EP1587125A1 - Installation switchgear - Google Patents
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- EP1587125A1 EP1587125A1 EP05007019A EP05007019A EP1587125A1 EP 1587125 A1 EP1587125 A1 EP 1587125A1 EP 05007019 A EP05007019 A EP 05007019A EP 05007019 A EP05007019 A EP 05007019A EP 1587125 A1 EP1587125 A1 EP 1587125A1
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- EP
- European Patent Office
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- switching device
- main
- contact point
- additional
- bimetallic
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
- H01H73/02—Details
- H01H73/18—Means for extinguishing or suppressing arc
Definitions
- the invention relates to a service switching device according to the preamble of the claim 1.
- Such a service switching device is, for example, a selective protection switch, with a main current path, which is a series connection of a first main contact point, a striker system, a secondary contact point and a main bimetallic shutter includes.
- a generic service switching device has a parallel current path (selective circuit) arranged parallel to the secondary contact point on, a current-limiting resistor (selective resistor) and a second, thermal release (selective bimetallic release) acting on the switch lock wherein the main and / or the selective bimetallic release via a switching lock can open the second contact point, so that it is permanently opened.
- Selective shutdown means that "small" short circuit currents behind the downstream ones Circuit breakers occur and usually do not exceed 6kA, switched off by these and not by the generic selective circuit breaker should be. Only if after a certain time the "small" short-circuit current is not is switched off, the generic selective circuit breaker should turn off. "Size" Short-circuit currents that occur before the downstream circuit breakers and about 6kA and more, however, should from the generic Selective be switched off immediately.
- the main contact point is one, spatially close to the deionization chamber arranged, additional extinguishing chamber associated with additional extinguishing plates is, and the Deionmaschineshunt with the auxiliary extinguishing chamber, the secondary contact point and the impact anchor system are approximately in line in the area of the mounting plane the service switching device arranged; continues to be the main bimetallic shutter in the area of a front device narrow side approximately perpendicular to the mounting plane arranged, and the main contact point is in the range of the other front Narrow side, extending approximately perpendicular to the mounting plane, arranged.
- the service switching device will use the best possible space under consideration accessible to all prescribed thermal and electrical boundary conditions, so that a total of a generic service switching device with the inventive Arrangement of assemblies and components very compact and inexpensive can be produced.
- the individual assemblies and elements can each individually or in interplay be further developed advantageous yet.
- the additional extinguishing chamber can be made very small, they normally only the arc that may occur when switching the normal load current must take.
- the main bimetallic trigger may be a main bimetallic element and an additional lever, wherein due to the magnetic effect of the main bimetallic current, a force acts on the additional lever such that when a threshold value of the main bimetallic current of the additional lever is exceeded permanently opening the main contact point via the switch lock.
- a threshold value of the main bimetallic current of the additional lever is exceeded permanently opening the main contact point via the switch lock.
- the selective bimetallic actuator may comprise a U-shaped thermo-bimetal whose Bend perpendicular to the through the two legs of the U-shaped thermo-bimetal fixed bimetallic plane and perpendicular to the mounting plane of the service switching device he follows. This will make a short construction of the selective bimetal possible, nevertheless a large force can be applied. Because the partial forces each of the two legs of the U-shaped bimetal add up. Also this compact Construction of the selective bimetallic release contributes to the compact overall design at.
- the switch lock is arranged near the front front side. It can be used as a prefabricated module or from individual, in the device housing be built up parts.
- the detailed structure of the switch lock is not essential to the invention, moreover. With a handle that can be operated from the outside The main contact point can be permanently opened and closed via the switch lock become.
- the main bimetallic element, the U-shaped thermo-bimetal and the additional lever can be parallel to each other and in the area of a front narrow device in be arranged approximately perpendicular to the mounting plane. This also creates a spatial proximity of the three triggering elements to the near the front front arranged switch lock.
- the additional quenching plates can be in grooves in or as a pre-assembled additional splitter plate package be held on the housing inner wall. Their area is less than half of Deionticiansbleche.
- the rooms for the Deionmaschineshunt and the additional chamber can in a, in be formed about cuboid quenching chamber module body. This one is with his Broad sides oriented perpendicular to the mounting plane of the service switching device and by a parallel to the broad sides extending center partition into a Deionticians- subspace and shared an additional subspace.
- the Deionticiansbleche are located located in the deionization subspace, and the additional quenching plates are located in the additional subspace.
- deionization subspace and the additional subspace exhaust channels to the outside. These are between the back of the Deionmaschinesbleche or the additional quenching plates and the secondary contact remote from the rear Narrow side of the device by running parallel to the mounting level webs formed the center partition wall of the quenching chamber module body. Support the exhaust ducts a rapid pressure reduction in the Deionticianshunt by vortexing prevent.
- a further fluidic optimization can be achieved by inserting into the exhaust ducts, oriented perpendicular to the mounting plane, having a number of smaller holes Pinholes can be achieved.
- the thus optimized flow guidance contributes not insignificantly to a compact design of the overall device.
- Fig. 1 shows a circuit arrangement for a selective circuit breaker according to the invention.
- a main contact point 2 formed from a solid and a main movable contact piece mounted on a main contact lever arm, with an associated additional extinguishing chamber 7 with additional extinguishing plates 8, and a sub-contact 4, formed of a fixed and one on a MauWallethebelarm attached movable side contact piece, with one of these Both are in. Deionization Series switched.
- a main bimetallic trigger 3 which is on the trigger 36th a switching mechanism 20 acts, as well as a magnetic impact armature 5, which is the secondary contact point 4 can open.
- a main shape memory alloy actuator could also be used be used.
- Bimetallic release and bimetallic element in each occurring word connection as synonymous with “thermal release” and “thermal release element” to read, so that also triggers and trigger elements are recorded, for example Shape memory alloys include.
