WO2006008273A9 - Schutzschaltgerät in schmalbauweise - Google Patents

Schutzschaltgerät in schmalbauweise

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    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings

Definitions

  • the present invention relates to a protective switching device with a housing and arranged therein: a switching device for switching at least one electrical contact, a short-circuit release device for triggering the switching device in a short circuit and a residual current tripping device for triggering the switching device in a fault current or differential current.
  • circuit breakers in the installation technology for example, as a circuit breaker, residual current circuit breaker or residual current circuit breaker realized.
  • the circuit breakers often incorporate a short-circuit release and an overload release.
  • the protective switching devices are either single LS, FI or as device combinations (juxtaposed devices) Fl / LS, LS / DI or LS + FI block known.
  • protective switching devices are often designed as DIN rail mounted devices.
  • the individual components are usually available as modules.
  • circuit breakers and residual current circuit breakers are offered in fixed module widths.
  • the width of such modular electromechanical switchgear is specified in division units according to a relevant standard.
  • a division unit corresponds to the dimension of 18 mm.
  • a combined protection device such as a circuit breaker with differential circuit breaker or residual current circuit breaker with circuit breaker are installed, so this two devices are necessary, so that there is a total width of more than 1 TE.
  • this also means that the protective function of a built-in a circuit breaker circuit breaker can not be increased without further, as it can not be replaced in each case with a combined protection device width 2 TE.
  • the depth should typically be a maximum of 70 mm and a maximum height of 90 mm.
  • the object of the present invention is to propose compact protective switching devices with increased protection functionality.
  • a protective switching device with a housing and arranged therein: a switching device for switching at least one electrical contact ,, a short-circuit tripping device for triggering the switching device in a short circuit and a Fehl lerstromauslinate arriving for triggering the switching device in a fault current or differential current, wherein the center of the switching device, the center of the short-circuit tripping device and the center of the fault current tripping device are arranged substantially in one plane. That the residual current device has the function of a residual current circuit breaker and / or differential current protection switch. In this case, this plane is preferably perpendicular to a mounting rail.
  • the width of the housing corresponds, as mentioned,
  • This standard dimension can be defined specifically by a division unit with the dimension of 18 mm. This leads to the also indicated advantage that individual modules can be easily replaced because they have the same width.
  • the protective switching device according to the invention may have the functionalities of a circuit breaker and a residual current circuit breaker. In addition, the protective switching device can also handle the functionalities of
  • an overload release device can be arranged on the switching device.
  • this overload release device with its center can also lie on the plane on which the centers of the other components are located.
  • an overload release usually has smaller dimensions than the listed components of the sits, it can be easily arranged in other places between these components.
  • the present invention can be used particularly advantageously for protective switching devices which are designed as a modular device. In this case, the advantages mentioned above are even more effective.
  • FIG 2 is a side view of the protective switching device of 'Fig. 1
  • a switching mechanism 2 having at least one electrical contact is arranged in a housing 1 of a protective switching device, which can be triggered by a short-circuit release 3, an overload release 4 and a residual current release 5.
  • the triggers are symbolized as rectangular components and the associated release lever indicated as dashed lines.
  • the two halves of the protective switching device housing 1 collide.
  • terminals L and N are indicated.
  • the components short-circuit release 3, switching mechanism 2 and fault current release 5 have the greatest extent among the components relevant here.
  • the overload release 4 has relatively small dimensions.
  • the large components 2, 3 and 5 are arranged so that their respective centers are substantially on one level. In the present example, this plane passes through the center line 7 along the longitudinal extent of the housing 1 and thus perpendicular to a mounting rail, not shown, on which the device with the recess indicated in FIG 2 can be snapped.
  • the overload release 4 has compared to the other components 2, 3 and 5 smaller dimensions, so that it can be easily arranged between them. In the present example, it is slightly laterally offset between the overload release 4 and the residual current release 5.
  • FIG 2 the protective switching device of Figure 1 is shown in cross section.
  • the two-dimensional distribution of the switching mechanism 2, the short-circuit release 3 and the residual current release 5 can be seen in the above-mentioned level.
  • Switching mechanism 2 is shown in FIG 2.
  • dashed lines here symbolize the individual release lever on the switching mechanism 2.
  • the section line for 'the section of FIG 1 is marked A.
  • the components switching mechanism 2, short-circuit release 3 and fault current release 5 which are essential for the present case lie exactly on one level with their centers according to the example of FIG. 1, the triggers acting on the common switching mechanism 2.
  • the switching mechanism 2 and the release lever it may be necessary that the centers of these components something moved to the plane.
  • the essence of the arrangement according to the invention is to exploit the third dimension perpendicular to the plane mentioned as little as possible.
  • a protective switching device with bulky functional components such as magnetic releases and transducers, as well as functional components that have less volume requirement, such as thermal triggers, can be realized in narrow construction.
  • the width of the combi unit is preferably limited to 1 TE, the overall depth is less than 70 mm and the overall height is less than 90 mm.

