WO2000030228A1 - Leistungsschalter - Google Patents

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WO2000030228A1
WO2000030228A1 PCT/EP1999/008754 EP9908754W WO0030228A1 WO 2000030228 A1 WO2000030228 A1 WO 2000030228A1 EP 9908754 W EP9908754 W EP 9908754W WO 0030228 A1 WO0030228 A1 WO 0030228A1
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circuit breaker
contacts
breaker according
switching
release
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PCT/EP1999/008754
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Windirsch
Rudi Boldin
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Moeller Gmbh
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    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
    • H02B1/21—Bus-bar arrangements for rack-mounted devices with withdrawable units
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2041—Rotating bridge
    • 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
    • H01H2071/088—Terminals for switching devices which make the devices interchangeable, e.g. with fuses
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/123—Automatic release mechanisms with or without manual release using a solid-state trip unit

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker according to the preamble of the claim
  • Circuit breakers are known which are used in switchgear for the distribution of electrical
  • the circuit breakers can either be fixed, in a drawer or as
  • Plug-in NH fuse strips are also frequently used, which are arranged one above the other and each have a height of 50 mm.
  • DE 4305746 shows and describes a circuit breaker arrangement which is detachably housed in a housing. With this load switch arrangement, connection contacts are also provided and fuses are arranged.
  • a switchable fuse switch for low voltage systems is shown and described in DE 4102143, which has at least one fuse set.
  • the object of the invention is to provide a protective device according to the preamble of claim 1, which combines the advantages of NH fuse strips and known circuit breakers and can be used universally.
  • the object of the invention is characterized by the characterizing features of
  • Fig. 1 is a schematic overall perspective view of a
  • FIG. 2 is an overall perspective view of a circuit breaker with the cover removed
  • Fig. 3 shows another overall perspective view of a
  • Fig. 4 is an enlarged perspective partial view according to the right
  • FIG. 5 shows a further enlarged perspective partial view according to the left part of FIG. 2,
  • Fig. 6 is a plan view of an alternative circuit breaker
  • Fig. 7 is a schematic side view of the circuit breaker according to
  • Fig. 6. 1 shows a control cabinet 20 with busbars 22, which are arranged vertically and in an insertion region 21 and for feeding several
  • Circuit breaker 1 are provided.
  • the busbars 22 are so-called
  • the circuit breakers 1 are provided with plug contacts 7. At the side of everyone
  • Circuit breaker is an outgoing connection 14 is provided on the
  • Outgoing lines can be connected in a separate
  • the circuit breaker 1 is in accordance with the invention as a plug-in cassette
  • control cabinets which are provided with retractable fuse switch conductors can be converted with circuit breakers 1.
  • circuit breakers 1 can also be replaced by fuse switch leads.
  • Fig. 2 shows a circuit breaker 1 consisting of switch contacts, which include movable switch contacts 2a and fixed switch contacts 2b, with quenching plates 3, a switch lock 4 with an operating lever 5, an overcurrent and / or short-circuit release 6, and plug contacts 7 for load current. Furthermore, the circuit breaker 1 comprises an electronics module 8 for controlling an electronics release or overcurrent and / or short-circuit release 6.
  • the slide-in cassette has a height of 50 mm and is therefore interchangeable with an NH fuse block.
  • the slide-in cassette can also have the usual height of 250 mm.
  • the switching contacts 2a, 2b are arranged flat next to one another on a plane arranged parallel to the floor level, which enables a relatively flat construction. That the switching contacts 2a, 2b are not arranged one above the other or on a plane perpendicular to the floor plane, which in this case would exceed the overall height of 50 mm.
  • the axis of rotation of the switching shafts of the movable switching contacts 2a are arranged perpendicular to the floor plane and aligned in a row.
  • thermomagnetic release with a bimetal or a quick release with a hinged anchor or immersion anchor or the like.
  • the switching shafts of the switching contacts 2a for transmitting the switching mechanism drive are connected to one another with a coupling rod 9, as shown in particular in FIG. 3. 4 shows, the coupling rod 9 performs a linear movement, which is indicated by the double arrow.
