EP1715500B1 - Hilfsschalter für einen Niederspannungsverteiler - Google Patents

Hilfsschalter für einen Niederspannungsverteiler Download PDF

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EP1715500B1
EP1715500B1 EP05405302A EP05405302A EP1715500B1 EP 1715500 B1 EP1715500 B1 EP 1715500B1 EP 05405302 A EP05405302 A EP 05405302A EP 05405302 A EP05405302 A EP 05405302A EP 1715500 B1 EP1715500 B1 EP 1715500B1
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EP
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contact
housing
auxiliary switch
auxiliary
switch according
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Markus Herzog
Adelbert Schalk
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ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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    • H01H1/24—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting
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    • H01H71/462—Automatic release mechanisms with or without manual release having means for operating auxiliary contacts additional to the main contacts housed in a separate casing, juxtaposed to and having the same general contour as the main casing
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections
    • H01H2071/086—Low power connections for auxiliary switches, e.g. shunt trip

Definitions

  • the present invention relates to an auxiliary switch according to the preamble of claim 1.
  • Such an auxiliary switch is to a circuit breaker, in particular a line or a residual current circuit breaker, grown.
  • triggers of the auxiliary switch are mechanically coupled to the circuit breaker.
  • the coupling can be done in two ways. If the auxiliary switch is to be used as an auxiliary contact, then it is coupled to the circuit breaker in such a way that it operates analogously to the switching point of the circuit breaker. If, on the other hand, it is intended to act as a signal contact, it is coupled in such a way that it operates only when it is triggered electrically, for example due to a short circuit, overcurrent or residual current.
  • the protective and auxiliary switch comprehensive assembly is plugged into a low-voltage distributor, are held in the main and auxiliary busbars of the system on a socket.
  • the auxiliary switch contacts at least one of the auxiliary busbars by means of a contact device guided through its housing.
  • auxiliary switch of the type mentioned in the introduction is described in the technical catalog smiss-line S "Innovation with system - Protection devices with plug-in technology" from ABB Sau AG, Normelec / CMC Components PO Box CH-8048 Zurich / Switzerland.
  • This auxiliary switch is intended for mounting on a circuit breaker for a built-up as a socket system low-voltage distribution and contains a box-shaped housing.
  • the housing accommodates two switching points which can be used as auxiliary or signal contacts, of which one as an opener and the other can be designed as a make, as well as acting on the switching points and mechanically coupled to the circuit breaker actuator.
  • At least one of the switching points is part of a signal circuit indicating whether the circuit breaker is open or closed (using the auxiliary switch as an auxiliary contact) or if the circuit breaker has tripped due to electrical conditions (use of the auxiliary switch as a signal contact).
  • the signal circuit is fed by a held in the socket auxiliary busbar, which is contacted after installation of the auxiliary switch with a guided through the wall of the housing plug contact of the auxiliary switch.
  • a current signal formed by the position of the switching point is fed via a current feedthrough designed as a screw connection to an alarm point provided outside the switch housing.
  • the object is to provide an auxiliary switch of the type mentioned, which can be easily installed in a low-voltage distribution with a socket and, if necessary, again conveniently removed from the distributor.
  • the contact device comprises a parallel to two side surfaces of its housing aligned and biasing force acted upon contact plate, which is slidably mounted in the housing and arranged outside the housing first contact bearing surface for contacting a held on the socket of the low-voltage distributor auxiliary power rail.
  • Such an auxiliary switch can be installed very easily and without much effort in the low-voltage distributor and removed from this very easily again. This is mainly because the contact plate is slidably held over a relatively large distance. In contrast to a contact arrangement with a plug contact so relatively large and uneven acting forces when installing and removing the auxiliary switch from the low-voltage distributor avoided. A sufficient for the function as an auxiliary switch electrical contact is ensured by rest of the contact plate on the auxiliary busbar. Therefore, the auxiliary switch can be installed quickly and reliably in the manifold even by rather inexperienced assembly personnel without any adjustment.
  • the edge of the contact plate is formed by two aligned in the direction of thrust guide edges and two adjacent to each of the two leading edges and held in the direction of thrust spaced apart connecting portions, and is arranged in a first connecting portion, the aforementioned first contact pad and in the second connecting portion of the Housing received second contact bearing surface which is supported on a contact point electrically connected to the switching point contact pad.
  • a spring supported on the contact rocker and fixedly mounted in the housing is advantageously provided.
  • this spring contact force is generated at two contact points, namely between contact plate and auxiliary busbar and between contact plate and contact rocker.
  • an opening for receiving a securing element is formed in the contact plate.
  • a finger grip is formed in a section of the contact plate located outside the housing.
  • the contact device has a second contact plate which can be acted upon by biasing force and which contacts a second auxiliary busbar of the low-voltage distributor which is at a distance from the auxiliary busbar provided and analog is formed and arranged to the first contact plate, but rotated relative to this plate by 180 ° to the thrust direction and is displaced in the housing displaced about an aligned perpendicular to the plate plane insulating distance.
  • This auxiliary switch can be easily contacted with two auxiliary busbars.
  • auxiliary switches which are assigned to a plurality of circuit breaker, are interconnected to form a single signal circuit and in the circuit thus formed, the failure of one of the circuit breakers are detected (collective alarm). Due to the asymmetrical design only a single plate type is required for both contact plates.
  • the contact device has an insulating body held in the housing with a partition wall arranged between the two contact plates.
  • This insulating body can be easily installed in the switch housing and performs holding function.
  • the partition wall isolates the contact plates, which can be guided to different electrical potentials, from one another.
