WO2008131900A1 - Installationsschaltgerät - Google Patents

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WO2008131900A1
WO2008131900A1 PCT/EP2008/003275 EP2008003275W WO2008131900A1 WO 2008131900 A1 WO2008131900 A1 WO 2008131900A1 EP 2008003275 W EP2008003275 W EP 2008003275W WO 2008131900 A1 WO2008131900 A1 WO 2008131900A1
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WO
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Prior art keywords
main
contact point
housing
switching device
installation switching
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/003275
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Hofmann
Wolfgang Pump
Ralf Wieland
Albert Stieger
Joachim Majewski
Roland Ritz
Klaus-Peter Eppe
Erwin Muders
Joachim Becker
Rainer Ludovici
Heinz-Erich Popa
Wolfgang Süss
Original Assignee
Abb Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ag filed Critical Abb Ag
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Priority to EP08749075A priority patent/EP2143122B1/de
Priority to CA002684520A priority patent/CA2684520A1/en
Priority to AT08749075T priority patent/ATE528777T1/de
Priority to US12/597,964 priority patent/US8093984B2/en
Publication of WO2008131900A1 publication Critical patent/WO2008131900A1/de

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/1081—Modifications for selective or back-up protection; Correlation between feeder and branch circuit breaker
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a service switching device according to the preamble of claim 1.
  • Generic service switching devices are known for example from DE 195 26 592 C2 or DE 10 2004 019 175 A1.
  • the main contact point is usually designed as a double contact point.
  • resistors wound wire wound resistors but also resistors in the form of a ceramic block are known, which is contacted by contact plates with pressure contact pieces electrically.
  • the secondary current path is connected in parallel with the series connection of the first bimetal with the main contact point
  • the main contact point is designed as a single contact point with a fixed and a movable contact piece
  • in the housing interior is close to the mounting side and approximately parallel to this running a connected to the input terminal phase connection rail can be arranged, at whose free end a clamping contact protruding from the housing on the fastening side is mounted for clamping to busbars in an installation distributor.
  • the advantage of an inventively designed installation switching device is that the main bimetal is relieved because when opening the main contact, the current no longer flows through the main bimetal, but on the main bimetal over the secondary flow path.
  • the Hauptbimetall is therefore less thermally loaded in response of the magnetic release, and it can therefore be made smaller.
  • the present invention designed as a single contact point main contact point is mechanically simpler than the known double contact points, therefore, requires less material, causes less power loss, is more compact and thus saves space in the housing for other components.
  • phase connection rail is that the service switching device according to the invention thereby directly and without the need of an adapter and without needing a power terminal mechanically and electrically via the existing in the housing interior phase connection rail on the phase rails of an installation distribution can be attached.
  • An installation switching device which has the feature combination according to the invention, therefore, allows a more compact design with small outer dimensions and is easy to assemble.
  • the phase connection rail is connected to the input terminal via a flexible conductor piece. This simplifies the insertion of the phase connection rail during a manual or automatic production of the device, since the phase connection rail has a certain range of motion.
  • the movable contact piece of the main contact point can be mounted on a pivotally mounted in a stationary axis main contact lever. This has the advantage that the switching accuracy and lifetime of the device is increased because the main contact lever can not move due to the bearing in a stationary axis due to acting on him impulses in switching operations and thus can change its position relative to the fixed contact piece.
  • the main bimetallic strip can be arranged approximately parallel to the arc guide rail connected to the fixed contact piece of the main contact point.
  • the current limiting resistor is arranged in a first housing part region delimited by first dividing walls between the outgoing terminal and the arc extinguishing chamber. He is thus protected from the effects of the arc, and thus it can be placed closer to the arc extinguishing chamber, which saves space in the housing. In addition, it can be brought near the output terminal, to the edge of the device, resulting in better heat dissipation from the current limiting resistor element.
  • the current limiting resistor can therefore be made more compact overall. Also advantageous is an embodiment in which the current limiting resistor designed as a ceramic resistor block and is connected by means of a resilient contact with it busbar with the main bimetallic strip and an electrical conductor with high thermal conductivity with the selective bimetal. This leads to a further improved heat dissipation of the current limiting resistor due to the heat conduction through the massive conductor connections and convection with the device outside world.