- an additional lever 11 is arranged over a line of action 17 also acts on the release lever 36 of the switch lock 20 (see Fig. 2)
- the magnetic impact armature 5 is via the line of action 14 with the secondary contact point 4th connected. He puts it in the open position when it flows through a short-circuit current becomes.
- a parallel-current path is connected, in which a Resistor body 13 is arranged. Electrically in series with the resistor body 13 connected in the parallel current path is a selective bimetal 12, which also acts on the switching mechanism 20.
- the switching mechanism 20 is connected via the line of action 18 with the main contact point 2.
- the lines of action of the thermostatic bimetals 3, 12 on the switching mechanism 20 are denoted by the reference numerals 16 and 15.
- the selective bimetal warms up 12 and switches at the end of its delay time in this way Finally, the main contact point 2 from permanent, which then the current flow in the is completely interrupted by the Selective circuit breaker protected line.
- the short-circuit current rises above a defined threshold, for example over 6 kA, which means a "large" short-circuit current, as he usually only before a downstream circuit breaker can occur, so is due to the the current flow in the main bimetallic shutter 3 resulting magnetic field the auxiliary lever 11 is attracted to the main bimetallic element 72 out.
- the additional lever 11 then triggers the release slide 38 and the release lever 36 the Derailleur 20 remains from, whereby the main contact point 2 permanently opened and the short-circuit current is switched off.
- the shutdown by the additional lever 11th happens immediately and without delay, since the additional lever 11 is a small inertia having.
- the shutdown by the additional lever 11 happens much faster as by the main bimetallic element 72.
- Fig. 2 shows a schematic view of an installation switching device in which the Schematic of Fig. 1 is realized.
- the device housing has a T-shape, with a front front 132, two rear Front sides 134, 136, two front and two rear narrow sides 138, 140, 142, 144 and a mounting plane 146 fixing a fastening side.
- a snap fastener for snapping the electrical Installation switching device mounted on a top hat rail 180, with a Recess 160 on the mounting side of the service switching device, a fixed Nose 162 has, and with a resiliently in the mounting position in the recess 160 pressed and thereby beyond the rear narrow side of the device 144 protruding Slider 170, which in the locked state with a movable nose 172 behind a longitudinal edge of the hat profile support rail engages
- the main contact point 2 is an additional extinguishing chamber arranged next to the deionization chamber 9 Assigned 7 with additional quenching 8 (see Fig. 3).
- the Deionticianshunt 9 with the auxiliary extinguishing chamber 7, the secondary contact point. 4 and the impact anchor system 5 are approximately in line in the region of the mounting plane 146 arranged.
- the main bimetallic trigger 3 is in the area of a front Device narrow side 138 arranged approximately perpendicular to the mounting plane 146 is.
- the main contact point 2 is in the region of the other front narrow side 140, approximately perpendicular to the mounting plane 146, arranged.
- the main bimetallic trigger 3 comprises a main bimetallic element 72 (see also Fig. 4) and an additional lever 11. Due to the magnetic effect of the main bimetallic current, a force acts on the additional lever 11, that at Exceeding a threshold value of the main bimetallic current of the additional lever 11 is attracted to the main bimetallic element 72, so that an am free end of the auxiliary lever 11 molded extension 11a on a trip slider 38 acts before even the main bimetallic element 72 the trigger slide 38th reached.
- the shutter slide 38 shifts when actuated in the direction of the front narrow side 138 and thereby moves by means of an integrally formed on him extension 34, the release lever 36 of the switching mechanism 20, so that the switching mechanism 20th the main contact point 2 permanently opens.
- the additional lever 11 is close to the fixation point 76 of the main bimetallic element 72 is pivotally mounted on this.
- the fixation site 76 is connected to the Housing of the impact anchor system 5 connected.
- Selective bimetallic actuator 12 includes a U-shaped thermo-bimetal 74 (see Fig. 4), whose bending perpendicular to the through the two legs 78, 80 of the U-shaped Thermo-bimetal 18 fixed bimetal level and perpendicular to the mounting plane 146 takes place.
- the main bimetallic element 72, the U-shaped thermo-bimetal 74 and the Additional levers 11 are parallel to each other and in the area of the front device narrow side 138 arranged approximately perpendicular to the mounting plane 146.
- the trip slider 38 is, as well as the switch latch 20, close to the front front 132 arranged.
- a trigger lever actuator 50 in the form of a cylindrical body with an eccentric arranged to the central axis 51 extension 53, which from outside the Installation switching device so adjustable between a switch-on and a switch-off is that in the off position of the trigger slide 38, the release lever 36th holds in unlatching position.
- Fig. 2 shows this switch-off position.
- the shutter slider 38 is by blocking its extension 32 through the extension 53 of the cylindrical Body 50 prevented from sliding towards the front narrow side 140, whereby then the extension 34 on the trigger slide 38, the release lever 36 of the Switch lock 20 would release.
- FIG. 3 shows schematically a view of the quenching chamber arrangement of the deionization chamber 10 and additional chamber 7, seen from the direction of the rear narrow side 144.
- the additional quenching plates 8 are formed in grooves 148 formed by webs 148 in the Housing inner wall held.
- Each of the additional quenching plates 8 has a less than half as large area as the deionization plates 10.
- the Deionmaschineshunt 9 is through a wall of insulating material from the additional chamber 7 separately.
- the spaces for the Deionmaschineshunt 9 and the additional chamber 7 are in a, in approximately cuboid, oriented with its broad sides perpendicular to the mounting plane, by a parallel to the broad sides extending center partition 102 in a Deionization subspace 104 and an additional subspace 106 divided quenching chamber module body 100 formed.
- the Deionticiansbleche 10, prefabricated as a splitter stack, are located in the deionization subspace 104, and the additional quenching plates 8 are located in the auxiliary subspace 106.
