EP2551885A1 - Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät - Google Patents

Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät Download PDF

Info

Publication number
EP2551885A1
EP2551885A1 EP11175849A EP11175849A EP2551885A1 EP 2551885 A1 EP2551885 A1 EP 2551885A1 EP 11175849 A EP11175849 A EP 11175849A EP 11175849 A EP11175849 A EP 11175849A EP 2551885 A1 EP2551885 A1 EP 2551885A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
sensitive element
switching
protection device
pawl
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.)
Withdrawn
Application number
EP11175849A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Dauer
Günter Baujan
Lothar Winzen
Anke Juelich
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.)
Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Eaton Industries GmbH
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 Eaton Industries GmbH filed Critical Eaton Industries GmbH
Priority to EP11175849A priority Critical patent/EP2551885A1/de
Priority to PCT/EP2012/064441 priority patent/WO2013014133A1/de
Publication of EP2551885A1 publication Critical patent/EP2551885A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/14—Electrothermal mechanisms
    • H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element
    • 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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/14—Electrothermal mechanisms
    • H01H71/18—Electrothermal mechanisms with expanding rod, strip, or wire
    • 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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
    • H01H71/321—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements
    • H01H71/322—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements with plunger type armature
    • 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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms
    • 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
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/56—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by rotatable knob or wheel
    • 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
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/14—Electrothermal mechanisms
    • H01H71/145—Electrothermal mechanisms using shape memory materials

Definitions

  • the invention relates to an overtemperature protection device for an electrical protection switching device, in particular for a multi-pole, electronically ausgestaltetes low-voltage switching device.
  • thermosensitive elements in particular bimetal strips are used, which are heated by the operating current directly or at higher currents through the converter.
  • These thermal overload triggers triggered via the temperature-sensitive element when a set current value delayed, the circuit breaker via Schlossentklinkung.
  • the invention is not based on this type of current-dependent thermal overload release.
  • Thermostatic protective devices with bimetal are known for kettles DE 561552 ,
  • Today's low voltage switchgear includes expensive electronic components that are temperature sensitive. If device defects occur in such low-voltage switchgear, not inconsiderable damage or costs can arise. Possible defects can be defects in the electronics (for example malfunction watchdog of the electronics or defects of the trip block (for example due to corroded and therefore in the state of insulation transferred contact springs).
  • the object of the invention is to protect an electronically configured protective switching device in case of switching device defects against overheating of the electronic components.
  • the essence of the invention lies in the fact that a temperature-sensitive element lying outside the current paths of the protective switching device, preferably a bimetallic element engages in the switching mechanism of the switching device when a predeterminable device temperature is exceeded, triggers a latching detent and opens the contactor of the circuit breaker.
  • temperature-sensitive is meant that a temperature-related change of length and / or shape of the element takes place.
  • the protective switching device comprises a first triggering and actuating device receiving space and a second, the contact apparatus receiving space. Between triggering and actuating apparatus and contact apparatus is installed a pawl, the application of the triggering and / or actuating device triggers a Schlossentklinkung.
  • the engagement of the temperature-sensitive element should be done on the pawl of the circuit breaker.
  • an actuating lug is arranged, which is acted upon by the temperature-sensitive element when the switching temperature is exceeded, wherein the Schlossentklinkung the circuit breaker is triggered.
  • the arrangement of the temperature-sensitive element in the protective switching device is made such that the change in shape of the temperature-sensitive element can take place in a temperature range below the switching temperature without spatial disability.
  • the temperature sensitive element may be a bimetallic strip or made of a shape memory alloy.
  • the bimetallic strip is preferably formed as a flat strip. He is stationarily mounted with a fixed end in the circuit breaker and facing with a swivel end of the pawl of the circuit breaker, where it is mounted engaging in the switching mechanism (stop on the pawl).
  • the pawl is mounted in an axis parallel to the lock base.
  • Fig. 1 shows details as an exploded view of a multi-pole circuit breaker, wherein a housing made of molding material is omitted.
  • the details of Fig. 1 relate to the actuating and triggering apparatus of the switching device, wherein the details and the illustration essentially from the DE 102005037437 A1 are taken.
  • the lock base 110 separates a first, upper installation space B 1 from a second, lower installation space B2.
  • Actuator and trip device of the protection device are in the first space.
  • the second space B2 essentially comprises the contactor of the circuit breaker, Connection and expansion contacts and, for example, locking elements for mounting on DIN rails.
  • the actuating apparatus essentially comprises an actuating shaft 40, 45, which is activated manually via a rotary knob 42.
  • the actuating shaft is a multi-part assembly of shaft 44 and slip-on shaft 60, which are plugged onto the drive shaft 45.