  • the contact device can be very easily fixed in the switch housing when the insulator contains a fixed in the housing border. This border also ensures the isolation distances in the auxiliary switch, holds and secures in particular flexibly formed power connections of the signal circuits and causes the leadership of the two contact plates in the thrust direction.
  • a simple assembly and disassembly of the power connections and the contact plates is made possible in that the border has two passages on both sides of the partition, of which in the first one of the two contact plates and in the second a current connection between this contact plate and the first or second signal circuit associated switching point is performed.
  • a spring which can be elastically deformed perpendicularly to the partition wall is arranged on each of the two sides of the partition wall, then the two contact plates are secured against falling out in a simple manner.
  • a shaping cooperating with an opening of the associated contact plate as a securing element is provided on the spring.
  • the partition, the border and the springs are part of the insulating material.
  • auxiliary switch 10 is shown.
  • the auxiliary switch 10 is installed in a low-voltage distributor and contacts two perpendicular to the drawing plane aligned auxiliary busbars LA and LB.
  • the switch includes a substantially box-shaped housing 20 made of a polymeric insulating material. This housing is formed in two parts and has two housing halves, of which the viewer facing the housing half has been removed. On two parallel to the plane of the drawing aligned, broad side surfaces of the auxiliary switch can by means of connecting means 21, 22 (below or above the plane of the drawing lying) circuit breaker or another auxiliary switch are attached.
  • the auxiliary switch 10 has a controllable by the circuit breaker actuator 30.
  • the device 30 comprises with the circuit breaker mechanically coupled triggers 31, 32 and one of the triggers entklinkbares and a contact carrier 35 holding latching mechanism 33, a manually operable lever system 34 and optionally a non-designated test button.
  • Two movable contact pieces 41 A and 41 B are fixed to the contact carrier 35, which cooperate with two fixed contact pieces 42A and 43A or 42B and 43B to form a switching point 40A and 40B, respectively.
  • the two switching points 40A and 40B are coupled together via the contact carrier 35 such that either (as in FIG Fig.1 shown), the switching point 40A is opened and the switching point 40B is closed or the switching point 40A is closed and the switching point 40B is opened.
  • the switching piece 42A and 43A of the switching point 40A is connected via a bracket 51 A with a guided through the housing 20 power connector 50A or via a non-designated power connection with a likewise guided through the housing 20 power connector 52A of the auxiliary switch 10 electrically conductive.
  • the bracket 51 A, a strand 61 A is fixed, which establishes a power connection to a contact rocker 62 A also guided through the housing 20 contact device 60.
  • the contact rocker 62A is on an upward pointing and arranged inside the housing 20 contact surface 71 A of a contact plate 70 A of the contact device 60 is supported.
  • a downwardly facing contact surface 72A of the contact plate 70A located outside the housing 20 is supported on the auxiliary busbar LA.
  • the support force is applied by a spring 63A.
  • the contact plate 70A is aligned parallel to the two wide side surfaces of the housing 20 and slidably mounted in the housing 20 under the action of the spring 63A with biasing force.
  • the contact plate 70A is bounded by two thrust direction defining guide edges 74 and 75.
  • An insulator body 80 inserted into the housing 20 supports the contact plate 70A, the contact rocker 62A, the spring 63A and the strand 61A.
  • the switching piece 42B and 43B of the switching point 40B is electrically conductive via a bracket 51 B with a guided through the housing 20 power connector 50B or via a non-designated power connection with a likewise guided through the housing 20 power connector 52B of the auxiliary switch 10 connected and is fixed to the bracket 51 B a strand 61 B, which is a power connection to one of the Fig.1 not visible further contact rocker of the contact device 60 produces.
  • the unobservable contact rocker covered by the insulating body 80 is supported on a contact surface 70B of the contact device 60 facing upwards and arranged inside the housing 20, corresponding to the contact rocker 62A.
  • a downwardly facing contact surface 72B of the contact plate 70B located outside the housing 20 is supported on the auxiliary busbar LB.
  • the contact plate 70B is analogous to the first contact plate 70A formed and arranged, but rotated relative to this plate by 180 ° to the thrust direction and displaced about an aligned perpendicular to the plate plane insulating distance in the housing 20.
  • the contact surface 72A is arranged asymmetrically with respect to the guide edges 74, 75. Therefore, the two contact surfaces 72A and 72B are offset from each other in the horizontal direction. By a suitable choice of the asymmetry, it is easy to achieve a distance between the two contact surfaces which corresponds to the spacing of the two auxiliary busbars LA and LB.
  • the auxiliary busbar LA feeds via the contact plate 70A a signal circuit containing the switching point 40A.
  • the auxiliary busbar LB feeds a signal circuit containing the switching point 40B via the contact plate 70B.
  • the power terminals 50A and 50B are dispensable when the auxiliary switch is installed in a low-voltage distributor in which the auxiliary bus bars LA and LB are held on a socket. When installing the auxiliary switch in a low-voltage distribution with a mounting rail, however, enable the power terminals 50A and 50B and additional connecting means the power supply through the rails LA and LB.
  • the insulating body 80 has a separating wall 81 arranged between the two contact plates 70A, 70B and a border 82 which fixes the insulating body 80 to retaining naps 23 of the housing 20.
  • the border 82 is arranged mirror-symmetrically on both sides of the dividing wall 81 and has two passages on each side of the dividing wall, of which only the passages 83 and 84 arranged above the dividing wall can be seen.
  • the contact plate 70A is guided through the passage 84, however, the the current connection between the contact plate 70A and the switching point 40A producing strand 61A.
  • the contact plate 70 B and the strand 61 B are guided through the unseen passages of the border 82.
  • Fig.2 are also two arranged above the partition wall 81 and guided to the border 82 lugs 85 which serve to support and guide the contact force generating spring 63A.