- the deionization subspace 104 and the additional subspace 106 point between the Rear of Deionticiansbleche 10 and the additional extinguishing plates 8 and the Side facing away from the rear narrow side 144 of the device by parallel to Mounting level 146 extending webs 152 on the center partition 102 in the rear Device narrow side 144 toward open exhaust ducts 154 on.
- the selective resistor 13 is formed as a ceramic resistor body. He is in the space between the sub-contact 4, the rear derailleur 20, the main bimetallic element 72 and the main contact point 4 arranged.
- the terminals 1 and 2 are indicated in Fig. 2 only schematically. They are in realized in a way known manner.
- a switch position indicator attached on the front front.
- she includes an opening 40 in the front and a front inside the device Guided, slidably mounted plate 42 with two differently marked color
- a display lever 48 of the switch lock is with the plate 42 so connected that he depending on the switching state of the switch lock either the one or the other color-coded area 44, 46 pushes in front of the opening 40, so that the switch position is visible from the outside.
- the opening can be from a viewing window be covered.
Landscapes
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Exchange Systems With Centralized Control (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a service switching device according to the preamble of the claim 1.
Ein solches Installationsschaltgerät ist beispielsweise ein Selektivschutzschalter, mit einem Hauptstrompfad, der eine Reihenschaltung von einer ersten Hauptkontaktstelle, einem Schlagankersystem, einer Nebenkontaktstelle und einem Haupt-Thermobimetall-Auslöser umfasst. Weiterhin weist ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät einen parallel zur Nebenkontaktstelle angeordneten Parallelstrompfad (Selektivstromkreis) auf, der einen strombegrenzenden Widerstand (Selektivwiderstand) und einen zweiten, auf das Schaltschloss einwirkenden, thermischen Auslöser (Selektiv-Bimetall-Auslöser) umfasst, wobei der Haupt- und/oder der Selektiv-Bimetall-Auslöser über ein Schaltschloss die zweite Kontaktstelle öffnen können, so dass diese dauerhaft geöffnet wird.Such a service switching device is, for example, a selective protection switch, with a main current path, which is a series connection of a first main contact point, a striker system, a secondary contact point and a main bimetallic shutter includes. Furthermore, a generic service switching device has a parallel current path (selective circuit) arranged parallel to the secondary contact point on, a current-limiting resistor (selective resistor) and a second, thermal release (selective bimetallic release) acting on the switch lock wherein the main and / or the selective bimetallic release via a switching lock can open the second contact point, so that it is permanently opened.
Solchen gattungsgemäßen Selektivschutzschalter werden in einer Hausinstallation zum selektiven Schutz nachgeschalteter Stromkreise eingesetzt. Der thermische Überlastschutz erfolgt durch einen thermischen Auslöser mit relativ träger Auslösecharakteristik.Such generic Selektivschutzschalter be in a home installation for Selective protection of downstream circuits used. The thermal overload protection done by a thermal release with relatively slow tripping characteristic.
Selektives Abschalten bedeutet, dass "kleine" Kurzschlussströme, die hinter den nachgeschalteten Leitungsschutzschaltern auftreten und in der Regel 6kA nicht übersteigen, von diesen und nicht von dem gattungsgemäßen Selektivschutzschalter abgeschaltet werden sollen. Erst, wenn nach einer gewissen Zeit der "kleine" Kurzschlussstrom nicht abgeschaltet ist, soll der gattungsgemäße Selektivschutzschalter abschalten. "Große" Kurzschlussströme, die vor den nachgeschalteten Leitungsschutzschaltern auftreten und etwa 6kA und mehr betragen, sollen hingegen von dem gattungsgemäßen Selektivschutzschalter sofort abgeschaltet werden.Selective shutdown means that "small" short circuit currents behind the downstream ones Circuit breakers occur and usually do not exceed 6kA, switched off by these and not by the generic selective circuit breaker should be. Only if after a certain time the "small" short-circuit current is not is switched off, the generic selective circuit breaker should turn off. "Size" Short-circuit currents that occur before the downstream circuit breakers and about 6kA and more, however, should from the generic Selective be switched off immediately.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät kleiner und kostengünstiger herstellen zu können.It is the object of the present invention to provide a generic service switching device smaller and less expensive to produce.
Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.The object is solved by the characterizing features of claim 1.
Erfindungsgemäß also ist der Hauptkontaktstelle eine, räumlich nahe der Deionisierungskammer angeordnete, Zusatzlöschkammer mit Zusatzlöschblechen zugeordnet ist, und die Deionisierungskammer mit der Zusatzlöschkammer, die Nebenkontaktstelle und das Schlagankersystem sind etwa in einer Reihe im Bereich der Befestigungsebene des Installationsschaltgerätes angeordnet; weiterhin ist der Haupt-Thermobimetall-Auslöser im Bereich einer vorderen Geräteschmalseite in etwa senkrecht zur Befestigungsebene angeordnet, und die Hauptkontaktstelle ist im Bereich der anderen vorderen Schmalseite, in etwa senkrecht zur Befestigungsebene verlaufend, angeordnet.Thus, according to the invention, the main contact point is one, spatially close to the deionization chamber arranged, additional extinguishing chamber associated with additional extinguishing plates is, and the Deionisierungskammer with the auxiliary extinguishing chamber, the secondary contact point and the impact anchor system are approximately in line in the area of the mounting plane the service switching device arranged; continues to be the main bimetallic shutter in the area of a front device narrow side approximately perpendicular to the mounting plane arranged, and the main contact point is in the range of the other front Narrow side, extending approximately perpendicular to the mounting plane, arranged.
