 and a terminal screw 8.3 the connection of a neutral conductor, not shown.
  • contact lever 7.1 leads, on the other hand, a merely indicated, sufficiently insulated electrical Connection 7.6 across the switch housing to the opposite of the Input terminal 8 arranged on the top, not shown Output terminal of the neutral conductor pole.
  • the same size Input terminal is arranged for the outer conductor pole and from the latter by means of an insert 1.3 (indicated by dash-dot lines) in the Sectioned base.
  • An electrical connection leads from this terminal directly to the foot point 6.1 of the thermal release 6 (indicated schematically by means of a short piece of flexible conductor 6.2) which is sufficiently insulated from the contact device 7 is arranged.
  • the triggering of the switching mechanism 2 causes overcurrent, a flexible Line 6.4 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 with its slot on one Axis 3.2 fixed to the housing is pivotally mounted and at the same time by a small amount Value can be moved laterally, for example in addition to the build-up of the contact pressure Compensate for changes due to erosion at the contact end 3.3 can. So that the contact lever works on a fixed contact piece 4.1, which About a so-called contact horn 4.2 in a yoke 4.3 of the Magnetic trigger 4 is included. which in turn has a winding 4.4 frame-like encloses.
  • the current path of the outer conductor pole leads directly from the winding an output terminal, not shown, on the top of the switch housing.
  • the winding 4.4 surrounds a magnetic core 4.5, at least in the event of a short circuit a trigger lever 2.1 shown only partially around a housing-fixed axis 2.2 pivoted counterclockwise and the in a known manner Switch mechanism 2 triggers on his knee joint lever 2.3, so that the Contact lever 3.1 from the closed position shown in Figure 2 to the open position can pivot according to Figure 1.
  • 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.
  • Latter is also designed as a tension spring and with its longer, slightly angled hook-shaped eyelet in an eye 7.5 of the contact lever approximately in the middle between the axis 7.2 and the contact point 7.3 hooked in, while their shorter Eyelet grips over a fixed bolt 1.5.
  • the location of this pin 1.5 is there spatially assigned to the contact lever 7.1 such that the contact spring 7.4 in the Switch-on position (Fig. 2) on an already effective relatively short lever arm pulls while in the off position (Fig. 1) the lever arm almost the value "zero" reached.
  • the circuit breaker is manually operated on the manual control unit 2.4 and the knee joint lever 2.3 located in the over-dead center position in the 2, the contact lever 3.1 pivots about its Axis 3.2 and takes the slider 9 clockwise with the pin 9.1.
  • the lever end resting on the push surface 9.2 moves in the same direction 7.11 under the action of the contact spring 7.4, the pivoting moment on the Contact lever 7.1 becomes increasingly larger due to the displacement of the eye 7.5.
  • the contact point 7.3 has the fixed contact piece 8.1 reached, it arrives there, the contact spring 7.4 now being the largest Unleashes power and alone applies the contact pressure. Only then does the Contact lever 3.1 with its contact-side end 3.3, the fixed contact piece 4.1 and closes the outer conductor pole.

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Description

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 A1 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 abgewinkelte Innenschale voneinander getrennt. Daher ist der Raum vor der Lichtbogenlöscheinrichtung zumindest einseitig erheblich eingeschränkt. Miteinander gekuppelt sind beide Kontakteinrichtungen 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 Lagerachse 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 eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Schaltfunktion und Arbeitsweise des Außenleiterpols gegenüber einem normalen Leitungsschutzschalter unverändert 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 Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen 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 integriert. Zudem ist sichergestellt, daß beim Einschaltvorgang 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 des Außenleiterpols vollständig aufgehoben. Dessen Kontakthebel kann also letztlich frei wie bei einem alleinigen Leitungsschutzschalter in die Schließstellung verschwenken.
