EP2774162B1 - Leistungsschalter mit interner spannungsmessung - Google Patents

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EP2774162B1
EP2774162B1 EP12779086.3A EP12779086A EP2774162B1 EP 2774162 B1 EP2774162 B1 EP 2774162B1 EP 12779086 A EP12779086 A EP 12779086A EP 2774162 B1 EP2774162 B1 EP 2774162B1
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EP
European Patent Office
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adapter
contact
voltage
power switch
primary conductor
Prior art date
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Active
Application number
EP12779086.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2774162A1 (de
Inventor
Thomas Freyermuth
Georg Reidt
Ireneusz Scislak
Andreas Gisbrecht
Marc Suchalla
Rainer Schmidt
Alexander Zumbeck
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Eaton Intelligent Power Ltd
Original Assignee
Eaton Intelligent Power Ltd
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.)
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Publication date
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Publication of EP2774162A1 publication Critical patent/EP2774162A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0016—Contact arrangements for tap changers
    • 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
    • H01H71/123—Automatic release mechanisms with or without manual release using a solid-state trip unit
    • H01H71/125—Automatic release mechanisms with or without manual release using a solid-state trip unit characterised by sensing elements, e.g. current transformers
    • 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
    • H01H71/74—Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
    • H01H71/7409—Interchangeable elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker with a switch housing and with an electronics module, at least one contact being provided for tapping a voltage on a primary conductor.
  • a voltage tap is required for energy measurement on a circuit breaker, for example for an energy consumption analysis. So far, an external device outside the circuit breaker was used for this purpose. In order to be able to carry out the energy measurement in the switch itself, an internal voltage tap is necessary in the switch.
  • One object of the invention is to provide a circuit breaker with an internal voltage tap which is improved with regard to the problems mentioned.
  • the circuit breaker according to the invention has a switch housing and an electronics module.
  • the switch housing in the sense of the invention represents the outer limit of the circuit breaker and contains all essential components.
  • a converter housing that may be present separately is also encompassed by the switch housing.
  • the electronics module comprises the electronics that control the switch, as well as measuring electronics for evaluating the voltage of a primary conductor reduced by voltage dividers, which according to the invention is tapped by at least one contact on the primary conductor.
  • an adapter for reducing the tapped voltage of the primary conductor is provided inside the switch housing, this adapter being arranged outside of the electronics module.
  • the circuit breaker according to the invention advantageously makes it possible to place the adapter sufficiently far away and / or sufficiently shielded from the electronics module, so that a disruptive influence on the electronics through electrical or electromagnetic effects of the high voltage can be significantly reduced.
  • the term electronic module refers to the electronic components of a circuit breaker that are grouped together in the area of one or more printed circuit boards and that usually also includes a separate housing for the electronic components. According to the invention, the tapped voltage is reduced outside the electronics module.
  • the adapter has a contact plate which is connected to the primary conductor as a contact for the voltage tap, in particular is detachably connected.
  • the contact plate can be fastened together with the primary conductor to the switch housing by fastening means.
  • the fasteners are usually screws that are used to fasten the primary conductor.
  • the contact sheet can advantageously be with without having to change the circuit breaker. The fastening screws do not have to be exchanged, since the contact sheet has an extremely small material thickness in comparison to the primary conductor.
  • the stability of the contact plate enables a further advantageous embodiment, according to which the adapter can be fastened to the switch housing exclusively through the contact plate.
  • this embodiment is particularly suitable for retrofitting an already existing circuit breaker construction.
  • the embodiment is optimized with regard to electromagnetic compatibility (EMC), since no high-voltage conducting paths have to be laid from the contact to the primary conductor through the switch housing.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the adapter is connected to the contact for the voltage tap on the primary conductor via a conductor track.
  • the conductor track is in particular shielded and / or passed through the switch housing at a distance from the electronics module in order to minimize the electromagnetic interaction.
  • This embodiment has the advantage that existing free spaces within the switch housing can be used for positioning the adapter.
  • several adapters can be combined in one position for a multi-pole switch.
  • the adapter has a contact element, wherein the contact for the voltage tap on the primary conductor can be produced by the contact element.