Durch diese erfindungsgemäße Anordnung der Baugruppen und Elemente im Gehäuse des Installationsschaltgerätes wird eine bestmögliche Raumausnutzung unter Beachtung aller vorgeschriebenen thermischen und elektrischen Randbedingungen erreichbar, so dass insgesamt ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Baugruppen und Komponenten sehr kompakt und kostengünstig hergestellt werden kann.By this inventive arrangement of the modules and elements in the housing the service switching device will use the best possible space under consideration accessible to all prescribed thermal and electrical boundary conditions, so that a total of a generic service switching device with the inventive Arrangement of assemblies and components very compact and inexpensive can be produced.
Die einzelnen Baugruppen und Elemente können jeweils für sich oder im Wechselspiel miteinander noch vorteilhaft weitergebildet sein.The individual assemblies and elements can each individually or in interplay be further developed advantageous yet.
Die Zusatz-Löschkammer kann sehr klein ausgebildet werden, das sie im Normalfall nur den beim Schalten des normalen Laststromes eventuell entstehenden Lichtbogen aufnehmen muß.The additional extinguishing chamber can be made very small, they normally only the arc that may occur when switching the normal load current must take.
So kann vorteilhafterweise der Haupt-Thermobimetall-Auslöser ein Haupt-Thermobimetall-Element und einen Zusatzhebel umfassen, wobei aufgrund der magnetischen Wirkung des Haupt-Thermobimetallstromes eine Kraft so auf den Zusatzhebel wirkt, dass bei Überschreiten eines Schwellenwertes des Haupt-Thermobimetallstromes der Zusatzhebel über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle bleibend öffnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass bei Überschreiten des Schwellenwertes des Haupt-Thermobimetallstromes, etwa im Fall, dass ein "großer" Kurzschlussstrom von mehr als 6kA fließt, der Haupt-Thermobimetall-Auslöser sehr schnell, etwa im Bereich von 0,1s, über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle bleibend öffnet und den Kurzschlussstrom somit abschaltet. Ohne diesen Zusatzhebel würde der Haupt-Thermobimetall-Auslöser mit seiner charakteristischen thermischen Verzögerungszeit schalten, die nach heutigem Stand der Technik nicht schneller als etwa 1 bis 2s gemacht werden kann. Die Einführung des Zusatzhebels ermöglicht also ein wesentlich schnelleres Abschalten großer Kurzschlussströme durch den Haupt-Thermobimetall-Auslöser. Dadurch sinkt die Kurzschlussstrombelastung beim Abschalten der Hauptkontaktstelle, denn diese ist proportional zum Quadrat des Kurzschlussstromes, multipliziert mit der Zeit, in welcher der Kurzschlussstrom anliegt. Diese sehr geringe Kurzschlussstrombelastung ermöglicht es auch, die Zusatz-Löschkammer klein zu belassen. Insgesamt sinkt die Kurzschlussstrombelastung des Installationsschaltgerätes und dieses kann daher kompakter gebaut werden.Thus, advantageously, the main bimetallic trigger may be a main bimetallic element and an additional lever, wherein due to the magnetic effect of the main bimetallic current, a force acts on the additional lever such that when a threshold value of the main bimetallic current of the additional lever is exceeded permanently opening the main contact point via the switch lock. To this It is achieved that when the threshold value of the main bimetallic current is exceeded, in the case of a "large" short-circuit current of more than 6kA flows, the main bimetallic shutter very fast, about in the range of 0.1s, the main contact point remains open via the switch lock and the short-circuit current thus shuts off. Without this additional lever would be the main thermostatic bimetallic release with its characteristic thermal delay time switching According to the current state of the art can not be made faster than about 1 to 2s can. The introduction of the additional lever thus allows a much faster shutdown large short-circuit currents through the main thermostatic bimetal release. Thereby the short-circuit current load decreases when the main contact point is switched off, because this is proportional to the square of the short-circuit current multiplied by the Time in which the short-circuit current is applied. This very low short-circuit current load also makes it possible to leave the additional extinguishing chamber small. All in all the short-circuit current load of the service switching device decreases and this can therefore be built more compact.
Der Selektiv-Bimetall-Auslöser kann ein U-förmiges Thermo-Bimetall umfassen, dessen Verbiegung senkrecht zu der durch die beiden Schenkel des U-förmigen Thermo-Bimetalls festgelegten Bimetall-Ebene und senkrecht zur Befestigungsebene des Installationsschaltgerätes erfolgt. Dadurch wird eine kurze Bauweise des Selektiv-Bimetalls möglich, bei dennoch eine große Kraft aufgebracht werden kann. Denn die Teilkräfte jedes der beiden Schenkel des U-förmigen Bimetalls addieren sich. Auch diese kompakte Bauweise des Selektiv-Bimetall-Auslösers trägt zur kompakten Gesamtbauweise bei.The selective bimetallic actuator may comprise a U-shaped thermo-bimetal whose Bend perpendicular to the through the two legs of the U-shaped thermo-bimetal fixed bimetallic plane and perpendicular to the mounting plane of the service switching device he follows. This will make a short construction of the selective bimetal possible, nevertheless a large force can be applied. Because the partial forces each of the two legs of the U-shaped bimetal add up. Also this compact Construction of the selective bimetallic release contributes to the compact overall design at.
Vorteilhafterweise ist das Schaltschloss nahe der vorderen Frontseite angeordnet. Es kann dabei als vorgefertigtes Modul eingesetzt oder aus einzelnen, in das Gerätegehäuse eingesetzten Teilen aufgebaut sein. Der detaillierte Aufbau des schaltschlosses ist im übrigen nicht erfindungswesentlich. Mit einem von außen bedienbaren Handgriff kann über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle dauerhaft geöffnet und geschlossen werden.Advantageously, the switch lock is arranged near the front front side. It can be used as a prefabricated module or from individual, in the device housing be built up parts. The detailed structure of the switch lock is not essential to the invention, moreover. With a handle that can be operated from the outside The main contact point can be permanently opened and closed via the switch lock become.