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 besonders vorteilhaft gewählten Aufhängepunkte erzielt. Dadurch kann die Zugfeder beim Öffnungsvorgang bis fast an die Lagerstelle des beweglichen Neutralleiterkontaktes in eine annähernde Totpunktlage 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 gegenseitige 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 Richtungssinn angeordneten Schieber übertragen, so daß dieser zeitversetzt ebenso schlagartig auf den Neutralleiterkontakt in Öffnungsrichtung einwirkt. Das Verschweißen des Neutralleiterkontaktes wird von daher ähnlich wie beim Außenleiterkontakt durch die Schlagwirkung des Magnetauslösers zuverlässig verhindert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend 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 Darstellungsweise wiedergegeben ist.
Der nur teilweise offen dargestellte Leitungsschutzschalter hat ein lediglich mit seinen Außenkonturen angedeutetes Schaltergehäuse 1, das aus zwei Halbschalen 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 4, eine Schalt- und Löschkammer 5 sowie einen thermischen Auslöser 6 auf. Die vorgenannten Baugruppen 2 bis 6 bestehen 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. Lediglich im Gehäusesockel 1.1 sind im herkömmlichen Bereich der Anschlußklemmen wesentliche Änderungen bei den inneren Gehäusekonturen erforderlich, 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 Eingangsklemmenbereich 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 Kontakteinrichtung 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 Bewegungsebene (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 beschreibenden Schieber 9 zusammenwirkt. Der Kontakthebel 7.1 arbeitet unter der Wirkung seiner Kontaktfeder 7.4 auf ein Festkontaktstück 8.1, welches als abgewinkelter Fortsatz direkt mit der Eingangsklemme 8 verbunden ist, die ihrerseits 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 Schaitergehäuse zur gegenüberliegend von der Eingangsklemme 8 an der Oberseite angeordneten, nicht gezeigten Ausgangsklemme des Neutralleiterpols.
Desweiteren ist in einer Ebene oberhalb der Eingangsklemme 8 eine gleichgroße nicht gezeigte Eingangsklemme für den Außenleiterpol angeordnet und von letzterer mittels eines Einlegeteils 1.3 (in Strich-Punkt-Linien angedeutet) im Gehäusesockel abgeteilt. Von dieser Klemme führt 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 Schaltmechanismus 2 bei Überstrom herbeiführt, eine flexible 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 beispielsweise 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 2.1 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 hervorgerufen, insbesondere jedoch durch den vom Magnetkern 4.5 beschleunigten Auslösehebel 2.1, der nach der Auslösung mit seinem "Hammerkopfende" 2.11 schlagartig gegen das kontaktseitige Ende 3.3 des Konlakthebels vorschnellt und die Kontaktstelle des Außenleiterpols aufreißt.
Genau in Höhe dieses "Hammerkopfendes" 2.11 ist der Kontakthebel 3.1 mit einer Bohrung 3.5 versehen, in die der Schieber 9 mit einem Zapfen 9.1 gelenkig eingreift. Der Schieber 9 ist zudem seitlich geführt, beispielsweise zwischen schematisch 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 7.11 des Neutralleiter-Kontakthebels zusammenwirkt und auf deren Funktionsweise noch näher eingegangen wird. Insbesondere in der Einschaltstellung (Fig. 2) ist der Schieber 9 so angeordnet und auf die vorbeschriebene Weise geführt, daß seine Hauptachse die gleiche Richtung aufweist wie die Schlagrichtung des Magnetkernes 4.5. Dadurch ist sichergestellt, daß die Bewegung des Magnetkernes über das "Hammerkopfende" 2.11 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 7.11 zu schlagen und den Kontakthebel 7.1 um seine Achse 7.2 in die Ausschaltstellung 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 zwischen 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 Kontaktfeder 7.4 entspricht, verläuft daher in der Ausschaltstellung des Kontakthebels 7.1 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 Ausschaltstellung 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 7.11 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 Handbedienungsorgan 2.4 und dem sich in Übertotpunktlage 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 7.11 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 Kontaktfeder 7.4 jetzt ihre größte Kraft entfaltet und allein den Kontaktdruck 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 7.11 des Neutralleiter-Kontakthebels 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 Abstand zwischen der Achse 3.2 und der unterhalb davon befindlichen halbzylindrischen Lochwand des Langloches, die beim Einschaltvorgang als Lagerschale 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 7.11 auch beim Abschaltvorgang zur Verfügung, denn nach der Auslösung des Kniegelenkhebels 2.3 schwenkt der Kontakthebel 3.1 zuerst im Gegenuhrzeigersinn um sein kontaktseitiges Ende 3.3, bis die Langlochwandung an der Achse 3.2 zur Anlage gelangt. Bei einem Kurzschluß wird zwar durch das "Hammerkopfende" 2.11 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 Auslösehebels den Kontakthebel 3.1 ausreichend beschleunigt und eine Kontaktöffnung herbeiführt, bevor nach Zurücklegen des Freiweges "X" der Schieber 9 den Kontakthebel 7.1 des Neutralleiterpols aufschlägt und diesen in die Offenstellung drückt (Fig. 1).