  • the contact element has a spring or is designed as a spring, which advantageously ensures tolerance compensation in the contacting.
  • the adapter in a Side wall of the switch housing is arranged. Since existing circuit breaker constructions generally have hardly any usable free space, it would be advantageous to use the wall areas as long as the stability and protective function are still guaranteed.
  • the adapter is particularly preferably arranged in that side wall of the switch housing through which the primary conductor is led into the switch housing. This in turn enables the previously described use of contact elements, or at least only a short conductor track is required for the high voltage.
  • each adapter can have a separate adapter housing.
  • the plurality of adapters could be arranged in a common adapter collecting housing outside the electronics module.
  • the Figures 1 to 3 relate to a first embodiment of a circuit breaker according to the invention.
  • FIG 1 is a partial view of the circuit breaker shown, with part of a switch housing 1, within which a converter of the circuit breaker is located.
  • the converter which is not visibly arranged within the housing 1 in the exemplary embodiment shown, can have its own converter housing in the case of different designs of circuit breakers, which is for example arranged outside on the actual switch housing 1.
  • the converter housing should also be understood as part of the switch housing in this case.
  • Primary conductors 3 lead into the interior of the switch housing 1, extend through the converter block and then run further into the actual switching chamber (not shown) of the circuit breaker.
  • the primary conductors 3 are fastened to the transducer by fastening means 6, usually screws.
  • An electronics module 2 is arranged on the converter.
  • the electronic circuits arranged therein are used to control the circuit breaker on the basis of the signals transmitted by the converter.
  • the circuit breaker has at least one contact for tapping a voltage on one of the primary conductors 3.
  • three adapters 4 for reducing the tapped voltages of the three primary conductors 3 are provided.
  • the Figures 2 and 3 show one of the adapters 4 in detail, without the adapter cover 16 in FIG Figure 2 and with adapter cover 16 in Figure 3 .
  • the voltage is reduced by voltage divider 14.
  • the resistors provided for this purpose are arranged on a printed circuit board 12 within an adapter housing 9.
  • a contact plate 5 is fastened to the circuit board 12 via contact feet 15.
  • the adapters 4 are arranged outside of the electronics module 2 in order to reduce the influence of electrical or electromagnetic effects on the electronics.
  • the adapters 4 are fastened to the primary conductors 3 by means of the contact plates 5 through the fastening means 6, so that the contact from the primary conductors 3 to the adapters 4 is reliably established.
  • the adapter 4 is additionally shielded by the adapter housing 9 and the adapter cover 16, whereby the electromagnetic compatibility (EMC) is additionally increased.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the reduced voltage signal is transmitted to the electronics block 2, for example, by means of conductor tracks (not shown) and processed there, for example.
  • FIG. 4 a further embodiment of the circuit breaker according to the invention is shown in a partial view.
  • the side wall 8 of the switch housing 1, through which the primary conductors 3 are guided into the switch housing 1, can be seen.
  • the embodiment illustrates a variant of the positioning of the adapters 4, which are arranged here within the side wall 8, preferably in a common adapter housing 10, which is in the Figure 4a is shown individually.
  • the side wall 8 is shown partially broken away. This position is particularly advantageous since the primary conductors 1 can be contacted via their surface or by means of fastening means for the primary conductors.
  • the side wall 8 can have corresponding channels or bores between the adapters 4 and the primary conductors 3.
  • the reduced voltage signal can be forwarded to the electronics module 2 in a direct way, as follows in connection with the Figures 5 , 6th and 7th is explained.
  • the various adapters 4 serve here only to illustrate possible exemplary embodiments. As a rule, similar adapters 4 are used in a circuit breaker.
  • FIG. 5 , 6th and 7th is in each case one of the adapters 4 according to Figure 4 shown in detail.
  • the adapters 4 differ essentially in their contact elements 7, which establish contact with the respective primary conductor 3. Otherwise, the adapter 4 is indicated by way of example, voltage divider 14 on the respective circuit board 12.
  • the contact element 7 comprises a compression spring in the form of a spiral which is fastened and connected to the circuit board 12, which is pretensioned against the surface of the primary conductor 3 or also against a fastening screw of the primary conductor 3 and which transfers the high voltage from the primary conductor 3 to the adapter 4.