  • the current-limiting resistor comprises an electrical wire winding having a winding input and a winding output, wherein the winding wire is helically wound around a carrier body having two opposite, connected by a lateral surface end faces, and wherein in an end face of the carrier body at least one holding opening is introduced, in which a leg of a planteableitides for the purpose of heat dissipation from the wire winding can engage out.
  • the isolating contact point is designed as a single contact point with a fixed and a movable contact piece and mounted in a plane which lies in the direction perpendicular to the housing sides behind the spanned by the Hauptbime- tall and the selective bimetal plane.
  • a very advantageous further embodiment is characterized in that the arc extinguishing chamber is arranged in a, second partition walls comprehensive, second housing portion between a first housing broadside and a running inside the housing imaginary parallel plane to the first housing broadside, followed by an outwardly guided channel , over which an overpressure arising during a switching operation can be reduced and switching gases arising during the switching operation can escape to the outside.
  • the second housing part region can advantageously be limited to the housing interior by a partition extending approximately parallel to the housing broad sides, so that a third housing subregion is created between this partition wall and the broad side opposite it.
  • the isolating contact point is in connection with the third housing part region, so that the ionized gases formed when the isolating contact point is opened can be led away into the third housing part region.
  • Such an arrangement has the advantageous effect that a discharge of the resulting in a switching operation pressure and the switching gases is ensured by the main contact point to the outside, and overall a very space-saving and compact arrangement of the assemblies is ensured within the housing.
  • the isolating contact can be vented, that is, the ionized gases produced when the isolating contact is opened can be removed through the third housing part region. They do not lie on the contact pieces or the inner wall surfaces in the housing. This further results in an overall increased dielectric strength.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that the arc quenching chamber of the main contact point parallel to each other and to the housing broadside aligned comprises arc quenching plates, which are arranged in at least two groups, wherein the distance of the respective group delimiting quenching of the respective adjacent group or the respectively adjacent Partition wall is greater than the distance of the quenching plates within a Group.
  • the sum of the distances between adjacent groups of splitter stack and the distances between the dividing walls adjacent splitter stack and the partition walls themselves corresponds advantageously at least the prescribed minimum air gap. It can be provided two groups of quenching plates, each with the same number of quenching plates per group, but also three groups of quenching plates, each with the same number of quenching plates per group.
  • each partial region may comprise approximately 6 quenching plates.
  • the distance between the central partial area and the adjacent partial areas may be, for example, 1.5 mm, and the distance between the outer partial areas and the partition walls of the arc extinguishing chamber may also be approximately 1.5 mm in each case.
  • the advantageous effect of the arrangement according to the invention is that the conditions resulting from the relevant regulations regarding the minimum number of individual quenching plates, the minimum distance between sheets, so that it counts as air gap, and the required minimum air gap can be maintained even in a quenching chamber due to the compact housing dimensions has a limited space available, for example, only less than 30 mm, about only 28 mm.
  • the fixed contact piece of the main contact point is electrically connected to the movable contact piece of the isolating contact point via a detachable plug connection.
  • the connector can be advantageously realized as a Stecktulpe, in which a plug is inserted.
  • the advantageous effect consists in a simplified assembly. The connection is initially separated; First, the assembly of the derailleur and the isolating contact point is used. The Stecktulpe invention is fixed in the housing. In the next assembly step, the assembly of the main contact point comes to it, and the connection conductor to the main contact is inserted with the plug in the Stecktulpe.
  • a plug contact is disadvantageous because of the higher transition resistance compared to a fixed connection and is therefore not used in spite of the simpler installation in known in the art generic service switching devices.
  • the higher contact resistance of a connector is no obstacle, because of the circuit diagram according to the invention, the current load on the connector occurs only very briefly. If the current in the bypass circuit becomes too large, then the second bimetal interrupts the flow of current through the connector in cooperation with the switching mechanism.
  • a further possible embodiment of the invention is characterized in that the connection between the main bimetallic and the movable contact piece of the main contact point can be made via two part-conductors, wherein a first part-conductor the main bimetallic with the arc counterguide rail opposite the fixed contact point, and a second sub-conductor connects the arc counter-guide rail with the movable contact piece.
  • the sub-conductors are advantageously designed as a movable strand, so that they leave room for a movement of the movable contact piece.
  • the advantageous effect of this embodiment is that an additional Blasschleife arises, which drives the arc for deletion at the opening of the contact point.
