EP3889986A1 - Elektromechanisches kompakt-schutzschaltgerät - Google Patents

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EP3889986A1
EP3889986A1 EP21161314.6A EP21161314A EP3889986A1 EP 3889986 A1 EP3889986 A1 EP 3889986A1 EP 21161314 A EP21161314 A EP 21161314A EP 3889986 A1 EP3889986 A1 EP 3889986A1
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EP
European Patent Office
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magnetic coil
magnetic
current path
arc
switching
Prior art date
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Application number
EP21161314.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3889986B1 (de
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Wolfgang Leitl
Thomas Ritzer
Tobias Sturm
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP3889986B1 publication Critical patent/EP3889986B1/de
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    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/26—Electromagnetic mechanisms with windings acting in opposition
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    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2481—Electromagnetic mechanisms characterised by the coil design

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical compact circuit breaker with a housing width of only one division unit, in which a first magnetic coil for actuating a first switching contact and a second magnetic coil for actuating a second switching contact are arranged, the two switching contacts being arranged between the two magnetic coils.
  • Electromechanical circuit breakers for example circuit breakers, miniature circuit breakers, residual current circuit breakers and arc or fire protection switches - are used to monitor and protect an electrical circuit and are used in particular as switching and safety elements in electrical energy supply and distribution networks.
  • the protective switching device is electrically conductively connected via two or more connection terminals to an electrical line of the circuit to be monitored in order to interrupt the electrical current in the respective monitored line if necessary.
  • the protective switching device has at least one switching contact which, when a predefined state occurs - for example when a short circuit or a fault current is detected - can be opened in order to disconnect the monitored circuit from the electrical line network.
  • Such protective switching devices are also known as modular devices in the field of low-voltage technology.
  • Circuit breakers are specially designed for high currents.
  • a line protection switch (so-called LS switch), which is also referred to as a “Miniature Circuit Breaker” (MCB), represents a so-called overcurrent protection device in electrical installations and is used in particular in the field of Low-voltage networks used.
  • Circuit breakers and miniature circuit breakers guarantee safe shutdown in the event of a short circuit and protect consumers and systems from overload. In this way, for example, electrical lines are protected from damage due to excessive heating as a result of an excessively high electrical current.
  • a single-pole miniature circuit breaker is usually used, which usually has a width of one division unit (corresponds to approx. 18 mm).
  • three-pole circuit breakers are used (as an alternative to three single-pole switching devices), which accordingly have a width of three modules (corresponds to approx. 54mm).
  • a pole i.e. a switching point, is assigned to each of the three phase conductors. If the neutral conductor is to be interrupted in addition to the three phase conductors, one speaks of four-pole devices which have four switching points: three for the three phase conductors and one for the common neutral conductor. For single-phase applications, there are accordingly so-called "1 + N" devices which have two switching points, a first for interrupting the phase conductor and another for interrupting the neutral conductor assigned to the phase line.
  • the electromechanical compact circuit breaker according to the invention has an insulating material housing with a width of only one division unit.
  • the insulating material housing for its part has a front side, a fastening side opposite the front side, as well as first and second narrow and broad sides connecting the front and the fastening side.
  • the protective switching device has a first magnetic coil for actuating a first switching contact and a second magnetic coil for actuating a second switching contact of the protective switching device.
  • the first magnetic coil are arranged in the area of the first narrow side and the second magnetic coil in the area of the second narrow side, the two switching contacts being arranged between the two magnetic coils, the two magnetic coils being wound in opposite directions.
  • opposite directions is to be understood as meaning that one of the two magnet coils is wound in the right direction, ie clockwise, while the other of the two magnet coils is wound in the left direction, ie counterclockwise. If, for example, the first magnet coil is wound in the right direction, the second magnet coil is wound in the left direction; alternatively, if the first magnet coil is wound in the left direction, the second magnet coil is wound in the right direction. Whether the first The solenoid is wound in the left or right direction is irrelevant; It is essential to the invention that the second magnetic coil has an oppositely oriented winding sense.
  • each of the two release systems has a plunger which is movably mounted relative to the respective magnet coil and which, when a short-circuit current occurs, acts directly and / or indirectly on the respective switching contact to open it and thus interrupt the relevant circuit. Since the two switching contacts are arranged between the two magnetic coils, the two plungers move in opposite directions to the one in the direction of the two centrally arranged switching contacts.
  • the electromagnetic fields that occur when a short circuit is triggered also affect the electrically conductive arcs: the aim is to drive both arcs as quickly as possible and - if possible - simultaneously into the respective arcing chamber and extinguish them there. Due to the different, opposite winding direction of the two magnetic coils - one is wound clockwise, the other counterclockwise - a significantly more favorable magnetic field can be achieved, i.e. the resulting force of the entire magnetic field generated by the two magnetic coils on the respective arc has an effect differently (right and left) wound magnetic coils much more strongly in the direction of the arcing chamber assigned to the respective arc. In this way, a positive effect on the running and extinguishing behavior can be achieved; the thermal load on the assemblies and components involved as well as the energy permeability value can be significantly reduced as a result.
  • a first arc extinguishing chamber for extinguishing a first arc that occurs when the first switching contact is opened and a second arc extinguishing chamber for extinguishing a second arc that occurs when the first switching contact is opened are also accommodated and held in the insulating material housing.
  • the two arc quenching chambers each have a plurality of quenching plates, which are held at a distance from one another in a stacking direction. If an arc is driven into the quenching chamber, it is divided into several partial arcs by the quenching plates. On the one hand, this causes a higher arc voltage and, on the other hand, the arc is cooled by the metal arc splitters. Both effects lead to faster arc extinction; the energy input and thus the thermal load on the surrounding assemblies and components can be significantly reduced.
  • the insulating material housing is subdivided in a plan view of the fastening side into two current path areas each adjoining one of the broad sides, the first current path area having a first current path in which the first switching contact and the first magnetic coil are arranged, and where the second current path area has a second current path in which the second switching contact and the second magnetic coil are arranged.
  • Each of the two current paths, in which one of the two switching contacts is arranged, is assigned one of the two magnetic coils in order to interrupt the relevant current path by opening the switching contact assigned to it in the event of a short circuit occurring in the respective current path. In this way, two independent current paths can be protected in a compact circuit breaker with a width of only one module.
  • the first current path can be contacted with a first phase conductor and the second current path can be contacted with a second phase conductor.