  • Finger parts 73A and 73B are provided on the parts of the contact plates 70A and 70B guided out of the housing 20, respectively.
  • FIGS. 3 and 4 From the FIGS. 3 and 4 it can be seen that two webs 86A and 86B aligned in the thrust direction of the contact plates 70A and 70B, respectively, and a spring 87A or 87B located between the two webs are arranged on both sides of the partition 81.
  • the springs are elastically deformable perpendicular to the dividing wall 81 and each have a recess 88A or 88B guided into a central opening 76A or 76B of the contact plate 70A or 70B.
  • Out Figure 3 are also from the FIGS. 1 and 2 not apparent, the contact plate 70 B associated parts, namely the spring 63 B and the contact rocker 62 B, to recognize.
  • the insulating body 80 is inserted into the housing 20 such that it is held with the border 82 on the holding nub 23 in the housing 20.
  • the strand 61 B and the associated not apparent contact bar and also not visible spring are here introduced into the insulating body 80.
  • the spring 63 A, the strand 61 A and the contact rocker 62 A are inserted into the insulating body 80 and the housing 20 by placing the from FIGS. 1 and 2 not visible housing half closed.
  • the contact plates 70A and 70B can now be inserted from below into the housing.
  • the springs 87A and 87B are elastically deformed toward the partition wall 81.
  • the formations 88A and 88B reach the openings 76A and 76B, the springs relax and thus secure the contact plates from falling out.
  • the auxiliary switch Before installation in the low-voltage distributor, the auxiliary switch by means of the fastening elements 21, 22 attached to the circuit breaker.
  • the assembly thus formed is placed on the socket holding the auxiliary busbars LA and LA.
  • the assembly is around the in Fig.1 swung left lower housing edge of the switch housing.
  • the contact plates 70A and 70B thereby hit the surfaces 72A and 72B at the two Auxiliary busbars LA and LB on.
  • the resting on the webs 86A and 86B contact plates 70A and 70 B are now against the force of the springs 63A and 63B in the insulating body 80 as long moved up until the assembly is mechanically fixed in the base.
  • switch points 40A and 40B are formed, without any wiring work, two signal circuits comprising switch points 40A and 40B, respectively, in which defined current transitions from auxiliary busbars LA and LB to contact plates 70A and 70B and from contact plates to contact paddles 62A and 62B, respectively, through one of the pre-stressed ones Springs 63A and 63B certain contact force is ensured.
  • the contact device 60 is arranged relatively close to the pivot axis. Therefore, a relatively large swivel angle is necessary to ensure a secure contacting of the auxiliary busbars.
  • the large tilt angle can be easily absorbed by the two contact plates 70A and 70B, since the contact plates are slidably held over a relatively large distance (leading edges 74 and 75).
  • a contact arrangement with a plug contact however, occur relatively large and non-uniform forces, which considerably complicate the mating process and may possibly result in improper installation to damage the auxiliary switch.
  • auxiliary busbars LA or LB If only one signal circuit fed by one of the auxiliary busbars LA or LB is required, this can easily be achieved by removing one of the two contact plates.
  • the plate to be removed, for example 70B, is manually fixed after removal of the assembly from the socket on the finger grip 73B and pulled out of the housing 20 against the holding force of the spring 87B.
  • auxiliary busbar for example LA
  • auxiliary busbar LB detects the signal emitted by the switching point 40A and is fed into the auxiliary busbar LB, as is desired in the collective alarm function, the two become otherwise each acting as a signal output current terminals 52A and 52B electrically connected to each other and the switching point 40B bridged.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein solcher Hilfsschalter wird an einen Schutzschalter, insbesondere einen Leitungs- oder einen Fehlerstrom-Schutzschalter, angebaut. Hierbei werden Auslöser des Hilfsschalter mechanisch mit dem Schutzschalter gekoppelt. Die Kopplung kann auf zwei Wegen erfolgen. Soll der Hilfsschalter als Hilfskontakt eingesetzt werden, so ist er mit dem Schutzschalter derart gekoppelt, dass er analog zur Schaltstelle des Schutzschalters arbeitet. Soll er hingegen als Signalkontakt wirken, so ist er derart gekoppelt, dass er nur bei elektrischer Auslösung, etwa infolge Kurzschluss, Überstrom oder Fehlerstrom, arbeitet. Die Schutz- und Hilfsschalter umfassende Baugruppe wird in einen Niederspannungsverteiler eingesteckt, in dem Haupt- und Hilfsstromschienen der Anlage auf einem Stecksockel gehalten sind. Hierbei kontaktiert der Hilfsschalter mindestens eine der Hilfsstromschienen mit Hilfe einer durch sein Gehäuse geführten Kontakteinrichtung.
    • STAND DER TECHNIK
  • Ein Hilfsschalter der eingangs genannten Art ist beschrieben im Technischen Katalog smiss-line S "Innovation mit System - Schutzgeräte mit Stecktechnik" der Fa. ABB Schweiz AG, Normelec/CMC Components Postfach CH-8048 Zürich/Schweiz. Dieser Hilfsschalter ist zum Anbau an einen Schutzschalter für einen nach als Stecksockelsystem aufgebauten Niederspannungsverteiler vorgesehen und enthält ein kastenförmiges Gehäuse. Das Gehäuse nimmt zwei als Hilfs- oder Signalkontakte verwendbare Schaltstellen auf, von denen die eine als Öffner und die andere als Schliesser ausgebildet sein kann, sowie eine auf die Schaltstellen wirkende und mit dem Schutzschalter mechanisch koppelbare Betätigungsvorrichtung. Nach Einbau in den Niederspannungsverteiler ist mindestens eine der Schaltstellen Teil eines Signalstromkreises, welcher anzeigt, ob die Schaltstelle des Schutzschalters geöffnet oder geschlossen ist (Verwendung des Hilfsschalters als Hilfskontakt) oder ob der Schutzschalter aufgrund elektrischer Bedingungen ausgelöst hat (Verwendung des Hilfsschalters als Signalkontakt). Der Signalstromkreis wird gespeist durch eine im Stecksockel gehaltene Hilfsstromschiene, die nach dem Einbau des Hilfsschalters mit einem durch die Wand des Gehäuses geführten Steckkontakt des Hilfsschalters kontaktiert ist. Ein durch Stellung der Schaltstelle gebildetes Stromsignal wird über eine als Schraubanschluss ausgeführte Stromdurchführung an eine ausserhalb des Schaltergehäuses vorgesehene Meldestelle geführt.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hilfsschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher leicht in einen Niederspannungsverteiler mit einem Stecksockel eingebaut und bei Bedarf wieder bequem aus dem Verteiler ausgebaut werden kann.