Das Maß für den Freiweg und damit die Vorgabe der richtigen Schaltfolge von Neutralleiterpol und Außenleiterpol ändert sich auch bei Kontaktabbrand nur unwesentlich, da durch den gegenläufigen Drehsinn der beiden Kontakthebel 3.1 bzw. 7.1 der Kontaktabbrand sich gegenseitig aufhebt. Ähnliches gilt für die beiden 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 Minimalwert zurückgegangen. Damit laufen die Schaltfunktionen des geschützten Außenleiterpols im Prinzip genauso wie bei einem reinen Leitungsschutzschalter ab.

Claims (11)

  1. Leitungsschutzschalter mit einem thermisch sowie magnetisch geschützten Außenleiterpol (L) und einem ungeschützten Neutralleiterpol, (N) denen jeweils eine aus einem Festkontaktstück (8.1) und einem schwenkbaren Kontakthebel (7.1) gebildete Kontakteinrichtung (7) zugeordnet ist, und beide Kontakteinrichtungen gemeinsam in einem Schaltergehäuse (1) mit nur einer normalen Polbreite angeordnet, sowie miteinander mechanisch gekoppelt und von einem manuell betätigbaren Schaltmechanismus (2) 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 getrennten Lagerstellen (3.2 bzw. 7.2) für ihre Kontakthebel (3.1, 7.1) angeordnet;
    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 Achsverlängerung des mit einem Hubanker (4.5) versehenen Magnetauslösers (4) angeordnet;
    die Betätigungsrichtung des Schiebers (9) fällt mit der Arbeitsrichtung des Hubankers (4.5) derart zusammen, daß im Kurzschlußfall mittelbar auch der Kontakthebel (7.1) des Neutralleiterpols (N) in Öffnungsrichtung von dem schlagartig auf den Kontakthebel (3.1) des Außenleiterpols (L) einwirkenden Hubanker (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 (3.2) und der Außenleiter-Kontaktstelle (3.3) beweglich gelagert ist und andererseits am doppelarmigen Kontakthebel (7.1) des Neutralleiterpois (N) an dessen freien, seiner Neutralleiterkontaktstelle (7.3) gegenüberliegenden Hebelende (7.11) 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 angreifender 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 gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (7.1) des Neutralleiterpols (N) von der zwischen seiner Lagerstelle (7.2) und seiner Kontaktstelle (7.3) angreifenden Zugfeder (Kontaktfeder 7.4) nur in Kontaktschließrichtung belastet ist.
  5. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kontakthebel (7.1) des Neutralleiterpols (N) angreifende Zugfeder (Kontaktfeder 7.4) derart zwischen ihren beiden Befestigungspunkten (7.5, 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 wirkende Moment gegen den Wert "Null" geht.
  6. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter-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 gekennzeichnet, daß die beiden Kontakthebel (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 gekennzeichnet, daß auftretende Kontaktabbrände 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 gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, 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 (1.1) gesichert ist.
  11. Leitungsschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der geschützte Außenleiterpol (L) mit seinen wesentlichen Bauteilen (2, 3, 4, 5, 6) überwiegend aus vorhandenen gleichgearteten Funktionsteilen eines normalen Leitungsschutzschalters, der keinen Neutralleiterpol (N) aufweist, aufgebaut ist.
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