  • each of the two current paths is electrically connected to a phase conductor, two independent phase lines can be protected with the aid of the compact circuit breaker.
  • this protection can now be implemented using a two-pole circuit breaker with a width of only one division unit. This is particularly important when space is limited, for example in an electrical installation distributor, a decisive advantage.
  • the protective switching device 1 has an insulating material housing 2, which in turn connects a front side 3, a fastening side 4 opposite the front side 3, and the front side 3 and the fastening side 4 and has second narrow sides 5-1 and 5-2 and first and second broad sides 6-1 and 6-2.
  • a slide 7 mounted movably in a first direction R 1 on the insulating material housing 2 in the area of the fastening side 4
  • the circuit breaker 1 can be fastened to a mounting or top hat rail (not shown).
  • an actuating element 9 is arranged, with the aid of which the protective switching device 1 can be actuated manually.
  • the insulating material housing 2 is designed in a narrow design and has a width B of only one division unit (1 TE) in a second direction R 2 oriented orthogonally to the first direction R 1, which corresponds to approximately 18 mm.
  • a width B of only one division unit (1 TE) in a second direction R 2 oriented orthogonally to the first direction R 1, which corresponds to approximately 18 mm.
  • an imaginary dividing line 8 (shown in dashed lines), which divides the insulating material housing 2 into two approximately equal sections - the first current path area 10 and the second current path area 20.
  • the dividing line 8 is shown oriented exactly in the middle and parallel to the broad sides 6-1 and 6-2. However, this is only the schematic representation of the Figure 1 owed and not mandatory.
  • the dividing line 8 in this section does not run centrally and / or not parallel to the broad sides 6-1 and 6-2.
  • the dividing line can also be designed as a dividing wall between the first current path area 10 and the second current path area 20, for example in order to electrically isolate the two areas from one another.
  • Both the first current path area 10 and the second current path area 20 are provided for the connection of an external electrical phase conductor P1 or P2, respectively.
  • the two current path areas 10, 20 each have two connection terminals 30, one of which is in the area of the first Narrow side 5-1 and the other in the area of the second narrow side 5-2 of the insulating housing 2 is arranged.
  • the external phase conductors P1 and P2 are passed through openings formed in the narrow sides 5-1 and 5-2 and are connected in an electrically conductive manner to the connection terminals 30 located behind them.
  • the two connection terminals 30 of the first current path area 10 are electrically conductively connected to one another via a first current path 11, which runs from the first narrow side 5-1 to the opposite, second narrow side 5-2.
  • a first switching contact 12 is arranged in the first current path region 10, which switch contact can be opened by means of a first magnetic trigger 13 in the event of an electrical short circuit.
  • the first magnetic release 13 has a first magnetic coil 13-1 with the aid of which a first plunger 13-2 can be actuated. When a short-circuit current flowing through the first magnetic coil 13-1 occurs, the first plunger 13-2 is moved by the magnetic coil 13-1 in the direction of the first switching contact 12, thereby opening the latter.
  • the two connection terminals 30 of the second current path area 20 are electrically conductively connected to one another in the interior of the insulating housing 2 via a second current path 21, which runs from the first narrow side 5-1 to the opposite, second narrow side 5-2.
  • a second switching contact 22 is arranged in the second current path region 20, which can be opened by means of a second magnetic trigger 23 in the event of an electrical short circuit.
  • the second magnetic release 23 has a second magnetic coil 23-1, with the aid of which a second plunger 23-2 can be actuated.
  • the first magnetic coil 13-1 and the second magnetic coil 23-1 are not arranged side by side in the width direction.
  • the first magnetic coil 13-1 is therefore received and held in the insulating material housing 2 in the area of the first narrow side 5-1
  • the second magnetic coil 23-1 is accommodated and held in the insulating material housing 2 in the area of the second narrow side 5-2.
  • the two switching contacts 12 and 22 are arranged essentially in the middle between the first magnetic coil 13-1 and the second magnetic coil 23-1 in the insulating material housing 2, i.e. they are accommodated and held.
  • the two switching contacts 12 and 22 can also be activated manually by actuating the actuating element 9 arranged on the front 3 by means of a switching mechanism (not shown) which establishes a mechanical connection to the switching contacts.
  • a first or second arc extinguishing chamber 14 or 24 assigned to the respective release 13 or 23 is received and held in the insulating material housing 2.
  • These arc extinguishing chambers 14 and 24 serve to divide an arc that occurs when the respectively assigned switching contact 12 or 22 is opened into several partial arcs, to cool them and thus to extinguish them.
  • Protection switching devices usually also have at least one thermal release for triggering the protection switching device in the event of a thermal overload.
  • Thermal triggers also act directly and / or indirectly on the respectively assigned switching contact to interrupt the current path assigned to it in the event of a thermal overload. However, since this is not essential to the invention, thermal triggers are not shown for reasons of clarity.
  • Figures 3 and 4 a magnetic short-circuit release system for a compact circuit breaker with two co-wound magnet coils 13-1 and 23-1 is shown schematically.
  • Figure 3 shows a side view of the short-circuit release system, while in Figure 4 a bottom view of the first arc extinguishing chamber 14 shown on the right is shown.
  • the high short-circuit current flows through one of the two or both magnet coils 13-1 and / or 23-1, whereby the respective plunger 13-2 and / or 23-2 actuated and the associated switching contact 12 and / or 22 is opened.
  • Each of the two switching contacts 12, 22 has a fixed contact and a moving contact that is movable relative to it.
  • the second switching contact 22 has a fixed contact 22-1, which electrically connects via the second magnetic coil 23-1 to one of the connection terminals 30 shown on the left (input terminal of the second current path) is conductively connected, as well as a moving contact 22-2 which is movable relative thereto and which is electrically conductively connected to one of the connection terminals 30 shown on the right (output terminal of the second current path).
  • FIG. 4 The magnetic short-circuit release system shown is in Figure 4
  • a force vector F 1 which acts on an arc in front of the first arc extinguishing chamber 14 and is caused by the magnetic field of the short-circuit release system, is shown schematically. It is noticeable here that the force vector F 1 acting on the arc not only has a force component F 1R1 in the first direction R 1 , but also a further force component F 1R2 in the second direction R 2 .
