EP1735803B1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

Schaltvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP1735803B1
EP1735803B1 EP05733573A EP05733573A EP1735803B1 EP 1735803 B1 EP1735803 B1 EP 1735803B1 EP 05733573 A EP05733573 A EP 05733573A EP 05733573 A EP05733573 A EP 05733573A EP 1735803 B1 EP1735803 B1 EP 1735803B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact carrier
conductor
current
switching
moving contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP05733573A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1735803A1 (de
Inventor
Wolfgang Leitl
Christian Pohle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1735803A1 publication Critical patent/EP1735803A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1735803B1 publication Critical patent/EP1735803B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/002—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00 with provision for switching the neutral conductor
    • 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
    • H01H71/08—Terminals; Connections

Definitions

  • the invention relates to a switching device.
  • a switching device or protective switching device is used for targeted separation or connection of one or more current paths under operating or fault conditions.
  • a load in a current path for example a consumer, is intended to be under load only in the current path of the associated phase conductor and therefore almost free of load during operation or fault-ie at a current which is small in relation to the rated current of the corresponding switching device Current path of the neutral conductor are switched.
  • the invention has for its object to provide a switching device, which ensures a time-delayed disconnection of a second switching point with respect to a first switching point with simple means.
  • the current conductor when the movable contact carrier is in the first switching position, the current conductor is arranged substantially parallel to it, so that a magnetic field extending over these parallel extending component regions generates a sufficiently high retention force.
  • the current conductor is fixed to the housing, whereby a solid support in relation to the movable contact carrier and thus a guarantee of a permanent functioning is given.
  • the current conductor is stepped, in particular as a stamped and bent part, constructed; a component designed as a stamped and bent part can be produced in a particularly material-efficient and economical manner.
  • the current conductor is designed together with a current path to a one-piece conductor loop, whereby an easily manufacturable and simple power management is realized.
  • a switching device 1 is shown with a housing 2, which has a switching device 3 with a switching point 4 for the current path of a neutral conductor N and with another switching point 5 for the further current path of a phase conductor P.
  • the current paths of the neutral conductor N and of the phase conductor P are each guided at the end to schematically illustrated connection terminals 6 and 7, so that on the one hand a current source and on the other hand a load, in particular a consumer, can be connected.
  • the group of single or multi-pole switching devices includes both contactors, relays and the like as well as protective switching devices, such as a circuit breaker.
  • the switching point 4 of the neutral conductor N is composed of a fixed contact 8 and a moving contact 9.
  • the fixed contact 8 is placed on a fixed contact carrier 10, which is part of a G-shaped current path 11.
  • the current path 11 passes over into a current conductor 12 that intersects, thereby producing a one-piece conductor loop 11, 12.
  • the current conductor 12 is mounted fixed to the housing at selected locations by holders 13 and designed in steps.
  • the moving contact 9 of the switching point 4 of the neutral conductor N is located on a movable contact carrier 14, according to FIG. 1 is shown in its closed position.
  • the current conductor 12 extends close to and substantially parallel to the movable contact carrier 14, while the current path 11 is arranged at a distance from the current conductor 12 and the movable contact carrier 14.
  • On an axis 15 of the movable contact carrier 14 is rotatably mounted and thus pivotable in an open position shown in dashed lines.
  • the movable contact carrier 14 is connected to a flexible line 16, in particular a stranded wire, which in turn is in an electrically conductive connection with the current path of the neutral conductor N.
  • the movable contact carrier 14 indirectly via the actuator 17 with a - acting as a line of action - actuation force F3 be applied.
  • the actuating unit 17 is in this case designed as a switching mechanism, in particular as a switching mechanism.
  • the release force F1 simultaneously acts on a further movable contact carrier 19, which is provided with a further moving contact 20 and is mounted coaxially with the movable contact carrier 14.
