EP3991189A1 - Elektrisches schaltsystem - Google Patents

Elektrisches schaltsystem

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Publication number
EP3991189A1
EP3991189A1 EP20719618.9A EP20719618A EP3991189A1 EP 3991189 A1 EP3991189 A1 EP 3991189A1 EP 20719618 A EP20719618 A EP 20719618A EP 3991189 A1 EP3991189 A1 EP 3991189A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
busbar
contact
switching system
longitudinal direction
contacts
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.)
Pending
Application number
EP20719618.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hubert Harrer
Hendrik-Christian Köpf
Klaus Loos
Klaus Werner
Jürgen ZEBERL
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.)
Ellenberger and Poensgen GmbH
Original Assignee
Ellenberger and Poensgen 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 Ellenberger and Poensgen GmbH filed Critical Ellenberger and Poensgen GmbH
Publication of EP3991189A1 publication Critical patent/EP3991189A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H01H71/08—Terminals; Connections
    • H01H71/082—Connections between juxtaposed circuit breakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching system which has a first busbar and a second busbar.
  • the invention also relates to a circuit breaker with such an electrical switching system.
  • Circuit breakers usually have an electrical switching system.
  • the electrical switching system is usually designed mechanically so that galvanic isolation can also be implemented.
  • the electrical switching system usually has a contact and a counter contact movably mounted for this purpose.
  • the contact and the mating contact are each connected to a busbar, with storage mostly taking place by means of the busbars. If the circuit breaker is in the closed state, that is to say power can be carried by means of the circuit breaker, the contact rests on the mating contact so that there is a mechanically direct connection between them. An electric current flows through the contact and the mating contact.
  • one of the busbars is usually C-shaped at the end, with the contact or mating contact being arranged on the free end.
  • the electrical current flows in the two busbars in the same direction in the vicinity of the contact and the mating contact. Therefore, the two busbars repel each other due to the resulting magnetic fields, the effect growing quadratically with the electric current. If there is an overcurrent, it is easier to keep the two current rails spaced apart due to the magnetic fields.
  • the contact fuses with the counter-contact, which is why they can no longer be spaced apart after cooling. If the fault continues to exist, an electrical current continues to be carried by means of the circuit breaker, which can lead to damage to the component protected by the circuit breaker.
  • the circuit breaker can also no longer be used, since triggering is no longer possible due to the fusing of the contact with the mating contact, that is, an intentional interruption of the electrical current flow.
  • the invention is based on the object of specifying a particularly suitable electrical switching system and a particularly suitable circuit breaker, where wear is advantageously reduced and / or reliability is increased.
  • the electrical switching system is used to conduct and interrupt an electrical current.
  • the electrical switching system is suitable for this, in particular provided and set up.
  • the electrical switching system is suitably designed mechanically.
  • a nominal current carried by means of the electrical switching system is preferably between 1 A and 125 A, expediently between 1 A and 30 A, between 30 A and 60 A or between 60 A and 100 A.
  • the electrical switching system is suitable, in particular provided and set up, to conduct an electrical alternating current, which in particular has an electrical voltage between 100 V and 800 V and, for example, 277 V, 480 V or 600 V.
  • the electrical switching system is suitable, in particular provided and set up, to carry an electrical direct current, the electrical voltage in this case being in particular between 100V and 1,500V.
  • the electrical switching system is preferably used in an industrial plant, in particular in industrial automation. Alternatively, the switching system is part of a building installation.
  • the electrical switching system has a first busbar and a second busbar, which each extend in a longitudinal direction.
  • the first busbar carries a first contact and a second contact, which are spaced apart from one another in the longitudinal direction.
  • the distance is expediently greater than 4 mm, 5 mm or 1 cm.
  • the distance is less than 5 cm, 4 cm or 3 cm.
  • the distance is essentially equal to 2 cm, with a deviation of up to 10%, 5% or 0% in each case being present.
  • the first busbar has a first power connection. The first power connection is used to make electrical contact with the first busbar with other components of the electrical switching system or components of the desired area of use.
  • the first power connection is implemented by means of a clamp or the like.
  • the first power connection is molded onto any further components, so that the first busbar merges into the further component at the first power connection.
  • the first power connection expediently forms one end of the first busbar in the longitudinal direction.
  • the second busbar carries a first counter-contact and a second counter-contact, which are spaced from one another in the longitudinal direction.
  • the stand is expediently greater than 4 mm, 5 mm or 1 cm.
  • the distance is less than 5 cm, 4 cm or 3 cm.
  • the distance is preferably essentially equal to 2 cm, with a deviation of up to 10%, 5% or 0% in each case.
  • the second busbar has a second power connection.
  • the second power connection forms the delimitation of the second busbar in the longitudinal direction, that is to say one of the ends of the second busbar in the longitudinal direction.
  • the second power connection is used to electrically connect the second busbar to further components of the electrical switching system.
  • the second power connection is designed as a terminal.
  • the busbar merges into a further component at the second power connection, so that the second busbar is molded onto another component by means of the second power connection and is therefore integral with it.
  • the first bus bar partially overlaps the second bus bar along the longitudinal direction.
  • the contacts and the mating contacts are also located in the longitudinal direction between the two power connections in the overlap area.
  • the second busbar is movably supported in a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the electrical switching system has a corresponding guide or some other mechanism. It is thus possible to move the second busbar with respect to the first busbar. When moving the second busbar along the transverse direction, it is thus possible to change the distance between the first busbar and the second busbar. In particular, it is possible here to bring the first mating contact against the first busbar and / or the first contact, so that there is a mechanical and therefore an electrical connection between them. However, by moving the second busbar along the transverse direction, it is also possible to space the first contact from the first mating contact.
  • the electrical switching system can assume two states, with an electrical current flow from the first power connection to the second power connection via the two power rails being possible in one state.
  • the contacts and the mating contacts are preferably used to conduct electrical current.
  • an electrical current flow from the first power connection to the second power connection via the busbar is preferably interrupted.
  • the force is essentially proportional to the product of the electrical current carried by means of the contact or mating contacts and the ratio of the distance between the contacts or between the counter contacts and the distance between the two busbars.
  • the electrical switching system is part of a relay.
  • the electrical switching system is preferably part of an overcurrent protection device, such as a circuit breaker, in particular according to IEC60947-2, or a contactor.
  • the electrical switching system is, for example, a component of a circuit breaker or an isolating switch, that is to say in particular a switch with the ability to isolate / galvanic isolation, such as a load break switch.
  • the electrical switching system is part of a fuse disconnector.
  • the electrical switching system is preferably part of a circuit breaker, such as a device circuit breaker, in particular in accordance with the IEC60934 standard.
  • the above Ge devices are expediently each overcurrent protection devices.
  • the circuit breaker or another of the above-mentioned devices has, in particular, an actuating device.
  • the second busbar is actuated by means of the actuating device, so that it is positioned with respect to the first busbar as a function of the electrical current being carried.
  • the second busbar in the event of an overcurrent event, is spaced apart from the first busbar.
  • the overcurrent is more than the maximum that can be carried by the circuit breaker or the respective device or at least more than a certain limit value
  • the second busbar is expediently not spaced apart from the first busbar, and an interruption is preferably carried out by means of an overcurrent protection device or further overcurrent protection device, in particular a fuse.
  • the circuit breaker or the respective device preferably has a detection device by means of which the electrical current conducted by means of the overcurrent protection element, that is to say the circuit breaker or the respective device, is detected.
  • the actuating device is actuated by means of the detection circuit.
  • the two devices are formed by means of a common component, for example a bimetal / bimetal element, which is designed for example as a bimetal strip or bimetal snap disk.
  • the overcurrent protection element is actuated magnetically, thermally, hydraulically or from a combination thereof.
  • the first contact preferably covers the first mating contact in the transverse direction.
  • the second contact covers the second mating contact in the transverse direction.
  • the contacts and the mating contacts are the defined points at which a transition of the electrical current flow between the two busbars takes place.
  • by moving the second busbar it is possible to bring the counter-contacts against the respective contact, so that a mechanical direct connection is realized.
  • both the first contact are mechanically directly connected to the first counter contact and the second contact are mechanically directly connected to the second counter contact.
  • the contacts or at least one of the contacts or the counter contacts or at least one of the counter contacts are formed by means of the respective busbar itself.
  • the contacts and / or the counter contacts are formed by means of the same material as the respective busbars, and these are molded onto one another and thus integral with one another.
  • the contacts and / or the mating contacts are implemented by means of a separate component that is preferably attached to the respective busbar, for example by means of welding.
  • the contacts or the mating contacts are preferably made from a material that differs from the busbars and preferably has a comparatively high melting point and / or a comparatively low erosion resistance.
  • At least one of the contacts preferably all contacts, and / or one of the mating contacts, expediently all mating contacts, made from a silver-based contact material.
  • Silver nickel (AgNi), silver tin oxide (AgSn02), silver tungsten (AgW) or silver graphite (AgC) are preferably used as the silver-based contact material. In this way, a comparatively robust contact or mating contact is created.
  • the first contact is formed by means of a cylinder.
  • the first Ge counter contact is here also formed, for example, by means of a cylinder.
  • the first mating contact is particularly preferably formed by means of a cylinder segment or particularly preferably by means of a spherical segment.
  • the second contact is formed by means of a cylinder, the second counter-contact also being formed by means of a cylinder segment or, preferably, by means of a spherical segment.
  • the first contact is formed by means of a ball segment and the first mating contact is formed by means of a cylinder and / or the second contact is formed by means of a spherical segment and the second mating contact is formed by means of a cylinder.
  • both the first contact and the first mating contact are each formed by means of a cylinder segment, these being 90 ° apart from one another, so that an X is formed.
  • the second contact and the second mating contact are preferably also designed as cylinder segments.