  • trip unit 10 with housing 11; Magnetic coil 12 with magnet armature 14 and a (located inside the trip unit) permanent magnet.
  • the essential function of the trip device consists in the mechanical power storage for the movement of the double-armed lever 30 during the off.
  • the tripping unit 10 is fixed by at least one fastening means (screw, plug or clamping means) (here a plug-in pin 19) with fastening counter-means (here hole 119 on the lock base 110).
  • fastening means screw, plug or clamping means
  • fastening counter-means here hole 119 on the lock base 110.
  • the spatial assignment of the Aufsteckzapfens 19 with the hole 119 is represented by the line AA.
  • Magnetic armature 14 and double arm 30 are in positive operative connection via the groove 15 on the trigger plunger and the fork 35 on the double arm 30, so that the movement of the magnet armature is transmitted respectively to the Doppelarmhebel 30.
  • the rotational movement (H1, H2) of the double-arm lever 30 connected to the linear movement (L1, L2) of the magnet armature has approximately an angular range of 25 ° to 30 °.
  • the double-arm lever 30 is mounted axially parallel to the actuating shaft 44 and the armature 14 perpendicular to the Doppelarmhebel 30.
  • a driver 36 is arranged at the double arm 30, a driver 36 is arranged. The driver 36 passes through the window 111 in the lock base 110.
  • the circuit breaker is operated on the knob 42, with which an OFF and an ON position with a rotation of 90 ° is switchable.
  • the shaft 40 is turned 90 ° clockwise from the position OFF in Direction D2 moves, the double arm lever performs the movement H2.
  • the armature 14 is moved linearly with L1.
  • the shaft 40 is moved from the ON position in the direction D1 with 90 ° counterclockwise rotation, with the double-arm lever performing the movement H1.
  • the armature 14 is moved linearly with L2.
  • the actuating shaft releases the lock in the switch drive mechanism and opens the switch contacts. For manual switch-off, a short turn in the opposite direction is sufficient to operate the lock.
  • tension release unit is activated with a left turn D1 of the knob 42 (and the actuating shaft 40, 45) about axis HA from the OFF position by about 20 ° to 30 ° (ie in the opposite direction to the ON-switching movement) of the trip device , About this manual operation of the mechanical power storage (release unit 10) is transferred to the switch-on position.
  • the magnet armature 14 is brought to a permanent magnet (in the trip unit 10) and held there magnetically. After tensioning the trigger apparatus of the double arm 30 is together with the driver 36 in a fixed position. After the process 'clamping' engages the latch hook 84 of the pawl 80 to a support lever, not shown, of the contact apparatus.
  • the pawl 80 is formed as a two-armed lever (80 ', 80 ") and rotatably supported.
  • the return spring 85 engages, which loads the pawl in the direction of a support lever in the contact apparatus
  • a contact dome 82 available, which can be acted upon by the driver 36.
  • the triggering (fault opening) by an electromagnetic or electronic control module is done at sufficiently high current to the winding of the trigger coil 12.
  • the magnetic attraction of the permanent magnet is weakened and the armature 14 dissolves supported by the force of the accumulator pressure spring (in Fig. 1 not recognizable) from (with movement L2).
  • the deflection of the pivot end of the bimetallic strip 200 occurs within normal operating temperatures without contact with components of the circuit breaker.
  • a presettable switching temperature which is above a recordable in normal operation temperature of the circuit breaker, the free pivot end of the bimetallic strip passes to the stop lug 81 of the pawl 80.
  • a temperature above 150 ° C should be set as the switching temperature, which is the maximum temperature for represents the continuous operation of the circuit breaker.
  • a double web 113 is formed in the circuit breaker, which releases a slot to the inside.
  • the bimetallic strip 200 is fixed at its fixed end 202 in the slot.
  • the bimetallic strip may be designed over its entire length as a flat strip or it may be formed thickened at the bottom end, wherein the thickening is inserted in the slot.
  • the thickened end 202 is seated in the slot of the double bridge 113.
  • Other mounting options are to fasten the flat strip at the fixed end with screws or pins.
  • the mentioned types of attachment are to be understood as exemplary only, with other suitable mounting options can be easily set by the skilled person.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Breakers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät, insbesondere für ein mehrpoliges, elektronisch ausgestaltetes Niederspannungsschaltgerät. Zum Übertemperaturschutz wird ein außerhalb der Strombahnen des Schutzschaltgeräts liegendes temperatursensitives Element, vorzugsweise ein Bimetallelement 200 eingesetzt. Bei Überschreiten einer vorgebbaren Gerätetemperatur greift durch temperaturbedingte Formänderung das temperatursensitive Element in die Schaltmechanik des Schutzschaltgeräts, insbesondere über eine Schaltklinke ein. Es wird eine Schlossentklinkung ausgelöst und der Kontaktapparat des Schutzschalters öffnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät, insbesondere für ein mehrpoliges, elektronisch ausgestaltetes Niederspannungsschaltgerät.