  • the movable contact carrier 14,19 can also be stored on separate axes. Together with a seated on another fixed contact carrier 21 further fixed contact 22, the further switching point 5 is formed for the current path of the phase conductor P.
  • the current path of the phase conductor P extends on the side of the further stationary contact carrier 21 via a On the side of the movable contact carrier 19 has this - corresponding to the flexible line 16 - also a strand on which a change of the movable contact carrier 19 from a closed to an open position while maintaining an electrically conductive Connection to the current path of the phase conductor P allowed.
  • a current I shown schematically in the current path of the phase conductor P flows via the further stationary contact carrier 21, via the further switching point 5 having the two contacts 20, 22, via the further movable contact carrier 19 and finally via the strand up to a housing-fixed portion of the phase conductor P.
  • the symbolized return flow of the current I via the flexible Line 16, the movable contact carrier 14, the switching point 4 with the associated contacts 8.9, the fixed contact carrier 10 and finally on the conductor loop 11,12 is possible.
  • the triggering force F1 likewise acts on the further movable contact carrier 19 and on the actuating unit 17. While the further movable contact carrier 19 then pivots from its closed position to its open position, the operating unit 17 designed as a switching mechanism is unlatched by the release force F1, so that the movable contact carrier 14 due to an energy storage device, not shown, for example in the form of a switching spring, and the This given actuation force F3 tends to change from its closed position to its open position.
  • the switching spring can be part of the switching mechanism here.
  • the rupture of the further switching point 5 is supported by an electrodynamic effect, which is given on the basis of the current flow directions at the further fixed contact carrier 21 and the further movable contact carrier 19.
  • the electrodynamic effect comes in the form of a repulsive force F2 insofar as repelled adjacent and oppositely current-carrying components repel. Since the current I, as in FIG. 1 shown, must pass a U-shaped path in the area of the other switching point 5, the further movable contact carrier 19 is repelled relative to the other stationary contact carrier 21 by means of the resulting magnetic fields and acting differently.
  • the current I via the switching point 4 due to the U-shaped configuration of the fixed contact carrier 10 according to FIG. 1 passed approximately rectilinear and happens subsequently the conductor loop 11,12.
  • the current conductor 12 embodied as part of the conductor loop 11, 12 runs parallel and at a short distance to the movable contact carrier 14, which results in a direction of current flow in the same direction. Since in the same direction current-carrying components attract each other due to a magnetic field of the same effect, a significant electrodynamic effect can be used in this case. However, this electrodynamic effect is expressed by a retaining force F4, which counteracts the actuating force F3 in such a way that a reduction of the actuating force F3 is given.
  • the reduction of the effect of the actuating force F3 thereby causes in comparison to the actuation time of the other movable contact carrier 19 a time-staggered opening of the switching point 4.
  • This measure means that the switching point 4 is separated by a lagging of the movable contact carrier 14 relative to the other movable contact carrier 19 only after the further switching point 5 and thus first a separation of the load-bearing phase conductor P and then a separation of the no-load neutral conductor N occurs.
  • an arcing occurring during actuation or release of the switching device 1 in load operation while maintaining the predetermined switching sequence sequence, only loads the further switching point 5 of the phase conductor P, which is provided with the arc extinguishing chamber 23, which is present anyway, in order to extinguish the arc as quickly as possible. Since no arc is generated at the switching point 4, the structure of the current path of the neutral conductor N can be performed in comparison to that of the phase conductor P with simpler means; These include a smaller contact volume, cheaper contact materials, smaller conductor cross-sections and the avoidance of both a separate trigger and its own arc quenching chamber.
  • the size of the retention force F4 is dependent on the magnitude of the current I; the higher the current I to be switched, the greater the retention force F4, since the current strength is a measure of the strength of the magnetic field capturing the movable contact carrier 14 to the current conductor 12.