  • the first and / or second busbar is preferably made of a metal, the metal being, for example, a copper, that is to say pure copper, or a copper alloy such as brass. Due to the use of copper, there is a comparatively low ohmic resistance, which increases the efficiency of the electrical switching system. Particularly preferred is the copper with one Plating provided, which is made for example of a silver, a tin or a nickel. As a result, a connection of further components to the busbar is simplified, and damage and / or reaction, in particular special oxidation, is avoided.
  • the first busbar and / or the second busbar is created by means of casting, milling, stamping or stamping. Adaptation to different circumstances is thus simplified.
  • the first busbar is preferably designed as a metal strip.
  • the second busbar is designed as a metal strip. In this way, production of the two busbars is simplified.
  • a thickness of the metal strip is comparatively small in one dimension and, for example, between 0.8 mm and 5 mm. In particular, the thickness is perpendicular to the longitudinal direction.
  • a stamping process is preferably used to manufacture the busbars, so that they are stamped from sheet metal. In other words, the busbars are to be designed as stamped and bent parts. Manufacturing is therefore simplified and, consequently, manufacturing costs are reduced.
  • the two busbars are arranged parallel to one another, so that they each have a comparatively small thickness in the same direction.
  • the smallest extent of the metal strips, i.e. the thickness is parallel to the transverse direction.
  • the metal strips forming the two busbars are arranged perpendicular to the transverse direction. This simplifies the connection or at least formation of the contacts or mating contacts.
  • the two busbars are arranged parallel to the transverse direction. Robustness is thus increased, in particular when the second busbar is moved in the transverse direction against the first busbar via the contacts and the mating contacts, and bending of the busbars is avoided.
  • the second busbar is arranged parallel to the first busbar.
  • the second busbar is particularly preferably arranged perpendicular to the first busbar.
  • the main direction of extent of the two- th busbar is substantially perpendicular to the transverse direction
  • the extension of the first busbar is substantially parallel to the transverse direction and the longitudinal direction.
  • the first busbar is arranged essentially perpendicular to the transverse direction
  • the second busbar is arranged essentially parallel to the longitudinal direction and parallel to the transverse direction. Due to the perpendicular arrangement of the two busbars to one another, mechanical stability is increased on the one hand. It is also possible to adapt the busbars to the corresponding areas of application.
  • a space requirement perpendicular to the transverse direction and perpendicular to the longitudinal direction is reduced, so that a comparatively compact electrical switching system can be implemented.
  • the second busbar has a projection directed towards the first busbar between the two mating contacts.
  • the projection continues to be spaced from the first busbar, so that uncontrolled current carrying, in particular the formation of an electric arc, is avoided.
  • the first busbar has a protrusion directed towards the second busbar between the two contacts.
  • the first busbar between the two contacts is designed without protrusions and expediently smooth. Production of the first busbar is thus simplified. Due to the projection, a distance between the first and the second busbar is reduced, which is why the magnetic forces that press the two busbars towards one another are increased.
  • the second or first busbar is designed as a metal strip and is arranged perpendicular to the first busbar, which is why production of the projection is simplified.
  • the first busbar is arranged rigidly and, in particular, is held in place.
  • the first busbar is also movably supported in the transverse direction.
  • the first busbar is preferably also moved in the transverse direction away from the second busbar.
  • the first busbar is spring-loaded in the transverse direction, the first busbar being pressed in the direction of the second busbar by means of the springs.
  • the spring force is compressed by means of the second busbar or a force acting on the second busbar.
  • a force fit between the two power rails via the contacts and mating contacts which is why a current flow via the contacts or mating contacts is improved.
  • the electrical switching system is jolted, the contacts are not distanced from the mating contacts, and an arc is thus not formed.
  • the spring loading is used to at least partially compensate for the magnetic forces acting on the busbars, which push them apart, so that it is also possible to carry a comparatively large electrical current.
  • the circuit breaker has an electrical switching system which comprises a longitudinally extending first busbar, which carries a first contact and a second contact spaced apart therefrom in the longitudinal direction, and which has a first power connection, and a second busbar which extends in the longitudinal direction which carries a first mating contact and a second mating contact spaced apart therefrom in the longitudinal direction, and one having second power connection.
  • the second busbar is movably supported perpendicularly to the longitudinal direction in a transverse direction, the first busbar partially overlapping the second busbar along the longitudinal direction.
  • the contacts and the mating contacts are arranged between the two power connections in the overlap area.
  • the circuit breaker comprises an actuating device by means of which the second busbar is actuated.
  • the distance between the second busbar and the first busbar is set by means of the actuating device. It is preferably possible, by means of the actuating device, to bring each of the contacts against one of the mating contacts and also to space them apart, suitably in the transverse direction.
  • the actuating device itself is actuated as a function of an electrical current flowing through the circuit breaker, in particular by means of a detection device.
  • the detection device has, for example, a corresponding sensor.
  • the circuit breaker is preferably configured as a magnetic, thermal or hydraulic circuit breaker or a combination thereof.
  • the circuit breaker is suitably part of a circuit breaker or a disconnector, in particular a switch disconnector.
  • An isolating switch is understood to mean, in particular, a circuit breaker with an isolating function and / or an integrated fuse.
  • the switch disconnector expediently comprises a fail-safe element, in particular an overcurrent protection device / overcurrent protection device, such as a fuse, which is suitably connected electrically in series with the electrical switching system. If a comparatively large electrical current flows through the electrical switching system, which would lead to damage if the electrical switching system were opened, the electrical current is in particular interrupted by means of the overcurrent protection device.
  • An overcurrent protection device is preferably used here, the tripping time of which is shorter than the tripping time of the actuating device.
  • the electrical current flow is interrupted due to the overcurrent protection device / overcurrent protection device and not due to the actuation of the electrical switching system.
  • the circuit breaker is also ready for use.
  • the electrical current is interrupted by spacing the second busbar from the first busbar in the transverse direction.
  • the protective switch is ready for use again after an interruption by means of the overcurrent protection device, in particular if the electrical current flow has been terminated due to a further protection mechanism, for example by means of another overcurrent protection device, in particular a fuse.
  • a further protection mechanism for example by means of another overcurrent protection device, in particular a fuse.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an industrial plant with a circuit breaker
  • Figure 1 is a schematic diagram of an industrial plant 2 is shown, the one
  • the power supply 4 has power supply 4 and an actuator 6 operated therewith.
  • an electrical alternating voltage with 50 Hz or 60 Hz is provided.
  • the electrical voltage is in particular 277 V or 480 V.
  • the actuator 6 comprises, for example, an electric motor or a press and is electrically coupled to the power supply 4 by means of a line 8, so that the actuator 6 is energized via the line 8.
  • the industrial plant 2 comprises a circuit breaker 10 which, in one embodiment, is part of the line 8 and is arranged in a control cabinet (not shown in detail). In an alternative to this, the circuit breaker 10 is arranged on the power supply 4 or on the actuator 6.
  • the power switch 10 has a circuit breaker 12 and an overcurrent protection device 14 connected in series therewith. The electrical series connection is introduced into one of the wires of the line 8.
  • the rated current of the circuit breaker 10 is 60 A in this example, and if the rated current is exceeded by more than a certain limit value, for example 1.1 times the rated current, the electrical current flow is interrupted by means of the circuit breaker 12. With others Words in this case the circuit breaker 12 is triggered and thus opened.
  • the circuit breaker 10 Due to such an interconnection of the circuit breaker 12 and the overcurrent protection element 14, the circuit breaker 10 is essentially immediately ready for use by resetting the circuit breaker 12 if the rated current is exceeded by the electric current. It is also not necessary to replace components, which is why operating costs are reduced. However, if the overcurrent is comparatively large, that is to say in particular greater than 300 A, damage is possible when switching by means of the mechanically equipped circuit breaker 12. In this case, an arc occurs that can damage components of the circuit breaker 12. Since the circuit breaker 12 is not is triggered, this is not damaged, and the circuit breaker 10 is also ready for use again after the overcurrent protection element 14 has been replaced.
  • the circuit breaker 12 is shown in an open state and in FIG. 3 in the closed state, in each case partially schematically simplified.
  • the circuit breaker 12 has a detection device 16 by means of which the electrical current carried by means of the circuit breaker 12 is detected.
  • An actuating device 18 is actuated and consequently driven by means of the detection device 16.
  • the detection device 16 and the fastening device 18 are implemented by means of a common component. In the variant shown, however, these are mutually separate components, and the detection device 16 is a bimetal, by means of which a spring-loaded mechanism is held in a certain position.
  • the electrical current conducted by means of the circuit breaker 12 flows through the bimetallic snap disk 16, and the spring-loaded mechanism is a component of the actuating device 18.
  • a second busbar 20 is actuated by means of the actuating device 18 and is moved by means of this in a transverse direction 22, the second busbar 20 being located in two different positions in the transverse direction 22 in the closed state and in the open state of the circuit breaker 12.
  • the second busbar 20 is part of an electrical switching system 24 which has a guide, not shown in detail, for the second busbar 20 so that it can be moved in the transverse direction 22. Any other movement of the second busbar 20, however, is prevented due to the guidance. In other words, the second busbar 20 is movably supported in the transverse direction 22.
  • the second busbar 20 extends in a longitudinal direction 26, which is perpendicular to the transverse direction 22, and the second busbar 20 is punched from a sheet of metal and is thus designed as a metal strip.
  • the second busbar 20 is punched from a copper sheet and verse hen with a silver coating.
  • the metal strip forming the second busbar 20 is parallel to the transverse Direction 22 arranged so that the second busbar 20 has the smallest expansion perpendicular to the transverse direction 22 and perpendicular to the longitudinal direction 26.
  • the second busbar 20 extends essentially in the longitudinal direction 26 and has the greatest extent there.
  • a first mating contact 28 and a second mating contact 30 are connected to the second busbar 20, such as by means of welding, soldering, or riveting.