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Abstract

Schutzschaltgeräte mit erweiterter Funktionalität sollen kom­pakter gestaltet werden. Ein derartiges Schutzschaltgerät be­sitzt ein Gehäuse (1), in dem eine Schalteinrichtung (2), ei­ne Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) und eine Fehlerstromaus­löseeinrichtung (5) angeordnet sind. Zur kompakten Gestaltung und insbesondere zur Realisierung einer Schmalbauweise werden das Zentrum der Schalteinrichtung (2), das Zentrum der Kurz­schlussauslöseeinrichtung (3) und das Zentrum der Fehler­stromauslöseeinrichtung (5) im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Hierdurch können beispielsweise Leitungsschutz­schalter mit Fehlerstromschutzschaltern in einem Modul kombi­niert werden, dessen Breite eine Teilungseinheit von 18 mm beträgt.

Description

Beschreibung
Schutzschaltgerät in Schmalbauweise
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse und darin angeordnet: eine Schalteinrichtung zum Schalten mindestens eines elektrischen Kontakts, eine Kurzschlussauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Kurzschlussfall und eine Fehlerstromauslöseein- richtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Fehlerstromfall oder bei Differenzstrom.
Üblicherweise werden Schutzschaltgeräte in der Installationstechnik beispielsweise als Leitungsschutzschalter, Fehler- stromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter realisiert. In den Leitungsschutzschaltern ist dabei häufig ein Kurzschlussauslöser und ein Überlastauslöser integriert. Die Schutzschaltgeräte sind entweder einzeln LS, FI oder als Gerätekombinationen (aneinander gereihte Geräte) Fl/LS, LS/DI oder LS+FI-Block bekannt.
Schutzschaltgeräte werden ferner häufig als Reiheneinbaugeräte ausgeführt. Dabei stehen die einzelnen Komponenten in der Regel als Module zur Verfügung. So werden beispielsweise Lei- tungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter jeweils in festen Modulbreiten angeboten. Die Breite derartiger modula- rer elektromechanischer Schaltgeräte wird in Teilungseinheiten entsprechend einer einschlägigen Norm angegeben. Beispielsweise entspricht eine Teilungseinheit (TE) dem Maß von 18 mm.
Soll nun ein kombiniertes Schutzschaltgerät wie beispielsweise ein Leitungsschutzschalter mit Differenzstromschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter mit Leitungsschutzschalter installiert werden, so sind hierfür zwei Geräte notwendig, so dass sich eine Gesamtbreite von mehr als 1 TE ergibt. Dies bedeutet, dass eine derartige Schutzschaltgerätkombination mehr Einbauraum benötigt als ein einfacher Leitungsschutzschalter mit der Breite 1 TE. Dies bedeutet aber auch, dass die Schutzfunktion eines in einen Schaltschrank eingebauten Leitungsschutzschalters nicht ohne Weiteres erhöht werden kann, da dieser nicht in jedem Fall mit einem kombinierten Schutzschaltgerät der Breite 2 TE ausgetauscht werden kann.
Auch die Bauhöhe, z.B. wegen des Reihenabstands der Befestigungsschienen, und die Bautiefe, z.B. wegen der Verteilergrö- ße, eines modularen Schaltgeräts unterliegen in der Regel
Einschränkungen. So sollte die Bautiefe typischerweise maximal 70 mm und die Bauhöhe maximal 90 mm betragen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, kompak— te Schutzschaltgeräte mit erhöhter Schutzfunktionalität vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse und darin angeordnet : eine Schalteinrichtung zum Schalten mindestens eines elektrischen Kontaktes,, eine Kurzschlussauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Kurzschlussfall und eine Feh- lerstromauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Fehlerstromfall oder bei Differenzstrom, wobei das Zentrum der Schalteinrichtung, das Zentrum der Kurzschlussauslöseeinrichtung und das Zentrum der Fehlerstromauslöseein- richtung im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. D.h. die Fehlerstromauslöseeinrichtung besitzt die Funktion eines Fehlerstromschutzschalters und/oder Differenzstromschutz- Schalters. Dabei liegt diese Ebene vorzugsweise senkrecht zu einer Befestigungsschiene.