  • the restraint force F4 is determined by the length and the distance of the current conductor 12 arranged approximately parallel to the movable contact carrier 14 located in the closed position; the longer the current conductor 12 extends parallel to the movable contact carrier 14 and the smaller the non-contact distance between these components, the greater the restraining force F4.
  • the structure of the switching device 1 can be designed such that when switching the movable contact carrier 14 of the switching point 4 brings his moving contact 9 earlier in the closed position with its associated fixed contact 8 as the other movable contact carrier 19 its further moving contact 20 on the further fixed contact 22 touches ,
  • the contact distance between the fixed and moving contact 8 and 9 of the switching point 4 even with burned contacts and structurally related tolerances, be set constructively smaller than the contact distance between the fixed and moving contact 20 and 22 of the other switching point. 5
  • FIGS. 2 and 3 and FIGS. 4 and 5 show a conductor loop 11, 12, which is intended as part of the switching device, in a two-dimensional and in a perspective view.
  • the conductor loop 11, 12 has, as a one-piece unit, a double-stepped, angled current conductor 12 and, secondly, the counterclockwise angled current path 11, which is provided at its free end with the fixed contact carrier 10.
  • the conductor loop 12 or each of its components is fixed to the housing.
  • the flow path 11 is approximately G-shaped and can, as in FIG. 3 shown, for example, be made as a stamped and bent part of the base material of the current path 12.
  • FIGS. 6 to 9 Further embodiments of the conductor loop 11,12 are shown in different representations.
  • the flow path 11 according to the FIGS. 6 and 7 in this case has an approximately S-shaped configuration, while according to the FIGS. 8 and 9 an L-shape for the current path 11 is provided.
  • the movable contact carrier 14 is associated with the current conductor 12 in the closed position, which in an electrically conductive connection with the fixed contact carrier 10 and has a same direction of flow with the movable contact carrier 14, such that the force effect of acting on the movable contact carrier 14 actuating force F3 of the energy storage reduced by the force of the current flow induced electromagnetic restraining force F4 and thus a time-delayed change takes place in the open position.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltgerät.
  • Ein Schaltgerät oder auch Schutzschaltgerät dient zur gezielten Trennung bzw. Verbindung eines oder mehrerer Strompfade unter Betriebs- bzw. Fehlerfallbedingungen. Je nach Einsatzgebiet und Verwendungszweck kann bei derartigen Geräten neben einem oder mehreren Phasenleitern auch ein Neutralleiter schaltbar sein. Eine in einem Strompfad befindliche Last, beispielsweise ein Verbraucher, soll dabei im Betriebs- oder Fehlerfall jedoch unter Last nur im Strompfad des zugehörigen Phasenleiters und demnach annähernd lastfrei - also bei einem Strom, der im Verhältnis zu dem Bemessungsstrom des entsprechenden Schaltgeräts klein ist - im Strompfad des Neutralleiters geschaltet werden.
  • Aus der DE 10 62 327 B ist eine Schalteinrichtung für Stromversorgungs- bzw. Verteilanlagen mit selektiv ansprechenden Leistungsschaltern für Kurzschlussstromstärken bekannt, bei der zur selektiven Staffelung Schalter im Grunde gleichen Aufbaus in Bezug auf die beweglichen Teile des Schalters und die mit dem beweglichen Kontakt zusammenwirkenden Auslöse-(Mechanik) und Anrege-(Elektrik)Glieder mit Kontakten versehen sind, bei denen entweder ein über die Kontakte fließender Strom eine kontaktabhebende oder eine kontaktdruckverstärkende Wirkung ausübt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgerät zu schaffen, das gegenüber einer ersten Schaltstelle mit einfachen Mitteln ein zeitverzögertes Trennen einer zweiten Schaltstelle gewährleistet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
  • Durch die Zuordnung eines mit einem feststehenden Kontaktträger in einer elektrisch leitenden Verbindung stehenden Stromleiters zu einem mit einer Betätigungskraft beaufschlagbaren beweglichen Kontaktträger ist bei Stromfluss eine mit dem Stromleiter gleichsinnige Stromflussrichtung erzielbar, so dass eine auf den beweglichen Kontaktträger einwirkende Betätigungskraft eines Energiespeichers durch eine stromflussbedingte elektromagnetische Rückhaltekraft im Sinne eines elektrodynamischen Fesseleffekts auf Grund eines damit einhergehenden gemeinsamen Magnetfelds an dem Stromleiter und an dem beweglichen Kontaktträger beeinflußt ist und dadurch eine zeitverzögerte Trennung einer Schaltstelle mit einfachen Mitteln erreicht wird. Eine an einem zumindest zweipoligen Schaltgerät angeschlossene Last, beispielsweise ein Verbraucher, wird demnach zuerst im Strompfad des zugehörigen Phasenleiters und erst zeitlich verzögert im Strompfad des Neutralleiters geschaltet. Dabei ist sichergestellt, dass durch eine im Bereich der dem Phasenleiter zugehörigen Schaltstelle angeordnete Lichtbogenlöschkammer ggf. in Verbindung mit hochwertigen Kontaktwerkstoffen sowie weiteren die Lasttrennung begünstigende Maßnahmen eine zuverlässige und schnelle Trennung des Strompfades erfolgt. Aufwändige Maßnahmen, wie beispielsweise eine separate Lichtbogenlöschkammer für die Schaltstelle im Strompfad des Neutralleiters, abbrandfeste Kontaktwerkstoffe, Kontaktdruckfedern oder auch ein separater Auslöser für den beweglichen Kontaktarm können somit auf Grund der lastfreien Kontaktöffnung eingespart werden.