Das Haupt-Thermobimetall-Element, das U-förmige Thermo-Bimetall und der Zusatzhebel können parallel zueinander und im Bereich einer vorderen Geräteschmalseite in etwa senkrecht zur Befestigungsebene angeordnet sein. Dadurch entsteht auch eine räumliche Nähe der drei auslösenden Elemente zu dem nahe der vorderen Frontseite angeordneten Schaltschloss.The main bimetallic element, the U-shaped thermo-bimetal and the additional lever can be parallel to each other and in the area of a front narrow device in be arranged approximately perpendicular to the mounting plane. This also creates a spatial proximity of the three triggering elements to the near the front front arranged switch lock.
Durch diese räumliche Nähe der drei auslösenden Elemente zueinander und zu dem Schaltschloss wird es möglich, alle drei auslösenden Elemente über einen gemeinsamen Auslöseschieber auf das Schaltschloss wirken zu lassen. Die dabei zu überwindenden Wege sind sehr kurz. Auch das ist ein Beitrag zu einer sehr kompakten Bauweise des Installationsschaltgerätes.Through this spatial proximity of the three triggering elements to each other and to the Switch lock makes it possible to use all three triggering elements over a common Release slide to act on the switch lock. The thereby to be overcome Paths are very short. This too is a contribution to a very compact design of the service switching device.
Die Zusatzlöschbleche können in Nuten in oder als vormontiertes Zusatzlöschblechpaket an der Gehäuseinnenwand gehalten sein. Ihre Fläche ist weniger als die Hälfte der Deionisierungsbleche.The additional quenching plates can be in grooves in or as a pre-assembled additional splitter plate package be held on the housing inner wall. Their area is less than half of Deionisierungsbleche.
Die Räume für die Deionisierungskammer und die Zusatzkammer können in einem, in etwa quaderförmigen Löschkammer-Modulkörper gebildet sein. Dieser ist mit seinen Breitseiten senkrecht zur Befestigungsebene des Installationsschaltgerätes orientiert und durch eine parallel zu den Breitseiten verlaufende Mitteltrennwand in einen Deionisierungs-Teilraum und einen Zusatz-Teilraum geteilt. Die Deionisierungsbleche befinden sich in dem Deionisierungs-Teilraum, und die Zusatz-Löschbleche befinden sich in dem Zusatz-Teilraum.The rooms for the Deionisierungskammer and the additional chamber can in a, in be formed about cuboid quenching chamber module body. This one is with his Broad sides oriented perpendicular to the mounting plane of the service switching device and by a parallel to the broad sides extending center partition into a Deionisierungs- subspace and shared an additional subspace. The Deionisierungsbleche are located located in the deionization subspace, and the additional quenching plates are located in the additional subspace.
Da die Zusatzlöschbleche sehr klein gestaltet werden können, wie oben beschrieben wurde, wird es möglich, diese neben die Deionisierungskammer in den gemeinsamen Löschkammer-Modulkörper zu setzen. Dadurch wird Platz gespart und eine sehr kompakte Bauweise möglich, die durch die erwähnte Modulbauweise auch kostengünstig fertigbar ist.Since the additional quenching plates can be made very small, as described above became, it becomes possible, this beside the Deionisierungskammer in the common To set the extinguishing chamber module body. This saves space and is very compact Construction possible, which also cost by the aforementioned modular design is manufacturable.
Weiterhin können der Deionisierungs-Teilraum und der Zusatz-Teilraum Abgas-Kanäle nach außen aufweisen. Diese sind zwischen der Rückseite der Deionisierungsbleche bzw. der Zusatz-Löschbleche und der dem Nebenkontakt abgewandten hinteren Schmalseite des Gerätes durch parallel zur Befestigungsebene verlaufende Stege an der Mitteltrennwand des Löschkammer-Modulkörpers gebildet. Die Abgaskanäle unterstützen einen schnellen Druckabbau in der Deionisierungskammer, indem sie Verwirbelungen verhindern. Furthermore, the deionization subspace and the additional subspace exhaust channels to the outside. These are between the back of the Deionisierungsbleche or the additional quenching plates and the secondary contact remote from the rear Narrow side of the device by running parallel to the mounting level webs formed the center partition wall of the quenching chamber module body. Support the exhaust ducts a rapid pressure reduction in the Deionisierungskammer by vortexing prevent.
Eine weitere strömungstechnische Optimierung kann durch in die Abgaskanäle eingesetzte, senkrecht zur Befestigungsebene orientierte, eine Anzahl kleinerer Löcher aufweisende Lochblenden erreicht werden. Die solcherart optimierte Strömungsführung trägt nicht unwesentlich zu einer kompakten Bauweise des Gesamtgerätes bei.A further fluidic optimization can be achieved by inserting into the exhaust ducts, oriented perpendicular to the mounting plane, having a number of smaller holes Pinholes can be achieved. The thus optimized flow guidance contributes not insignificantly to a compact design of the overall device.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments and improvements of the invention and others Advantages can be found in the further subclaims.
Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Reference to the drawings, in which an embodiment of the invention shown is, should the invention and further advantageous embodiments and improvements The invention will be explained and described in more detail.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes
- Fig. 2
- eine schematische Einsicht in ein Installationsschaltgerät, bei dem das Schaltschema nach Fig. 1 verwirklicht ist,
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht des Löschkammer-Aufbaus, gesehen in einer schematischen Schnittansicht auf die Schmalseite an der Eingangsklemme, und
- Fig. 4
- eine schematische Ansicht der Bimetall-Anordnung, gesehen in Richtung der Geräteschmalseite.