  • the limited space in the compact circuit breaker 1 with a width B of only one pitch unit TE means that in the event of a short-circuit disconnection in which electrical currents of up to 10,000 amperes can flow through the magnetic coils 13-1 and 23-1 as well the other current-carrying components mutually influence the generated magnetic fields, which, due to Lorentz's rule, also has an effect on the forces acting on the arc or arcs.
  • the arrangement of the functional assemblies in the compact devices and the current position of the arcing or arcing during the switch-off process there can be very different - including negative - influences on the running behavior of the arc or arcs. the arcs are coming.
  • Figures 5 and 6 a similar magnetic short-circuit release system for a compact circuit breaker 1 is shown schematically.
  • Figure 5 again shows one Side view of the short-circuit release system with two magnet coils 13-1 and 23-1, while in Figure 6 the corresponding bottom view of the first arc extinguishing chamber 14 shown on the right is shown.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Das erfindungsgemäße elektromechanische Kompakt-Schutzschaltgerät (1) weist ein Isolierstoffgehäuse (2) mit einer Breite (B) von nur einer Teilungseinheit (TE) auf. Das Isolierstoffgehäuse (2) weist seinerseits eine Frontseite (3), eine der Frontseite (3) gegenüberliegende Befestigungsseite (4), sowie die Front- und die Befestigungsseite (3, 4) verbindende erste und zweite Schmal- und Breitseiten (5-1, 5-2, 6-1, 6-2) auf. Weiterhin weist das Schutzschaltgerät (1) eine erste Magnetspule (13-1) zur Betätigung eines ersten Schaltkontakts (12) sowie eine zweite Magnetspule (23-1) zur Betätigung eines zweiten Schaltkontakts (22) des Schutzschaltgerätes (1) auf. Dabei sind die erste Magnetspule (13-1) im Bereich der ersten Schmalseite (5-1) und die zweite Magnetspule (23-1) im Bereich der zweiten Schmalseite (5-2) angeordnet, wobei die beiden Schaltkontakte (12, 22) zwischen den beiden Magnetspulen (13-1, 23-1) angeordnet sind. Die erste Magnetspule (13-1) ist dabei im Uhrzeigersinn gewickelt, wohingegen die zweite Magnetspule (23-1) im Gegenuhrzeigersinn gewickelt ist. Mit Hilfe dieser Anordnung kann ein wesentlich stabileres Lauf- und Löschverhalten der bei einer Kurzschlussauslösung auftretenden Lichtbögen erreicht werden: ein unruhiger Lichtbogenlauf mit Rück- und Wiederzündungen des Lichtbogens bei entsprechend hohem I<sup>2</sup>t-Durchlassenergiewert wird dadurch wirksam vermieden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Kompakt-Schutzschaltgerät mit einer Gehäusebreite von nur einer Teilungseinheit, in dem eine erste Magnetspule zur Betätigung eines ersten Schaltkontakts sowie eine zweite Magnetspule zur Betätigung eines zweiten Schaltkontakts angeordnet sind, wobei die beiden Schaltkontakte zwischen den beiden Magnetspulen angeordnet sind.
  • Elektromechanische Schutzschaltgeräte - beispielsweise Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter sowie Lichtbogen- bzw. Brandschutzschalter - dienen der Überwachung sowie der Absicherung eines elektrischen Stromkreises und werden insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente in elektrischen Energieversorgungs- und Verteilnetzen eingesetzt. Zur Überwachung und Absicherung des elektrischen Stromkreises wird das Schutzschaltgerät über zwei oder mehrere Anschlussklemmen mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden, um bei Bedarf den elektrischen Strom in der jeweiligen überwachten Leitung zu unterbrechen. Das Schutzschaltgerät weist hierzu zumindest einen Schaltkontakt auf, der bei Auftreten eines vordefinierten Zustandes - beispielsweise bei Erfassen eines Kurzschlusses oder eines Fehlerstromes - geöffnet werden kann, um den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen. Derartige Schutzschaltgeräte sind auf dem Gebiet der Niederspannungstechnik auch als Reiheneinbaugeräte bekannt.
  • Leistungsschalter sind speziell für hohe Ströme ausgelegt. Ein Leitungsschutzschalter (sogenannter LS-Schalter), welcher auch als "Miniature Circuit Breaker" (MCB) bezeichnet wird, stellt in der Elektroinstallation eine sogenannte Überstromschutzeinrichtung dar und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt. Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast. Auf diese Weise werden beispielsweise elektrische Leitungen vor Beschädigung durch eine zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes geschützt.
  • Zur Unterbrechung einer einzigen Phasenleitung wird in der Regel ein einpoliger Leitungsschutzschalter verwendet, welche üblicher Weise eine Breite von einer Teilungseinheit (entspricht ca. 18mm) aufweist. Für dreiphasige Anschlüsse werden (alternativ zu drei einpoligen Schaltgeräten) dreipolige Leitungsschutzschalter eingesetzt, welche dementsprechend eine Breite von drei Teilungseinheiten (entspricht ca. 54mm) aufweisen. Jedem der drei Phasenleiter ist dabei ein Pol, d.h. eine Schaltstelle zugeordnet. Soll zusätzlich zu den drei Phasenleitern auch noch der Neutralleiter unterbrochen werden, spricht man von vierpoligen Geräten, welche vier Schaltstellen aufweisen: drei für die drei Phasenleiter sowie einen für den gemeinsamen Neutralleiter. Für einphasige Anwendungen existieren dementsprechend sogenannte "1+N"-Geräte, welche zwei Schaltstellen, eine erste zur Unterbrechung des Phasenleiters sowie eine weitere zur Unterbrechung des der Phasenleitung zugeordneten Neutralleiters, aufweisen.