  • Vorteilhafterweise ist der Stromleiter bei in der ersten Schaltstellung befindlichem beweglichen Kontaktträger im Wesentlichen parallel zu diesem angeordnet, so dass ein sich über diese parallel verlaufenden Bauteilbereiche erstreckendes Magnetfeld eine ausreichend hohe Rückhaltekraft erzeugt.
  • Mit Vorteil ist der Stromleiter gehäusefest gelagert, wodurch eine feste Halterung in Bezug auf den beweglichen Kontaktträger und somit eine Gewähr für eine dauerhafte Funktionsfähigkeit gegeben ist.
  • Vorteilhafterweise ist der Stromleiter stufenförmig, insbesondere als Stanz-Biegeteil, aufgebaut; ein als Stanz-Biegeteil ausgeführtes Bauteil lässt sich besonderes materialeffizient und wirtschaftlich herstellen.
  • Mit Vorteil ist der Stromleiter zusammen mit einer Strombahn zu einer einstückigen Leiterschleife ausgeführt, wodurch eine leicht herstellbare und einfache Stromführung realisiert ist.
  • Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung der Erfindung erfolgt; darin zeigen:
    • FIG 1
    ein schematisch dargestelltes Schaltgerät mit ei- ner Schaltstelle für den Strompfad eines Neutral- leiters und mit einer weiteren Schaltstelle für den Strompfad eines Phasenleiters gemäß Patentan- spruch 1; und
    FIG 2 bis 9
    unterschiedliche Ausführungsformen einer als Teil des Schaltgerätes vorgesehenen Leiterschleife in verschiedenen Darstellungen.
  • In FIG 1 ist ein Schaltgerät 1 mit einem Gehäuse 2 gezeigt, welches eine Schaltvorrichtung 3 mit einer Schaltstelle 4 für den Strompfad eines Neutralleiters N und mit einer weiteren Schaltstelle 5 für den weiteren Strompfad eines Phasenleiters P aufweist. Die Strompfade des Neutralleiters N und des Phasenleiters P sind endseitig jeweils auf schematisch dargestellte Anschlussklemmen 6 und 7 geführt, so dass einerseits eine Stromquelle und andererseits eine Last, insbesondere ein Verbraucher, angeschlossen werden können. Zu der Gruppe der ein- oder mehrpoligen Schaltgeräte gehören sowohl Schütze, Relais und dergleichen als auch Schutzschaltgeräte, wie beispielsweise ein Leitungsschutzschalter.
  • Die Schaltstelle 4 des Neutralleiters N setzt sich aus einem Festkontakt 8 und aus einem Bewegkontakt 9 zusammen. Der Festkontakt 8 ist auf einem feststehenden Kontaktträger 10 platziert, der Teil einer G-förmigen Strombahn 11 ist. Die Strombahn 11 geht ihrerseits über in einen diese kreuzenden Stromleiter 12, wodurch eine einstückige Leiterschleife 11,12 entsteht. Der Stromleiter 12 ist an ausgewählten Stellen durch Halterungen 13 gehäusefest gelagert und stufenförmig ausgeführt.
  • Der Bewegkontakt 9 der Schaltstelle 4 des Neutralleiters N befindet sich auf einem beweglichen Kontaktträger 14, der gemäß FIG 1 in seiner Schließstellung gezeigt ist. Dabei verläuft der Stromleiter 12 nahe und im Wesentlichen parallel zu dem beweglichen Kontaktträger 14, während die Strombahn 11 auf Distanz zu dem Stromleiter 12 und dem beweglichen Kontaktträger 14 angeordnet ist. An einer Achse 15 ist der bewegliche Kontaktträger 14 drehbeweglich gelagert und somit in eine strichliert dargestellte Öffnungsstellung verschwenkbar. Der bewegliche Kontaktträger 14 ist mit einer flexiblen Leitung 16, insbesondere mit einer Litze, verbunden, die ihrerseits mit dem Strompfad des Neutralleiters N in einer elektrisch leitenden Verbindung steht.
  • Mittels eines der weiteren Schaltstelle 5 körperlich zugeordneten Auslösers 18 und einer damit einhergehenden - hier strichliert dargestellten - Auslösekraft F1, kann der bewegliche Kontaktträger 14 mittelbar über die Betätigungseinheit 17 mit einer - als Wirklinie dargestellten - Betätigungskraft F3 beaufschlagt werden. Die Betätigungseinheit 17 ist hierbei als Schaltmechanik, insbesondere als Schaltschloss, ausgeführt. Die Auslösekraft F1 wirkt gleichzeitig auf einen weiteren beweglichen Kontaktträger 19 ein, der mit einem weiteren Bewegkontakt 20 versehen und achsgleich mit dem beweglichen Kontaktträger 14 gelagert ist. Die beweglichen Kontaktträger 14,19 können auch auf separaten Achsen gelagert werden. Zusammen mit einem auf einem weiteren feststehenden Kontaktträger 21 sitzenden weiteren Festkontakt 22 ist die weitere Schaltstelle 5 für den Strompfad des Phasenleiters P gebildet. Der Strompfad des Phasenleiters P erstreckt sich auf Seiten des weiteren feststehenden Kontaktträgers 21 über einen ohrenförmigen Bereich bis hin zu einer schematisch dargestellten Lichtbogenlöschkammer 23. Auf Seiten des beweglichen Kontaktträgers 19 weist dieser - entsprechend der flexiblen Leitung 16 - ebenfalls eine Litze auf, welche einen Wechsel des beweglichen Kontaktträgers 19 von einer Schließ- in eine Öffnungsstellung unter Beibehaltung einer elektrisch leitenden Verbindung zu dem Strompfad des Phasenleiters P erlaubt.