  • Bekannt sind stromabhängige thermische Überlastauslöser bei elektrisches Schutzschaltgeräten (zum Beispiel EP 1225612 A1 , oder DE 3840063 A1 ). Hierbei werden thermosensitive Elemente, insbesondere Bimetallstreifen eingesetzt, die vom Betriebsstrom unmittelbar oder bei höheren Stromstärken über Wandler beheizt werden. Diese thermischen Überlastauslöser lösen über das temperatursensitive Element bei Überschreiten eines eingestellten Stromwerts verzögert den Schutzschalter über Schlossentklinkung aus.
  • Die Erfindung geht nicht von diesem Typ des stromabhängigen thermischen Überlastauslöser aus.
  • Bekannt sind thermostatische Schutzeinrichtungen mit Bimetall beispielsweise für Wasserkocher DE 561552 .
  • Heutige Niederspannungsschaltgeräte umfassen teure elektronische Komponenten, die temperaturempfindlich sind. Falls in solchen Niederspannungsschaltgeräte Gerätedefekte auftreten, können nicht unerhebliche Schäden, bzw. Kosten entstehen. Mögliche Defekte können Defekte der Elektronik (beispielsweise Fehlfunktion watchdog der Elektronik oder Defekte des Auslöseblocks (beispielsweise durch korrodierte und damit in Isolationszustand übergegangene Kontaktfedern) sein.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektronisch ausgestaltetes Schutzschaltgerät bei auftretenden Schaltgerätedefekten gegen Überhitzung der elektronischen Komponenten zu schützen.
  • Die Lösung der Aufgabe wird in einem Hauptanspruch formuliert. Weitergehende vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in zugehörigen Unteransprüchen.
  • Der Kern der Erfindung liegt darin, dass ein außerhalb der Strombahnen des Schutzschaltgeräts liegendes temperatursensitives Element, vorzugsweise ein Bimetallelement bei Überschreiten einer vorgebbaren Gerätetemperatur durch Formänderung in die Schaltmechanik des Schaltgeräts eingreift, eine Schlossentklinkung auslöst und den Kontaktapparat des Schutzschalters öffnet. Mit temperatursensitiv ist gemeint, dass eine temperaturbedingte Änderung von Länge und/oder Gestalt des Elements stattfindet.
  • Das Schutzschaltgerät umfasst einen ersten Auslöse- und Betätigungsapparat aufnehmenden Bauraum und einen zweiten, den Kontaktapparat aufnehmenden Bauraum. Zwischen Auslöse- und Betätigungsapparat und Kontaktapparat liegt eingebaut eine Schaltklinke, deren Beaufschlagung vom Auslöse- und/oder Betätigungsapparat eine Schlossentklinkung auslöst.
  • Die in Unteransprüchen formulierten Merkmale können gemeinsam oder getrennt als bevorzugte Ausführungsformen realisiert sein. Einzelne Detail werden im Folgenden aufgezählt.
  • Als besondere Merkmale der Erfindung sollen angeführt werden:
    • als temperatursensitives Element ist vorzugsweise ein Bimetallelement als Flachstreifen eingesetzt,
    • der Bimetallelement ist endseitig ortsfest gelagert,
    • der Bimetallflachstreifen ist so eingebaut, dass er bei zulässigen Betriebstemperaturen (- 40 °C bis 120 °C oder höher) ohne räumliche Behinderung ausschwenken kann,
    • bei thermischer Auslenkung des temperatursensitiven Elements (des Bimetallstreifens) wird bei einer einstellbaren Schalttemperatur der Kontaktapparat des Schaltgeräts geöffnet (Entklinkungsvorgang),
    • erfindungsgemäß wird die Schaltklinke in Auslöserichtung betätigt; die Kontakte öffnen
    • an der Schaltklinke ist eine Betätigungsnase für das Schwenk-Ende des Bimetallstreifens angeordnet,
    • die Achse der Schaltklinke liegt parallel zu einer als Fläche ausgebildeten Schlossbasis,
    • der Bimetallstreifen ist in einem Bauraum unterhalb der Schlossbasis angeordnet,
    • die Schaltklinke hat ihre Drehlagerstelle ebenfalls im Bauraum unterhalb der Schlossbasis,
    • der Bimetallstreifen ist konstruktiv so gestaltet, dass durch thermische Auslenkung bei einer Temperatur ("Schalttemperatur") oberhalb einer normalbetriebsbedingten Gerätetemperatur (zum Beispiel 150 °C) das Schwenk-Ende des Bimetallstreifens die Schaltklinke betätigt.