- Fig. 1
- a circuit diagram of a service switching device according to the invention
- Fig. 2
- a schematic view of an installation switching device, in which the circuit diagram of FIG. 1 is realized,
- Fig. 3
- a schematic view of the quenching chamber structure, seen in a schematic sectional view on the narrow side at the input terminal, and
- Fig. 4
- a schematic view of the bimetal arrangement, seen in the direction of the device narrow side.
Die Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für einen erfindungsgemäßen Selektivschutzschalter.
In einem Hauptstrompfad zwischen einer Eingangsklemme 1 und einer
Ausgangsklemme 6 befindet sich eine Hauptkontaktstelle 2, gebildet aus einem festen
und einem auf einem Hauptkontakthebelarm angebrachten beweglichen Hauptkontaktstück,
mit einer dieser zugeordneten Zusatz-Löschkammer 7 mit Zusatzlöschblechen 8,
sowie eine Nebenkontaktstelle 4, gebildet aus einem festen und einem auf einem Nebenkontakthebelarm
angebrachten beweglichen Nebenkontaktstück, mit einer dieser
zugeordneten Deionisierungskammer 9 mit Deionisierungsblechen 10. Beide sind in
Reihe geschaltet.Fig. 1 shows a circuit arrangement for a selective circuit breaker according to the invention.
In a main current path between an input terminal 1 and a
Output terminal 6 is a
Ebenfalls im Hauptstrompfad und in Reihe zu den beiden Kontaktstellen 2, 4 geschaltet,
befindet sich ein Haupt-Thermobimetall-Auslöser 3, der auf den Auslösehebel 36
eines Schaltschlosses 20 wirkt, sowie ein magnetischer Schlaganker 5, der die Nebenkontaktstelle
4 öffnen kann.Also in the main current path and connected in series to the two
Anstelle eines Haupt-Thermobimetall-Auslösers könnte auch ein Haupt-Formgedächtnislegierungs-Auslöser eingesetzt sein. Insgesamt sind im Sinne der Erfindung die Begriffe "Bimetall-Auslöser" und "Thermobimetall-Element" in jeder auftretenden Wortverbindung als synonym zu "Thermischem Auslöser" und "Thermischem Auslöseelement" zu lesen, so dass damit auch Auslöser und Auslöse-Elemente erfasst sind, die beispielsweise Formgedächtnislegierungen umfassen.Instead of a main thermostatic bimetal actuator, a main shape memory alloy actuator could also be used be used. Overall, the terms are within the meaning of the invention "Bimetallic release" and "bimetallic element" in each occurring word connection as synonymous with "thermal release" and "thermal release element" to read, so that also triggers and trigger elements are recorded, for example Shape memory alloys include.
Bei dem Haupt-Thermobimetall-Auslöser 3 ist ein Zusatzhebel 11 angeordnet, der über
eine Wirklinie 17 ebenfalls auf den Auslösehebel 36 des Schaltschlosses 20 wirkt (siehe
Fig. 2)In the main
Der magnetische Schlaganker 5 ist über die Wirklinie 14 mit der Nebenkontaktstelle 4
verbunden. Er bringt sie in Offenstellung, wenn er von einem Kurzschlussstrom durchflossen
wird.The magnetic impact armature 5 is via the line of
Parallel zu der Nebenkontaktstelle 4 ist ein Parallelstrompfad geschaltet, in dem ein
Widerstandskörper 13 angeordnet ist. Elektrisch in Reihe zu dem Widerstandskörper
13 geschaltet befindet sich in dem Parallelstrompfad ein Selektivthermobimetall 12,
welches ebenfalls auf das Schaltschloss 20 wirkt.Parallel to the
Das Schaltschloss 20 ist über die Wirklinie 18 mit der Hauptkontaktstelle 2 verbunden.
Die Wirklinien der Thermobimetalle 3, 12 auf das Schaltschloss 20 sind mit den Bezugsziffern
16 und 15 bezeichnet.The
Wenn der Schalter gemäß Fig. 1 einen Kurzschluss in einem nachgeschalteten Stromkreis
abschalten soll, dann wird über den magnetischen Schlaganker 5 zunächst die
Nebenkontaktstelle 4geöffnet, und zwar über die Wirklinie 14. Der dabei entstehende
Lichtbogen wird in der Deionisierungskammer 9 gelöscht. Dabei wird dann der Strom in
den Parallelstrompfad kommutiert und durch den Widerstandskörper 13 begrenzt, wobei
die Hauptkontaktstelle 2 noch geschlossen ist. Der durch den Widerstand 13 begrenzte
Strom durchfließt die Spule des magnetischen Schlagankers 5 und dieser hält
damit die Nebenkontaktstelle 4 offen. If the switch of FIG. 1 a short circuit in a downstream circuit
should turn off, then the magnetic impact armature 5, the first
Nebenkontaktstelle 4geöffnet, via the
Solange der Kurzschlussstrom nicht abgeschaltet wird, erwärmt sich das SelektivThermobimetall
12 und schaltet nach Ablauf seiner Verzögerungszeit auf diese Weise
schließlich die Hauptkontaktstelle 2 bleibend ab, wodurch dann der Stromfluss in der
von dem Selektivschutzschalter geschützten Leitung vollständig unterbrochen ist.As long as the short-circuit current is not switched off, the selective bimetal warms up
12 and switches at the end of its delay time in this way
Finally, the
Wenn nun in einem nachgeordneten Leitungsschutzschalter der Kurzschluss abgeschaltet
wird, bevor die Verzögerungszeit des Selektivthermobimetalls 12 abgelaufen