  • Da bei Anwendungen in der Elektroinstallationstechnik der zur Verfügung stehende Bauraum - beispielsweise in einem Elektro-installationsverteiler - zumeist stark begrenzt ist, besteht die Notwendigkeit, die Schutzschaltgeräte möglichst kompakt zu gestalten, beispielsweise durch Verwendung kompakter "1+N"-Geräte mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit. Kompakte Schutzschaltgeräte in Schmalbauweise sind beispielsweise aus den Druckschriften EP 1 191 562 B1 , EP 1 473 750 A1 oder DE 10 2004 034 859 A1 prinzipiell vorbekannt. Weiterhin sollen zur Erschließung weiterer Einsatzgebiete immer höhere Nennstromstärken realisiert werden. Diese Entwicklungen führen allesamt dazu, dass im Inneren der Schaltgeräte bei ständig wachsendem Funktionsumfang immer weniger Bauraum zur Verfügung steht.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes elektromechanisches Schutzschaltgerät bereitzustellen, welches die vorstehend genannten Probleme zumindest teilweise verbessert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das elektromechanische Kompakt-Schutzschaltgerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße elektromechanische Kompakt-Schutzschaltgerät weist ein Isolierstoffgehäuse mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit auf. Das Isolierstoffgehäuse weist seinerseits eine Frontseite, eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite, sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende erste und zweite Schmal- und Breitseiten auf. Weiterhin weist das Schutzschaltgerät eine erste Magnetspule zur Betätigung eines ersten Schaltkontakts sowie eine zweite Magnetspule zur Betätigung eines zweiten Schaltkontakts des Schutzschaltgerätes auf. Dabei sind die erste Magnetspule im Bereich der ersten Schmalseite und die zweite Magnetspule im Bereich der zweiten Schmalseite angeordnet, wobei die beiden Schaltkontakte zwischen den beiden Magnetspulen angeordnet sind, wobei die beiden Magnetspule gegensinnig gewickelt sind.
  • Unter dem Begriff "gegensinnig" ist zu verstehen, dass eine der beiden Magnetspulen rechtssinnig, d.h. im Uhrzeigersinn, gewickelt ist, während die andere der beiden Magnetspulen linkssinnig, d.h. im Gegenuhrzeigersinn, gewickelt ist. Ist beispielsweise die erste Magnetspule rechtssinnig gewickelt so ist die zweite Magnetspule linkssinnig gewickelt, alternativ ist bei einer linkssinnig gewickelten ersten Magnetspule die zweite Magnetspule rechtssinnig gewickelt. Ob die erste Magnetspule linkssinnig oder rechtssinnig gewickelt ist, ist dabei unerheblich; erfindungswesentlich ist, dass die zweite Magnetspule eine entgegengesetzt orientierten Wickelungssinn aufweist.
  • Da die beiden Magnetspulen jeweils einen wesentlichen Teil der verfügbaren Innenbreite des Isolierstoffgehäuses einnehmen, sind sie nicht nebeneinander liegend, sondern in einer von der ersten zur zweiten Schmalseite verlaufenden ersten Richtung, welche einer Normalenrichtung der ersten bzw. zweiten Schmalseite entspricht, hintereinander - jeweils in der Nähe einer der beiden Schmalseiten - angeordnet. Die beiden Magnetspulen sind jeweils Teil eines elektromagnetischen Auslösesystems, welches dazu dient, bei Auftreten eines Kurzschlusses ein Auslösen des Schutzschaltgerätes zu bewirken. Hierzu weist jedes der beiden Auslösesysteme einen relativ zur jeweiligen Magnetspule beweglich gelagerten Stößel auf, welcher bei Auftreten eines Kurzschlussstromes direkt und/oder indirekt auf den jeweiligen Schaltkontakt einwirkt, um diesen zu Öffnen und damit den betreffenden Stromkreis zu unterbrechen. Da die beiden Schaltkontakte zwischen den beiden Magnetspulen angeordnet sind, bewegen sich die beiden Stößel gegenläufig zur in Richtung der beiden mittig angeordneten Schaltkontakte.
  • Bei Öffnen der Schaltkontakte entsteht ein Lichtbogen, welcher zunächst zwischen den beiden Kontaktelementen eines jeden Schaltkontakts steht. Im weiteren Verlauf der Kontaktöffnung wird der jeweilige Lichtbogen in Richtung einer ihm zugeordneten Löschkammer geleitet, wo er gekühlt und schließlich gelöscht wird. Aufgrund der baulichen Nähe der beiden Magnetspulen zu den Schaltkontakten sowie den beiden Löschkammern kommt es im Falle einer Kurzschluss-Auslösung aufgrund des hohen Kurzschlussstroms zu gegenseitigen magnetischen Beeinflussungen, was sich in der thermischen Belastung der beteiligten Komponenten sowie den Energie-Durchlasswerten widerspiegelt: bei einer positiven Beeinflussung können die thermische Belastung sowie die Durchlasswerte niedrig gehalten werden.
  • Die bei einer Kurzschluss-Auslösung auftretenden elektromagnetischen Felder wirken sich auch auf die elektrisch leitenden Lichtbögen aus: dabei ist es das Ziel, beide Lichtbögen möglichst schnell und - falls möglich - gleichzeitig in die jeweilige Löschkammer zu treiben und dort zum Erlöschen zu bringen. Aufgrund der unterschiedlichen, gegenläufigen Wicklungsrichtung der beiden Magnetspulen - die eine ist im Uhrzeigersinn, die andere im Gegenuhrzeigersinn gewickelt - kann ein deutlich günstigeres Magnetfeld, erreicht werden, d.h. die resultierende Kraft des gesamten, durch die beiden Magnetspulen hervorgerufenen Magnetfeldes auf den jeweiligen Lichtbogen wirkt bei unterschiedlich (rechts- und linkssinnig) gewickelten Magnetspulen deutlich stärker in Richtung der dem jeweiligen Lichtbogen zugeordneten Löschkammer. Auf diese Weise ist eine positive Wirkung auf das Lauf- und Löschverhalten erzielbar; die thermische Belastung der beteiligten Baugruppen und Komponenten sowie der Energie-Durchlasswert können hierdurch deutlich reduziert werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes sind in dem Isolierstoffgehäuse ferner eine erste Lichtbogenlöschkammer zum Löschen eines beim Öffnen des ersten Schaltkontakts auftretenden ersten Lichtbogens, sowie eine zweite Lichtbogenlöschkammer zum Löschen eines beim Öffnen des ersten Schaltkontakts auftretenden zweiten Lichtbogens aufgenommen und gehaltert.
  • Die beiden Lichtbogen-Löschkammern weisen jeweils eine Mehrzahl an Löschblechen auf, welche in einer Stapelrichtung voneinander beabstandet gehalten sind. Wird ein Lichtbogen in die Löschkammer getrieben, so wird er durch die Löschbleche in mehrere Teil-Lichtbögen aufgeteilt. Dies bewirkt einerseits eine höhere Bogenspannung, andererseits eine Kühlung des Lichtbogens durch die metallischen Löschbleche. Beide Effekte führen zu einem schnelleren Erlöschen des Lichtbogens; der Energieeintrag und damit die thermische Belastung der umliegenden Baugruppen und Komponenten kann dadurch deutlich reduziert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes ist das Isolierstoffgehäuse in einer Draufsicht auf die Befestigungsseite in zwei jeweils an eine der Breitseiten grenzende Strompfadbereiche unterteilt, wobei der erste Strompfadbereich einen ersten Strompfad aufweist, in dem der erste Schaltkontakt sowie die erste Magnetspule angeordnet sind, und wobei der zweite Strompfadbereich einen zweiten Strompfad aufweist, in dem der zweite Schaltkontakt sowie die zweite Magnetspule angeordnet sind.