  • Der Eingriff des temperatursensitiven Elements soll auf die Schaltklinke des Schutzschaltgeräts erfolgen.
  • An der Schaltklinke des Schutzschaltgeräts ist eine Betätigungsnase angeordnet, die bei Überschreiten der Schalttemperatur vom temperatursensitiven Element beaufschlagt wird, wobei die Schlossentklinkung des Schutzschalters ausgelöst wird.
  • Die Anordnung des temperatursensitiven Elements im Schutzschaltgerät ist derart vorgenommen, dass die Formänderung des temperatursensitiven Elements in einem Temperaturbereich unterhalb der Schalttemperatur ohne räumliche Behinderung stattfinden kann.
  • Das temperatursensitive Element kann ein Bimetallstreifen sein oder aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt sein.
  • Der Bimetallstreifen ist vorzugsweise als Flachstreifen ausgebildet. Er ist mit einem Festende im Schutzschaltgerät ortsfest gelagert und mit einem Schwenkende der Schaltklinke des Schutzschalters zugewandt, wo er in die Schaltmechanik (Anschlag auf die Schaltklinke) eingreifend gelagert ist.
  • Zwischen erstem und zweitem Bauraum ist eine als Fläche ausgebildete Schlossbasis vorhanden. Ein von Auslöse- und/ Betätigungsapparat betätigter Mitnehmer durchragt die Schlossbasis und gelangt in mögliche Anlage zur Schaltklinke. Die Sperrklinge ist in einer Achse parallel zur Schlossbasis gelagert.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei in den Figuren dargestellt ist.
    • Fig. 1: Einzelheiten eines Schutzschaltgeräts mit vergrößerter Darstellung der Schaltklinke und
    • Fig. 2: Details der Einbaulage des Bimetallstreifens.
  • Fig. 1 zeigt Einzelheiten als Explosionszeichnung eines mehrpoligen Schutzschaltgeräts, wobei ein Gehäuse aus Formstoff weggelassen ist. Die Einzelheiten der Fig. 1 betreffen den Betätigungs- und Auslöseapparat des Schaltgeräts, wobei die Einzelheiten und die Abbildung im wesentlichen aus der DE 102005037437 A1 entnommen sind. In dieser Figurenbeschreibung wird nur soweit auf Einzelheiten, Bauelemente und deren Funktionen Bezug genommen, wie dies zum Verständnis der erfindungsgemäßen Anordnung notwendig ist.
  • Die dargestellten Einzelheiten und Bauelemente liegen oberhalb und unterhalb einer mit 110 bezeichneten Schlossbasis. Die Schlossbasis 110 trennt einen ersten, oberen Bauraum B 1 von einem zweiten, unteren Bauraum B2. Betätigungs- und Auslöseapparat des Schutzschaltgeräts liegen im ersten Bauraum. Der zweite Bauraum B2 umfaßt im wesentlichen den Kontaktapparat des Schutzschalters, Anschluss- und Erweiterungskontakte und beispielsweise Rastelemente zum Aufsetzen auf Hutschienen.
  • Der Betätigungsapparat umfasst im wesentlichen eine Betätigungswelle 40, 45, die über einen Drehknopf 42 manuell aktiviert wird. Die Betätigungswelle ist ein mehrteiliger Zusammenbau aus Welle 44 und Aufsteckwelle 60, welche auf der Antriebsachse 45 aufgesteckt sind.
  • Wichtige Teile des Auslöseapparats sind: Auslöseeinheit 10 mit Gehäuse 11; Magnetspule 12 mit Magnetanker 14 und ein (im Innern der Auslöseeinheit befindlicher) Permanentmagnet. Wesentliche Funktion des Auslöseapparats besteht in der mechanischen Kraftspeicherung für die Bewegung des Doppelarmhebels 30 während des Ausschaltens.
  • Die Auslöseeinheit 10 ist über mindestens ein Befestigungsmittel (Schraub-, Steck- oder Klemmmittel) (hier ein Aufsteckzapfen 19) mit Befestigungsgegenmitteln (hier Loch 119 auf der Schlossbasis 110) fixiert. Die räumliche Zuordnung des Aufsteckzapfens 19 mit dem Loch 119 ist durch die Linie AA wiedergegeben.