ist, dann sinkt der Stromfluss durch den magnetischen Schlaganker 5 wieder unter die
Auslöseschwelle und die Nebenkontaktstelle 4 schließt.If the short circuit is now switched off in a downstream circuit breaker
is before the delay time of the
Steigt der Kurzschlussstrom über einen festgelegten Schwellenwert an, beispielsweise
über 6 kA, was einen "großen" Kurzschlussstrom bedeutet, wie er in der Regel nur vor
einem nachgeschalteten Leitungsschutzschalter auftreten kann, so wird durch das aufgrund
des Stromflusses im Haupt-Thermobimetall-Auslöser 3 entstehende Magnetfeld
der Zusatzhebel 11 zu dem Haupt-Thermobimetall-Element 72 hin angezogen. Der Zusatzhebel
11 löst dann über den Auslöseschieber 38 und den Auslösehebel 36 das
Schaltwerk 20 bleibend aus, wodurch die Hauptkontaktstelle 2 bleibend geöffnet und
der Kurzschlussstrom abgeschaltet wird. Die Abschaltung durch den Zusatzhebel 11
geschieht sofort und verzögerungsfrei, da der Zusatzhebel 11 eine kleine Massenträgheit
aufweist. Die Abschaltung durch den Zusatzhebel 11 geschieht deutlich schneller
als durch das Haupt-Thermobimetall-Element 72. Dadurch fließt der "große" Kurzschlussstrom
von über 6 kA nur für eine sehr kurze Zeit durch den Selektivkreis, entsprechend
gering ist auch die thermischen Belastung des Selektivkreises und die Belastung
der Hauptkontaktstelle 2. Zum Löschen eines an der Haupt-Kontaktstelle 2 entstehenden
Lichtbogens reichen dann die kleinen Zusatzlöschbleche 8 aus.If the short-circuit current rises above a defined threshold, for example
over 6 kA, which means a "large" short-circuit current, as he usually only before
a downstream circuit breaker can occur, so is due to the
the current flow in the main
Fig. 2 zeigt eine schematische Einsicht in ein Installationsschaltgerät, bei dem das Schaltschema nach Fig. 1 verwirklicht ist.Fig. 2 shows a schematic view of an installation switching device in which the Schematic of Fig. 1 is realized.
Das Gerätegehäuse weist eine T-Form auf, mit einer vorderen Frontseite 132, zwei hinteren
Frontseiten 134, 136, zwei vorderen und zwei hinteren Schmalseiten 138, 140,
142, 144 sowie einer eine Befestigungsebene 146 festlegende Befestigungsseite.The device housing has a T-shape, with a
An der Befestigungsseite ist eine Schnellbefestigung zum Aufschnappen des elektrischen
Installationsschaltgerätes auf eine Hutprofiltragschiene 180 angebracht, mit einer
Ausnehmung 160 an der Befestigungsseite des Installationsschaltgerätes, die eine feste
Nase 162 aufweist, und mit einem in der Befestigungslage federnd in die Ausnehmung
160 gedrückten und dabei über die hintere Geräteschmalseite 144 hinausragenden
Schieber 170, der in aufgerastetem Zustand mit einer beweglichen Nase 172 hinter
eine Längskante der Hutprofiltragschiene greiftOn the mounting side is a snap fastener for snapping the electrical
Installation switching device mounted on a
Der Hauptkontaktstelle 2 ist eine neben der Deionisierungskammer 9 angeordnete Zusatzlöschkammer
7 mit Zusatzlöschblechen 8 (siehe Fig. 3) zugeordnet.The
Die Deionisierungskammer 9 mit der Zusatzlöschkammer 7, die Nebenkontaktstelle 4
und das Schlagankersystem 5 sind etwa in einer Reihe im Bereich der Befestigungsebene
146 angeordnet. Der Haupt-Thermobimetall-Auslöser 3 ist im Bereich einer vorderen
Geräteschmalseite 138 in etwa senkrecht zur Befestigungsebene 146 angeordnet
ist. Die Hauptkontaktstelle 2 ist im Bereich der anderen vorderen Schmalseite 140,
in etwa senkrecht zur Befestigungsebene 146 verlaufend, angeordnet.The
Der Haupt-Thermobimetall-Auslöser 3 umfasst ein Haupt-Thermobimetall-Element 72
(siehe auch Fig. 4) und einen Zusatzhebel 11. Aufgrund der magnetischen Wirkung
des Haupt-Thermobimetallstromes wirkt eine Kraft so auf den Zusatzhebel 11, dass bei
Überschreiten eines Schwellenwertes des Haupt-Thermobimetallstromes der Zusatzhebel
11 an das Haupt-Thermobimetall-Element 72 angezogen wird, so dass ein am
freien Ende des Zusatzhebels 11 angeformter Fortsatz 11a auf einen Auslöseschieber
38 wirkt, bevor noch das Haupt-Thermobimetall-Element 72 den Auslöseschieber 38
erreicht. Der Auslöseschieber 38 verschiebt sich bei Betätigung in Richtung auf die
vordere Schmalseite 138 hin und bewegt dabei mittels eines an ihm angeformten Fortsatzes
34 den Auslösehebel 36 des Schaltschlosses 20, so dass das Schaltschloss 20
die Hauptkontaktstelle 2 bleibend öffnet.The main
Der Zusatzhebel 11 ist dabei nahe der Fixierungsstelle 76 des Haupt-Thermobimetall-Elementes
72 an diesem schwenkbar gelagert ist. Die Fixierungsstelle 76 ist mit dem
Gehäuse des Schlagankersystems 5 verbunden.The
Der Selektiv-Bimetall-Auslöser 12 umfasst ein U-förmiges Thermo-Bimetall 74 (siehe
Fig. 4), dessen Verbiegung senkrecht zu der durch die beiden Schenkel 78, 80 des U-förmigen
Thermo-Bimetalls 18 festgelegten Bimetall-Ebene und senkrecht zur Befestigungsebene
146 erfolgt.Selective