  • Jedem der beiden Strompfade, in dem jeweils einer der beiden Schaltkontakte angeordnet ist, ist eine der beiden Magnetspulen zugeordnet, um im Falle eines im jeweiligen Strompfad auftretenden Kurzschlusses den betreffenden Strompfad durch Öffnen des diesem zugeordneten Schaltkontakts zu unterbrechen. Auf diese Weise können in einem Kompakt-Schutzschaltgerät mit einer Breite von nur einer Teilungseinheit zwei unabhängige Strompfade abgesichert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Schutzschaltgerätes sind der erste Strompfad mit einem ersten Phasenleiter und der zweite Strompfad mit einem zweiten Phasenleiter kontaktierbar.
  • Wird jeder der beiden Strompfade mit einem Phasenleiter elektrisch leitend verbunden, so können zwei unabhängigen Phasenleitungen mit Hilfe des Kompakt-Schutzschaltgerätes geschützt werden. Anstelle der Verwendung zweier Leitungsschutzschalter mit einer Breite von je einer Teilungseinheit ist dieser Schutz nun durch ein zweipoliges Schutzschaltgerät mit der Breite von nur einer Teilungseinheit realisierbar. Dies ist insbesondere bei beengten Platzverhältnissen, beispielsweise in einem Elektro-Installationsverteiler, von entscheidendem Vorteil.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des elektromechanischen Kompakt-Schutzschaltgerätes unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
    • Figuren
    • 1 und 2
    schematische Darstellungen eines Kompakt-Schutzschaltgerätes in verschiedenen Ansichten;
    Figuren 3 und 4
    schematische Darstellungen eines magnetischen Kurzschlussauslösesystems mit zwei gleichsinnig gewickelten Magnetspulen;
    Figuren 5 und 6
    schematische Darstellungen eines magnetischen Kurzschlussauslösesystems mit zwei gegensinnig gewickelten Magnetspulen;
    Figur 7
    eine schematische Darstellung der unterschiedlichen Kraftvektoren bei gleichsinniger und gegensinniger Spulenwicklung.
  • In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
  • In den Figuren 1 und 2 ist das erfindungsgemäße Kompakt-Schutzschaltgerät 1 in Grund- und Aufriss schematisch dargestellt. Das Schutzschaltgerät 1 weist ein Isolierstoffgehäuse 2 auf, welches seinerseits eine Frontseite 3, eine der Frontseite 3 gegenüberüberliegende Befestigungsseite 4, sowie die Frontseite 3 und die Befestigungsseite 4 verbindende erste und zweite Schmalseiten 5-1 und 5-2 sowie erste und zweite Breitseiten 6-1 und 6-2 aufweist. Mit Hilfe eines im Bereich der Befestigungsseite 4 am Isolierstoffgehäuse 2 in einer ersten Richtung R1 beweglich gelagerten Schiebers 7 ist das Schutzschaltgerät 1 an einer Trag- oder Hutschiene (nicht dargestellt) befestigbar. Im Bereich der Frontseite 3 ist ein Betätigungselement 9 angeordnet, mit dessen Hilfe das Schutzschaltgerät 1 manuell betätigt werden kann.
  • Das Isolierstoffgehäuse 2 ist in Schmalbauweise ausgeführt und weist in einer zur ersten Richtung R1 orthogonal orientierten zweiten Richtung R2 eine Breite B von nur einer Teilungseinheit (1 TE) auf, was ca. 18mm entspricht. In der Mitte des Isolierstoffgehäuses 2 verläuft eine imaginäre Trennlinie 8 (strichliert dargestellt), welche das Isolierstoffgehäuse 2 in zwei annähernd gleich große Teilbereiche - den ersten Strompfadbereich 10 sowie den zweiten Strompfadbereich 20 - unterteilt. In der Darstellung der Figur 1 ist die Trennlinie 8 exakt mittig und parallel zu den Breitseiten 6-1 und 6-2 orientiert dargestellt. Dies ist jedoch lediglich der schematischen Darstellung der Figur 1 geschuldet und nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist es selbstverständlich möglich, dass einzelne Abschnitte der beiden Strompfadbereiche 10, 20 einen höheren oder geringeren Platzbedarf in Breitenrichtung aufweisen, weswegen die Trennlinie 8 in diesem Abschnitt nicht mittig und/oder nicht parallel zu den Breitseiten 6-1 und 6-2 verläuft. Abschnittsweise kann die Trennlinie auch als Trennwand zwischen dem ersten Strompfadbereich 10 und dem zweiten Strompfadbereich 20 ausgebildet sein, beispielsweise um die beiden Bereiche elektrisch voneinander zu isolieren.
  • Sowohl der erste Strompfadbereich 10 als auch der zweite Strompfadbereich 20 ist zum Anschluss jeweils eines externen elektrischen Phasenleiters P1 bzw. P2 vorgesehen. Hierzu weisen beide Strompfadbereiche 10, 20 jeweils zwei Anschlussklemmen 30 auf, von denen jeweils eine im Bereich der ersten Schmalseite 5-1 und die andere im Bereich der zweiten Schmalseite 5-2 des Isolierstoffgehäuses 2 angeordnet ist. Zur elektrischen Kontaktierung werden die externen Phasenleiter P1 und P2 durch in den Schmalseiten 5-1 und 5-2 ausgebildete Öffnungen hindurchgeführt und mit den dahinter liegenden Anschlussklemmen 30 elektrisch leitend verbunden.
  • Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 sind die beiden Anschlussklemmen 30 des ersten Strompfadbereichs 10 über einen ersten Strompfad 11, der von der ersten Schmalseite 5-1 zur gegenüberliegenden zweiten Schmalseite 5-2 verläuft, elektrisch leitend miteinander verbunden. Zur Unterbrechung des ersten Strompfads 11 ist im ersten Strompfadbereich 10 ein erster Schaltkontakt 12 angeordnet, welcher im Falle eines elektrischen Kurzschlusses mittels eines ersten magnetischen Auslösers 13 geöffnet werden kann. Der erste magnetische Auslöser 13 weist hierzu eine erste Magnetspule 13-1 auf mit deren Hilfe ein erster Stößel 13-2 betätigbar ist. Bei Auftreten eines durch die erste Magnetspule 13-1 fließenden Kurzschlussstroms wird der erste Stößel 13-2 von der Magnetspule 13-1 in Richtung des ersten Schaltkontakts 12 bewegt, wodurch dieser geöffnet wird.
  • Analog zum ersten Strompfadbereich 10 sind die beiden Anschlussklemmen 30 des zweiten Strompfadbereichs 20 im Inneren des Isolierstoffgehäuses 2 über einen zweiten Strompfad 21, welcher von der ersten Schmalseite 5-1 zur gegenüberliegenden zweiten Schmalseite 5-2 verläuft, elektrisch leitend miteinander verbunden. Zur Unterbrechung des zweiten Strompfads 21 ist im zweiten Strompfadbereich 20 ein zweiter Schaltkontakt 22 angeordnet, welcher im Falle eines elektrischen Kurzschlusses mittels eines zweiten magnetischen Auslösers 23 geöffnet werden kann. Der zweite magnetische Auslöser 23 weist hierzu eine zweite Magnetspule 23-1 auf mit deren Hilfe ein zweiter Stößel 23-2 betätigbar ist. Bei Auftreten eines durch die zweite Magnetspule 23-1 fließenden Kurzschlussstroms wird der zweite Stößel 23-2 von der zweiten Magnetspule 23-1 in Richtung des zweiten Schaltkontakts 22 bewegt, wodurch dieser geöffnet wird.
  • Hinsichtlich des strukturellen Aufbaus des Kompakt-Schutzschaltgerätes 1 sind die erste Magnetspule 13-1 und die zweite Magnetspule 23-1 in Breitenrichtung nicht nebeneinander liegend angeordnet. Aus Platzgründen ist die erste Magnetspule 13-1 daher im Bereich der ersten Schmalseite 5-1 in dem Isolierstoffgehäuse 2 aufgenommen und gehaltert, wohingegen die zweite Magnetspule 23-1 im Bereich der zweiten Schmalseite 5-2 in dem Isolierstoffgehäuse 2 aufgenommen und gehaltert ist. Die beiden Schaltkontakte 12 und 22 sind dabei im Wesentlichen mittig zwischen der ersten Magnetspule 13-1 und der zweiten Magnetspule 23-1 in dem Isolierstoffgehäuse 2 angeordnet, d.h. aufgenommen und gehaltert.
  • Neben einer Kurzschluss-bedingten Öffnung der Schaltkontakte 12 und 22 durch den ihnen jeweils zugeordneten magnetischen Auslöser 13 bzw. 23 können die beiden Schaltkontakte 12 und 22 auch manuell durch Betätigen des an der Frontseite 3 angeordneten Betätigungselements 9 mittels einer (nicht dargestellten) Schaltmechanik, welche eine mechanische Verbindung zu den Schaltkontakten herstellt, betätigt werden.
  • Unterhalb des ersten bzw. zweiten magnetischen Auslösers 13 bzw. 23, d.h. in Richtung der Befestigungsseite 4, ist jeweils eine, dem jeweiligen Auslöser 13 bzw. 23 zugeordnete, erste bzw. zweite Lichtbogenlöschkammer 14 bzw. 24 in dem Isolierstoffgehäuse 2 aufgenommen und gehaltert. Diese Lichtbogenlöschkammern 14 bzw. 24 dienen dazu, einen bei Öffnen des jeweils zugeordneten Schaltkontakts 12 bzw. 22 auftretenden Lichtbogen in mehrere Teillichtbögen aufzuteilen, zu kühlen und somit zum Erlöschen zu bringen. Üblicherweise weisen Schutzschaltgeräte auch zumindest einen thermischen Auslöser zur Auslösung des Schutzschaltgerätes im Falle einer thermischen Überlast auf. Thermische Auslöser wirken ebenfalls direkt und/oder indirekt auf den jeweils zugeordneten Schaltkontakt ein, um den diesem zugeordneten Strompfad im Falle einer thermischen Überlast zu unterbrechen. Da dies jedoch nicht erfindungswesentlich ist, wurde auf die Darstellung thermischer Auslöser aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
  • In den Figuren 3 und 4 ist ein magnetisches Kurzschlussauslösesystem für ein Kompakt-Schutzschaltgerät mit zwei gleichsinnig gewickelten Magnetspulen 13-1 und 23-1 schematisch dargestellt. Figur 3 zeigt dabei eine Seitenansicht des Kurzschlussauslösesystems, während in Figur 4 eine Unteransicht der ersten, rechtes dargestellten Lichtbogenlöschkammer 14 dargestellt ist.
  • Bei Auftreten eines Kurzschlusses in einem oder beiden der ersten und zweiten Strompfade 11 und/oder 21 wird eine der beiden oder beide Magnetspulen 13-1 und/oder 23-1 von dem hohen Kurzschlussstrom durchflossen, wodurch der jeweilige Stößel 13-2 und/oder 23-2 betätigt und der zugeordnete Schaltkontakt 12 und/oder 22 geöffnet wird. Jeder der beiden Schaltkontakte 12, 22 weist einen Festkontakt sowie einen relativ dazu beweglichen Bewegkontakt auf. In Figur 3 ist dies exemplarisch am zweiten Schaltkontakt 22, welcher leicht geöffnet dargestellt ist, zu erkennen: der zweite Schaltkontakt 22 weist einen Festkontakt 22-1, welcher über die zweite Magnetspule 23-1 mit einer der links dargestellten Anschlussklemmen 30 (Eingangsklemme des zweiten Strompfads) elektrisch leitend verbunden ist, sowie einen relativ dazu bewegbaren Bewegkontakt 22-2, welcher mit einer der rechts dargestellten Anschlussklemmen 30 (Ausgangsklemme des zweiten Strompfads) elektrisch leitend verbunden ist, auf.