  • the articulated pieces 38 arranged between the coupling rod 9 and the movable switching contacts 2a each perform a rotary movement.
  • connecting rails 13, which are arranged between the fixed switching contacts 2b and the outgoing connections 14, are embedded in an insulating material duct 15.
  • the connecting rails 16, which are arranged between the movable switching contacts 2a and the plug contacts 7, are arranged in a bridge-like manner over the insulating material duct 15.
  • At least one auxiliary switch 17 can be mounted in the front of the plug-in cassette, which is connected to a switching cam of the switching shaft 31a of one of the movable switching contacts
  • An undervoltage or shunt release can also be present.
  • An active connection 18 is arranged between the switching lock 4 and the overcurrent and / or short-circuit release 6, as shown in broken lines in FIG. 2.
  • the switch contacts can alternatively be designed as rotary contacts 10, as shown in principle in Fig. 6 or 7.
  • the axis of rotation of the rotary contacts 10 is arranged in the plug-in direction or insertion direction 23, as shown in FIG. 6.
  • the switch lock 11 is arranged between the front plate 12 and the rotary contacts 10, the rotary contacts having a common axis of rotation or switching shaft 31b.
  • connections 34 and 35 are arranged on different levels, which are provided with fixed switching contacts 30b.
  • the movable switching contacts 30a are arranged diametrically opposite each other, as shown in FIG. 7, around the common switching shaft 31.
  • the quenching plates 32 are integrated in a housing together with the fixed switching contacts 30b, the movable switching contacts 30a and the switching shaft 31.
  • control button 5 is designed as a rocker arm.
  • the circuit breaker 1 can also be equipped with a Fl protection.
  • elements can be integrated in the circuit breaker that contain the functionality of a contactor.
  • three contactor contacts with a magnetic drive are additionally integrated in the housing.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, but also encompasses all embodiments having the same effect in the sense of the invention.
  • the invention can be used with Connecting strand, the strand is flexible, or conductor tracks
  • a circuit breaker without a protective function is also conceivable, which is only used as an isolator or load isolator.
  • circuit breaker can e.g. than can be provided without an overcurrent release, without a quick release but also without a switch lock.
  • Insulation duct 15 Insulation duct 15

Abstract

Ein Leistungsschalter, bestehend aus Schaltkontakten mit Löschblechen, einem Schaltschloß mit einem Bedienungshebel, einem Überstrom- und/oder Kurzschlußauslöser und Steckkontakten für Laststrom, soll die Vorteile von NH-Sicherungsleisten und bekannten Leistungsschaltern verbinden und universell einsetzbar sein. Dies wird dadurch erreicht, daß der Leistungsschalter als Einschubkassette im Sicherungsleistenformat ausgebildet ist.

Description

Leistungsschalter
Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Bekannt sind Leistungsschalter, die in Schaltanlagen zur Verteilung elektrischer
Energie angeordnet sind.
Die Leistungsschalter können entweder fest, in einem Einschub oder als
Ausfahranordnung installiert sein.
Häufig eingesetzt werden auch steckbare NH-Sicherungssleisten, die übereinander angeordnet werden und jeweils eine Höhe von 50 mm aufweisen. Derartige
Einschübe sind in der DE 9201807 beschrieben. Eine Einschubkassette für NH-
Sicherungen in Leistenbauform ist in der Jean-Müller Druckschrift
" Schaltersicherungseinheit, A1 , System "SASIL" ebenfalls beschrieben.
Nachteilig bei der Verwendung von NH-Sicherungen ist, daß sie nach einem
Fehlerfall nur einmal eingesetzt werden können.
Aus der DE 298 056 26 U1 ist ferner ein Einschub in Leistenform für einen
Schaltschrank bekannt.
Schon bei der Projektierung muß grundsätzlich klar sein, was für ein Schutzsystem eingesetzt werden soll.
Die DE 4305746 zeigt und beschreibt eine Lastschalteranordnung, die lösbar in einem Gehäuse untergebracht ist. Bei dieser Lastschalteranordnung sind auch Anschlußkontakte vorgesehen und Sicherungen angeordnet.