  • Während dem bestimmungsgemäßen Einsatz des Schaltgeräts 1 fließt ein - schematisch mittels Stromflusspfeilen dargestellter - Strom I im Strompfad des Phasenleiters P über den weiteren feststehenden Kontaktträger 21, über die die beiden Kontakte 20,22 aufweisende weitere Schaltstelle 5, über den weiteren beweglichen Kontaktträger 19 und letztlich über die Litze bis hin zu einem gehäusefesten Abschnitt des Phasenleiters P. Mittels eines zwischen dem Ende des Phasenleiters P und dem Beginn des Neutralleiters N anschließbaren - hier nicht gezeigten - Verbrauchers lässt sich der Stromkreis vervollständigen, wobei der symbolisierte Rückfluss des Stroms I über die flexible Leitung 16, den beweglichen Kontaktträger 14, die Schaltstelle 4 mit den zugehörigen Kontakten 8,9, den feststehenden Kontaktträger 10 und schließlich über die Leiterschleife 11,12 ermöglicht ist.
  • Erfolgt nun eine Ansteuerung bzw. eine Auslösung des Auslösers 18 in einem Betriebs- oder Fehlerfall, wirkt die Auslösekraft F1 gleichermaßen auf den weiteren beweglichen Kontaktträger 19 und auf die Betätigungseinheit 17 ein. Während der weitere bewegliche Kontaktträger 19 daraufhin von seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung schwenkt, wird die als Schaltmechanik ausgeführte Betätigungseinheit 17 durch die Auslösekraft F1 entklinkt, so dass der bewegliche Kontaktträger 14 auf Grund eines hier nicht dargestellten Energiespeichers, beispielsweise in Form einer Schaltfeder, und der dadurch gegebenen Betätigungskraft F3 dazu tendiert, von seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung zu wechseln. Die Schaltfeder kann hierbei Teil der Schaltmechanik sein. Unterstützt wird das Aufreißen der weiteren Schaltstelle 5 durch einen elektrodynamischen Effekt, der auf Grund der Stromflussrichtungen an dem weiteren feststehenden Kontaktträger 21 und dem weiteren beweglichen Kontaktträger 19 gegeben ist. Der elektrodynamische Effekt kommt dabei in Form einer Abstoßungskraft F2 insofern zum Tragen, als sich benachbart angeordnete und gegensinnig stromdurchflossene Bauteile abstoßen. Da der Strom I, wie in FIG 1 gezeigt, einen U-förmigen Weg im Bereich der weiteren Schaltstelle 5 passieren muss, wird mittels der dabei entstehenden und unterschiedlich wirkenden Magnetfelder der weitere bewegliche Kontaktträger 19 relativ zu dem weiteren feststehenden Kontaktträger 21 abgestoßen.
  • Im Gegensatz zu der Stromführung in dem Strompfad des Phasenleiters P wird der Strom I über die Schaltstelle 4 auf Grund der U-förmigen Ausgestaltung des feststehenden Kontaktträgers 10 gemäß FIG 1 annähernd geradlinig geleitet und passiert im Nachgang daran die Leiterschleife 11,12. Der als Teil der Leiterschleife 11,12 ausgeführte Stromleiter 12 verläuft dabei parallel und mit geringem Abstand zu dem beweglichen Kontaktträger 14, was eine gleichsinnige Stromflussrichtung zur Folge hat. Da sich gleichsinnig stromdurchflossene Bauteile auf Grund eines gleichwirkenden Magnetfelds gegenseitig anziehen, kann hierbei ein maßgeblicher elektrodynamischer Effekt genutzt werden. Dieser elektrodynamische Effekt kommt allerdings durch eine Rückhaltekraft F4 zum Ausdruck, die der Betätigungskraft F3 derart entgegenwirkt, dass eine Verminderung der Betätigungskraft F3 gegeben ist.
  • Die Verminderung der Wirkung der Betätigungskraft F3 bedingt dabei im Vergleich zu dem Betätigungszeitpunkt des weiteren beweglichen Kontaktträgers 19 eine zeitlich versetzte Öffnung der Schaltstelle 4. Durch diese gezielte Stromflussführung kann der elektrodynamische Effekt, wie er an der weiteren Schaltstelle 5 des Phasenleiters P in Form einer Abstoßungskraft F2 vorkommt, umgekehrt und als Rückhalte- oder auch Zuhaltekraft F4 nutzbar gemacht werden. Diese Maßnahme führt dazu, dass die Schaltstelle 4 durch ein Nacheilen des beweglichen Kontaktträgers 14 gegenüber dem weiteren beweglichen Kontaktträger 19 erst nach der weiteren Schaltstelle 5 getrennt wird und somit zuerst eine Trennung des lasttragenden Phasenleiters P und anschließend eine Trennung des lastfreien Neutralleiters N erfolgt.
  • Dementsprechend belastet ein beim Betätigen oder Auslösen des Schaltgeräts 1 im Lastbetrieb entstehender Lichtbogen unter Einhaltung der vorgegebenen Schaltreihefolge lediglich die weitere Schaltstelle 5 des Phasenleiters P, welche mit der ohnehin vorhandenen Lichtbogenlöschkammer 23 versehen ist, um den Lichtbogen schnellstmöglich zum Verlöschen zu bringen. Da an der Schaltstelle 4 kein Lichtbogen entsteht, kann der Aufbau des Strompfades des Neutralleiters N im Vergleich zu dem des Phasenleiters P mit einfacheren Mitteln ausgeführt werden; dazu zählen ein kleineres Kontaktvolumen, günstigere Kontaktwerkstoffe, kleinere Leiterquerschnitte und die Vermeidung sowohl eines eigenen Auslösers als auch einer eigenen Lichtbogenlöschkammer.