  • the second busbar 20 carries the two mating contacts 28, 30, and the two mating contacts 28, 30 lie on a common straight line running in the longitudinal direction 26.
  • the two mating contacts 28, 30 are structurally identical to one another and are formed by means of a spherical segment.
  • the counter contacts 28, 30 are also made from a material that differs from the busbar 20, namely from a silver nickel (AgNi).
  • the first mating contact 28 is connected in the region of one end of the second busbar 20 in the longitudinal direction 26, and the second mating contact 30 is spaced from the first mating contact 28 in the longitudinal direction 26, with a distance of 2 cm between them. Furthermore, the second busbar 20 has a second power connection 32, which is formed by means of the end of the second busbar 20 opposite the first mating contact 28 in the longitudinal direction 26.
  • the electrical switching system 24 further comprises a first busbar 34, which is made from the same material as the second busbar 20.
  • the first busbar 34 is also a metal strip which is punched from a copper sheet and provided with a nickel coating.
  • the first busbar 34 is oriented perpendicular to the transverse direction 22 and thus extends mainly in the longitudinal direction 26 and transversely to the transverse direction 22. Consequently, the second busbar 20 is perpendicular to the first busbar 34 is arranged.
  • the first busbar 34 carries a first contact 36 and a two-th contact 38, which are identical to one another.
  • the contacts 36, 38 are cylindrical and thus formed by means of a cylinder.
  • the contacts 36, 38 are also made of the same material as the mating contacts 28, 30, namely silver nickel (AgNi).
  • the two contacts 36, 38 lie on a common straight line running in the longitudinal direction 26 and are arranged congruently with the mating contacts 28, 30.
  • the first contact 36 is assigned to the first mating contact 28 and the second contact 38 is assigned to the second mating contact 30. Consequently, when the second busbar 20 is moved in the transverse direction 22 towards the first busbar 34, the first mating contact 28 is brought against the first contact 36 and the second mating contact 30 is brought against the second contact 38, so that they are mechanically directly adjacent to each other.
  • the first contact 36 covers the first mating contact 28, and the second contact 38 covers the second mating contact 30 in the transverse direction 22.
  • the con tacts 36, 38 and the respective mating contacts 28, 30 are arranged parallel to each other and directly above each other. Consequently, the two contacts 36, 38 are also spaced apart from one another in the longitudinal direction 26, namely by 2 cm, the second contact 38 being connected to one end of the first busbar 34 in the longitudinal direction.
  • the two busbars 20, 34 overlap in the longitudinal direction 26, so that an overlap region 40 is formed.
  • the overlap area 40 is thus essentially equal to 2 cm plus the extent of the mating contacts 28, 30 or the contacts 36, 38 in the longitudinal direction 26.
  • the first busbar 34 has a first power connection 42 which connects the end of the opposite to the second contact 38 first busbar 34 forms. Consequently, the first power connection 42, like the second power connection 32, is arranged outside the overlap region 40.
  • the electrical switching system 24 has two springs 44 which are spaced apart from one another in the longitudinal direction 26 and oriented in the transverse direction 22.
  • the two The springs 44 are supported on a housing (not shown in detail) and the first busbar 34, so that the first busbar 34 is spring-loaded in the transverse direction 22.
  • the electrical switching system 24 is placed in the electrically conductive state.
  • the second busbar 20 is moved in the transverse direction 22 so that the mating contacts 28, 30 press against the contacts 36, 38.
  • the second busbar 20 is latched by means of the actuating device 28 in the position shown in FIG.
  • the force applied to the second busbar 20 by means of the actuating device 18 is such that the first busbar 34 is also moved in the transverse direction 22 and the springs 44 are compressed.
  • a force-fit contact between the contacts 36, 38 and the corresponding counter-contacts 28, 30 is realized.
  • the electrical current can flow via the first power connection 42 into the first busbar 34 and there partially via the first contact 36 and the first mating contact 28 into the second busbar 20.
  • a further part of the electrical current is introduced into the second busbar 20 via the second contact 38 and the second mating contact 30.
  • the electrical current is conducted out of the second busbar 20 via the second power connection 32.
  • the electrical current flows in parallel in the transverse direction 22 in the two contacts 36, 38 and the associated mating contacts 28, 30.
  • the electrical current in the overlap region 40 in the two busbars 20, 34 flows parallel in the longitudinal direction 26
  • Both busbars 20, 34 in the overlap area 40 each have a rectified magnetic field which presses the two busbars 20, 34 in the overlap area 40 towards one another.
  • the second busbar 20 has a projection 46 directed towards the first busbar 34 in the overlap region 40 between the two counter-contacts 28, 30.
  • the projection 46 forms one end on the second busbar 20 in the transverse direction 22, so that the mating contacts 28, 30 are set back in the transverse direction 22 with respect to the projection 46.
  • the front jump 46 is spaced from the first busbar 34, which is why a jump of the electrical current from the first busbar 34 directly to the second busbar 20, in particular the projection 46, is avoided.
  • the force pressing the two busbars 20, 34 on one another increases with increasing electrical current and counteracts any force that pushes the busbars 20, 34 apart in the transverse direction 22.
  • Such a force, in particular a magnetic force which is caused by the electric current flowing in the transverse direction 22.
  • the busbars 20, 34 are not pushed apart in an uncontrolled manner, even with a comparatively large electrical current, which leads to a burn-off of the contacts 36, 38 and the mating contacts 28, 30 as well as a partial melting of this could lead. If the partially melted contacts 36, 38 or mating contacts 28, 30 were placed on top of one another again, they would fuse, which is why a renewed movement of the second busbar 20 in the transverse direction 22 would not be possible. Therefore, with such a large electrical current, which is at least five times the nominal current, the overcurrent protection element 14 is triggered, which is why the electrical current is cut off.
  • the electrical switching system 24 is still in the electrically conductive to stand.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltsystem (24), insbesondere eines Schutzschalters (12), mit einer sich in einer Längsrichtung (26) erstreckenden ersten Stromschiene (34), die einen ersten Kontakt (36) und einen in Längsrichtung (26) dazu beabstandeten zweiten Kontakt (38) trägt, und die einen ersten Stromanschluss (42) aufweist, und mit einer sich in der Längsrichtung (26) erstreckenden zweiten Stromschiene (20), die einen ersten Gegenkontakt (28) und einen in Längsrichtung (26) dazu beabstandeten zweiten Gegenkontakt (30) trägt, und die einen zweiten Stromanschluss (32) aufweist. Die zweite Stromschiene (20) ist senkrecht zu der Längsrichtung (26) in einer Querrichtung (22) beweglich gelagert, wobei die erste Stromschiene (34) die zweite Stromschiene (20) entlang der Längsrichtung (26) teilweise überlappt. In Längsrichtung (26) sind die Kontakte (36, 38) und die Gegenkontakte (28, 30) zwischen den beiden Stromanschlüssen (32, 42) im Überlappbereich (40) angeordnet. Ferner betrifft die Erfindung einen Schutzschalter (12).

Description

Beschreibung
Elektrisches Schaltsystem
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltsystem, das eine erste Stromschiene und eine zweite Stromschiene aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen Schutz schalter mit einem derartigen elektrischen Schaltsystem.
Schutzschalter weisen üblicherweise ein elektrisches Schaltsystem auf. Üblicher weise ist das elektrische Schaltsystem mechanisch ausgestaltet, sodass auch ei- ne galvanische Isolation realisierbar ist. In diesem Fall weist das elektrische Schaltsystem meist einen Kontakt sowie einen hierzu beweglich gelagerten Ge genkontakt auf. Insbesondere sind hierbei der Kontakt und der Gegenkontakt je weils an einer Stromschiene angebunden, wobei die Lagerung meist mittels der Stromschienen erfolgt. Sofern der Schutzschalters sich im geschlossenen Zu- stand befindet, also ein Stromführen mittels des Schutzschalters möglich ist, liegt der Kontakt auf dem Gegenkontakt auf, sodass eine mechanisch direkte Verbin dung zwischen diesen vorhanden ist. Über den Kontakt und den Gegenkontakt fließt hierbei ein elektrischer Strom. Damit bei einem Überlastfall eine möglichst schnelle Trennung des Kontakts von dem Gegenkontakt erfolgt, ist meist eine der Stromschienen endseitig C-förmig ausgestaltet, wobei auf dem Freiende der Kontakt bzw. der Gegenkontakt ange ordnet ist. Infolgedessen fließt in der näheren Umgebung des Kontakts sowie des Gegenkontakts der elektrische Strom in den beiden Stromschienen in die gleiche Richtung. Daher stoßen sich die beiden Stromschienen aufgrund der resultieren den Magnetfelder ab, wobei der Effekt quadratisch mit dem elektrischen Strom wächst. Falls nun ein Überstrom existiert, ist ein Beabstanden der beiden Strom schienen voneinander aufgrund der wirkenden magnetischen Felder erleichtert. Falls jedoch ein vergleichsweise starker elektrischer Strom auftritt, ist es möglich, dass ein unkontrolliertes Beabstanden der beiden Stromschienen auftritt, und/oder dass sich zwischen dem Kontakt und dem Gegenkontakt ein Lichtbogen ausbildet, der zu einem Abbrand des Kontakts bzw. des Gegenkontakts führt. Hierbei erfolgt ein teilweises Aufschmelzen des Kontakts bzw. des Gegenkon takts. in diesem Fall ist es möglich, dass flüssiges Material des Kontakts bzw. des Gegenkontakts gelöst wird und auf weitere Bestandteile des Schutzschalters spritzt, sodass eine Beschädigung bei diesen auftritt. Falls der Lichtbogen erlischt, bricht der elektrische Stromfluss zwischen den beiden Stromschienen zusammen, weswegen auch keine magnetischen Kräfte mehr wirken. Infolgedessen ist es bei einer vergleichsweise einfachen Mechanik des Schutzschalters möglich, dass der Gegenkontakt erneut auf den Kontakt fällt, oder dass sich diese zumindest erneut mechanisch berühren. Da diese jedoch an der Oberfläche teilweise verflüssigt sind, erfolgt eine Verschmelzung des Kontakts mit dem Gegenkontakt, weswegen nach Abkühlen ein Beabstanden dieser nicht mehr möglich ist. Falls nun weiterhin der Fehlerfall vorliegt, wird mittels des Schutzschalters auch weiterhin ein elektri scher Strom geführt, was zu einer Beschädigung der mittels des Schutzschalters abgesicherten Komponente führen kann. Auch kann der Schutzschalter nicht wei- ter eingesetzt werden, da ein Auslösen aufgrund der Verschmelzung des Kontakts mit dem Gegenkontakt, also ein beabsichtigtes Unterbrechen des elektrischen Stromflusses, nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes elektrisches Schaltsystem sowie einen besonders geeigneten Schutzschalter anzugeben, wo bei vorteilhafterweise ein Verschleiß verringert und/oder eine Zuverlässigkeit er höht ist.