  • Beim Öffnen eines bestromten Schaltkontakts tritt aufgrund der Potentialdifferenz zwischen der Festkontakt- und der Bewegkontaktseite ein Lichtbogen auf, welcher im weiteren Verlauf in die dem jeweiligen Schaltkontakt 12 bzw. 22 zugeordneten Lichtbogenlöschkammer 14 bzw. 24 gedrängt und dort zum Erlöschen gebracht wird. Um den Lichtbogen schneller in Richtung der zugeordneten Löschkammer zu drängen werden unter anderem (elektro-)magnetische Felder eingesetzt, welche gemäß der Lorentz-Regel auf einen stromdurchflossenen Leiter eine Kraft (Lorentzkraft F) ausüben, deren Richtung von der Richtung des Magnetfeldes sowie von der Stromrichtung im stromdurchflossenen Leiter abhängt.
  • Für das in Figur 3 dargestellte magnetische Kurzschlussauslösesystem ist in Figur 4 ist ein derartiger, auf einen vor der ersten Lichtbogenlöschkammer 14 stehenden Lichtbogen wirkender, durch das Magnetfeld des Kurzschlussauslösesystems hervorgerufener Kraftvektor F1 schematisch dargestellt. Hierbei ist auffällig, dass der auf den Lichtbogen wirkende Kraftvektor F1 nicht nur eine Kraftkomponente F1R1 in der ersten Richtung R1, sondern auch eine weitere Kraftkomponente F1R2 in der zweiten Richtung R2 aufweist.
  • Die beengten Platzverhältnisse in dem kompakten Schutzschaltgerät 1 mit einer Breite B von nur einer Teilungseinheit TE führen jedoch dazu, dass sich bei einer Kurzschlussabschaltung, bei der elektrische Ströme bis zu 10.000 Ampere fließen können, die durch die Magnetspulen 13-1 und 23-1 sowie die übrigen stromführenden Bauteile erzeugten Magnetfelder gegenseitig beeinflussen, was sich aufgrund der Lorentz'schen Regel auch auf die auf den oder die Lichtbögen wirkenden Kräfte auswirkt. Abhängig von der geometrischen Ausgestaltung der beteiligten Einzelteile und Komponenten, der Anordnung der Funktionsbaugruppen in den Kompaktgeräten sowie der aktuellen Position des entstandenen Lichtbogens bzw. der Lichtbögen während des Abschaltvorgangs kann es dabei zu sehr unterschiedlichen - auch negativen - Einflüssen auf das Laufverhalten des Lichtbogens bzw. der Lichtbögen kommen.
  • In den Figuren 5 und 6 ist ein ähnliches magnetisches Kurzschlussauslösesystem für ein Kompakt-Schutzschaltgerät 1 schematisch dargestellt. Figur 5 zeigt dabei wiederum eine Seitenansicht des Kurzschlussauslösesystems mit zwei Magnetspulen 13-1 und 23-1, während in Figur 6 die hierzu korrespondierende Unteransicht der ersten, rechtes dargestellten Lichtbogenlöschkammer 14 dargestellt ist.
  • Im Unterschied zu den Darstellungen der Figuren 3 und 4 weist das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Kurzschlussauslösesystem jedoch zwei gegensinnig gewickelte Magnetspulen 13-1 und 23-1 auf: während die links dargestellte, zweite Magnetspule 23-1 weiterhin rechtssinnig gewickelt ist, weist die rechts dargestellte, erste Magnetspule 13-1 nun eine linksdrehenden Wickelsinn auf. Die Auswirkung dieser konstruktiven Änderung zeigt sich in Figur 6: dort ist wiederum ein auf einen vor der ersten Lichtbogenlöschkammer 14 stehenden Lichtbogen wirkender, durch das Magnetfeld des Kurzschlussauslösesystems hervorgerufener Kraftvektor F2 dargestellt. Dieser weist ebenfalls eine Kraftkomponente F2R1 in der ersten Richtung R1 sowie auch eine weitere Kraftkomponente F2R2 in der zweiten Richtung R2 auf.
  • Die Auswirkung dieser konstruktiven Änderung, zwei gegensinnig gewickelte Magnetspulen anstelle zweier gleichsinnig gewickelter Magnetspulen zu verwenden, zeigt sich im Vergleich der Figuren 4 und 6. Um diesen Effekt besser zu veranschaulichen sind in Figur 7 die jeweiligen Kraftvektoren F1 bei gleichsinniger und F2 gegensinniger Spulenwicklung zusammen mit den jeweiligen Kraftvektorkomponenten F1R1 und F1R2 sowie F2R1 und F2R2 schematisch dargestellt. Hierbei wird deutlich, dass bei gegensinnig gewickelten Magnetspulen die Kraftvektorkomponente F2R2 deutlich kleiner ist als die sich gemäß Figur 4 ergebende Kraftvektorkomponente F1R2 bei Verwendung gleichsinnig gewickelter Magnetspulen. Auch ist die in Richtung R1 wirkende Kraftvektorkomponente F2R1 bei gegensinnig gewickelten Magnetspulen größer als die entsprechende Kraftvektorkomponente F1R1 bei Verwendung gleichsinnig gewickelter Magnetspulen.
  • Das Ansprech- und Auslöseverhalten den einzeln betrachteten magnetischen Auslöser 13 und 23 mit rechts- bzw. linksgewickelter Magnetspule 13-1 bzw. 23-1 ist identisch, allerdings zeigt sich durch das resultierende Gesamt-Magnetfeld des kompakten Schutzschaltgerätes 1 bezogen auf das Lauf- und Löschverhalten der beiden Lichtbögen ein wesentlich günstigeres Verhalten: die resultierende Kraft des gesamten Magnetfeldes des Kompakt-Schutzschaltgerätes 1 auf den Lichtbogen wirkt bei unterschiedlich, d.h. gegensinnig gewickelten Magnetspulen 13-1 und 23-1 deutlich stärker in die gewünschte Richtung R1, als dies bei gleichsinnig gewickelten Magnetspulen der Fall wäre. Somit kann auf diese Weise ein wesentlich stabileres Verhalten des in die Lichtbogenlöschkammer 14 einlaufenden Lichtbogens erreicht werden: ein unruhiger Lichtbogenlauf mit Rück- und Wiederzündungen des Lichtbogens bei entsprechend hohem I2t-Durchlassenergiewert wird dadurch wirksam vermieden.