  • the commutating voltage drop that the arc must overcome in commutating from the moving contact to the counterguide rail is reduced, causing it to commutate faster on the guardrail and thereby accelerate arc quenching.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the connection between the main bimetallic strip and the movable contact piece of the main contact point is realized via a flexible conductor or a flexible stranded wire. This is punctiform attached to the movable contact lever of the main contact point, for example spot welded.
  • a second movable sub-conductor extends from the attachment point of the first sub-conductor on the contact lever to the opposite side of the fixed contact arc Lichtleitschiene.
  • the first and the second part-conductors are pieces of a single stranded wire which are fastened, for example spot-welded, to the main bimetallic strip and to the arc guide rail and which is fastened to the movable contact lever with an intermediate fastening point.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that the housing has approximately the shape of an inverted T and the longitudinal beam of the T is bounded by the front narrow sides and the front front, and wherein the derailleur, the isolating contact and the selective bimetal in the through the front Narrow sides and the front front side limited housing part are arranged, whereas the main bimetal, the main contact point, the magnet system, the arc quenching device and the current limiting resistor are arranged in the limited by the rear narrow sides, the rear front side and the mounting side housing part.
  • An installation switching device with this combination of features according to the invention has a very compact design and makes it possible to use a housing with 1.5 times the standard module width, ie with a width of 27 mm, in which all components and components of a generic service switching device are accommodated
  • the standardized and prescribed clearances and creepage distances as well as switching distances are complied with.
  • a switching mechanism as described in DE 102006051807 is used, since this is so compact that it fits into the housing part delimited by the front narrow sides and the front front.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a service switching device according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows an inventive installation switching devices, wherein the
  • FIG. 3 is a schematic external view of an installation according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of an opened service switching device according to FIG. 3 along the sectional plane AA;
  • FIG. 5 schematically shows a plan view of an opened service switching device according to FIG. 4, along the sectional plane BB, as well as FIG
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an opened service switching device according to FIG. 3 along the sectional plane AA 1 in a further embodiment.
  • FIG. 1 shows the circuit diagram of an installation switching device according to the invention.
  • a main current path which also passes through a main thermobimetal metal 7, a main contact point 22 and a striking armature system 23.
  • Parallel to the series connection of the main current bimetal 7 and the main contact point 22 extends a secondary current path.
  • This comprises a current limiting resistor 1, a selective thermal bimetal 3 and a separating contact point 25.
  • the main contact point 22 is designed as a single break. It comprises a movable contact lever 221 which carries the movable contact piece 44 (see FIG. 4), and a fixed contact point 222 with a fixed contact piece 46.
  • the movable contact lever 221 is mounted on an axis 223 fixedly mounted in the housing.
  • a mechanical switch lock 24 is included in the service switching device. This is on the one hand with the main bimetallic strip 7 and the selective thermal bimetallic strip 3 along lines of action 81, 80 in mechanical operative connection, and on the other hand is the switch latch 24 along lines of action 82, 84, 86 with the isolating contact point 25 and the main contact point 22 in mechanical operative connection ,
  • the function of the service switching device according to the invention according to the circuit diagram shown in Figure 1 is the following. If a short-circuit mes in the main path, the striking armature system 23 along the line of action 83 very quickly strikes the movable contact lever 221 away from the fixed contact 46 (see FIG. 4) and thus opens the main circuit at the main contact point 22. In this switching action is formed at the main contact point 22, a switching arc, the one of the main contact point 22 associated arc extinguishing arrangement, see Fig. 5, supplied and is made to extinguish it.
  • the current path commutates to the bypass path.
  • the short-circuit current now flows through the current limiting resistor 1, the selective bimetallic strip 3 and the separation pad 25 to the connection point 78 at which the main and the secondary current path are merged.
  • the selective thermal bimetal 3 has acted on the switching mechanism 24 along the line of action 80 through the limited short-circuit current in the secondary current path that this along the line of action 82, 84 the isolating contact point 25 and along the line of action 86, the main contact point 22 permanently opens.
  • FIG. 21 To the access terminal, also called Pleasesklemmme, 21 is a flexible copper wire 93, a busbar 92, also referred to as a phase connection rail connected. This carries at its free end a terminal contact 91, with which it can be clamped to a phase rail 90 in a distribution box installation, when the service switching device is mounted there.
  • the service switching device according to the invention can thereby directly and without the interposition of an adapter and without needing a power terminal mechanically and electrically via the phase connection rail 92 on the phase rails 90, also referred to as busbars, an installation distribution are attached.