Das Haupt-Thermobimetall-Element 72, das U-förmige Thermo-Bimetall 74 und der
Zusatzhebel 11 sind parallel zueinander und im Bereich der vorderen Geräteschmalseite
138 in etwa senkrecht zur Befestigungsebene 146 angeordnet. In Fig. 2 ist das U-förmige
Thermobimetall 74 durch das Haupt-Thermobimetall 72 verdeckt, in Fig. 4 ist
die gegenseitige Anordnung in Blickrichtung senkrecht zur vorderen Schmalseite 138
deutlicher zu sehen.The main
In Fig. 4 wird auch deutlich, dass das Haupt-Thermobimetall-Element 72, das U-förmige
Thermo-Bimetall 74 und der Zusatzhebel 11 auf den parallel zur Befestigungsebene
146 verlaufenden Auslöseschieber 38 einwirken.In Fig. 4 it is also clear that the main
Der Auslöseschieber 38 ist, wie auch das Schaltschloss 20, nahe der vorderen Frontseite
132 angeordnet.The
Mit einem von außen bedienbaren Handgriff 22 kann über das Schaltschloss 20 die
Hauptkontaktstelle 2 dauerhaft geöffnet und geschlossen werden.With an externally
Durch den Auslöseschieber 38 wird das Schaltschloss von einem Verklinkungs- in einen
Entklinkungszustand gebracht.By the
Im Inneren des Installationsschaltgerätes ist an der vorderen Frontseite 132 eine Auslösehebel-Stellvorrichtung
50 in Form eines zylindrischen Körpers mit einem exzentrisch
zur Mittelachse 51 angebrachten Fortsatz 53 angeordnet, die von außerhalb des
Installationsschaltgerätes so zwischen einer Einschalt- und einer Ausschaltposition verstellbar
ist, dass in der Ausschaltposition der Auslöseschieber 38 den Auslösehebel 36
in Entklinkungsstellung hält. Fig. 2 zeigt diese Ausschaltposition. Der Auslöseschieber
38 ist durch die Blockierung seines Fortsatzes 32 durch den Fortsatz 53 des zylindrischen
Körpers 50 gehindert, in Richtung der vorderen Schmalseite 140 zu gleiten,
wodurch dann der Fortsatz 34 am Auslöseschieber 38 den Auslösehebel 36 des
Schaltschlosses 20 freigeben würde.Inside the service switching device is on the front front side 132 a
Fig 3 zeigt schematisch eine Ansicht der Löschkammeranordnung von Deionisierungskammer
10 und Zusatzkammer 7, gesehen aus Richtung der hinteren Schmalseite
144. Die Zusatzlöschbleche 8 sind in durch Stege 148 gebildete Nuten 150 in der
Gehäuseinnenwand gehalten.FIG. 3 shows schematically a view of the quenching chamber arrangement of the deionization chamber
10 and
Jedes der die Zusatzlöschbleche 8 weist eine weniger als halb so große Fläche auf wie
die Deionisierungsbleche 10.Each of the
Die Deionisierungskammer 9 ist durch eine Wand aus Isolierstoff von der Zusatzkammer
7 getrennt.The
Die Räume für die Deionisierungskammer 9 und die Zusatzkammer 7 sind in einem, in
etwa quaderförmigen, mit seinen Breitseiten senkrecht zur Befestigungsebene orientierten,
durch eine parallel zu den Breitseiten verlaufende Mitteltrennwand 102 in einen
Deionisierungs-Teilraum 104 und einen Zusatz-Teilraum 106 geteilten Löschkammer-Modulkörper
100 gebildet. Die Deionisierungsbleche 10, als Löschblechpaket vorgefertigt,
befinden sich in dem Deionisierungs-Teilraum 104, und die Zusatz-Löschbleche 8
befinden sich in dem Zusatz-Teilraum 106.The spaces for the Deionisierungskammer 9 and the
Der Deionisierungs-Teilraum 104 und der Zusatz-Teilraum 106 weisen zwischen der
Rückseite der Deionisierungsbleche 10 bzw. der Zusatz-Löschbleche 8 und der dem
Nebenkontakt abgewandten hinteren Schmalseite 144 des Gerätes durch parallel zur
Befestigungsebene 146 verlaufende Stege 152 an der Mitteltrennwand 102 in zur hinteren
Geräteschmalseite 144 hin offene Abgaskanäle 154 auf.The
In die Abgaskanäle 154 sind senkrecht zur Befestigungsebene 146 orientierte, eine
Anzahl kleinerer Löcher aufweisende Lochblenden 156 eingesetzt, so dass die Abgaskanäle
154 zur Außenwelt hin strömungstechnisch optimiert abgetrennt sind.Into the
Der Selektivwiderstand 13 ist als keramischer Widerstandskörper ausgebildet. Er ist in
dem Raum zwischen der Nebenkontaktstelle 4, dem Schaltwerk 20, dem Haupt-Thermobimetall-Element
72 und der Hauptkontaktstelle 4 angeordnet.The
Die Anschlussklemmen 1 und 2 sind in Fig. 2 nur schematisch angedeutet. Sie sind in
einer im Übrigen bekannten Art und Weise realisiert.The
An der vorderen Frontseite ist weiterhin eine Schaltstellungsanzeige angebracht. Sie
umfasst eine Öffnung 40 in der vorderen Frontseite und eine dahinter im Geräteinneren
geführte, verschieblich angebrachte Platte 42 mit zwei farblich unterschiedlich markierten
Bereichen 44, 46. Ein Anzeigehebel 48 des Schaltschlosses ist mit der Platte 42 so
verbunden, dass er je nach Schaltzustand des Schaltschlosses entweder den einen
oder den anderen farblich markierten Bereich 44, 46 vor die Öffnung 40 schiebt, so
dass die Schaltstellung von außen sichtbar ist. Die Öffnung kann von einem Sichtfenster
abgedeckt sein.On the front front is still a switch position indicator attached. she
includes an
Claims (21)
dadurch gekennzeichnet,
characterized
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