  • Beim Hilfsschalter nach der Erfindung enthält die Kontaktvorrichtung anstelle eines Steckkontakts eine parallel zu zwei Seitenflächen seines Gehäuses ausgerichtete und mit Vorspannkraft beaufschlagbare Kontaktplatte, welche im Gehäuse verschiebbar gelagert ist und eine ausserhalb des Gehäuses angeordnete erste Kontaktauflagefläche zur Kontaktierung einer am Stecksockel des Niederspannungsverteilers gehaltenen Hilfsstromschiene aufweist. Ein solcher Hilfsschalter kann sehr einfach und ohne grossen Kraftaufwand in den Niederspannungsverteiler eingebaut und aus diesem sehr leicht wieder ausgebaut werden. Dies vor allem deshalb, da die Kontaktplatte über eine relativ grosse Distanz verschiebbar gehalten ist. Im Unterschied zu einer Kontaktanordnung mit einem Steckkontakt werden so verhältnismässig grosse und ungleichmässig wirkende Kräfte beim Ein- und Ausbau des Hilfsschalters aus dem Niederspannungsverteiler vermieden. Ein für die Funktion als Hilfschalter ausreichender elektrischer Kontakt ist durch Auflage der Kontaktplatte auf der Hilfsstromschiene sichergestellt. Daher kann der Hilfsschalter auch von eher unerfahrenem Montagepersonal ohne jeglichen Justieraufwand rasch und zuverlässig in den Verteiler eingebaut werden.
  • Im allgemeinen ist der Rand der Kontaktplatte von zwei in Schubrichtung ausgerichteten Führungskanten sowie von zwei sich jeweils an die beiden Führungskanten anschliessenden und in Schubrichtung mit Abstand zueinander gehaltenen Verbindungsabschnitten gebildet, und ist in einem ersten Verbindungsabschnitt die vorgenannte erste Kontaktauflagefläche angeordnet und im zweiten Verbindungsabschnitt eine vom Gehäuse aufgenommene zweite Kontaktauflagefläche, welche auf einer mit der Schaltstelle elektrisch leitend verbundenen Kontaktwippe abgestützt ist. Ein derart weitergebildeter Hilfsschalter ist einfach zu fertigen und weist einen guten Stromübergang auf.
  • Zur Bildung der Vorspannkraft ist mit Vorteil eine auf der Kontaktwippe abgestützte und im Gehäuse feststehend gelagerte Feder vorgesehen. Durch diese Feder wird an zwei Kontaktstellen, nämlich zwischen Kontaktplatte und Hilfsstromschiene und zwischen Kontaktplatte und Kontaktwippe, Kontaktkraft erzeugt.
  • Um eine Herausfallen der Kontaktplatte aus dem Hilfsschalter zu unterbinden, ist in die Kontaktplatte eine Öffnung zur Aufnahme eines Sicherungselements eingeformt. Um bei Bedarf dennoch die Kontaktplatte aus dem Hilfsschalter auszubauen zu können, ist in einem ausserhalb des Gehäuses befindlichen Abschnitt der Kontaktplatte ein Fingergriff eingeformt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Hilfsschalters mit einer in einen zweiten Signalstromkreis einbaubaren zweiten Schaltstelle, die von der Betätigungsvorrichtung geöffnet oder geschlossen werden kann, weist die Kontakteinrichtung eine mit Vorspannkraft beaufschlagbare zweite Kontaktplatte auf, welche zum Kontaktieren einer mit Abstand zur Hilfsstromschiene gehaltenen zweiten Hilfsstromschiene des Niederspannungsverteilers vorgesehen und analog zur ersten Kontaktplatte ausgebildet und angeordnet ist, aber gegenüber dieser Platte um 180° um die Schubrichtung verdreht und um eine senkrecht zur Plattenebene ausgerichtete Isolierdistanz verschoben im Gehäuse gelagert ist. Dieser Hilfsschalter kann sehr einfach mit zwei Hilfssammelschienen kontaktiert werden. Es können so leicht mehrere Hilfsschalter, welche mehreren Schutzschalters zugeordnet sind, zu einem einzigen Signalstromkreis zusammengeschaltet werden und in dem so gebildeten Stromkreis der Ausfall eines der Schutzschalter erkannt werden (Sammelalarm). Aufgrund der asymmetrischen Ausbildung wird für beiden Kontaktplatten nur ein einziger Plattentyp benötigt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Hilfsschalters weist die Kontakteinrichtung einen im Gehäuse gehaltenen Isolierkörper auf mit einer zwischen den beiden Kontaktplatten angeordneten Trennwand. Dieser Isolierkörper kann leicht in das Schaltergehäuse eingebaut werden und erfüllt Haltefunktion. Die Trennwand isoliert die auf unterschiedliche elektrische Potentiale führbaren Kontaktplatten voneinander.