  • Figure 2 This shows the circuit diagram of Figure 1, fitted in the circumferential contour of a service switching device according to the invention. In this case, the individual elements of the circuit diagram are drawn within the housing contour and relative to one another in a position which corresponds approximately to that in the actual device.
  • the service switching device 10 comprises an insulating housing 18, which has a front front side 14, rear front sides 15, a fastening side 12, and front and rear narrow sides 16,17.
  • the front narrow sides 16 connect the front front side 14 with the rear front sides 15.
  • the rear narrow sides 17 connect the rear front sides 15 with the mounting side 12.
  • the housing 18 thus receives approximately the shape of an inverted T, wherein the longitudinal beam of the T from the front Narrow sides 16 and the front front side 14 is limited, and wherein the switching mechanism 24, the isolating contact 25 and the selective bimetal 3 are arranged in the region of this longitudinal beam.
  • the main bimetal 7, the main contact point 22, the impact armature system 23, the arc quenching device 200 (see FIG. 5) and the current limiting resistor 1 are arranged in the transverse bar of the T-shaped housing bounded by the rear narrow sides, the rear front side and the fastening side.
  • phase connection openings 121, 121 b, 121c are attached on the mounting side 12 of the service switching device.
  • the phase connection openings 121, 121b, 121c are positioned so that they correspond to the location of three bus bars 90, 90b, 90c in an installation distributor when the service switching device is installed in the installation distributor.
  • the phase connection rail 92 runs parallel to the fastening side 12 in the interior of the housing 18.
  • the position of the phase connection opening 121c corresponds in size and position to the clamping contact 91 attached to the free end of the phase connection rail 92, so that the clamping contact 91 passes through the phase connection opening 121c and interlocks with the Busbar 90 can work together by clamping.
  • the clamping contact 91 is designed as a spring terminal contact with two opposing resilient terminal strips.
  • the other two phase connection openings 121, 121b are covered by cover parts 122, 122b, so that no impurities can penetrate into the interior of the device at these points.
  • the device of Figure 2 is thus adapted for connection to the outside of three busbars of an installation distributor. If a device variant for connection to the middle of the three busbars is required, the phase connection rail 90 is replaced by another, shorter phase connection rail whose clamping contact in the installed state protrudes from the mounting plate 12 at the middle phase connection opening 122b. In this case, the two remaining phase connection openings 121, 121c are then closed with corresponding cover plates. Between the phase connection openings projections 125, 126, 127, 128 are integrally formed on the attachment side 12. With these, the housing can be mechanically supported on the other busbars, which are not electrically connected.
  • the installation switching device thus makes it possible to produce devices for connection to different busbars without any other change in the position of the inner functional components by simply using a phase connection rail of suitable length and opening the corresponding phase connection opening and the other, not required, phase connection openings through a cover plate be closed. There are no further connection means for connecting a device according to the invention to the busbars required. A high flexibility with modular internal structure of the device is thus achieved. Of course, it is also possible in a device according to the invention to connect an access conductor to the access terminal 21 in a known manner, screwed about with a screw. This connection option is suitable if the switching device according to the invention is installed at an installation location in which no phase rails or bus bars are present.
  • a switching device according to the invention by means of the inventive phase connection rail 92, which is electrically connected inside the housing with the access terminal 21, also an application in which the current flow is supplied to the main current path via a conductor connected to the access terminal 21, and at the same time a via the phase connection rail 92 Power rail to which the device is attached, is supplied with power, so that the installation switching device according to the invention in addition to its function as a circuit breaker still fulfills the function of a phase connection terminal to a power rail. If three service switching devices according to the invention are lined up and installed in an installation distributor or a counter space with a three-phase busbar system, then each of the three devices is provided with a phase connection rail, which is prepared for connection to a different busbar.
  • an installation switching device due to the double possibility of electrical connection, either via the access terminal 21 by means of a connecting conductor or via the phase connection rail 92 by means of a busbar in an installation distributor, a wide variety of application opens, without for the various connection variants changes must be made in the device.
  • FIG 3 shows in a schematic manner an oblique view of a narrow side of a service switching device 10 according to the invention one recognizes a right broadside 192, a left broad side 191, an opening 201 for the output terminal 20, a control lever 300 for operating the spring terminal 8 of the output terminal 20 (see Figure 4 ), and exhaust openings 400, which are in communication with the main contact point associated arc extinguishing chamber inside the housing, see Figure 5.