  • Magnetanker 14 und Doppelarmhebel 30 stehen in formschlüssiger Wirkverbindung über die Nut 15 am Auslösestößel und der Gabel 35 am Doppelarmhebel 30, so dass die Bewegung des Magnetankers jeweils auf den Doppelarmhebel 30 übertragen wird. Die mit der linearen Bewegung (L1, L2) des Magnetankers verbundene Drehbewegung (H1, H2) des Doppelarmhebels 30 hat etwa einen Winkelbereich von 25° bis 30°. Der Doppelarmhebel 30 ist achsparallel zur Betätigungswelle 44 und der Magnetanker 14 senkrecht zum Doppelarmhebel 30 gelagert. Am Doppelarmhebel 30 ist ein Mitnehmer 36 angeordnet. Der Mitnehmer 36 durchgreift das Fenster 111 in der Schlossbasis 110.
  • Der Schutzschalter wird am Drehknopf 42 betätigt, mit dem eine AUS- und eine EINStellung mit einer Drehung von 90° schaltbar ist. In der Funktion "manuell Einschalten" wird die Welle 40 mit 90° Rechtsdrehung aus der Stellung AUS in Richtung D2 bewegt, wobei der Doppelarmhebel die Bewegung H2 vollführt. Hierbei wird der Anker 14 linear mit L1 bewegt. In der Funktion "manuell Ausschalten" wird die Welle 40 mit 90° Linksdrehung aus der Stellung EIN in Richtung D1 bewegt, wobei der Doppelarmhebel die Bewegung H1 vollführt. Hierbei wird der Anker 14 linear mit L2 bewegt. Die Betätigungswelle löst im Schalterantriebsmechanismus das Schloss und öffnet die Schaltkontakte. Zur manuellen Ausschaltung reicht eine kurze Drehung in Gegenrichtung, um das Schloss zu betätigen.
  • Im ausgeschalteten Zustand des Schutzschalters, dort sind Schaltschloss und Schaltkontakte offen, ist es nicht möglich, unmittelbar den Schutzschalter in den eingeschalteten Zustand zu versetzen. Der mechanische Kraftspeicher der Auslöseeinheit 10 muss vorerst gespannt werden.
  • In der Funktion "Auslöseeinheit spannen" wird mit einer Linksdrehung D1 des Drehknopfs 42 (und der Betätigungswelle 40, 45) um Achse HA aus der AUS-Position um etwa 20° bis 30° (also in Gegenrichtung zur EIN-Schaltbewegung) der Auslöseapparat aktiviert. Über diese manuelle Betätigung wird der mechanische Kraftspeicher (Auslösereinheit 10) in die Einschalt-Stellung überführt. Der Magnetanker 14 wird an einen Permanentmagneten (in der Auslöseeinheit 10) herangeführt und dort magnetisch gehalten. Nach dem Spannen des Auslöseapparats steht der Doppelarmhebel 30 gemeinsam mit dem Mitnehmer 36 in fester Position. Nach dem Vorgang ,Spannen' kuppelt der Rasthaken 84 der Schaltklinke 80 an einen nicht dargestellten Stützhebel des Kontaktapparats.
  • Eine vergrößerte Darstellung der Schaltklinke 80 findet sich zusätzlich in Fig. 1. Die Schaltklinke 80 ist als zweiarmiger Hebel (80', 80") ausgebildet und drehbar gelagert. Die Drehachse KA liegt parallel zur Schlossbasis 110.
  • Am unteren Ende des zweiten Hebelarms 80" greift die Rückstellfeder 85 an, die die Schaltklinke in Richtung auf einen Stützhebel im Kontaktapparat belastet. Beim Spannen des Schutzschalters kommt es zwischen dem Stützhebel des Kontaktapparats und dem Rasthaken 84 der Schaltklinke 80 zu einer Verrastung. An der Schaltklinke 80 ist am oberen Hebelarm 80' eine Kontaktkalotte 82 vorhanden, die vom Mitnehmer 36 beaufschlagt werden kann.
  • Bei Betätigung des Mitnehmers 36 vom Auslöseapparat (über Kontaktkalotte 82) oder durch thermische Auslenkung des Bimetallstreifens (über Anschlagnase 81) und Mitnahme der Schaltklinke gegen die Kraft der Rückstellfeder 85 kommt es zum Entklinkungsvorgang. Die Bewegung der Schaltklinke löst die Verrastung zwischen Stützhebel und Rasthaken und der Kontaktapparat öffnet.
  • Die Auslösung (Fehleröffnung) durch ein elektromagnetisches, oder elektronisches Steuermodul geschieht bei ausreichend hoher Bestromung der Wicklung der Auslösespule 12. Die magnetische Anziehung des Permanentmagneten wird geschwächt und der Magnetanker 14 löst sich unterstützt durch die Kraft der Speicherdruckfeder (in Fig. 1 nicht erkennbar) ab (mit Bewegung L2). Beim automatischen Ausschalten im Fehlerfall und Öffnen der Schaltkontakte wird zwangsweise die Betätigungswelle 40, 45 mitbewegt.