Hinsichtlich des elektrischen Schaltsystems wird diese Aufgabe durch die Merk male des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Schutzschalters durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Das elektrische Schaltsystem dient dem Führen und Unterbrechen eines elektri schen Stroms. Hierfür ist das elektrische Schaltsystem geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Zudem ist das elektrische Schaltsystem geeigneter weise mechanisch ausgestaltet. Vorzugsweise ist ein mittels des elektrischen Schaltsystems geführter Nennstrom zwischen 1 A und 125 A, zweckmäßigerweise zwischen 1 A und 30 A, zwischen 30 A und 60 A oder zwischen 60 A und 100 A. Das elektrische Schaltsystem ist geeignet, insbesondere vorgesehen und einge richtet, einen elektrischen Wechselstrom zu führen, der insbesondere eine elektri sche Spannung zwischen 100 V und 800 V und beispielsweise von 277 V, 480 V oder 600 V aufweist. Alternativ ist das elektrische Schaltsystem geeignet, insbe sondere vorgesehen und eingerichtet, einen elektrischen Gleichstrom zu führen, wobei die elektrische Spannung in diesem Fall insbesondere zwischen 100V und 1.500V ist. Vorzugsweise wird das elektrische Schaltsystem bei einer Industriean lage verwendet, insbesondere bei der Industrieautomatisierung. Alternativ hierzu ist das Schaltsystem ein Bestandteil einer Gebäudeinstallation.
Das elektrische Schaltsystem weist eine erste Stromschiene und eine zweite Stromschiene auf, die sich jeweils in einer Längsrichtung erstrecken. Mit anderen Worten sind die beiden Stromschienen parallel zueinander angeordnet. Die erste Stromschiene trägt einen ersten Kontakt sowie einen zweiten Kontakt, die in Längsrichtung zueinander beabstandet sind. Der Abstand ist zweckmäßigerweise größer als 4 mm, 5 mm oder 1 cm. Beispielsweise ist der Abstand kleiner als 5 cm, 4 cm oder 3 cm. Zum Beispiel ist der Abstand im Wesentlichen gleich 2 cm, wobei jeweils insbesondere eine Abweichung von bis zu 10 %, 5 % oder 0 % vor handen ist. Ferner weist die erste Stromschiene einen ersten Stromanschluss auf. Der erste Stromanschluss dient der elektrischen Kontaktierung der ersten Strom schiene mit weiteren Bestandteilen des elektrischen Schaltsystems oder Bestand teilen des gewünschten Einsatzgebiets. Insbesondere ist der erste Stroman schluss mittels einer Klemme oder dergleichen realisiert. Alternativ hierzu ist der erste Stromanschluss an die etwaigen weiteren Bestandteile angeformt, sodass die erste Stromschiene an dem ersten Stromanschluss in den weiteren Bestand teil übergeht. Zweckmäßigerweise bildet der erste Stromanschluss ein Ende der ersten Stromschiene in Längsrichtung. Die zweite Stromschiene trägt einen ersten Gegenkontakt sowie einen zweite Ge genkontakt, die in Längsrichtung zueinander beabstandet sind. Hierbei ist der Ab stand zweckmäßigerweise größer als 4 mm, 5 mm oder 1 cm. Zum Beispiel ist der Abstand kleiner als 5 cm, 4 cm oder 3 cm. Vorzugsweise ist der Abstand im We sentlichen gleich 2 cm, wobei jeweils insbesondere eine Abweichung von bis zu 10 %, 5 % oder 0 % vorhanden ist. Aufgrund eines derartigen Abstands ist ein vergleichsweise kompaktes elektrisches Schaltsystem realisiert. Zudem weist die zweite Stromschiene einen zweiten Stromanschluss auf. Insbe sondere bildet der zweite Stromanschluss die Begrenzung der zweiten Strom schiene in Längsrichtung, also eines der Enden der zweite Stromschiene in Längsrichtung. Der zweite Stromanschluss dient dem elektrischen Anschluss der zweiten Stromschiene an weitere Bestandteile des elektrischen Schaltsystems. Beispielsweise ist der zweite Stromanschluss als Klemme ausgestaltet. Alternativ hierzu geht die Stromschiene bei dem zweiten Stromanschluss in ein weiteres Bauteil über, sodass die zweite Stromschiene mittels des zweiten Stromanschluss an ein anderes Bauteil angeformt und somit einstückig mit diesem ist. Die erste Stromschiene überlappt die zweite Stromschiene teilweise entlang der Längsrichtung. Auch befinden sich die Kontakte und die Gegenkontakte in Längs richtung zwischen den beiden Stromanschlüssen in dem Überlappbereich. Zudem ist die zweite Stromschiene senkrecht zu der Längsrichtung in einer Querrichtung beweglich gelagert. Hierfür weist das elektrische Schaltsystem eine entsprechen- de Führung oder eine sonstige Mechanik auf. Somit ist es möglich, die zweite Stromschiene bezüglich der ersten Stromschiene zu verschieben. Bei Verschie ben der zweiten Stromschiene entlang der Querrichtung ist es somit möglich, den Abstand zwischen der ersten Stromschiene und der zweiten Stromschiene zu ver ändern. Insbesondere ist es hierbei möglich, den ersten Gegenkontakt gegen die erste Stromschiene und/oder den ersten Kontakt zu verbringen, sodass eine me chanische und daher eine elektrische Verbindung zwischen diesen besteht. Mit tels Verschieben der zweiten Stromschiene entlang der Querrichtung ist es jedoch auch möglich, den ersten Kontakt von dem ersten Gegenkontakt zu beabstandet. Zusammenfassend ist es aufgrund der beweglichen Lagerung der zweiten Strom schiene insbesondere möglich, dass das elektrische Schaltsystem zwei Zustände annehmen kann, wobei in dem einen Zustand ein elektrischer Stromfluss von dem ersten Stromanschluss zu dem zweiten Stromanschluss über die beiden Strom schienen möglich ist. Hierbei dienen die Kontakte sowie die Gegenkontakte be vorzugt dem Leiten des elektrischen Stroms. Bei einer Beabstandung der zweiten Stromschiene von der ersten Stromschiene hingegen ist vorzugsweise ein elektri scher Stromfluss von dem ersten Stromanschluss zu dem zweiten Stroman- Schluss über die Stromschiene unterbrochen.
Aufgrund der Beabstandung der Kontakte sowie der Gegenkontakte in Längsrich tung ist zwischen diesen jeweils ein Abschnitt der jeweiligen Stromschiene gebil det, mit dem in dem elektrisch leitenden Zustand ein Teil des elektrischen Stroms geführt wird. Hierbei wird der elektrische Strom in Längsrichtung in beiden Strom schienen zueinander parallel geführt. Infolgedessen bilden sich gleichgerichtete magnetische Felder aus, weswegen eine magnetische Anziehungskraft zwischen den beiden Stromschienen in diesem Bereich zumindest teilweise wirkt. Insbe sondere ist hierbei die Kraft im Wesentlichen proportional zu dem Produkt aus dem mittels der Kontakt bzw. Gegenkontakte geführten elektrischen Strom sowie dem Verhältnis des Abstands zwischen den Kontakten bzw. zwischen den Ge genkontakten und dem Abstand der beiden Stromschienen.
Diese magnetische Kraft ist der sich in den Kontakten und den Gegenkontakten ausbildenden magnetischen Kraft entgegen gerichtet. Infolgedessen sind die ei nem zunehmenden elektrischen Strom auf die Stromschienen wirkenden resultie renden Kräfte vergleichsweise gering. Mittels einer geeigneten Mechanik ist es somit möglich, insbesondere bei einem Überstromereignis, das zu einer Beschä digung des elektrischen Schaltsystems führen würde, also insbesondere bei ei- nem Vielfachen des maximalen Stroms bzw. Nennstroms des elektrischen Schalt systems, die zweite Stromschiene an der erste Stromschiene zu halten, sodass eine Ausbildung eines Lichtbogens vermieden ist. Somit ist ein Verschleiß verrin gert. Auch ist in diesem Fall ein Verschmelzen der Kontakte mit den Gegenkon- takten oder sonstigen Bestandteilen der jeweiligen Stromschiene vermieden, so- dass das elektrische Schaltsystem auch nach einem derartigen Ereignis weiterhin eingesetzt werden kann. Somit ist eine Zuverlässigkeit erhöht.