Eine schaltbarer Sicherungslastschalter für Niederspannungssysteme ist in der DE 4102143 gezeigt und beschrieben, der mindestens einen Sicherungssatz aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schutzgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das die Vorteile von NH-Sicherungsleisten und bekannten Leistungsschaltern verbindet und universell einsetzbar ist. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst, während in den Unteransprüchen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet sind.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Gesamtansicht eines
Schaltschranks mit darin angeordneten Leistungsschaltern, wobei einer der Leistungsschalter aus dem Einschubbereich herausgezogen dargestellt ist.
Fig. 2 eine perspektivische Gesamtdarstellung eines Leistungsschalters mit entfernter Abdeckung,
Fig. 3 eine weitere perspektivische Gesamtdarstellung eines
Leistungsschalters mit entfernter Abdeckung aus einer anderen Blickrichtung gesehen,
Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung gemäß dem rechten
Teil der Fig. 2,
Fig. 5 eine weitere vergrößerte perspektivische Teildarstellung gemäß dem linken Teil der Fig. 2,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen alternativen Leistungsschalter mit
Drehkontakten und
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht auf dem Leistungsschalter gemäß
Fig. 6. Die Fig. 1 zeigt einen Schaltschrank 20 mit Stromschienen 22, die vertikal und in einem Einschubbereich 21 angeordnet und zur Einspeisung mehrerer
Leistungsschalter 1 vorgesehen sind. Die Stromschienen 22 sind sogenannte
Feldsammeischienen.
Um ein schnelles Montieren und Auswechseln der Leistungsschalter zu ermöglichen sind die Leistungsschalter 1 mit Steckkontakten 7 versehen. An der Seite jedes
Leistungsschalters ist ein Abgangsanschluß 14 vorgesehen, an dem
Abgangsleitungen angeschlossen werden können, die in einem separaten
Kabelanschlußraum 36 verlegt sind.
Der Leistungsschalter 1 ist erfindungsgemäß als Einschubkassette im
Sicherungsleistenformat ausgebildet.
In einfacher Weise können Schaltschränke die mit einschiebbaren Sicherungschaltsleiten versehen mit Leistungsschaltern 1 umgerüstet werden. Umgekehrt können auch Leistungsschalter 1 durch Sicherungschaltsleiten ersetzt werden.
Die Fig. 2 zeigt einen Leistungsschalter 1 bestehend aus Schaltkontakten, die bewegliche Schaltkontakte 2a und feststehende Schaltkontakte 2b umfassen, mit Löschblechen 3, einem Schaltschloß 4 mit einem Bedienhebel 5, einem Überstrom- und/oder Kurzschlußauslöser 6, und Steckkontakten 7 für Laststrom. Weiterhin umfaßt der Leistungsschalter 1 ein Elektronikmodul 8 zur Steuerung eines Elektronikauslösers bzw. Überstrom- und/oder Kurzschlußauslöser 6 vorhanden.
Wie in der Fig. 2 und vergrößert auch in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, sind Mittel zur elektrischen Stromerfassung, wie Stromwandler oder Rogowski-Spulen 37. Die Rogowski-Spulen 37 sind im Anschlußbereich der Steckkontakte 7 angeordnet. Die Rogowski-Spulen 37 stehen in Wirkverbindung mit dem Elektronikmodul 8. Zur Stromerfassung können auch herkömmliche Stromwandler verwendet werden. Die Einschubkassette weist eine Höhe von 50 mm auf und ist daher mit einer NH- Sicherungsleiste austauschbar. Die Einschubkassette kann auch die ebenfalls übliche Höhe von 250 mm aufweisen.
Die Schaltkontakte 2a, 2b sind in der Ausführungsform gemäß der Figuren 2 bis 5 flach auf einer parallel zur Bodenebene angeordneten Ebene nebeneinander angeordnet, was eine relativ flache Bauweise ermöglicht. D.h. die Schaltkontakte 2a, 2b sind nicht übereinander oder auf einer Ebene senkrecht zur Bodenebene angeordnet, was in diesem Fall die Bauhöhe von 50 mm überschreiten würde. Die Drehachse der Schaltwellen der beweglichen Schaltkontakte 2a sind senkrecht zur Bodenebene und auf einer Reihe fluchtend angeordnet.