In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schalteinrichtung, der Kurzschlussauslöseeinrichtung und der Fehlerstromauslöseeinrichtung ein Schutzschaltgerät einschließlich Fehlerstromauslösung in einem einzigen Modul der Breite 1 TE realisiert werden. Somit lässt sich bei be- stehenden Anlagen die Schutzfunktion erhöhen, indem beispielsweise ein üblicher Leitungsschutzschalter durch ein kombiniertes Schutzschaltgerät gleicher Breite ausgetauscht wird. 5
Durch die kompaktere Gestaltung der Schutzschaltgeräte kann aber auch eine Verkleinerung von Verteilern erzielt werden. Gleichsam lässt sich auch die Anzahl der Abzweige mit hoher kombinierter Schutzfunktion bei herkömmlichen Verteilergrößen 10 erhöhen. Letztlich kann durch die erfindungsgemäß kompakte
Anordnung in dem kombinierten Schutzschaltgerät eine Verbesserung der Selektivität erreicht werden.
Vorzugsweise entspricht die Breite des Gehäuses, wie erwähnt,
15 einem Normmaß. Dieses Normmaß kann speziell durch eine Teilungseinheit mit dem Maß von 18 mm definiert sein. Dies führt zu dem ebenfalls angedeuteten Vorteil, dass einzelne Module ohne weiteres ausgetauscht werden können, da sie gleiche Breite besitzen.
20
_.. Das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät kann die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und eines Fehlerstromschutzschalters besitzen. Darüber hinaus kann dass Schutzschaltgerät aber auch die Funktionalitäten eines Leitungs-
25 schutzschalters und eines Differenzstromschutzschalters besitzen. Dies bedeutet, dass diese beiden Funktionalitäten in einem einzigen Gerät vereint werden können und die Breite dieses Geräts nicht über die eines einfachen Leitungsschutzschalters hinausgehen muss.
30
An der Schalteinrichtung kann ferner eine Überlastauslöseeinrichtung angeordnet sein. Prinzipiell kann diese Überlastauslöseeinrichtung mit ihrem Zentrum ebenfalls auf der Ebene liegen, auf der auch die Zentren der anderen Komponenten lie-
35 gen. Da aber ein Überlastauslöser in der Regel geringere Ausmaße als die genannten Komponenten des Schutzschaltgeräts be- sitzt, lässt es sich ohne weiteres auch an anderen Stellen zwischen diesen Komponenten anordnen.
Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung für Schutzschaltgeräte einsetzen, die als Reiheneinbaugerät ausgestaltet sind. In diesem Fall kommen die oben genannten Vorteile noch mehr zur Geltung.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand" der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
FIG 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Schutzschaltgeräts und
FIG 2 eine Seitenansicht des Schutzschaltgeräts von ' FIG 1.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einem Gehäuse 1 eines Schutzschaltgeräts eine Schaltmechanik 2 mit mindestens einem e— lektrischen Kontakt angeordnet, die von einem Kurzschlussaus- löser 3, einem Überlastauslöser 4 und einem Fehlerstromauslöser 5 ausgelöst werden kann. Die Auslöser sind als rechteckige Komponenten symbolisiert und die zugehörigen Auslösehebel als gestrichelte Linien angedeutet. An einer Kante 6 stoßen die beiden Hälften des Schutzschaltgerätegehäuses 1 zusammen. An den Stirnseiten des Gehäuses 1 sind Anschlussklemmen L und N angedeutet .
Wie der Prinzipskizze von FIG 1 zu entnehmen ist, besitzen die Komponenten Kurzschlussauslöser 3, Schaltmechanik 2 und Fehlerstromauslöser 5 die größte Ausdehnung unter den hier relevanten Komponenten. Der Überlastauslöser 4 hingegen besitzt verhältnismäßig geringe Abmessungen. Erfindungsgemäß sind nun die großen Komponenten 2, 3 und 5 so angeordnet, dass ihre jeweiligen Zentren im Wesentlichen auf einer Ebene liegen. Im vorliegenden Beispiel verläuft diese Ebene durch die Mittellinie 7 entlang der Längserstreckung des Gehäuses 1 und somit senkrecht zu einer nicht dargestellten Befestigungsschiene, auf die das Gerät mit der in FIG 2 angedeuteten Aussparung aufschnappbar ist.