Zum Beispiel ist das elektrische Schaltsystem ein Bestandteil eines Relais. Das elektrische Schaltsystem ist bevorzugt ein Bestandteil eines Überstromschutzor gans, wie eines Leistungsschalters, insbesondere nach IEC60947-2, oder eines Schützes. Das elektrische Schaltsystem ist beispielsweise ein Bestandteil eines Leistungsschalters oder eines Trennschalters, also insbesondere eines Schalters mit der Fähigkeit zur Trennung / galvanischen Isolation, wie zweckmäßigerweise eines Lasttrennschalters. Alternativ oder in Kombination hierzu ist das elektrische Schaltsystem ein Bestandteil eines Sicherungstrennschalters. Bevorzugt ist das elektrische Schaltsystem ein Bestandteil eines Schutzschalters, wie eines Geräte schutzschalters, insbesondere gemäß Norm IEC60934. Die oben genannten Ge räte sind zweckmäßigerweise jeweils Überstromschutzorgane. Der Schutzschalter oder ein anderes der oben genannten Geräte weist insbesondere eine Betäti gungsvorrichtung auf. Mittels der Betätigungsvorrichtung ist insbesondere die zweite Stromschiene betätigt, sodass diese bezüglich der ersten Stromschiene in Abhängigkeit des jeweils geführten elektrischen Stroms positioniert wird. Insbe sondere wird bei einem Überstromereignis die zweite Stromschiene von der ers ten Stromschiene beabstandet. Falls jedoch der Überstrom mehr als das maximal Tragbare des Schutzschalters bzw. des jeweiligen Geräts oder zumindest mehr als ein bestimmter Grenzwert beträgt, erfolgt zweckmäßigerweise keine Beabs- tandung der zweiten Stromschiene von der ersten Stromschiene, und eine Unter brechung erfolgt vorzugsweise mittels eines Überstromschutzorgans oder einer weiteren Überstromschutzeinrichtung, insbesondere einer Sicherung. Hierbei ist aufgrund der Anordnung der Kontakte sowie der Gegenkontakte eine Beabstan- dung der zweiten Stromschiene von der ersten Stromschiene aufgrund der wir kenden Magnetfelder im Wesentlichen unterbunden oder vergleichsweise leicht unterbindbar, insbesondere mittels einer vergleichsweise einfachen Mechanik. Somit ist der Schutzschalters bzw. des jeweiligen Geräts nach einem derartigen Einsatz auch weiterhin einsetzbar. Der Schutzschalter bzw. das jeweilige Gerät weist vorzugsweise eine Erfassungs vorrichtung auf, mittels derer der mittels des Überstromschutzorgans, also des Schutzschalters bzw. des jeweiligen Geräts, geführte elektrische Strom erfasst wird. Mittels der Erfassungsschaltung ist insbesondere die Betätigungsvorrichtung betätigt. Beispielsweise sind die beiden Vorrichtungen mittels eines gemeinsamen Bauteils gebildet, beispielsweise eines Bimetalls / Bimetallelements, das bei spielsweise als Bimetallstreifen oder Bimetallschnappscheibe ausgestaltet ist. Al ternativ hierzu ist das Überstromschutzorgan magnetisch, thermisch, hydraulisch oder aus einer Kombination hieraus betätigt.
Vorzugsweise überdeckt der erste Kontakt den ersten Gegenkontakt in Querrich tung. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu überdeckt der zweite Kontakt den zweiten Gegenkontakt in Querrichtung. Somit sind die Kontak te und die Gegenkontakte die definierten Stellen, an denen ein Übergang des elektrischen Stromflusses zwischen den beiden Stromschienen erfolgt. Vorzugs weise ist es mittels Verschieben der zweiten Stromschiene möglich, die Gegen kontakte gegen den jeweiligen Kontakt zu verbringen, sodass eine mechanischer direkte Verbindung realisiert wird. Mit anderen Worten liegen dann, wenn mittels des elektrischen Schaltsystems ein elektrischer Strom geführt wird, sowohl der erste Kontakt mechanisch direkt an dem ersten Gegenkontakt und der zweite Kontakt mechanisch direkt an dem zweiten Gegenkontakt an.
Beispielsweise sind die Kontakte oder zumindest einer der Kontakte oder die Ge genkontakte oder zumindest einer der Gegenkontakte, mittels der jeweiligen Stromschiene selbst gebildet. Alternativ hierzu sind die Kontakte und/oder die Ge genkontakte mittels des gleichen Materials der jeweiligen Stromschienen gebildet, und diese sind aneinander angeformt und somit miteinander einstückig. Beson ders bevorzugt jedoch sind die Kontakte und/oder die Gegenkontakte mittels ei nes separaten Bauteils realisiert, das vorzugsweise an der jeweiligen Stromschie ne befestigt ist, beispielsweise mittels Schweißen. Vorzugsweise sind die Kontak te bzw. die Gegenkontakte aus einem zu den Stromschienen unterschiedlichen Material erstellt, das vorzugsweise einen vergleichsweise hohen Schmelzpunkt und/oder ein vergleichsweise geringe Abbrandfestigkeit aufweist. Vorzugsweise ist zumindest einer der Kontakte, vorzugsweise alle Kontakte, und/oder einer der Gegenkontakte, zweckmäßigerweise sämtliche Gegenkontakte, aus einem silber basierten Kontaktwerkstoff erstellt. Vorzugsweise wird als silberbasierter Kontakt werkstoff Silbernickel (AgNi), Silber-Zinnoxid (AgSn02), Silberwolfram (AgW) oder Silbergraphit (AgC) herangezogen. Auf diese Weise ist ein vergleichsweise robus ter Kontakt bzw. Gegenkontakt erstellt.
Zum Beispiel ist der erste Kontakt mittels eines Zylinders gebildet. Der erste Ge genkontakt ist hierbei beispielsweise ebenfalls mittels eines Zylinders gebildet. Besonders bevorzugt jedoch ist der erste Gegenkontakt in diesem Fall mittels ei nes Zylindersegments oder besonders bevorzugt mittels eines Kugelsegments gebildet. Infolgedessen ist bei einer Anlage des ersten Kontakts an dem ersten Gegenkontakt stets ein Kontaktpunkt realisiert, und ein Toleranzausgleich ist vor handen. Daher ist ein Kontaktübergangswiderstand verringert. Alternativ oder be sonders bevorzugt in Kombination hierzu ist der zweite Kontakt mittels eines Zy linders gebildet, wobei der zweite Gegenkontakt ebenfalls mittels eines Zylinder segments oder bevorzugtes mittels eines Kugelsegments gebildet ist. In einer Al ternative hierzu ist der erste Kontakt mittels eines Kugelsegments und der erste Gegenkontakt mittels eines Zylinders und/oder der zweite Kontakt mittels eines Kugelsegments und der zweite Gegenkontakt mittels eines Zylinders gebildet. Auf diese Weise ist jeweils ein Toleranzausgleich vorhanden, sodass sichergestellt ist, dass auch tatsächlich ein mechanisch direktes Anliegen zwischen den Kontakten und dem jeweiligen Gegenkontakt realisiert ist. In einer alternativen Ausgestaltung ist sowohl der erste Kontakt als auch der erste Gegenkontakt jeweils mittels eines Zylindersegments gebildet, wobei diese zueinander 90° vertreten sind, sodass ein X gebildet ist. Vorzugsweise sind in diesem Fall auch der zweite Kontakt sowie der zweite Gegenkontakt als Zylindersegmente ausgestaltet.
Die erste und/oder zweite Stromschiene ist bevorzugt aus einem Metall gefertigt, wobei das Metall beispielsweise ein Kupfer, also reines Kupfer oder eine Kupfer legierung, wie Messing ist. Aufgrund der Verwendung des Kupfers ist ein ver gleichsweise geringer ohmscher Widerstand vorhanden, was eine Effizienz des elektrischen Schaltsystems erhöht. Besonders bevorzugt ist das Kupfer mit einem Überzug versehen, der zum Beispiel aus einem Silber, einem Zinn oder einem Nickel gefertigt ist. Infolgedessen ist eine Anbindung von weiteren Bauteilen an die Stromschiene vereinfacht, und eine Beschädigung und/oder Reaktion, insbe sondere eine Oxidation, vermieden.
Zum Beispiel ist die erste Stromschiene und/oder die zweite Stromschiene mittels Gießens, Fräsens, Prägens oder Stanzens erstellt. Somit ist eine Anpassung an unterschiedliche Gegebenheiten vereinfacht. Bevorzugt ist die erste Stromschiene als Metallstreifen ausgebildet. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu ist die zweite Stromschiene als Metallstreifen ausgebildet. Auf diese Weise ist eine Herstellung der beiden Stromschienen vereinfacht. Eine Dicke des Metall streifens ist in einer Dimension vergleichsweise gering und zum Beispiel zwischen 0,8mm und 5mm. Insbesondere ist die Dicke senkrecht zur Längsrichtung. Vor zugsweise wird zur Herstellung der Stromschienen ein Stanzverfahren herange- zogen, sodass diese aus einem Blech gestanzt werden. Mit anderen Worten sind die Stromschienen als Stanzbiegeteil auszugestalten. Daher ist eine Fertigung vereinfacht und folglich Herstellungskosten reduziert.
Zum Beispiel sind die beiden Stromschienen zueinander parallel angeordnet, so- dass diese in die gleiche Richtung die jeweils vergleichsweise geringe Dicke auf weisen. Insbesondere ist hierbei die geringste Ausdehnung der Metallstreifen, al so die Dicke, parallel zur Querrichtung. Mit anderen Worten sind die die beiden Stromschienen bildenden Metallstreifen senkrecht zur Querrichtung angeordnet. Somit ist ein Anbinden oder zumindest Ausbilden der Kontakte bzw. Gegenkon- takte vereinfacht. Alternativ sind die beiden Stromschienen parallel zur Querrich tung angeordnet. Somit ist eine Robustheit, insbesondere bei einer Verbringung der zweite Stromschiene in Querrichtung gegen die erste Stromschiene über die Kontakte sowie die Gegenkontakte erhöht, und ein Verbiegen der Stromschienen ist vermieden. Zusammenfassend ist die zweite Stromschiene parallel zur ersten Stromschiene angeordnet.