  • the contact element 7 according to Figure 6 comprises a leaf spring fastened and connected to the printed circuit board 12, which is pretensioned against the surface of the primary conductor 3 or also against a fastening screw of the primary conductor 3 and transmits the high voltage from the primary conductor 3 to the adapter 4.
  • the contact element 7 includes a so-called spring-load contact fastened and connected to the circuit board 12, the two particularly telescopic contact pins 22 of which are biased against the surface of the primary conductor 3 or against a fastening screw of the primary conductor 3 by means of spring force, and the high voltage from the primary conductor 3 to the adapter 4 transfer.
  • the position of the contact pins 22 is only indicated by lines.
  • Comparable contact elements 7 can also be used to transmit the reduced voltage signal to the electronics module 2.
  • the contacts to the electronic module are in the Figures 5 to 7 marked with the reference number 21.
  • FIGs 8 and 9 show a further embodiment of the circuit breaker according to the invention.
  • the converter 17 is shown without the switch housing 1.
  • a receptacle 18 is for inserting the electronics module 2 prepared.
  • a potting compound is not shown, so that insertions 19 through which the primary conductors 3 are inserted can be seen.
  • a resilient comb contact 20 is shown only in the detailed view Figure 9 recognizable, in which the primary conductor 3 has also been omitted. The contact is made permanently when the primary conductor 3 is mounted in the converter 17.
  • the adapters 4 for reducing the voltage are located in an adapter collector housing 10 and are connected to the resilient comb contacts 20 via conductor tracks (not shown).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem Schaltergehäuse und mit einem Elektronikmodul, wobei mindestens ein Kontakt zum Abgriff einer Spannung an einem Primärleiter vorgesehen ist.
  • Für eine Energiemessung an einem Leistungsschalter, beispielsweise für eine Energieverbrauchsanalyse, wird ein Spannungsabgriff benötigt. Bisher wurde dazu ein externes Gerät außerhalb des Leistungsschalters eingesetzt. Um die Energiemessung im Schalter selbst durchführen zu können, wird auch ein interner Spannungsabgriff im Schalter notwendig.
  • Aus der Druckschrift US 2009/0190289 A1 ist ein Leistungsschalter bekannt, bei dem ein Spannungsabgriff in ein externes Modul integriert ist.
  • Aus der Druckschrift FR 2 794 281 A1 ist ein Leistungsschalter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
  • Der Abgriff einer derart hohen Spannung, wie sie an einem Primärleiter eines Leistungsschalters anliegt, erfordert eine Reduzierung der Spannung mit Hilfe von Spannungsteilern bis auf ein für eine Messelektronik verträgliches Maß. Das Hochspannungssignal über Leiterbahnen, Leitungen, Adapter und Kontakte zu führen, ruft Probleme durch Verschmutzung, hohe Temperaturen, mögliche Kriechstrecken und störende Beeinflussung der Elektronik durch elektrische oder elektromagnetische Effekte hervor. Darüber hinaus besteht das Problem, ausreichend Platz für zusätzliche Elemente in einem Schaltergehäuse zu schaffen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen hinsichtlich der genannten Probleme verbesserten Leistungsschalter mit internem Spannungsabgriff zur Verfügung zu stellen.