  • So genannte Stromengekräfte, die an den beiden Schaltstellen 4 bzw. 5 in einem Stromengebereich zwischen den Kontakten 8 und 9 bzw. zwischen den Kontakten 20 und 22 auftreten können, beeinflussen nur in einem begrenzten Maß die elektrodynamischen Effekte an der Schaltstelle 4 des Neutralleiters N bzw. an der weiteren Schaltstelle 5 des Phasenleiters P. Sofern durch den Stromengebereich an der Schaltstelle 4 eine partielle U-förmige Stromführung und damit ein unerwünschter gegensinnig verlaufender Stromfluss mit der Folge einer Abstoßungskraft gegeben sein sollte, wird mittels der durch den Stromleiter 12 erzeugten Rückhaltekraft F4 nicht nur diese Abstoßungskraft kompensiert, sondern eine resultierende und die Zeitverzögerung bestimmende Kraft gewährleistet.
  • Die Größe der Rückhaltekraft F4 ist dabei abhängig von der Höhe des Stroms I; je höher der zu schaltende Strom I ausfällt, desto größer ist die Rückhaltekraft F4, da die Stromstärke ein Maß für die Stärke des den beweglichen Kontaktträger 14 an den Stromleiter 12 fesselnden Magnetfelds darstellt. Ebenso wird die Rückhaltekraft F4 von der Länge und dem Abstand des in etwa parallel zu dem in der Schließstellung befindlichen beweglichen Kontaktträger 14 angeordneten Stromleiters 12 bestimmt; je länger der Stromleiter 12 parallel zu dem beweglichen Kontaktträger 14 verläuft und je geringer der berührungsfreie Abstand zwischen diesen Bauteilen ist, desto größer ist die Rückhaltekraft F4. Die bei einem Schaltvorgang ggf. auftretenden unerwünschten Begleiterscheinungen, wie beispielsweise das Prellen, Erhitzen oder Verschweißen der Kontakte 8,9 der Schaltstelle 4, können durch eine geeignete Auswahl vorgenannter Parameter vermieden werden.
  • Um die beiden Schaltstellen 4,5 wieder zu schließen, d.h. die beiden beweglichen Kontaktträger von der Öffnungs- in die jeweilige Schließstellung zu bewegen, kann beispielsweise eine manuelle Rückstellung der Betätigungseinheit 17 mittels eines Schalthebels oder auch durch einen Rückstellimpuls eines hier nicht dargestellten, ggf. fernbedienbaren, Rückstellmittels erfolgen. Der Aufbau des Schaltgeräts 1 kann dabei derart ausgeführt sein, dass beim Einschaltvorgang der bewegliche Kontaktträger 14 der Schaltstelle 4 seinen Bewegkontakt 9 früher in die Schließstellung mit seinem zugehörigen Festkontakt 8 bringt als der weitere bewegliche Kontaktträger 19 seinen weiteren Bewegkontakt 20 auf den weiteren Festkontakt 22 aufsetzt. Hierzu kann der Kontaktabstand zwischen dem Fest- und Bewegkontakt 8 und 9 der Schaltstelle 4, auch bei abgebrannten Kontakten und baulich bedingten Toleranzen, konstruktiv kleiner festgelegt werden als der Kontaktabstand zwischen dem Fest- und Bewegkontakt 20 und 22 der weiteren Schaltstelle 5.
  • In den FIG 2 und 3 bzw. 4 und 5 ist eine als Teil der Schaltvorrichtung bestimmte Leiterschleife 11,12 in einer flächigen und in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Die Leiterschleife 11,12 weist dabei als einstückige Einheit zum einen den zweifach treppenförmig abgewinkelten Stromleiter 12 und zum anderen die zweifach gegen den Uhrzeigersinn abgewinkelte Strombahn 11 auf, welche an ihrem freien Ende mit dem feststehenden Kontaktträger 10 versehen ist. Die Leiterschleife 12 bzw. jedes ihrer Bestandteile ist dabei gehäusefest lagerbar. Die Strombahn 11 ist in etwa G-förmig ausgebildet und kann, wie in FIG 3 gezeigt, beispielsweise als Stanz-Biege-Teil aus dem Basismaterial der Strombahn 12 hergestellt sein. Die auf Grund der Lage und Form der Leiterschleife 11,12 in Bezug auf den beweglichen Kontaktträger 14 gemäß FIG 1 gegebene Stromführung gewährleistet den gewünschten, die Rückhaltekraft F3 hervorbringenden, elektrodynamischen Effekt.
  • In den FIG 6 bis 9 sind weitere Ausgestaltungen der Leiterschleife 11,12 in verschiedenen Darstellungen gezeigt. Die Strombahn 11 gemäß den FIG 6 und 7 weist dabei eine annähernd S-förmige Gestalt auf, während gemäß den FIG 8 und 9 eine L-Form für die Strombahn 11 vorgesehen ist.
  • Die zuvor erläuterte Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:
  • Um ein Schaltgerät 1 zu schaffen, das mit einfachen Mitteln ein zeitverzögertes Trennen der Schaltstelle 4 im Strompfad eines Neutralleiters gewährleistet, ist vorgesehen, dass der bewegliche Kontaktträger 14 in der Schließstellung dem Stromleiter 12 zugeordnet ist, welcher in einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem feststehenden Kontaktträger 10 steht und eine mit dem beweglichen Kontaktträger 14 gleichsinnige Stromflussrichtung aufweist, derart dass die Kraftwirkung der auf den beweglichen Kontaktträger 14 einwirkende Betätigungskraft F3 des Energiespeichers durch die Kraftwirkung der stromflussbedingten elektromagnetischen Rückhaltekraft F4 reduziert wird und somit ein zeitverzögerter Wechsel in die Öffnungsstellung erfolgt.