  • Die Kontakteinrichtung lässt sich sehr einfach im Schaltergehäuse fixieren, wenn der Isolierkörper eine im Gehäuse festgesetzte Umrandung enthält. Diese Umrandung stellt zugleich die Isolationsabstände im Hilfsschalter sicher, hält und sichert insbesondere flexibel ausgebildete Stromverbindungen der Signalstromkreise und bewirkt die Führung der beiden Kontaktplatten in Schubrichtung.
  • Eine einfache Montage und Demontage der Stromverbindungen und der Kontaktplatten wird dadurch ermöglicht, dass die Umrandung auf beiden Seiten der Trennwand jeweils zwei Durchgänge aufweist, von denen im ersten eine der beiden Kontaktplatten und im zweiten eine Stromverbindung zwischen dieser Kontaktplatte und der dem ersten oder zweiten Signalkreis zugeordneten Schaltstelle geführt ist.
  • Eine kostengünstige Lagerung von die Vorspannkraft für beide Kontaktplatten erzeugenden Federn wird durch Ansätze erreicht, welche an beiden Seiten der Trennwand angeordnet sind.
  • Ist an jeder der beiden Seiten der Trennwand jeweils eine senkrecht zur Trennwand elastisch verformbare Feder angeordnet, so sind die beiden Kontaktplatten in einfacher Weise gegen Herausfallen gesichert. Mit Vorteil ist an der Feder eine mit einer Öffnung der zugeordneten Kontaktplatte als Sicherungselement zusammenwirkende Ausformung vorgesehen.
  • Aus fertigungstechnischen Gründen sind die Trennwand, die Umrandung und die Federn Teil des Isolierstoffkörpers.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Anhand von Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • Fig.1
    eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Hilfsschalters nach der Erfindung nach dem Entfernen einer dem Betrachter zugewandten Gehäusehälfte,
    Fig.2
    in vergrösserter Darstellung eine Kontakteinrichtung des Schalters gemäss Fig.1,
    Fig.3
    eine in Pfeilrichtung geführte Aufsicht auf einen längs III - III geführten Schnitt durch die Kontakteinrichtung gemäss Fig.2,
    Fig.4
    eine in Pfeilrichtung geführte Aufsicht auf einen längs IV - IV geführten Schnitt durch die Kontakteinrichtung gemäss Fig.3, und
    Fig.5
    in perspektivischer Ansicht einen Isolierkörper der Kontakteinrichtung nach den Figuren 2 bis 4.
    WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • In allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Teile. In Fig.1 ist ein Hilfsschalter 10 dargestellt. Der Hilfsschalter 10 ist in einen Niederspannungsverteiler eingebaut und kontaktiert zwei senkrecht zur Zeichnungsebene ausgerichtete Hilfsstromschienen LA und LB. Der Schalter enthält ein im wesentlichen kastenförmiges Gehäuse 20 aus einem polymeren Isoliermaterial. Dieses Gehäuse ist zweiteilig ausgebildet und weist zwei Gehäusehälften auf, von denen die dem Betrachter zugewandte Gehäusehälfte entfernt wurde. An zwei parallel zur Zeichnungsebene ausgerichteten, breiten Seitenflächen des Hilfsschalters kann mittels Verbindungsmitteln 21, 22 ein (unterhalb oder oberhalb der Zeichnungsebene liegender) Schutzschalter oder ein weiterer Hilfsschalter angebaut werden.
  • Der Hilfsschalter 10 weist eine vom Schutzschalter steuerbare Betätigungsvorrichtung 30 auf. Die Vorrichtung 30 umfasst mit dem Schutzschalter mechanisch gekoppelte Auslöser 31, 32 sowie ein von den Auslösern entklinkbares und einen Kontaktträger 35 haltendes Schaltschloss 33, ein manuell betätigbares Schalthebelsystem 34 und gegebenenfalls eine nicht bezeichnete Prüftaste. Am Kontaktträger 35 sind zwei jeweils als Kontaktbrücke ausgebildete bewegliche Schaltstücke 41 A bzw. 41 B befestigt, welche jeweils mit zwei feststehenden Schaltstücken 42A und 43A bzw. 42B und 43B unter Bildung einer Schaltstelle 40A bzw. 40B zusammenwirken. Die beiden Schaltstellen 40A und 40B sind über den Kontaktträger 35 so miteinander gekoppelt, dass entweder (wie in Fig.1 dargestellt) die Schaltstelle 40A geöffnet und die Schaltstelle 40B geschlossen ist oder die Schaltstelle 40A geschlossen und die Schaltstelle 40B geöffnet ist.
  • Das Schaltstück 42A bzw. 43A der Schaltstelle 40A ist über einen Bügel 51 A mit einem durch das Gehäuse 20 geführten Stromanschluss 50A bzw. über eine nicht bezeichnete Stromverbindung mit einem ebenfalls durch das Gehäuse 20 geführten Stromanschluss 52A des Hilfsschalters 10 elektrisch leitend verbunden. Am Bügel 51 A ist eine Litze 61 A befestigt, welche eine Stromverbindung zu einer Kontaktwippe 62A einer ebenfalls durch das Gehäuse 20 geführten Kontakteinrichtung 60 herstellt. Die Kontaktwippe 62A ist auf einer nach oben weisenden und im Inneren des Gehäuses 20 angeordneten Kontaktfläche 71 A einer Kontaktplatte 70A der Kontakteinrichtung 60 abgestützt. Eine nach unten weisende und ausserhalb des Gehäuses 20 angeordnete Kontaktfläche 72A der Kontaktplatte 70A ist auf der Hilfsstromschiene LA abgestützt. Die Stützkraft wird durch eine Feder 63A aufgebracht. Ersichtlich ist die Kontaktplatte 70A parallel zu den beiden breiten Seitenflächen des Gehäuse 20 ausgerichtet und im Gehäuse 20 unter der Wirkung der Feder 63A mit Vorspannkraft verschiebbar gelagert. Die Kontaktplatte 70A ist von zwei die Schubrichtung bestimmenden Führungskanten 74 und 75 begrenzt. Ein in das Gehäuse 20 eingesetzter Isolierstoffkörper 80 lagert die Kontaktplatte 70A, die Kontaktwippe 62A, die Feder 63A und die Litze 61 A.