  • Die Aufgabe wird durch den Leistungsschalter gemäß Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen, sowie vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße Leistungsschalter weist ein Schaltergehäuse und ein Elektronikmodul auf. Das Schaltergehäuse im Sinne der Erfindung stellt die äußere Begrenzung des Leistungsschalters dar und beinhaltet alle wesentlichen Komponenten. So ist auch ein gegebenenfalls getrennt vorliegendes Wandlergehäuse durch das Schaltergehäuse umfasst. Das Elektronikmodul umfasst die den Schalter steuernde Elektronik, sowie eine Messelektronik zur Auswertung der durch Spannungsteiler reduzierten Spannung eines Primärleiters, welche erfindungsgemäß durch mindestens einen Kontakt an dem Primärleiter abgegriffen wird. Erfindungsgemäß ist innerhalb des Schaltergehäuses ein Adapter zur Reduzierung der abgegriffenen Spannung des Primärleiters vorgesehen, wobei dieser Adapter außerhalb des Elektronikmoduls angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Leistungsschalter ermöglicht es vorteilhaft, den Adapter ausreichend weit entfernt und/oder ausreichend abgeschirmt von dem Elektronikmodul zu platzieren, so dass eine störende Beeinflussung der Elektronik durch elektrische oder elektromagnetische Effekte der Hochspannung wesentlich verringert werden kann. Die Bezeichnung Elektronikmodul bezieht sich dabei auf die im Bereich einer oder mehrerer Leiterplatten zusammengefassten Elektronikbauteile eines Leistungsschalters, die in der Regel auch ein eigenes Gehäuse für die Elektronikkomponenten umfasst. Erfindungsgemäß erfolgt die Reduzierung der abgegriffenen Spannung außerhalb des Elektronikmoduls.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Adapter ein Kontaktblech aufweist, welches als Kontakt für den Spannungsabgriff mit dem Primärleiter verbunden ist, insbesondere lösbar verbunden. Besonders bevorzugt ist das Kontaktblech gemeinsam mit dem Primärleiter durch Befestigungsmittel an dem Schaltergehäuse befestigbar. Die Befestigungsmittel sind in der Regel Schrauben, die zur Befestigung der Primärleiter dienen. Das Kontaktblech lässt sich vorteilhaft mit befestigen, ohne dass eine Änderung an dem Leistungsschalter erfolgen müsste. Die Befestigungsschrauben müssen nicht ausgetauscht werden, da das Kontaktblech insbesondere eine im Vergleich zu dem Primärleiter äußerst geringe Materialdicke aufweist.
  • Dennoch ermöglicht das Kontaktblech durch seine Stabilität eine weitere vorteilhafte Ausführungsform, gemäß der der Adapter ausschließlich durch das Kontaktblech an dem Schaltergehäuse befestigbar ist. Damit ist die Frage der Positionierung des Adapters in dem Schaltergehäuse auf eine vorteilhafte Weise beantwortet. Erkennbar eignet sich diese Ausführungsform besonders gut für eine Nachrüstung einer bereits bestehenden Konstruktion eines Leistungsschalters. Des Weiteren ist die Ausführungsform hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) optimiert, da keinerlei Hochspannung führende Leiterbahnen von dem Kontakt zum Primärleiter aus durch das Schaltergehäuse hindurch verlegt werden müssen.
  • Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Adapter über eine Leiterbahn mit dem Kontakt für den Spannungsabgriff an dem Primärleiter verbunden ist. Die Leiterbahn wird dabei insbesondere abgeschirmt und/oder entfernt von dem Elektronikmodul durch das Schaltergehäuse geführt, um die elektromagnetische Wechselwirkung zu minimieren. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass vorhandene Freiräume innerhalb des Schaltergehäuses für die Positionierung des Adapters ausgenutzt werden können. Außerdem lassen sich mehrere Adapter bei einem mehrpoligen Schalter an einer Position zusammenfassen.
  • Gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Adapter ein Kontaktelement aufweist, wobei der Kontakt für den Spannungsabgriff an dem Primärleiter durch das Kontaktelement herstellbar ist. Gemäß dieser Ausführungsform bieten sich vorteilhaft einige Freiheiten hinsichtlich der Positionierung des Adapters. Beschränkt wird diese nur durch die Forderung, dass der Primärleiter durch das Kontaktelement kontaktierbar sein muss. Hinsichtlich der EMV ist wiederum vorteilhaft zu vermerken, dass bei dieser dritten Ausführungsform keine Hochspannung führenden Leiterbahnen durch das Steckergehäuse verlegt werden müssen. Gemäß einer Ausgestaltung der dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kontaktelement eine Feder aufweist oder als Feder ausgebildet ist, wodurch vorteilhaft ein Toleranzausgleich bei der Kontaktierung gewährleistet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere auf die zweite und dritte Ausführungsform anwendbar ist, ist vorgesehen, dass der Adapter in einer Seitenwand des Schaltergehäuses angeordnet ist. Da bestehende Leistungsschalterkonstruktionen in der Regel kaum nutzbare Freiräume aufweisen, wäre eine Ausnutzung der Wandbereiche vorteilhaft, sofern die Stabilität und Schutzfunktion weiter gewährleistet ist. Besonders bevorzugt ist der Adapter in derjenigen Seitenwand des Schaltergehäuses angeordnet, durch welche der Primärleiter in das Schaltergehäuse geführt ist. Dadurch wird wiederum der zuvor beschriebene Einsatz von Kontaktelementen ermöglicht, oder aber zumindest eine nur kurze Leiterbahn für die Hochspannung benötigt.