  • Bei der Betätigung des Mitnehmers 36 gegen die Kraft der Rückstellfeder 85 beim Entklinkungsvorgang durch Anschlag auf die Kontaktkalotte 82 verliert der Stützhebel die Rastung am Rasthaken und der Kontaktapparat öffnet.
  • In gleicher Weise arbeitet die Überhitzungssicherung durch den Bimetallsstreifen.
  • Die Auslenkung des Schwenkendes des Bimetallsstreifens 200 erfolgt innerhalb normaler Betriebstemperaturen ohne Berührung mit Komponenten des Schutzschalters. Bei Überschreiten einer voreinstellbaren Schalttemperatur, die oberhalb einer im Normalbetrieb einnehmbaren Temperatur des Schutzschalters liegt, gelangt das freie Schwenkende des Bimetallstreifens an die Anschlagnase 81 der Schaltklinke 80. Vorzugsweise soll eine Temperatur oberhalb von 150 °C als Schalttemperatur eingestellt sein, welche die maximale Temperatur für den Dauerbetrieb des Schutzschalters darstellt.
  • Durch Berührung der Anschlagnase 81 bewegt sich die Schaltklinke gegen die Kraft der Rückstellfeder 85 aus der Verrastung des Rasthakens mit dem Stützhebel. Es kommt zwangsweise zur Entklinkung und zur Abschaltung des Schutzschalters, ohne dass der übliche Auslösemechanismus in Aktion tritt.
  • In der Fig. 2 sind Details der Einbaulage des Bimetallstreifens 200 sichtbar. In der gezeigten Ausführungsform ist im Schutzschalter ein Doppelsteg 113 ausgebildet, der nach Innen einen Schlitz freigibt. Der Bimetallstreifen 200 ist an seinem Festende 202 in dem Schlitz festgelegt. Der Bimetallstreifen kann auf seiner gesamten Länge als Flachstreifen ausgelegt sein oder er kann am Festende verdickt ausgebildet sein, wobei die Verdickung im Schlitz eingeschoben ist. Das verdickte Ende 202 sitzt in dem Schlitz des Doppelstegs 113. Andere Befestigungsmöglichkeiten liegen darin, den Flachstreifen am Festende mit Schrauben oder Stifte zu befestigen. Die angesprochenen Befestigungsarten sind nur beispielhaft zu verstehen, wobei andere geeignete Befestigungsmöglichkeiten vom Fachmann leicht eingerichtet werden können.
    • Bezugszeichen
    • B1
    erster Einbauraum für Auslöse- und Betätigungseinheit oberes Gehäuseteil
    B2
    zweiter Einbauraum für Kontaktapparat unteres Gehäuseteil
    AA
    Befestigungsachse
    HA
    Achse der Betätigungswelle
    MA
    Magnetankerachse
    KA
    Achse für Klinke
    SS
    Achse des Doppelarmhebels
    L1 L2
    Linearbewegung des Magnetankers
    D1 D2
    Drehbewegung der Antriebswelle (EIN, AUS)
    H1 H2
    Drehrichtung des Doppelarmhebels
    10
    Auslöseeinheit (mechan. Kraftspeicher)
    11
    Kunststoffgehäuse und Halter für Auslöseeinheit
    12
    Auslösespule (Tauchankerspule)
    14
    Magnetanker
    15
    Betätigungsachse für Schalterantrieb
    18
    Lager
    19
    Aufsetzzapfen
    30
    Doppelarmhebel (Auslösehebel)
    32
    erster Arm des Doppelarmhebels
    33
    Ende des ersten Arms (Antriebsseite)
    34
    zweiter Arm des Doppelarmhebels (Auslöserseite)
    35
    Mitnehmergabel
    36
    Mitnehmer
    40
    Antriebswelle
    42
    Drehknopf
    44
    Betätigungswelle
    45
    Antriebsachse
    46
    Anschlag/Mitnehmer
    60
    Aufsteckwelle
    62
    Mitnehmerstachel
    80
    Schaltklinke
    80' 80"
    erster und zweiter Hebelarm
    81
    Anschlagnase für Bimetall an Schaltklinke oder Schaltklinke
    82
    Kontaktkalotte für Mitnehmer 36
    84
    Sperrhaken
    85
    Rückstellfeder
    110
    Schlossbasis = Oberseite des zweiten Einbauraums
    111
    Fenster in Oberseite 110 für Durchgriff Mitnehmer 36
    112
    vordere Seitenflächen des zweiten Einbauraums
    113
    Doppelsteg
    119
    Loch, Aufsetzöffnung für Zapfen 19
    60' 60"
    61', 61" Mitnehmernase(n)
    67' 67"
    Federdraht-Ende(n)
    200
    temperatursensitives Element (Bimetallstreifen)
    202