  • In analoger Weise ist das Schaltstück 42B bzw. 43B der Schaltstelle 40B ist über einen Bügel 51 B mit einem durch das Gehäuse 20 geführten Stromanschluss 50B bzw. über eine nicht bezeichnete Stromverbindung mit einem ebenfalls durch das Gehäuse 20 geführten Stromanschluss 52B des Hilfsschalters 10 elektrisch leitend verbunden und ist am Bügel 51 B eine Litze 61 B befestigt, welche eine Stromverbindung zu einer aus der Fig.1 nicht ersichtlichen weiteren Kontaktwippe der Kontakteinrichtung 60 herstellt. Die durch den Isolierstoffkörper 80 abgedeckte, nicht ersichtliche Kontaktwippe ist entsprechend der Kontaktwippe 62A auf einer nach oben weisenden und im Inneren des Gehäuses 20 angeordneten Kontaktfläche einer Kontaktplatte 70B der Kontakteinrichtung 60 abgestützt. Eine nach unten weisende und ausserhalb des Gehäuses 20 angeordnete Kontaktfläche 72B der Kontaktplatte 70B ist auf der Hilfsstromschiene LB abgestützt. Die Kontaktplatte 70B ist analog zur ersten Kontaktplatte 70A ausgebildet und angeordnet, aber gegenüber dieser Platte um 180° um die Schubrichtung verdreht und um eine senkrecht zur Plattenebene ausgerichtete Isolierdistanz verschoben im Gehäuse 20 gelagert. Die Kontaktfläche 72A ist bezüglich der Führungskanten 74, 75 asymmetrisch angeordnet. Daher sind die beiden Kontaktflächen 72A und 72B in horizontaler Richtung gegeneinander versetzt angeordnet. Durch geeignete Wahl der Asymmetrie kann so leicht ein Abstand zwischen beiden Kontaktflächen erreicht werden, welcher dem Abstand der beiden Hilfsstromschienen LA und LB entspricht.
  • Die Hilfsstromschiene LA speist über die Kontaktplatte 70A einen die Schaltstelle 40A enthaltenden Signalstromkreis. In entsprechender Weise speist die Hilfstromschiene LB über die Kontaktplatte 70B einen die Schaltstelle 40B enthaltenden Signalstromkreis. Die Stromanschlüsse 50A und 50B sind entbehrlich, wenn der Hilfsschalter in einen Niederspannungsverteiler eingebaut wird, in dem die Hilfsstromschienen LA und LB auf einem Stecksockel gehalten sind. Beim Einbau des Hilfsschalters in einen Niederspannungsverteiler mit einer Tragschiene ermöglichen hingegen die Stromanschlüsse 50A und 50B sowie zusätzliche Verbindungsmittel die Stromeinspeisung durch die Schienen LA und LB.
  • Aus Fig.2 ist ersichtlich, dass der Isolierkörper 80 eine zwischen den beiden Kontaktplatten 70A, 70B angeordneten Trennwand 81 aufweist sowie eine Umrandung 82, welche den Isolierkörper 80 an Haltenoppen 23 des Gehäuses 20 festsetzt. Die Umrandung 82 ist spiegelsymmetrisch zu beiden Seiten der Trennwand 81 angeordnet und weist auf jeder Seite der Trennwand zwei Durchgänge auf, von denen nur die oberhalb der Trennwand angeordneten Durchgänge 83 und 84 ersichtlich sind. Durch den Durchgang 83 ist die Kontaktplatte 70A geführt, durch den Durchgang 84 hingegen die die Stromverbindung zwischen der Kontaktplatte 70A und der Schaltstelle 40A herstellende Litze 61A. In entsprechender Weise sind die Kontaktplatte 70B und die Litze 61 B durch die nicht ersichtlichen Durchgänge der Umrandung 82 geführt. In Fig.2 sind auch zwei oberhalb der Trennwand 81 angeordnete und an die Umrandung 82 geführte Ansätze 85 ersichtlich, welche der Lagerung und Führung der Kontaktkraft erzeugenden Feder 63A dienen. An den aus dem Gehäuse 20 geführten Teilen der Kontaktplatten 70A und 70B sind Fingergriffe 73A bzw. 73B vorgesehen.
  • Aus den Figuren 3 und 4 kann entnommen werden, dass an beiden Seiten der Trennwand 81 jeweils zwei in Schubrichtung der Kontaktplatten 70A bzw. 70B ausgerichtete Stege 86A bzw. 86B und eine zwischen den beiden Stegen befindliche Feder 87A bzw. 87B angeordnet sind. Die Federn sind senkrecht zur Trennwand 81 elastisch verformbar und weisen jeweils eine in eine zentrale Öffnung 76A bzw. 76B der Kontaktplatte 70A bzw. 70 B geführte Ausformung 88A bzw. 88B auf. Aus Fig.3 sind auch die aus den Figuren 1 und 2 nicht ersichtlichen, der Kontaktplatte 70B zugeordnete Teile, nämlich die Feder 63B und die Kontaktwippe 62B, zu erkennen.