Claims (13)

  1. Schaltgerät (1)
    - mit einem feststehenden Kontaktträger (10) und mit einem beweglichen Kontaktträger (14) einer Schaltstelle (4) im Strompfad eines Neutralleiters;
    - mit einem weiteren feststehenden Kontaktträger (21) und mit einem weiteren beweglichen Kontaktträger (19) einer weiteren Schaltstelle (5) im Strompfad eines Phasenleiters;
    - mit einem Auslöser (18) zur Beaufschlagung des weiteren beweglichen Kontaktträgers (19) einerseits und zur Beaufschlagung einer Betätigungseinheit (17) andererseits;
    - wobei mittels der Betätigungseinheit (17) der bewegliche Kontaktträger (14) und mittels des Auslösers (18) der weitere bewegliche Kontaktträger (19) jeweils von einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung bewegbar sind;
    - wobei der bewegliche Kontaktträger (14) in der ersten Schaltstellung einem Stromleiter (12) zugeordnet ist, der in einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem feststehenden Kontaktträger (10) steht und eine mit dem beweglichen Kontaktträger (14) gleichsinnige Stromflussrichtung aufweist, derart dass eine auf den beweglichen Kontaktträger (14) im Strompfad des Neutralleiters einwirkende Betätigungskraft (F3) eines Energiespeichers durch eine stromflussbedingte elektromagnetische Rückhaltekraft (F4) vermindert bzw. aufgehoben wird und somit gegenüber dem weiteren beweglichen Kontaktträger (19) im Strompfad des Phasenleiters ein nacheilender Wechsel des beweglichen Kontaktträgers (14) in die Öffnungsstellung erfolgt, wodurch eine annähernd lastfreie Trennung der Schaltstelle im Strompfad des Neutralleiters gegeben ist.
  2. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Betätigungseinheit (17) als Schaltmechanik, insbesondere als Schaltschloss, ausgeführt ist.
  3. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Energiespeicher Teil der Betätigungseinheit (17), insbesondere der Schaltmechanik, ist.
  4. Schaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der bewegliche Kontaktträger (14) verschwenkbar ist.
  5. Schaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stromleiter (12) bei in der ersten Schaltstellung befindlichem beweglichen Kontaktträger (14) im Wesentlichen parallel zu diesem angeordnet ist.
  6. Schaltgerät (1) nach Anspruch 1 oder 5, wobei der Stromleiter (12) gehäusefest gelagert ist.
  7. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1,5 oder 6, wobei der Stromleiter (12) stufenförmig, insbesondere als Stanz-Biegeteil, aufgebaut ist.
  8. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7, wobei der Stromleiter (12) zusammen mit einer Strombahn (11) zu einer einstückigen Leiterschleife (11,12) ausgeführt ist.
  9. Schaltgerät (1) nach Anspruch 8, wobei ein Teilbereich der Strombahn (11) zu dem Stromleiter (12) einerseits und zu dem in der ersten Schaltstellung befindlichen beweglichen Kontaktträger (14) andererseits beabstandet angeordnet ist.
  10. Schaltgerät (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Strombahn (12) G-förmig, winkelförmig oder annähernd S-förmig ausgebildet ist.
  11. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Strombahn (11) als aus dem Stromleiter (12) gewonnenes Stanz-Biegeteil ausgeführt ist.
  12. Schaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 8 bis 11, wobei der feststehende Kontaktträger (10) Teil der Strombahn (11) ist.
  13. Schaltgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auslöser (18) eine thermische und/oder elektromagnetische Funktion aufweist.
EP05733573A 2004-04-15 2005-04-05 Schaltvorrichtung Not-in-force EP1735803B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410018275 DE102004018275B4 (de) 2004-04-15 2004-04-15 Schaltgerät
PCT/EP2005/051520 WO2005101435A1 (de) 2004-04-15 2005-04-05 Schaltvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1735803A1 EP1735803A1 (de) 2006-12-27
EP1735803B1 true EP1735803B1 (de) 2010-10-06