    Lagerstelle Ausnehmung (Schlitz) Halterung für Festende Bimetallstreifen

Claims (11)

  1. Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät, insbesondere für ein mehrpoliges, elektronisch ausgestaltetes Niederspannungsschaltgerät,
    - umfassend Auslöse- und Betätigungsapparat (10, 30, 40),
    - einen Kontaktapparat,
    - eine zwischen Auslöse- und Betätigungsapparat (10, 30, 40) und Kontaktapparat eingebaute Schaltklinke (80), deren Beaufschlagung vom Auslöse- und/oder Betätigungsapparat eine Schlossentklinkung auslöst, wobei ein außerhalb der Strombahnen des Schutzschaltgeräts liegendes temperatursensitives Element (200) bei Überschreiten einer Schalttemperatur durch temperaturbedingte Formänderung in die Schaltmechanik (30) des Schutzschaltgeräts eingreift, eine Schlossentklinkung erfolgt und Kontakte des Schutzschaltgeräts öffnen.
  2. Übertemperaturschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensitive Element (200) auf eine über einer normalbetriebsbedingten Gerätetemperatur liegende Schalttemperatur fest eingestellt ist.
  3. Übertemperaturschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensitive Element (200) variabel auf eine über einer normalbetriebsbedingten Gerätetemperatur liegende Schalttemperatur einstellbar ist.
  4. Übertemperaturschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingriff des temperatursensitiven Elements (200) auf die Schaltklinke (80) des Schutzschaltgeräts erfolgt.
  5. Übertemperaturschutzeinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungsnase (81) an der Schaltklinke (80) des Schutzschaltgeräts angeordnet ist, die bei Überschreiten der Schalttemperatur vom temperatursensitiven Element (200) beaufschlagt wird, wobei die Schlossentklinkung des Schutzschalters ausgelöst wird.
  6. Übertemperaturschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des temperatursensitiven Elements (200) im Schutzschaltgerät derart vorgenommen ist, dass die Formänderung des temperatursensitiven Elements (200) in einem Temperaturbereich unterhalb der Schalttemperatur ohne räumliche Behinderung stattfinden kann.
  7. Übertemperaturschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensitive Element ein Bimetallstreifen (200) ist.
  8. Übertemperaturschutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bimetallstreifen (200) als Flachstreifen ausgebildet ist, mit einem Festende (202) im Schutzschaltgerät ortsfest (113) gelagert ist und mit einem Schwenkende der Schaltklinke (80) des Schutzschalters zugewandt ist und so in die Schaltmechanik eingreifend gelagert ist.
  9. Übertemperaturschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensitive Element (200) aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt ist.
  10. Übertemperaturschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzschaltgerät einen ersten Auslöse- (10) und Betätigungsapparat (30, 40) aufnehmenden Bauraum (B1) und einen zweiten, Kontaktapparat aufnehmenden Bauraum (B2) umfasst,
    - dass zwischen erstem (B1) und zweitem Bauraum (B2) eine als Fläche ausgebildete Schlossbasis (110) vorhanden ist,
    - dass ein von Auslöse- (10) und/ Betätigungsapparat (30,40) betätigter Mitnehmer (36) die Schlossbasis (110) durchragt und in mögliche Anlage an einen ersten Hebelarm (80') einer in einer Achse (KA) parallel zur Schlossbasis (110) gelagerten Schaltklinke (80) gelangt,
    - dass das temperatursensitive Element (200) in als Flachstreifen ausgebildet ist, an einem Festende (202) ortsfest gelagert ist und mit einem Schwenkende in mögliche Anlage an den ersten Hebelarm (80') der Schaltklinke (80) gelangt.
  11. Übertemperaturschutzeinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Schutzschaltgeräts ein Doppelsteg (113) ausgebildet ist, der einen Schlitz freigibt, in welchen das Festende (202) des temperatursensitiven Elements (200) festgelegt ist.