  • Aus der perspektivischen Darstellung des Isolierstoffkörpers 80 gemäss Fig.5 ist zu erkennen, dass die Trennwand 81, die Umrandung 82, die Durchgänge 83 und 84, die Führungsansätze für die Feder 63A, die Stege 86A und 86B sowie die Feder 87A und die (nicht ersichtliche Feder 87B), in den etwa durch Spritzguss hergestellten Isolierstoffkörper eingeformt sind.
  • Bei der Fertigung des Schalters 10 werden die Betätigungseinrichtung 30, die Befestigungselemente 21, 22, die Schaltstücke 41 A bis 43B, die Stromanschlüsse 50A bis 52 B mit den Stromverbindungen zu den feststehenden Schaltstücken, die an den Bügeln 51 A und 51 B der Stromanschlüsse befestigten Litzen 61 A und 61 B sowie die zur Kontakteinrichtung 60 geführten Kontaktwippen 62A, 62B in der in Fig.2 dargestellten Hälfte des Gehäuses 20 positioniert. Sodann wird der Isolierstoffkörper 80 derart ins Gehäuse 20 eingesetzt, dass er mit der Umrandung 82 an den Haltenoppen 23 im Gehäuse 20 gehalten ist. Die Litze 61 B und der damit verbundene nicht ersichtliche Kontaktbügel sowie die ebenfalls nicht ersichtliche Feder werden hierbei in den Isolierstoffkörper 80 eingeführt. Danach werden die Feder 63A, die Litze 61 A und die Kontaktwippe 62A in den Isolierstoffkörper 80 eingeführt und das Gehäuse 20 durch Auflegen der aus den Figuren 1 und 2 nicht ersichtlichen Gehäusehälfte geschlossen.
  • Die Kontaktplatten 70A und 70B können nun von unten ins Gehäuse eingeschoben werden. Beim Einschieben werden die Federn 87A und 87B zur Trennwand 81 hin elastisch verformt. Erreichen die Ausformungen 88A und 88B die Öffnungen 76A und 76B, dann entspannen sich die Federn und sichern so die Kontaktplatten gegen Herausfallen.
  • Vorm Einbau in den Niederspannungsverteiler wird der Hilfsschalter mit Hilfe der Befestigungselemente 21, 22 am Schutzschalter befestigt. Zum Einbau wird die so gebildete Baugruppe auf den die Hilfssammelschienen LA und LA haltenden Sockel gesteckt. Hierbei wird die Baugruppe um die in Fig.1 links unten befindliche Gehäusekante des Schaltergehäuses geschwenkt. Die Kontaktplatten 70A und 70B schlagen dabei mit den Flächen 72A und 72B an den beiden Hilfsstromschienen LA und LB an. Die auf den Stegen 86A und 86B aufliegenden Kontaktplatten 70A und 70 B werden nun entgegen der Kraft der Federn 63A und 63B im Isolierstoffkörper 80 solange nach oben verschoben bis die Baugruppe mechanisch im Sockel festgesetzt ist. Es werden ohne jegliche Verdrahtungsarbeit zwei die Schaltstellen 40A bzw. 40B enthaltende Signalstromkreise gebildet, in denen definierte Stromübergänge von den Hilfssammelschienen LA bzw. LB auf die Kontaktplatten 70A bzw. 70B und von den Kontaktplatten auf die Kontaktwippen 62A bzw. 62B mit einer durch die vorgespannten Federn 63A bzw. 63B bestimmten Kontaktkraft sichergestellt ist.
  • Die Kontakteinrichtung 60 ist verhältnismässig dicht an der Schwenkachse angeordnet. Daher ist ein relativ grosser Schwenkwinkel notwendig, um eine sichere Kontaktierung der Hilfsstromschienen zu gewährleisten. Der grosse Schwenkwinkel kann von den beiden Kontaktplatten 70A und 70B jedoch problemlos aufgenommen werden, da die Kontaktplatten über eine relativ grosse Distanz verschiebbar gehalten sind (Führungskanten 74 und 75). Bei einer Kontaktanordnung mit einem Steckkontakt treten hingegen verhältnismässig grosse und ungleichmässig wirkende Kräfte auf, welche den Steckvorgang erheblich erschweren und bei unsachgemässer Montage gegebenenfalls zu einer Beschädidung des Hilfsschalters führen können.
  • Wird lediglich ein durch eine der Hilfssammelschienen LA oder LB gespeister Signalkreis benötigt, so kann dies durch Entfernen einer der beiden Kontaktplatten leicht erreicht werden. Die zu entfernende Platte, beispielsweise 70B, wird nach Ausbau der Baugruppe aus dem Stecksockel am Fingergriff 73B manuell fixiert und entgegen der Haltekraft der Feder 87B aus dem Gehäuse 20 gezogen.