Der Überlastauslöser 4 besitzt gegenüber den anderen Kompo- nenten 2, 3 und 5 geringere Abmessungen, so dass er zwischen diesen leichter angeordnet werden kann. Im vorliegenden Beispiel liegt er etwas seitlich versetzt zwischen dem Überlastauslöser 4 und dem Fehlerstromauslöser 5.
Bei zweidimensionaler Projektion der wesentlichen Komponenten 2, 3 und 5 auf die Grundfläche des Schutzschaltgeräts liegen diese in einer Reihe hintereinander. Dadurch kann eine Gehäusebreite entsprechend einer Teilungseinheit TE gewährleistet werden.
In FIG 2 ist -das Schutzschaltgerät von FIG 1 im Querschnitt dargestellt. Hier ist die zweidimensionale Verteilung der Schaltmechanik 2, des Kurzschlussauslösers 3 und des Fehlerstromauslösers 5 in der oben genannten Ebene zu erkennen. Auch die Anordnung des Überlastauslösers 4 unterhalb der
Schaltmechanik 2 ist in FIG 2 wiedergegeben. Darüber hinaus symbolisieren auch hier gestrichelte Linien die einzelnen Auslösehebel an der Schaltmechanik 2. Die Schnittlinie für' den Schnitt von FIG 1 ist mit A gekennzeichnet.
Die für den vorliegenden Fall wesentlichen Komponenten Schaltmechanik 2, Kurzschlussauslöser 3 und Fehlerstromauslöser 5 liegen mit ihren Zentren entsprechend dem Beispiel von FIG 1 exakt auf einer Ebene, wobei die Auslöser auf die ge- meinsame Schaltmechanik 2 wirken. Entsprechend der Gestaltung der Schaltmechanik 2 und der Auslösehebel kann es jedoch notwendig sein, dass die Zentren dieser Komponenten etwas aus der Ebene gerückt sind. Dennoch besteht das Wesen der erfindungsgemäßen Anordnung darin, die dritte Dimension senkrecht zu der angesprochenen Ebene sowenig wie möglich auszunutzen. Somit kann ein Schutzschaltgerät mit voluminösen Funktions- bauteilen wie beispielsweise Magnetauslöser und Wandler sowie Funktionsbauteilen, die weniger Volumenbedarf haben wie beispielsweise thermische Auslöser, in Schmalbauweise realisiert werden. Dabei ist vorzugsweise die Breite des Kombigeräts auf 1 TE beschränkt, die Bautiefe liegt unter 70 mm und die Bau- höhe unter 90 mm. Somit ist es möglich, die für die kombinierte Schutzfunktion Überlast, Kurzschluss und Fehlerstrom erforderlichen Sensoren und Aktoren gleichmäßig in dem zur Verfügung stehenden Konstruktionsvolumen unterzubringen.

Claims

Patentansprüche
1. Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse (1) und darin angeordnet : - eine Schalteinrichtung (2) zum Schalten mindestens eines elektrischen Kontaktes, eine Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) zum Auslösen der Schalteinrichtung (2) in einem Kurzschlussfall und eine Fehlerstromauslöseeinrichtung (5) zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Fehlerstromfall und/oder
Differenzström, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrum der Schalteinrichtung (2) , das Zentrum der Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) und das Zentrum der Fehlerstromauslöseeinrichtung (5) im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.
2. Schutzschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Breite des Gehäuses (1) einem Normmaß entspricht.
3. Schutzschaltgerät nach Anspruch 2, wobei die Breite des Gehäuses (1) einer Teilungseinheit von 18 mm entspricht.
4. Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und
Fehlerstromschutzschalters besitzt .
5. Schutzschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und eines Differenzstromschutzschalters besitzt.
6. Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Schalteinrichtung (2) eine Überlastauslöseeinrichtung (4) angeordnet ist.
7. Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das als Reiheneinbaugerät ausgestaltet ist.
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