Anstelle eines Elektronikauslösers kann auch ein thermomagnetischer Auslöser mit einem Bimetall oder ein Schnellauslöser mit Klappanker oder Tauchanker oder dergleichen vorhanden sein.
Die Schaltwellen der Schaltkontakte 2a zur Übertragung des Schaltschloßantriebes sind mit einer Kupplungsstange 9 miteinander verbunden, wie insbesondere Fig. 3 zeigt. Wie Fig. 4 zeigt, führt die Kupplungsstange 9 eine Linearbewegung aus, die durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Die zwischen der Kupplungsstange 9 und den beweglichen Schaltkontakten 2a angeordneten Gelenkstücken 38 führen jeweils eine Drehbewegung aus.
Wie die Figuren zeigen, sind Verbindungsschienen 13, die zwischen den feststehenden Schaltkontakten 2b und den Abgangsanschlüssen 14 angeordnet sind, in einem Isolierstoffkanal 15 eingebettet. Die Verbindungsschienen 16, die zwischen den beweglichen Schaltkontakten 2a und den Steckkontakten 7 angeordnet sind, sind brückenartig über den Isolierstoffkanal 15 angeordnet.
Es ist mindestens ein Hilfsschalter 17 in die Einschubkassette frontseitig montierbar, das auf ein Schaltnocken der Schaltwelle 31a eines der beweglichen Schaltkontakte
2a wirkt.
Weiterhin kann ein Unterspannungs- oder Arbeitsstromauslöser vorhanden sein. Zwischen dem Schaltschloß 4 und dem Überstrom- und/oder Kurzschlußauslöser 6 ist, wie in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist, ist eine Wirkverbindung 18 angeordnet.
Die Schaltkontakte können auch alternativ als Drehkontakte 10 ausgebildet sein, wie prinzipiell in Fig. 6 oder 7 dargestellt ist. Die Drehachse der Drehkontakte 10 ist in Steckrichtung bzw. Einschubrichtung 23 angeordnet, wie Fig. 6 zeigt. Das Schaltschloß 11 ist hierbei zwischen der Frontplatte 12 und den Drehkontakten 10 angeordnet, wobei die Drehkontakte eine gemeinsame Drehachse bzw. Schaltwelle 31b aufweisen.
Wie Fig. 7 zeigt sind Anschlüsse 34 und 35 vorhanden auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet, die mit feststehenden Schaltkontakten 30b versehen sind. Eine
Anordnung auf einer Ebene ist auch möglich.
Um die gemeinsame Schaltwelle 31 sind hintereinander, wie Fig. 6 zeigt, die beweglichen Schaltkontakte 30a jeweils diametral entgegengesetzt, wie Fig. 7 zeigt, angeordnet.
Die Löschbleche 32 sind zusammen mit den feststehenden Schaltkontakten 30b, den beweglichen Schaltkontakten 30a und der Schaltwelle 31 in einem Gehäuse integriert.
Weiterhin ist dort ein Bedienknopf 33 als Drehhebel vorhanden. In dem ersten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der Bedienknopf 5 als Kipphebel ausgeführt.
Der Leistungsschalter 1 kann ferner mit einem Fl-Schutz ausgestattet sein.
Weiterhin können Elemente in dem Leistungsschalter integriert sein, die die Funktionalität eines Schützes beinhalten. In diesem Fall sind zusätzlich drei Schützkontakte mit einem magnetischen Antrieb in dem Gehäuse integriert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. So läßt sich die Erfindung beispielsweise mit Verbindungslitze, wobei die Litze flexibel ist, oder Leiterbahnen aus
Flachbandmaterial anstelle der Verbindungsschienen 16 realisieren.
Auch denkbar ist ein Leistungsschalter ohne Schutzfunktion, der lediglich als Trenner bzw. Lasttrenner eingesetzt ist.