  • Bei einem mehrpoligen Leistungsschalter ist insbesondere vorgesehen, dass einer Mehrzahl von Primärleitern eine entsprechende Anzahl von Adaptern zugeordnet ist, so dass vorteilhaft ein interner Spannungsabgriff aller Leiter möglich ist. Je nach Ausführungsform kann dabei jeder Adapter ein separates Adaptergehäuse aufweisen. Alternativ könnte die Mehrzahl von Adaptern in einem gemeinsamen Adaptersammelgehäuse außerhalb des Elektronikmoduls angeordnet sein.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Ausführungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
  • Es zeigen
    • Figur 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen dreipoligen Leistungsschalters;
    • Figur 2 eine detaillierte Ansicht eines Adapters entsprechend der Ausführungsform gemäß Figur 1;
    • Figur 3 den Adapter gemäß Figur 2 mit Abdeckung;
    • Figur 4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters mit drei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen eines Kontaktelements;
    • Figur 4a ein Adaptersammelgehäuse zur Aufnahme der Adapter gemäß Figur 4;
    • Figur 5 ein Kontaktelement gemäß Figur 4 im Detail;
    • Figur 6 ein weiteres Kontaktelement gemäß Figur 4 im Detail;
    • Figur 7 noch ein weiteres Kontaktelement gemäß Figur 4 im Detail;
    • Figur 8 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters;
    • Figur 9 ein Detail der Ausführungsformgemäß Figur 8.
  • Die Figuren 1 bis 3 beziehen sich auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters. In der Figur 1 ist eine Teilansicht des Leistungsschalters dargestellt, mit einem Teil eines Schaltergehäuses 1, innerhalb dessen sich ein Wandler des Leistungsschalters befindet. Der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuses 1 nicht sichtbar angeordnete Wandler kann bei abweichenden Bauformen von Leistungsschaltern ein eigenes Wandlergehäuse aufweisen, welches beispielsweise außen an dem eigentlichen Schaltergehäuse 1 angeordnet ist. Im Sinne der Erfindung soll auch in dem Fall das Wandlergehäuse als Teil des Schaltergehäuses verstanden werden. Primärleiter 3 führen in das Innere des Schaltergehäuses 1 hinein, erstrecken sich durch den Wandlerblock hindurch und verlaufen anschließend weiter in die eigentliche Schaltkammer (nicht dargestellt) des Leistungsschalters hinein. Die Primärleiter 3 sind durch Befestigungsmittel 6, in der Regel Schrauben, an dem Wandler befestigt. Ein Elektronikmodul 2 ist auf dem Wandler angeordnet. Die darin angeordneten elektronischen Schaltungen dienen zur Steuerung des Leistungsschalters anhand der durch den Wandler übertragenen Signale.
  • Erfindungsgemäß weist der Leistungsschalter mindestens einen Kontakt zum Abgriff einer Spannung an einem der Primärleiter 3 auf. Hier sind innerhalb des Schaltergehäuses 1 drei Adapter 4 zur Reduzierung der abgegriffenen Spannungen der drei Primärleiter 3 vorgesehen. Die Figuren 2 und 3 zeigen einen der Adapter 4 im Detail, ohne Adapterdeckel 16 in Figur 2 und mit Adapterdeckel 16 in Figur 3. Die Reduzierung der Spannung erfolgt durch Spannungsteiler 14. Die dazu vorgesehenen Widerstände sind auf einer Leiterplatte 12 innerhalb eines Adaptergehäuses 9 angeordnet. Auf der Leiterplatte 12 ist des Weiteren über Kontaktfüße 15 ein Kontaktblech 5 befestigt. Die Adapter 4 sind erfindungsgemäß außerhalb des Elektronikmoduls 2 angeordnet, um eine Beeinflussung der Elektronik durch elektrische oder elektromagnetische Effekte zu verringern. Die Adapter 4 sind mittels der Kontaktbleche 5 durch die Befestigungsmittel 6 an den Primärleitern 3 befestigt, so dass der Kontakt von den Primärleitern 3 zu den Adaptern 4 sicher hergestellt ist. Durch das Adaptergehäuse 9 und den Adapterdeckel 16 ist der Adapter 4 zusätzlich abgeschirmt, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zusätzlich gesteigert ist. Das reduzierte Spannungssignal wird beispielsweise mittels nicht dargestellten Leiterbahnen zu dem Elektronikblock 2 übertragen und dort beispielsweise verarbeitet.