Besonders bevorzugt ist die zweite Stromschiene senkrecht zur ersten Strom schiene angeordnet. Beispielsweise ist die Hauptausdehnungsrichtung der zwei- ten Stromschiene im Wesentlichen senkrecht zur Querrichtung, und die Ausdeh nung der erste Stromschiene ist im Wesentlichen parallel zur Querrichtung und zur Längsrichtung. Besonders bevorzugt jedoch ist die erste Stromschiene im Wesentlichen senkrecht zur Querrichtung angeordnet, und die zweite Stromschie- ne ist im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung und parallel zur Querrichtung angeordnet. Aufgrund der senkrechten Anordnung der beiden Stromschienen zu einander ist einerseits eine mechanische Stabilität erhöht. Auch ist es möglich, die Stromschienen auf die entsprechenden Einsatzgebiete anzupassen. Zudem ist bei einer Verbringung der zweiten Stromschiene in Querrichtung ein Platzbedarf senkrecht zur Querrichtung und senkrecht zur Längsrichtung verringert, sodass ein vergleichsweise kompaktes elektrisches Schaltsystem realisierbar ist.
Besonders bevorzugt weist die zweite Stromschiene zwischen den beiden Gegen kontakten einen zu der ersten Stromschiene gerichteten Vorsprung auf. Dabei ist auch bei einer direkten mechanischen Anlage der Kontakte an den jeweiligen Ge genkontakten insbesondere der Vorsprung auch weiterhin von der ersten Strom schiene beabstandet, sodass ein unkontrolliertes Stromführen, insbesondere eine Ausbildung eines Lichtbogens, vermieden ist. Alternativ oder in Kombination hier zu weist die erste Stromschiene zwischen den beiden Kontakten einen zu der zweiten Stromschiene gerichteten Vorsprung auf. Besonders bevorzugt jedoch ist die erste Stromschiene zwischen den beiden Kontakten vorsprungsfrei und zweckmäßigerweise glatt ausgestaltet. Somit ist eine Herstellung der ersten Stromschiene vereinfacht. Aufgrund des Vorsprungs ist ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stromschiene verringert, weswegen die Magnetkräfte, die die beiden Stromschie nen aufeinander zudrücken, vergrößert sind. Zudem ist aufgrund des Vorsprungs ein Querschnitt der zweiten Stromschiene vergrößert, sodass der ohmsche Wi derstand verringert ist. Insbesondere ist hierbei die zweite bzw. erste Stromschie- ne als Metallstreifen ausgebildet und senkrecht zu der ersten Stromschiene ange ordnet, weswegen eine Fertigung des Vorsprungs vereinfacht ist. Beispielsweise ist die erste Stromschiene starr angeordnet und insbesondere orts fest gehalten. Alternativ hierzu ist die erste Stromschiene ebenfalls in Querrich tung beweglich gelagert. Vorzugsweise erfolgt bei Öffnen des elektrischen Schalt systems ebenfalls ein Bewegen der ersten Stromschiene in Querrichtung von der zweiten Stromschiene weg. Besonders bevorzugt jedoch ist die erste Stromschie ne in Querrichtung federbelastet, wobei mittels der Federn die erste Stromschiene in Richtung der zweiten Stromschiene gedrückt wird. Falls sich das elektrische Schaltsystem in dem elektrischen leitenden Zustand befindet, wird die Federkraft mittels der zweiten Stromschiene oder einer auf die zweite Stromschiene wirken- den Kraft komprimiert. Somit ist ein Kraftschluss zwischen den beiden Strom schienen über die Kontakte sowie Gegenkontakte vorhanden, weswegen ein Stromfluss über die Kontakte bzw. Gegenkontakte verbessert ist. Auch erfolgt bei spielsweise bei einer Erschütterung des elektrischen Schaltsystems keine Beabs- tandung der Kontakte von den Gegenkontakten und somit auch keine Ausbildung eines Lichtbogens. Zudem wird mittels der Federbelastung bei einem zunehmen den elektrische Stromfluss die auf die Stromschienen wirkenden magnetische Kräfte, die diese auseinander drücken, zumindest teilweise kompensiert, sodass auch ein Stromführen eines vergleichsweise großen elektrischen Stroms möglich ist. Da die beiden in Längsrichtung zueinander beabstandeten Kontakte sowie Gegenkontakte vorhanden sind, wobei aufgrund der Anordnung der Stroman schlüsse eine magnetische Kraft erstellt wird, die die Stromschienen aufeinander zu drückt, ist lediglich eine vergleichsweise schwache Feder erforderlich, sodass einerseits eine Herstellung vereinfacht ist. Andererseits ist es nicht erforderlich, eine vergleichsweise große Kraft auf die zweite Stromschiene aufzubringen, um die Feder zu komprimieren. Somit ist eine Konstruktion des elektrischen Schalt systems vereinfacht, was Herstellungskosten weiter reduziert.
Der Schutzschalter weist ein elektrisches Schaltsystem auf, das eine sich in einer Längsrichtung erstreckende erste Stromschiene, die einen ersten Kontakt und einen in Längsrichtung dazu beabstandeten zweiten Kontakt trägt, und die einen ersten Stromanschluss aufweist, und eine sich in der Längsrichtung erstrecken den zweite Stromschiene umfasst, die einen ersten Gegenkontakt und einen in Längsrichtung dazu beabstandeten zweiten Gegenkontakt trägt, und die einen zweiten Stromanschluss aufweist. Die zweite Stromschiene ist senkrecht zu der Längsrichtung in einer Querrichtung beweglich gelagert, wobei die erste Strom schiene die zweite Stromschiene entlang der Längsrichtung teilweise überlappt. In Längsrichtung sind die Kontakte und die Gegenkontakte zwischen den beiden Stromanschlüssen im Überlappbereich angeordnet. Ferner umfasst der Schutz schalter eine Betätigungsvorrichtung, mittels derer die zweite Stromschiene betä tigt ist. Hierbei wird mittels der Betätigungsvorrichtung der Abstand der zweiten Stromschiene zu der ersten Stromschiene eingestellt. Bevorzugt ist es möglich, mittels der Betätigungsvorrichtung jeden der Kontakte gegen jeweils einen der Gegenkontakte zu verbringen und auch von diesen zu beabstanden, geeigneter weise in Querrichtung. Insbesondere ist die Betätigungsvorrichtung selbst in Ab hängigkeit eines über den Schutzschalter fließenden elektrischen Stroms betätigt, insbesondere mittels einer Erfassungsvorrichtung. Die Erfassungsvorrichtung weist beispielsweise einen entsprechenden Sensor auf. Vorzugsweise ist der Schutzschalter als magnetischer, thermischer oder hydraulischer oder einer Kom bination hieraus Schutzschalter ausgestaltet.
Geeigneterweise ist der Schutzschalter ein Bestandteil eines Leistungsschalters oder eines Trennschalters, insbesondere eines Lasttrennschalters. Unter Trenn- Schalter wird insbesondere ein Leistungsschalter mit Trennerfunktion und/oder einer integrierten Sicherung verstanden. Der Lasttrennschalter umfasst zweckmä ßigerweise ein Fail-Safe-Element, insbesondere ein Überstromschutzor gan/Überstromschutzeinrichtung, wie eine Sicherung, das geeigneterweise elekt risch in Reihe zu dem elektrischen Schaltsystem geschaltet ist. Sofern ein ver- gleichsweise großer elektrischer Strom über das elektrische Schaltsystem fließt, der bei einem Öffnen des elektrischen Schaltsystems zu einer Beschädigung füh ren würde, erfolgt insbesondere eine Unterbrechung des elektrischen Stroms mit tels des Überstromschutzorgans. Vorzugweise wird hierbei ein Überstromschutz organ herangezogen, deren Auslösezeit geringer als die Auslösezeit der Betäti- gungsvorrichtung ist. Folglich wird der elektrische Stromfluss aufgrund des Über stromschutzorgans/Überstromschutzeinrichtung und nicht aufgrund der Betätigung des elektrischen Schaltsystems unterbrochen. Somit ist nach Ersatz des Über stromschutzorgans, insbesondere der Sicherung, der Schutzschalter auch weiter- hin einsatzbereit. Dahingegen wird bei einem elektrischen Strom, der bei einem Öffnen des elektrischen Schaltsystems nicht zu einer Beschädigung führen würde, der jedoch zum Beispiel größer als ein bestimmter Grenzwert ist, der elektrische Strom mittels Beabstanden der zweiten Stromschiene von der ersten Stromschie- ne in Querrichtung unterbrochen. Somit ist nach Zurücksetzen der zweiten Strom schiene oder sonstiger Bestandteile des Schutzschalters dieser erneut wieder einsetzbar. Hierbei ist auch eine vergleichsweise große Anzahl an Schaltvorgän gen aufgrund des vergleichsweise geringen Abbrands möglich, weswegen Kosten reduziert und eine Zuverlässigkeit erhöht sind. Zusammenfassend ist der Schutz- Schalter nach Unterbrechung mittels des Überstromschutzorgans erneut einsatz bereit, insbesondere falls der elektrische Stromfluss aufgrund eines weiteren Schutzmechanismus beendet wurde, zum Beispiel mittels einer weiteren Über stromschutzeinrichtung, insbesondere einer Sicherung. Die im Zusammenhang mit dem elektrischen Schaltsystem erläuterten Weiterbil dungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf den Schutzschalter zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Industrieanlage mit einem Schutzschalter,
Fig. 2 den ein elektrisches Schaltsystem aufweisenden Schutzschalter in einem geöffneten Zustand, und
Fig. 3 den Schutzschalter in einem geschlossenen Zustand.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszei chen versehen. In Figur 1 ist eine Prinzipskizze einer Industrieanlage 2 dargestellt, die eine
Stromversorgung 4 sowie einen damit betriebenen Aktor 6 aufweist. Mittels der Stromversorgung 4 wird eine elektrische Wechselspannung mit 50 Hz oder 60 Hz bereitgestellt. Die elektrische Spannung beträgt dabei insbesondere 277 V oder 480 V. Der Aktor 6 umfasst beispielsweise einen Elektromotor oder eine Presse und ist mittels einer Leitung 8 elektrisch mit der Stromversorgung 4 gekoppelt, sodass über die Leitung 8 eine Bestromung des Aktors 6 erfolgt. Ferner umfasst die Industrieanlage 2 einen Leistungsschalter 10, der in einer Aus führung ein Bestandteil der Leitung 8 und in einem nicht näher dargestellten Schaltschranks angeordnet ist. In einer Alternative hierzu ist der Leistungsschalter 10 an der Stromversorgung 4 oder an dem Aktor 6 angeordnet. Der Leistungs schalter 10 weist einen Schutzschalter 12 und eine damit in Reihe geschaltetes Überstromschutzorgan 14 auf. Die elektrische Reihenschaltung ist in eine der Adern der Leitung 8 eingebracht.