Auch diese abgeleitete Bauformen, wie sie bei Leistungsschaltern üblich sind, sind als im Sinne der Erfindung anzusehen. Der Leistungsschalter kann z.B. als kann ohne Überstromauslöser, ohne Schnellauslöser aber auch ohne Schaltschloß versehen sein.
Femer gehören auch alle in der Zeichnung gezeigten Merkmale zur Erfindung. Insbesondere Geometrie, wie dargestellt.
Liste der Bezugszeichen
Leistungsschalter 1 beweglicher Schaltkontakt 2a feststehender Schaltkontakt 2b
Löschbleche 3
Schaltschloß 4
Bedienungshebel 5
Überstrom- und/oder Kurzschlußauslöser 6
Steckkontakt 7
Elektronikmodul 8
Kupplungsstange 9
Drehkontakte 10
Schaltschloß 11
Frontplatte 12
Verbindungsschienen 13
Abgangsanschlüsse 14
Isolierstoffkanal 15
Verbindungsschienen 16
Hilfsschalter 17
Wirkverbindung 18
Schaltschrank 20
Einschubbereich 21
Stromschienen 22
Einschubrichtung 23 beweglicher Schaltkontakt 30a feststehender Schaltkontakt 30b
Schaltwelle 31a
Schaltwelle 31b Löschbleche 32 Bedienknopf 33 Anschluß 34 Anschluß 35 Kabelanschlußraum 36 Rogowski-Spulen 37 Gelenkstücke 38

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter (1), der Schaltkontakte (2a, 2b) mit Löschblechen (3), einem Schaltschloß (4) mit einem Bedienungshebel (5), einem Überstrom- und/oder Kurzschlußauslöser (6) und Steckkontakten (7) für Laststrom umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschalter (1) als Einschubkassette im Sicherungsleistenformat ausgebildet ist.
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubkassette eine Höhe von 50 mm aufweist.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (2) derart auf einer Ebene nebeneinander angeordnet sind, daß die Drehachsen der Schaltwellen (31a) der Schaltkontakte (2) senkrecht zur Bodenebene und auf einer Reihe fluchtend angeordnet sind.
4. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur elektrischen Stromerfassung, ein elektromagnetischer Auslöser und ein Elektronikmodul (8) zur Steuerung des Auslösers vorhanden sind.
5. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwellen (31a) der Schaltkontakte (2) zur Übertragung des Schaltschloßantriebes mit einer Kupplungsstange (9) miteinander verbunden sind.
6. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (30a, 30b) als Drehkontakte (10) ausgebildet sind.
7. Leistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Drehkontakte (10) in Einschubrichtung (23) angeordnet ist.
8. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltschloß (11 ) zwischen der Frontplatte (12) und den Drehkontakten (10) angeordnet ist.
9. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkontakte (10) eine gemeinsame Drehachse oder Schaltwelle (31b) aufweisen.
10. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsschienen (13), die zwischen den Schaltkontakten (2b) und den Abgangsanschlüssen (14) angeordnet sind, in einem Isolierstoffkanal (15) eingebettet sind, und daß die Verbindungsschienen (16), die zwischen den Schaltkontakten (2a) und den Steckkontakten (7) angeordnet sind, brückenartig über dem Isolierstoffkanal (15) angeordnet sind.
11. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hilfsschalter (17) in die Einschubkassette frontseitig montierbar ist, der auf einen Schaltnocken einer Schaltwelle (31a) eines der Schaltkontakte (2a) wirkt.
12. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsstromauslöser vorhanden Ist.
13. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterspannungsauslöser vorhanden Ist.
14. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschalter (1 ) mit einem Fl-Schutz ausgestattet ist.
15. Leistungsschalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubkassette eine Höhe von 250 mm aufweist.
16. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermomagnetischer Auslöser unter Verwendung eines Bimetalls angeordnet ist
17. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontakte (7) oder die Abgangsanschlüsse (14) oder beides mit Verbindungslitze mit den Schaltkontakten (2a, 2b) elektrisch verbunden sind.
PCT/EP1999/008754 1998-11-16 1999-11-13 Leistungsschalter WO2000030228A1 (de)

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