  • In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters in einer Teilansicht dargestellt. Erkennbar ist die Seitewand 8 des Schaltergehäuses 1, durch welche die Primärleiter 3 in das Schaltergehäuse 1 geführt sind. Die Ausführungsform illustriert eine Variante der Positionierung der Adapter 4, die hier innerhalb der Seitenwand 8 angeordnet sind, vorzugsweise in einem gemeinsamen Adaptersammelgehäuse 10, das in der Figur 4a einzeln dargestellt ist. Dazu ist die Seitenwand 8 teilweise aufgebrochen dargestellt. Diese Position ist besonders vorteilhaft, da eine Kontaktierung der Primärleiter 1 über deren Oberfläche oder durch Befestigungsmittel der Primärleiter erfolgen kann. Dazu kann die Seitenwand 8 entsprechende Kanäle oder Bohrungen zwischen den Adaptern 4 und den Primärleitern 3 aufweisen. Außerdem kann die Weiterleitung des reduzierten Spannungssignals zu dem Elektronikmodul 2 auf direktem Weg erfolgen, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 5, 6 und 7 erläutert wird. Die verschiedenen Adapter 4 dienen hier lediglich zur Veran-schaulichung von möglichen Ausführungsbeispielen. In der Regel werden in einem Leistungsschalter gleichartige Adapter 4 eingesetzt.
  • In den Figuren 5, 6 und 7 ist jeweils einer der Adapter 4 gemäß Figur 4 im Detail dargestellt. Die Adapter 4 unterscheiden sich im Wesentlichen in ihren Kontaktelementen 7, welche den Kontakt zu dem jeweiligen Primärleiter 3 herstellen. Ansonsten sind auf der jeweiligen Leiterplatte 12 der Adapter 4 beispielhaft Spannungsteiler 14 angedeutet.
  • Das Kontaktelement 7 gemäß Figur 5 umfasst eine an der Leiterplatte 12 befestigte und angeschlossene Druckfeder in Form einer Spirale, die gegen die Oberfläche des Primärleiters 3 oder auch gegen eine Befestigungsschraube des Primärleiters 3 vorgespannt ist und die Hochspannung von dem Primärleiter 3 zu dem Adapter 4 überträgt.
  • Das Kontaktelement 7 gemäß Figur 6 umfasst eine an der Leiterplatte 12 befestigte und angeschlossene Blattfeder, die gegen die Oberfläche des Primärleiters 3 oder auch gegen eine Befestigungsschraube des Primärleiters 3 vorgespannt ist und die Hochspannung von dem Primärleiter 3 zu dem Adapter 4 überträgt.
  • Das Kontaktelement 7 gemäß Figur 7 umfasst einen an der Leiterplatte 12 befestigten und angeschlossenen sogenannten spring-load Kontakt, dessen zwei insbesondere teleskopierbare Kontaktstifte 22 mittels Federkraft gegen die Oberfläche des Primärleiters 3 oder auch gegen eine Befestigungsschraube des Primärleiters 3 vorgespannt sind und die Hochspannung von dem Primärleiter 3 zu dem Adapter 4 übertragen. Die Lage der Kontaktstifte 22 ist durch Linien lediglich angedeutet.
  • Vergleichbare Kontaktelemente 7 können auch zur Übertragung des reduzierten Spannungssignals an das Elektronikmodul 2 genutzt werden. Die Kontakte zu dem Elektronikmodul sind in den Figuren 5 bis 7 mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet.