Der Nennstrom des Leistungsschalters 10 beträgt in diesem Beispiel 60 A, und bei einem Überschreiten des Nennstroms um mehr als einen bestimmten Grenz- wert, beispielsweises das 1 ,1 -fache des Nennstroms, erfolgt eine Unterbrechung des elektrischen Stromflusses mittels des Schutzschalters 12. Mit anderen Worten wird in diesem Fall der Schutzschalter 12 ausgelöst und somit geöffnet. Das Überstromschutzorgan 14 hingegen löst in diesem Fall nicht aus. Diese löst erst ab dem Fünffachen des Nennstroms, also ab 300 A, aus, wobei die Auslösezeit geringer als die Auslösezeit des Schutzschalters 12 ist. In diesem Fall wird somit der elektrische Stromfluss mittels des Überstromschutzorgans 14 unterbrochen, wohingegen sich der Schutzschalter 12 auch weiterhin in dem elektrisch leitenden Zustand befindet. Aufgrund einer derartigen Verschaltung des Schutzschalters 12 und des Überstromschutzorgans 14 ist bei einer vergleichsweise geringen Über- schreitung des Nennstroms durch den elektrischen Strom der Leistungsschalter 10 mittels Zurückstellen des Schutzschalters 12 im Wesentlichen unverzüglich einsatzbereit. Auch ist ein Austausch von Komponente nicht erforderlich, weswe gen Betriebskosten reduziert sind. Falls jedoch der Überstrom vergleichsweise groß ist, also insbesondere größer als 300 A, ist bei einem Schalten mittels des mechanisch ausgestatteten Schutzschalters 12 eine Beschädigung möglich. In diesem Fall tritt nämlich ein Lichtbogen auf, der zu einer Beschädigung von Kom ponenten des Schutzschalters 12 führen kann. Da der Schutzschalters 12 nicht ausgelöst wird, wird dieser nicht beschädigt, und der Leistungsschalter 10 ist nach Ersetzen des Überstromschutzorgans 14 ebenfalls wieder einsatzbereit.
In Figur 2 ist der Schutzschalter 12 in einem geöffneten und in Figur 3 in den ge- schlossenen Zustand jeweils teilweise schematisch vereinfacht gezeigt. Der Schutzschalter 12 weist eine Erfassungsvorrichtung 16 auf, mittels derer der mit tels des Schutzschalters 12 geführte elektrische Strom erfasst wird. Mittels der Erfassungsvorrichtung 16 ist eine Betätigungsvorrichtung 18 betätigt und folglich angetrieben. In einer nicht näher dargestellten Variante sind die Erfassungsvor- richtung 16 und die Befestigungsvorrichtung 18 mittels eines gemeinsamen Bau teils realisiert. In der gezeigten Variante jedoch sind diese zueinander separate Bauteile, und die Erfassungsvorrichtung 16 ist ein Bimetall, mittels derer eine fe derbelaste Mechanik in einer bestimmten Position gehalten wird. Die
Bimetallschnappscheibe 16 ist bei Betrieb von dem mittels des Schutzschalters 12 geführten elektrischen Strom durchflossen, und die federbelastet Mechanik ist ein Bestandteil der Betätigungsvorrichtung 18.
Mittels der Betätigungsvorrichtung 18 ist eine zweite Stromschiene 20 betätigt und wird mittels dieser in einer Querrichtung 22 bewegt, wobei in dem geschlossenen Zustand und in dem geöffneten Zustand des Schutzschalters 12 sich die zweite Stromschiene 20 in Querrichtung 22 an zwei unterschiedlichen Positionen befin det. Die zweite Stromschiene 20 ist ein Bestandteil eines elektrischen Schaltsys tems 24, das eine nicht näher dargestellte Führung für die zweite Stromschiene 20 aufweist, sodass diese in Querrichtung 22 bewegt werden kann. Eine sonstige Bewegung der zweiten Stromschiene 20 hingegen ist aufgrund der Führung un terbunden. Mit anderen Worten ist die zweite Stromschiene 20 in Querrichtung 22 beweglich gelagert.
Die zweite Stromschiene 20 erstreckt sich in einer Längsrichtung 26, die senk- recht zu der Querrichtung 22 ist, und die zweite Stromschiene 20 ist aus einem Metallblech gestanzt und somit als Metallstreifen ausgebildet. Die zweite Strom schiene 20 ist einem Kupferblech gestanzt sowie mit einem Silberüberzug verse hen. Der die zweite Stromschiene 20 bildende Metallstreifen ist parallel zur Quer- richtung 22 angeordnet, sodass die zweite Stromschiene 20 die geringste Aus dehnung senkrecht zur Querrichtung 22 und senkrecht zur Längsrichtung 26 auf weist. Die zweite Stromschiene 20 erstreckt sich im Wesentlichen in Längsrich tung 26 und weist dort die größte Ausdehnung auf.
An der zweiten Stromschiene 20 sind ein erster Gegenkontakt 28 und ein zweiter Gegenkontakt 30 angebunden, wie mittels Schweißens, Lötens, oder Nietens. Mit anderen Worten trägt die zweite Stromschiene 20 die beiden Gegenkontakte 28, 30, und die beiden Gegenkontakte 28, 30 liegen auf einer gemeinsamen in Längs richtung 26 verlaufenden Geraden. Die beiden Gegenkontakte 28, 30 sind zuei nander baugleich und mittels eines Kugelsegments gebildet. Auch sind die Ge genkontakte 28, 30 aus einem von der Stromschiene 20 abweichenden Material gefertigt, nämlich aus einem Silbernickel (AgNi). Der erste Gegenkontakt 28 ist im Bereich eines Endes der zweiten Stromschiene 20 in Längsrichtung 26 angebun den, und der zweite Gegenkontakt 30 ist zu dem ersten Gegenkontakt 28 in Längsrichtung 26 beabstandet, wobei zwischen diesen ein Abstand von 2 cm ist. Ferner weist die zweite Stromschiene 20 einen zweite Stromanschluss 32 auf, der mittels des dem ersten Gegenkontakt 28 in Längsrichtung 26 gegenüberliegenden Ende der zweite Stromschiene 20 gebildet ist.
Das elektrische Schaltsystem 24 umfasst ferner eine erste Stromschiene 34, die aus dem gleichen Material wie die zweite Stromschiene 20 gefertigt ist. Mit ande ren Worten ist die erste Stromschiene 34 ebenfalls ein Metallstreifen, der aus ei nem Kupferblech gestanzt und mittels eines Nickelüberzugs versehen ist. Die ers te Stromschiene 34 ist senkrecht zur Querrichtung 22 orientiert und erstreckt sich somit hauptsächlich in Längsrichtung 26 sowie quer zur Querrichtung 22. Folglich ist die zweite Stromschiene 20 senkrecht zu der ersten Stromschiene 34 ange ordnet. Die erste Stromschiene 34 trägt einen erste Kontakt 36 sowie einen zwei ten Kontakt 38, die zueinander baugleich sind. Die Kontakte 36, 38 sind zylinder förmig ausgestaltet und somit mittels eines Zylinders gebildet. Auch sind die Kon takte 36, 38 aus dem gleichen Material wie die Gegenkontakte 28, 30 gefertigt, nämlich Silbernickel (AgNi). Die beiden Kontakte 36, 38 liegen auf einer gemeinsamen in Längsrichtung 26 verlaufenden Geraden und sind deckungsgleich zu den Gegenkontakten 28, 30 angeordnet. Hierbei ist der erste Kontakt 36 in dem ersten Gegenkontakt 28 und der zweite Kontakt 38 dem zweiten Gegenkontakt 30 zugeordnet. Folglich wird bei Bewegen der zweiten Stromschiene 20 in Querrichtung 22 auf die erste Strom schiene 34 zu, der erste Gegenkontakt 28 gegen den ersten Kontakt 36 und der zweite Gegenkontakt 30 gegen den zweiten Kontakt 38 verbracht, sodass diese mechanisch direkt aneinander anliegen. Zusammenfassend überdeckt der erste Kontakt 36 den ersten Gegenkontakt 28, und der zweite Kontakt 38 überdeckt den zweiten Gegenkontakt 30 in Querrichtung 22. Mit anderen Worten sind die Kon takte 36, 38 und die jeweiligen Gegenkontakte 28, 30 parallel gegenüber und di rekt übereinander angeordnet. Folglich sind auch die beiden Kontakte 36, 38 in Längsrichtung 26 zueinander beabstandet, nämlich um 2 cm, wobei der zweite Kontakt 38 an einem Ende der ersten Stromschiene 34 in der Längsrichtung an- gebunden ist.