EP11175849A 2011-07-28 2011-07-28 Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät Withdrawn EP2551885A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11175849A EP2551885A1 (de) 2011-07-28 2011-07-28 Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät
PCT/EP2012/064441 WO2013014133A1 (de) 2011-07-28 2012-07-23 Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches schutzschaltgerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11175849A EP2551885A1 (de) 2011-07-28 2011-07-28 Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2551885A1 true EP2551885A1 (de) 2013-01-30

Family

ID=46545410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11175849A Withdrawn EP2551885A1 (de) 2011-07-28 2011-07-28 Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2551885A1 (de)
WO (1) WO2013014133A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE561552C (de) 1928-12-18 1932-10-15 Elektrobeheizung G M B H Temperaturabhaengiger Schutzschalter mit Bimetallfeder, insbesondere fuer elektrisch beheizte Geraete
DE3840063A1 (de) 1988-11-28 1990-05-31 Kloeckner Moeller Elektrizit Thermisches relais
US5608367A (en) * 1995-11-30 1997-03-04 Eaton Corporation Molded case circuit breaker with interchangeable trip unit having bimetal assembly which registers with permanent heater transformer airgap
EP1225612A2 (de) 2001-01-19 2002-07-24 Siemens Aktiengesellschaft Thermische Auslösevorrichtung für ein Schaltgerät
DE102005037437A1 (de) 2005-08-09 2007-02-15 Moeller Gmbh Elektrischer Schutzschalter mit Schutzfunktion
DE102006005697A1 (de) * 2006-02-08 2007-08-16 Moeller Gmbh Einrichtung zum Auslösen eines elektrischen Schaltgeräts
DE102009017100A1 (de) * 2009-04-15 2010-10-21 Abb Ag Thermischer Auslöser und Installationsschaltgerät mit einem thermischen Auslöser

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE561552C (de) 1928-12-18 1932-10-15 Elektrobeheizung G M B H Temperaturabhaengiger Schutzschalter mit Bimetallfeder, insbesondere fuer elektrisch beheizte Geraete
DE3840063A1 (de) 1988-11-28 1990-05-31 Kloeckner Moeller Elektrizit Thermisches relais
US5608367A (en) * 1995-11-30 1997-03-04 Eaton Corporation Molded case circuit breaker with interchangeable trip unit having bimetal assembly which registers with permanent heater transformer airgap
EP1225612A2 (de) 2001-01-19 2002-07-24 Siemens Aktiengesellschaft Thermische Auslösevorrichtung für ein Schaltgerät
DE102005037437A1 (de) 2005-08-09 2007-02-15 Moeller Gmbh Elektrischer Schutzschalter mit Schutzfunktion
DE102006005697A1 (de) * 2006-02-08 2007-08-16 Moeller Gmbh Einrichtung zum Auslösen eines elektrischen Schaltgeräts
DE102009017100A1 (de) * 2009-04-15 2010-10-21 Abb Ag Thermischer Auslöser und Installationsschaltgerät mit einem thermischen Auslöser

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013014133A1 (de) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1797577B1 (de) Elektrischer schutzschalter mit schutzfunktion
EP0563774B1 (de) Fernsteuerbarer Schutzschalter
DE19819242B4 (de) Thermomagnetischer Leistungsschalter
EP0090176B1 (de) Überstromschutzschalter
EP1760747B1 (de) Elektrisches Schaltgerät
EP1949399A1 (de) Magnetostriktives elektrisches schaltgerät
EP1001444A2 (de) Überstromauslöser
EP1906426B1 (de) Schaltgerät mit Schaltschloss
EP1746619B1 (de) Klemmhilfe
EP2551885A1 (de) Übertemperaturschutzeinrichtung für ein elektrisches Schutzschaltgerät
DE10027519A1 (de) Trennschaltereinrichtung mit geringem Platzbedarf
DE2118175A1 (de) Leistungsschalter mit eingebauten Schmelzsicherungen
DE102011008829B4 (de) Installationsschaltgerät
EP2332161B1 (de) Miniatur-schutzschalter
DE102016203506B4 (de) Auslösevorrichtung und elektromechanisches Schutzschaltgerät
WO2004047137A1 (de) Hilfsauslöser für motorschutzschalter
DE202009010473U1 (de) Miniatur-Schutzschalter
CH670726A5 (en) Circuit breaker release system - with thermal and magnetic trip acting on plastic trigger pin
DE960910C (de) Ausloesevorrichtung fuer elektrische Schalter, insbesondere Installationsselbstschalter
DE102010005345A1 (de) Elektrisches Schaltgerät in modularer Bauweise
DE102011079593B4 (de) Elektromechanisches Schutzschaltgerät
DE102017202790B4 (de) Elektromechanisches Schutzschaltgerät
WO2010099903A1 (de) Mehrpoliger elektrischer selbstschalter
DE202015100926U1 (de) Elektrisches Schaltgerät in modularer Bauweise
WO2007087761A1 (de) Leistungsschalter

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

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130731