  • Die Figuren 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters. In der Figur 8 ist der Wandler 17 ohne das Schaltergehäuse 1 dargestellt. Eine Aufnahme 18 ist für das Einsetzen des Elektronikmoduls 2 vorbereitet. Des Weiteren ist zur besseren Erkennbarkeit eine Vergussmasse nicht dargestellt, so dass Einschübe 19 erkennbar sind, durch die die Primärleiter 3 eingeschoben werden. Ein federnder Kammkontakt 20 ist lediglich in der Detailansicht gemäß Figur 9 erkennbar, in der auch der Primärleiter 3 weggelassen wurde. Der Kontakt wird bei der Montage des Primärleiters 3 in dem Wandler 17 dauerhaft hergestellt. Die Adapter 4 zur Reduzierung der Spannung befinden sich in der dargestellten Ausführungsform in einem Adaptersammelgehäuse 10 und sind über nicht dargestellte Leiterbahnen mit den federnden Kammkontakten 20 verbunden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schaltergehäuse
    2
    Elektronikmodul
    3
    Primärleiter
    4
    Adapter
    5
    Kontaktblech
    6
    Befestigungsmittel
    7
    Kontaktelement
    8
    Seitenwand
    9
    Adaptergehäuse
    10
    Adaptersammelgehäuse
    11
    Bohrung
    12
    Leiterplatte
    14
    Spannungsteiler
    15
    Kontaktfüße
    16
    Adapterdeckel
    17
    Wandler
    18
    Aufnahme
    19
    Einschub
    20
    Federnder Kammkontakt
    21
    Kontakt zum Elektronikmodul
    22
    Kontaktstifte

Claims (12)

  1. Leistungsschalter mit einem Schaltergehäuse (1) und mit einem Elektronikmodul (2), wobei das Elektronikmodul eine den Schalter steuernde Elektronik und eine Messelektronik zur Auswertung einer durch Spannungsteiler reduzierten Spannung eines Primärleiters umfasst, wobei mindestens ein Kontakt zum Abgriff einer Spannung an einem Primärleiter (3) vorgesehen ist, wobei innerhalb des Schaltergehäuses (1) ein Adapter (4) mit den Spannungsteilern (14) zur Reduzierung der abgegriffenen Spannung des Primärleiters (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) außerhalb des Elektronikmoduls (2) angeordnet ist.
  2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter ein Kontaktblech (5) aufweist, welches als Kontakt für den Spannungsabgriff mit dem Primärleiter (3) verbunden ist.
  3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktblech (5) gemeinsam mit dem Primärleiter (3) durch Befestigungsmittel (6) an dem Schaltergehäuse (1) befestigbar ist.
  4. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4)ausschließlich durch das Kontaktblech (5) an dem Schaltergehäuse (1) befestigbar ist.
  5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) über eine Leiterbahn mit dem Kontakt für den Spannungsabgriff an dem Primärleiter (3) verbunden ist.
  6. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) ein Kontaktelement (7, 20) aufweist, wobei der Kontakt für den Spannungsabgriff an dem Primärleiter (3) durch das Kontaktelement (7, 20) herstellbar ist.
  7. Leistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (7, 20) eine Feder aufweist.
  8. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (4) in einer Seitenwand (8) des Schaltergehäuses (1) angeordnet ist.
  9. Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das der Adapter (4) in derjenigen Seitenwand (8) des Schaltergehäuses (1) angeordnet ist, durch welche der Primärleiter (3) in das Schaltergehäuse (1) geführt ist.
  10. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Mehrzahl von Primärleitern (3) bei einem mehrpoligen Leistungsschalter eine entsprechende Anzahl von Adaptern (4) zugeordnet ist.
  11. Leistungsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Adapter (4) ein separates Adaptergehäuse (9) aufweist.
  12. Leistungsschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Adaptern (4) in einem gemeinsamen Adaptersammelgehäuse (10) angeordnet ist.
EP12779086.3A 2011-11-02 2012-11-02 Leistungsschalter mit interner spannungsmessung Active EP2774162B1 (de)

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