  • Soll über eine Hilfsstromschiene, beispielsweise LA, Strom eingespeist werden und über die andere Hilfsstromschiene, beispielsweise LB, das von der Schaltstelle 40A abgegebene Signal erfasst und in die Hilfsstromschiene LB eingespeist werden, so wie dies bei der Anlagenfunktion Sammelalarm erwünscht ist, so werden die beiden sonst jeweils als Signalabgang wirkenden Stromanschlüsse 52A und 52B miteinander elektrisch leitend verbunden und die Schaltstelle 40B überbrückt.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Hilfsschalter
    20
    Gehäuse
    21, 22
    Verbindungsmittel
    23
    Haltenoppen
    30
    Betätigungsvorrichtung
    31,32
    Auslöser
    33
    Schaltschloss
    34
    Schalthebelsystem
    35
    Kontaktträger
    40A, 40B
    Schaltstellen
    41 A, 41 B
    bewegliche Schaltstücke
    42A, 42B, 43A, 43B
    feststehende Schaltstücke
    50A, 50B, 52A, 52B
    Stromanschlüsse
    51A, 51B
    Bügel
    60
    Kontakteinrichtung
    61 A, 61 B
    Litzen
    62A, 62B
    Kontaktwippen
    63A, 63B
    Federn
    70A, 70B
    Kontaktplatten
    71A, 72A, 72B
    Kontaktflächen
    73A, 73B
    Fingergriffe
    74,75
    Führungskanten
    76A, 76B
    Öffnungen
    80
    Isolierstoffkörper
    81
    Trennwand
    82
    Umrandung
    83,84
    Durchgänge
    85
    Führungsansätze
    86A, 86B
    Stege
    87A, 87B
    Federn
    88A, 88B
    Ausformungen
    LA, LB
    Hilfstromschienen

Claims (13)

  1. Hilfsschalter für einen mindestens eine erste Hilfsstromschiene (LA) aufweisenden Niederspannungsverteiler, enthaltend
    ein Gehäuse (20) mit zwei parallel zueinander ausgerichteten Seitenflächen,
    eine von einem Schutzschalter des Niederspannungsverteilers steuerbare Betätigungsvorrichtung (30),
    mindestens eine vom Gehäuse (20) aufgenommene erste Schaltstelle (40A), die mit der Betätigungsvorrichtung (30) geöffnet oder geschlossen werden kann und in einen den Schaltzustand des Schutzschalters anzeigenden und von der ersten Hilfsstromschiene (LA) gespeisten ersten Signalstromkreis einbaubar ist, und
    mindestens zwei Gehäusedurchführungen, von denen eine als Einrichtung (60) zum Kontaktieren der ersten Hilfsstromschiene (LA) ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (60) eine parallel zu den beiden Seitenflächen ausgerichtete und mit Vorspannkraft beaufschlagbare erste Kontaktplatte (70A) enthält, welche im Gehäuse (20) verschiebbar gelagert ist und eine ausserhalb des Gehäuses (20) angeordnete erste Kontaktauflagefläche (72A) zur Kontaktierung der ersten Hilfsstromschiene (LA) aufweist.
  2. Hilfsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der ersten Kontaktplatte (70A) von zwei in Schubrichtung ausgerichteten Führungskanten (74, 75) sowie von zwei sich jeweils an die beiden Führungskanten (74, 75) anschliessenden und in Schubrichtung mit Abstand zueinander gehaltenen Verbindungsabschnitten gebildet ist, und dass in einem ersten Verbindungsabschnitt die erste Kontaktauflagefläche (72A) angeordnet ist und im zweiten Verbindungsabschnitt eine vom Gehäuse (20) aufgenommene zweite Kontaktauflagefläche (71 A), welche auf einer mit der ersten Schaltstelle (40A) elektrisch leitend verbundenen Kontaktwippe (62A) abgestützt ist.
  3. Hilfsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Vorspannkraft eine auf der Kontaktwippe (62A) abgestützte und im Gehäuse (20) feststehend gelagerte Feder (63A) vorgesehen ist.
  4. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste Kontaktplatte (70A) eine Öffnung (76A) zur Aufnahme eines Sicherungselements (88A) eingeformt ist.
  5. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ausserhalb des Gehäuses (20) befindlichen Abschnitt der ersten Kontaktplatte (70A) ein Fingergriff (73A) eingeformt ist.
  6. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer in einen zweiten Signalstromkreis einbaubaren zweiten Schaltstelle (40B), die von der Betätigungsvorrichtung (30) geöffnet oder geschlossen werden kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (60) eine mit Vorspannkraft beaufschlagbare zweite Kontaktplatte (70B) aufweist, welche zum Kontaktieren einer mit Abstand zur ersten Hilfsstromschiene (LA) gehaltenen zweiten Hilfsstromschiene (LB) des Niederspannungsverteilers vorgesehen und analog zur ersten Kontaktplatte (70A) ausgebildet und angeordnet ist, aber gegenüber dieser Platte um 180° um die Schubrichtung verdreht und um eine senkrecht zur Plattenebene ausgerichtete Isolierdistanz verschoben im Gehäuse (20) gelagert ist.
  7. Hilfsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (60) einen im Gehäuse (20) gehaltenen Isolierkörper (80) aufweist mit einer zwischen erster (70A) und zweiter Kontaktplatte (70B) angeordneten Trennwand (81).
  8. Hilfsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (80) eine im Gehäuse (20) festgesetzte Umrandung (82) enthält.
  9. Hilfsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umrandung (82) auf beiden Seiten der Trennwand (81) jeweils zwei Durchgänge (83, 84) aufweist, von denen im ersten (83) eine der beiden Kontaktplatten (70A, 70B) und im zweiten (84) eine Stromverbindung (62A, 62B) zwischen dieser Kontaktplatte und der dem ersten oder zweiten Signalkreis zugeordneten Schaltstelle (40A, 40B) geführt ist.
  10. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seiten der Trennwand jeweils Ansätze (85) angeordnet sind zur Lagerung und zur Führung der Vorspannkraft erzeugenden Feder (63A).
  11. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seiten der Trennwand (81) jeweils eine senkrecht zur Trennwand (81) elastisch verformbare Feder (87A, 87B) angeordnet ist.
  12. Hilfsschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Feder (87A, 87B) eine mit einer Öffnung (76A, 76B) der zugeordneten Kontaktplatte (70A, 70B) als Sicherungselement zusammenwirkende Ausformung (88A, 88B) vorgesehen ist.
  13. Hilfsschalter nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (81), die Umrandung (82) und die Federn (87A, 87B) Teil des Isolierstoffkörpers (80) sind.
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