Folglich überlappen die beiden Stromschienen 20, 34 in Längsrichtung 26, sodass ein Überlappbereich 40 gebildet ist. Hierbei steht in die erste Stromschiene 34 in Längsrichtung 26 auf der einen Seite des Überlappbereich 40 und die zweite Stromschiene 20 auf der gegenüberliegenden Seite in Längsrichtung 26 über den Überlappbereich 40 über. Der Überlappbereich 40 ist somit im Wesentlichen gleich 2 cm zuzüglich der Ausdehnung der Gegenkontakte 28, 30 bzw. der Kon takte 36, 38 in Längsrichtung 26. Die erste Stromschiene 34 weist einen erste Stromanschluss 42 auf, der das dem zweiten Kontakt 38 gegenüberliegende Ende der ersten Stromschiene 34 bildet. Folglich ist der erste Stromanschluss 42, ebenso wie der zweite Stromanschluss 32 außerhalb des Überlappbereichs 40 angeordnet. Somit sind die Kontakte 36,
38 sowie die Gegenkontakte 28, 30 in Längsrichtung 26 zwischen den beiden Stromanschlüssen 32, 42 im Überlappbereich 40 angeordnet.
Ferner weist das elektrische Schaltsystem 24 zwei Federn 44 auf, die zueinander in Längsrichtung 26 beabstandet und in Querrichtung 22 orientiert sind. Die bei- den Federn 44 sind an einem nicht näher dargestellten Gehäuse und der ersten Stromschiene 34 abgestützt, sodass die erste Stromschiene 34 in Querrichtung 22 federbelastet ist. Bei Betrieb des Schutzschalters 12 sind die beiden Stromanschlüsse 32, 42 an weiteren Bestandteilen des Leistungsschalters 10 angeschlossen. Zum Stromfüh ren mittels des Schutzschalters 12 wird das elektrische Schaltsystem 24 in den elektrisch leitenden Zustand versetzt. Hierfür wird die zweite Stromschiene 20 in Querrichtung 22 bewegt, sodass die Gegenkontakte 28, 30 gegen die Kontakte 36, 38 drücken. Insbesondere wird die zweite Stromschiene 20 mittels der Betäti gungsvorrichtung 28 in der Position verrastet, die in Figur 3 gezeigt ist. Hierbei ist die mittels der Betätigungsvorrichtung 18 auf die zweite Stromschiene 20 aufge brachte Kraft derart, dass die erste Stromschiene 34 ebenfalls in Querrichtung 22 bewegt und die Federn 44 komprimiert werden. Infolgedessen ist eine kraftschlüs- sige Anlage zwischen den Kontakten 36, 38 sowie den entsprechenden Gegen kontakten 28, 30 realisiert. Infolgedessen kann der elektrische Strom über den ersten Stromanschluss 42 in die erste Stromschiene 34 und dort teilweise über den erste Kontakt 36 sowie den ersten Gegenkontakt 28 in die zweite Strom schiene 20 fließen. Ein weiterer Teil des elektrischen Stroms wird über den zwei- ten Kontakt 38 sowie den zweiten Gegenkontakt 30 in die zweite Stromschiene 20 eingeleitet. Über den zweiten Stromanschluss 32 wird der elektrische Strom aus der zweiten Stromschiene 20 hinausgeleitet.
Infolgedessen fließt in den beiden Kontakten 36, 38 sowie den zugeordneten Ge- genkontakten 28, 30 der elektrische Strom parallel in Querrichtung 22. Ferner fließt der elektrische Strom im Überlappbereich 40 in den beiden Stromschienen 20, 34 parallel in Längsrichtung 26. Somit bildet sich in beiden Stromschienen 20, 34 im Überlappbereich 40 jeweils ein gleichgerichtetes magnetisches Feld auf, das die beiden Stromschienen 20, 34 im Überlappbereich 40 aufeinander zu drückt. Um diesen Effekt zu verstärken weist die zweite Stromschiene 20 im Über lappbereich 40 zwischen den beiden Gegenkontakten 28, 30 einen zu der ersten Stromschiene 34 gerichteten Vorsprung 46 auf. Der Vorsprung 46 bildet ein Ende an der zweite Stromschiene 20 in Querrichtung 22, sodass die Gegenkontakte 28, 30 in Querrichtung 22 bezüglich des Vorsprungs 46 zurückversetzt sind. Der Vor sprung 46 ist jedoch von der erste Stromschiene 34 beabstandet, weswegen ein Überspringen des elektrischen Stroms von der erste Stromschiene 34 direkt auf die zweite Stromschiene 20, insbesondere den Vorsprung 46, vermieden ist. Die die beiden Stromschiene 20, 34 aufeinander drückende Kraft nimmt mit zuneh mendem elektrischem Strom zu und wirkt jeder Kraft entgegen, die die Strom schienen 20, 34 in Querrichtung 22 auseinander drückt. Eine derartige Kraft ins besondere eine Magnetkraft, die aufgrund des in Querrichtung 22 fließenden elektrischen Stroms hervorgerufen wird.
Aufgrund der zumindest teilweise Kompensation der die beiden Stromschienen 20, 34 auseinander drückenden Kraft werden die Stromschienen 20, 34 auch bei einem vergleichsweise großen elektrischen Stroms nicht unkontrolliert auseinan dergedrückt, was zu einem Abbrand der Kontakte 36, 38 sowie der Gegenkontak- te 28, 30 sowie einem teilweise Aufschmelzen dieser führen könnte. Falls nämlich die teilweise aufgeschmolzenen Kontakte 36, 38 bzw. Gegenkontakte 28, 30 er neut aufeinander aufgelegt würden, würden diese verschmelzen, weswegen ein erneutes Bewegen der zweiten Stromschiene 20 in Querrichtung 22 nicht möglich wäre. Daher wird bei einem derart großen elektrischen Strom, der mindestens das Fünffache des Nennstroms beträgt, das Überstromschutzorgan 14 ausgelöst, weswegen der elektrische Strom unterbunden wird. Hierbei befindet sich jedoch das elektrische Schaltsystem 24 auch weiterhin in dem elektrisch leitenden Zu stand. Falls dahingegen ein vergleichsweise geringer Überstrom auftritt, wird dies mittels der Erfassungsvorrichtung 16 entsprechend erfasst. Infolgedessen wird die Betä tigungsvorrichtung 18 betätigt und folglich die zweite Stromschiene 20 in Querrich tung 22 von der erste Stromschiene 34 abgehoben. Daher wird ein elektrischer Stromfluss zwischen dem ersten und zweiten Stromanschluss 42, 32 unterbro- chen. Hierbei ist der geschaltete elektrische Strom vergleichsweise gering, sodass eine Beschädigung der Kontakte 36, 38 sowie der Gegenkontakte 28, 30 nicht auftritt. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel be schränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fach mann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlas sen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbei- spielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombi nierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
2 Industrieanlage
4 Stromversorgung 6 Aktor
8 Leitung
10 Leistungsschalter
12 Schutzschalter
14 Überstromschutzorgan 16 Erfassungsvorrichtung
18 Betätigungsvorrichtung 20 zweite Stromschiene
22 Querrichtung
24 elektrisches Schaltsystem 26 Längsrichtung
28 erster Gegenkontakt
30 zweiter Gegenkontakt
32 zweiter Stromanschluss
34 erste Stromschiene 36 erster Kontakt
38 zweiter Kontakt
40 Überlappbereich
42 erster Stromanschluss
44 Feder
46 Vorsprung

Claims

Ansprüche
1. Elektrisches Schaltsystem (24) , insbesondere eines Schutzschalters (12), mit einer sich in einer Längsrichtung (26) erstreckenden ersten Strom schiene (34), die einen ersten Kontakt (36) und einen in Längsrichtung (26) dazu beabstandeten zweiten Kontakt (38) trägt, und die einen ersten Stromanschluss (42) aufweist, und mit einer sich in der Längsrichtung (26) erstreckenden zweiten Stromschiene (20), die einen ersten Gegenkontakt (28) und einen in Längsrichtung (26) dazu beabstandeten zweiten Gegen kontakt (30) trägt, und die einen zweiten Stromanschluss (32) aufweist, wobei die zweite Stromschiene (20) senkrecht zu der Längsrichtung (26) in einer Querrichtung (22) beweglich gelagert ist, wobei die erste Stromschie ne (34) die zweite Stromschiene (20) entlang der Längsrichtung (26) teil- weise überlappt, und wobei in Längsrichtung (26) die Kontakte (36, 38) und die Gegenkontakte (28, 30) zwischen den beiden Stromanschlüssen (32, 42) im Überlappbereich (40) angeordnet sind.
2. Elektrisches Schaltsystem (24) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Kontakt (36) den ersten Gegenkontakt (28) und der zweite Kontakt (38) den zweiten Gegenkontakt (30) in Querrichtung (22) über deckt.
3. Elektrisches Schaltsystem (24) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Kontakt (36) mittels eines Zylinders und der erste Gegen kontakt (28) mittels eines Kugelsegments gebildet ist.
4. Elektrisches Schaltsystem (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Stromschiene (34) und die zweite Stromschiene (20) als Me tallstreifen ausgebildet sind.
5. Elektrisches Schaltsystem (24) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Stromschiene (20) senkrecht zur ersten Stromschiene (34) angeordnet ist.
6. Elektrisches Schaltsystem (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Stromschiene (20) zwischen den beiden Gegenkontakten (28, 30) einen zu der ersten Stromschiene (34) gerichteten Vorsprung (46) aufweist.
7. Elektrisches Schaltsystem (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Stromschiene (34) in Querrichtung (22) federbelastet ist.
8. Schutzschalter (12) mit einer Betätigungsvorrichtung (18) und mit einem elektrischen Schaltsystem (24) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mittels der Betätigungsvorrichtung (18) die zweite Stromschiene (20) betä tigt ist.
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