  • In der Darstellung der Figur 4 ist die zweite, links dargestellte Magnetspule 23-1 rechtssinnig, d.h. im Uhrzeigersinn, gewickelt, während die erste, rechts dargestellte Magnetspule 13-1 linkssinnig, d.h. im Gegenuhrzeigersinn, gewickelt ist. Es ist jedoch selbstverständlich ebenso möglich und vom Anspruch 1 umfasst, die in Figur 4 links dargestellte Magnetspule 13-1 linkssinnig, und die rechts dargestellte Magnetspule 23-1 rechtssinnig zu wickeln. Auch in diesem Fall sind die beiden Magnetspulen 13-1 und 23-1 gegensinnig gewickelt, der positive Effekt des sich aus dieser Anordnung ergebenden Gesamtmagnetfeldes sowie des daraus resultierenden, den Lichtbogen treibenden Kraftvektor bleibt erhalten.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schutzschaltgerät
    2
    Isolierstoffgehäuse
    3
    Frontseite
    4
    Befestigungsseite
    5-1
    erste Schmalseite
    5-2
    zweite Schmalseite
    6-1
    erste Breitseite
    6-2
    zweite Breitseite
    7
    Schieber
    8
    Trennlinie
    9
    Betätigungselement
    10
    erster Strompfadbereich
    11
    erster Strompfad
    12
    erster Schaltkontakt
    13
    erster magnetischer Auslöser
    13-1
    Magnetspule
    13-2
    Stößel
    14
    erste Lichtbogenlöschkammer
    20
    zweiter Strompfadbereich
    21
    zweiter Strompfad
    22
    zweiter Schaltkontakt
    22-1
    Festkontakt
    22-2
    Bewegkontakt
    23
    zweiter magnetischer Auslöser
    23-1
    Magnetspule
    23-2
    Stößel
    24
    zweite Lichtbogenlöschkammer
    30
    Anschlussklemme
    B
    Breite
    F1
    Kraftvektor
    F2
    Kraftvektor
    F1R1
    Kraftkomponente des Vektors F1 in Richtung R1
    F1R2
    Kraftkomponente des Vektors F1 in Richtung R2
    F2R1
    Kraftkomponente des Vektors F2 in Richtung R1
    F2R2
    Kraftkomponente des Vektors F2 in Richtung R2
    P1
    erster Phasenleiter
    P2
    zweiter Phasenleiter
    R1
    erste Richtung
    R2
    zweite Richtung
    TE
    Teilungseinheit

Claims (4)

  1. Elektromechanisches Kompakt-Schutzschaltgerät (1),
    - mit einem Isolierstoffgehäuse (2) mit einer Breite (B) von nur einer Teilungseinheit (TE), aufweisend eine Frontseite (3), eine der Frontseite (3) gegenüberliegende Befestigungsseite (4), sowie die Front- und die Befestigungsseite (3, 4) verbindende erste und zweite Schmal- und Breitseiten (5-1, 5-2, 6-1, 6-2),
    - mit einer ersten Magnetspule (13-1) zur Betätigung eines ersten Schaltkontakts (12) sowie einer zweiten Magnetspule (23-1) zur Betätigung eines zweiten Schaltkontakts (22),
    - wobei die erste Magnetspule (13-1) im Bereich der ersten Schmalseite (5-1) und die zweite Magnetspule (23-1) im Bereich der zweiten Schmalseite (5-2) angeordnet sind,
    - wobei die beiden Schaltkontakte (12, 22) zwischen den beiden Magnetspulen (13-1, 23-1) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Magnetspulen (13-1, 23-1) gegensinnig gewickelt sind.
  2. Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Isolierstoffgehäuse (2) ferner eine erste Lichtbogenlöschkammer (14) zum Löschen eines beim Öffnen des ersten Schaltkontakts (12) auftretenden ersten Lichtbogens, sowie eine zweite Lichtbogenlöschkammer (24) zum Löschen eines beim Öffnen des ersten Schaltkontakts (22) auftretenden zweiten Lichtbogens aufgenommen und gehaltert sind.
  3. Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Isolierstoffgehäuse (2) in einer Draufsicht auf die Befestigungsseite (4) in zwei jeweils an eine der Breitseiten (6-1, 6-2) grenzende Strompfadbereiche (10, 20) unterteilt ist,
    - wobei der erste Strompfadbereich (10) einen ersten Strompfad (11) aufweist, in dem der erste Schaltkontakt (12) sowie die erste Magnetspule (13-1) angeordnet sind,
    - wobei der zweite Strompfadbereich (20) einen zweiten Strompfad (21) aufweist, in dem der zweite Schaltkontakt (22) sowie die zweite Magnetspule (23-1) angeordnet sind.
  4. Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Strompfad (11) mit einem ersten Phasenleiter (P1) und der zweite Strompfad (21) mit einem zweiten Phasenleiter (P2) kontaktierbar sind.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB353228A (en) * 1929-07-15 1931-07-23 Bbc Brown Boveri & Cie Improvements in and relating to methods of and means for limiting short-circuit currents
EP1473750A1 (de) 2003-04-30 2004-11-03 Siemens Aktiengesellschaft elektromechanisches Schaltgerät
DE102004034859A1 (de) 2004-07-19 2006-02-16 Siemens Ag Schutzschaltgerät in Schmalbauweise
EP1191562B1 (de) 2000-09-21 2007-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise mit universeller Klemmanordnung
DE102009035299A1 (de) * 2009-07-30 2011-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Kontaktsystem und Schaltgerät

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2755769Y (zh) * 2004-12-25 2006-02-01 中国石化集团胜利石油管理局电力管理总公司 真空灭弧直流接触器
KR100823528B1 (ko) * 2006-03-14 2008-04-24 상도전기통신 주식회사 과부하 및 단락보호 겸용 소형 누전 차단기
CN209447757U (zh) * 2019-04-22 2019-09-27 寺崎科技有限公司 一种塑壳直流断路器的磁吹灭弧系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB353228A (en) * 1929-07-15 1931-07-23 Bbc Brown Boveri & Cie Improvements in and relating to methods of and means for limiting short-circuit currents
EP1191562B1 (de) 2000-09-21 2007-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise mit universeller Klemmanordnung
EP1473750A1 (de) 2003-04-30 2004-11-03 Siemens Aktiengesellschaft elektromechanisches Schaltgerät
DE102004034859A1 (de) 2004-07-19 2006-02-16 Siemens Ag Schutzschaltgerät in Schmalbauweise
DE102009035299A1 (de) * 2009-07-30 2011-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Kontaktsystem und Schaltgerät

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