Family

ID=34964590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05733573A Not-in-force EP1735803B1 (de) 2004-04-15 2005-04-05 Schaltvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1735803B1 (de)
CN (1) CN100541689C (de)
BR (1) BRPI0509880A (de)
DE (2) DE102004018275B4 (de)
ES (1) ES2353525T3 (de)
RU (1) RU2363066C2 (de)
WO (1) WO2005101435A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006036194B4 (de) * 2006-08-01 2019-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Schaltvorrichtung mit Schaltstellenpaar
DE102008015196B4 (de) * 2008-03-20 2009-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Lichtbogen-Löschvorrichtung für ein Schaltgerät, Schaltgerät mit Lichtbogen-Löschvorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer Lichtbogen -Löschvorrichtung
DE102009007369B3 (de) * 2009-02-04 2010-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung aus einem Griffverbinder und mehreren Elektroinstallationsgeräten sowie Griffverbinder zur mechanischen Kopplung mehrerer Betätigungselemente
EP2393096B1 (de) * 2010-06-07 2013-02-13 ABB Schweiz AG Einfach unterbrechendes Niederspannungsschaltgerät, insbesondere Leitungsschutzschalter
EP2919254B1 (de) * 2012-11-12 2020-02-26 Seari Electric Technology Co., Ltd. Überspannungsschutzvorrichtung mit schutzfunktion gegen kurzschlussstrom
DE102014012454B4 (de) * 2014-08-21 2023-06-22 Schaltbau Gmbh Schaltschütz mit Schnellschalteigenschaften
CN112635263B (zh) * 2020-12-30 2022-09-13 滁州博杰科技有限公司 一种电磁辅助断路器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1776082U (de) * 1955-08-11 1958-10-23 Voigt & Haeffner Ag Selbstschalter mit abschaltbarem nulleiter.
DE1062327B (de) * 1958-10-28 1959-07-30 Licentia Gmbh Schalteinrichtung z. B. fuer Stromversorgungs- bzw. Verteilanlagen mit selektiv ansprechenden Leistungsschaltern fuer Kurzschlussstromstaerken
GB1053936A (de) * 1964-08-01
DE3242062A1 (de) * 1982-11-13 1984-05-17 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrischer schalter
FR2582857B1 (fr) * 1985-05-29 1989-04-28 Merlin Gerin Disjoncteur unipolaire et neutre a effet shunt
US4849590A (en) * 1988-04-01 1989-07-18 Kohler Company Electric switch with counteracting electro-electro-dynamic forces
DD273331A1 (de) * 1988-06-23 1989-11-08 Oppach Schaltelektronik Anordnung zur erhoehung der kurzschlussfestigkeit an doppelunterbrechenden, unverklinkten schaltgeraeten

Also Published As

Publication number Publication date
RU2363066C2 (ru) 2009-07-27
DE102004018275A1 (de) 2005-11-03
ES2353525T3 (es) 2011-03-02
RU2006140239A (ru) 2008-05-20
DE102004018275B4 (de) 2007-10-18
WO2005101435A1 (de) 2005-10-27
CN1942988A (zh) 2007-04-04
EP1735803A1 (de) 2006-12-27
DE502005010339D1 (de) 2010-11-18
BRPI0509880A (pt) 2007-12-18
CN100541689C (zh) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2685482B1 (de) Schutzschaltgerät und Magnetjoch
DE102013211539B4 (de) Schaltmechanik und elektromechanisches Schutzschaltgerät
DE2809754C2 (de) Zweipoliger Schutzschalter
CH647618A5 (de) Strombegrenzender ueberstromselbstschalter.
DE2808602A1 (de) Schaltvorrichtung mit antiprellverklinkung
EP1735803B1 (de) Schaltvorrichtung
EP0150486B1 (de) Elektrischer Schalter
DE2838630C2 (de)
WO1984001663A1 (en) Electric safety switch for apparatus
EP3146555B1 (de) Schaltgerät
EP1884976B1 (de) Schaltvorrichtung mit Betätigungselement
DE19951042B4 (de) Unterbrecher-Betätigungsmechanismus mit klappbarer Kontaktarm-Verbindungsanordnung
DE102014110757B4 (de) Schaltgerät
CH620791A5 (de)
DE1938929A1 (de) Stromunterbrecher
DE102019117804B4 (de) Schalteinrichtung mit einem elektrischen Kontaktsystem
DE19629867A1 (de) Strombegrenzender Leistungsschalter
DE1588146A1 (de) Druckknopfbetaetigter UEberstromschalter
EP2824689B1 (de) Dynamischer Auslöser und elektrisches Installationsschaltgerät mit einem dynamischen Auslöser
DE69833637T2 (de) Selektiver Auslöser für Leistungsschalter
EP2302657A1 (de) Strombegrenzungssystem
DE102017202790B4 (de) Elektromechanisches Schutzschaltgerät
DE2610951B2 (de) Schutzschalter
DE3034189C2 (de) Zweipoliger Niederspannungsschutzschalter mit Einfachunterbrechung und elektrodynamischer Kompensation der Kontaktöffnungskräfte
DE102006036194A1 (de) Schaltvorrichtung mit Schaltstellenpaar

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060814

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES FR GB IT TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005010339

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20101118

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Effective date: 20110218

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20110526

Year of fee payment: 7

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20110707

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502005010339

Country of ref document: DE

Effective date: 20110707

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20140109

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120406

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20160411

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20170425

Year of fee payment: 13

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20170405

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170405

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180430

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20190617

Year of fee payment: 15

Ref country code: IT

Payment date: 20190423

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502005010339

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200405

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20170405