  • This also has the advantage that the switching gases are discharged towards the narrow side of the housing and thus away from the fastening side and the busbar , The switching gases can not be reflected on the busbars.
  • the housing 18 of the service switching device 10 is constructed of two half-shells, which are assembled at a parting line 181 and connected to each other.
  • the components and assemblies of the installation switching device 10 according to the invention are arranged in the interior of the housing 18 partially in a direction perpendicular to the broad sides 191, 192 one above the other, so that thereby a very compact construction of the switching device 10 is possible.
  • this compact internal structure will be explained in the following FIGS. 4 and 5.
  • the housing forms approximately the shape of an inverted T, whose longitudinal web 182 is formed by the front narrow sides 16 and the front front side 14, and whose transverse web 183 through the rear front side 15, the rear narrow sides 17 and the mounting side 12 is formed.
  • Figure 4 shows schematically a plan view in an open service switching device according to Figure 3, along the sectional plane AA 1 wherein the right broad side 192 forming housing half shell has been removed.
  • the output terminal 20 is executed here as a spring terminal with a compression spring 8.
  • the control lever 300 shown in Figure 3 is not shown in Figure 4 for the sake of clarity, but only in the figure 5. It is mounted on a fixed axis 301 in the housing. It serves to actuate the compression spring 8 when a connection conductor is to be inserted into the output terminal 20 or removed therefrom.
  • the input terminal 21 is shown schematically as a circle, it can also be designed as a spring force terminal, or as a screw terminal.
  • the main current path runs, starting from the terminal 20, via a here designated as a second busbar 6, a mounted at the free end of the busbar 6 main bimetallic strip 7, further from the free end of Hauptthermobimet- talls 7 via a strand 40 to the movable contact piece 44 of Main contact point 22, from the fixed contact piece 46 of the main contact point 22 via a bus bar 47 to the impact armature system 23 and on to the terminal 21.
  • the movable contact piece 44 is connected via a strand 43 with an arc guide rail 42.
  • the strands 40 and 43 are sections of a single stranded wire which is attached to the main bimetallic strip 7 and the arc guide rail 42. At a middle point, it is attached to the movable contact lever 221 in the vicinity of the movable contact piece, for example by spot welding.
  • a strand from the main bimetallic strip 7 can also be led directly to the arc guide rail 42 without being attached to the movable contact lever 221. It is then another strand 143 is provided, which connects the arc guide rail 42 with the movable contact lever 221. This variant is shown with regard to the strand guide in FIG. 5.
  • the main bimetallic strip 7 runs approximately parallel to the rear front side 15. It can be calibrated with a calibration screw 701 from outside the device.
  • the arc guide rail 42 is associated with the arc quenching device of the main contact point, and this lies in a plane which is parallel to the left broad side 191 and between the left and right broad side 191, 192 within the device. In 4, the arc extinguishing arrangement is therefore not shown, only a portion of the arc guide rail 42 can be seen.
  • the current flow commutates to the secondary current path.
  • This runs, starting from the terminal 20, via an access conductor 601 to the current limiting resistor 1, through the current limiting resistor 1 through an outgoing conductor 611 and a designated as the first busbar 2 busbar to the selective bimetallic 3.
  • the selective thermal bimetal 3 is approximately aligned parallel to the rear front side 15. It is housed in the longitudinal bar 182.
  • the stranded wire 49 leads to a plug-in contact 491.
  • This comprises a plug-in tulip, which is fixedly connected to the housing half-shell.
  • a pigtail 492 is attached, which carries at its free end a plug which is provided for connection to the plug tulip of the plug contact 491.
  • connection to the plug contact 491 is initially disconnected.
  • the assembly of the derailleur 24 and the isolating contact point 25 with the strand 49 and the Stecktulpe is used.
  • the Stecktulpe invention is fixed in the housing.
  • the assembly of the main contact point 22 comes with the strand 492, and the connecting conductor 492 to the main contact is inserted with the plug in the Stecktulpe.
  • the current limiting resistor 1 is formed here by a heating wire winding 74, which is wound around a carrier body with two opposite, connected by a lateral surface end faces.
  • the heating wire winding 74 comprises the winding input 601 and the winding output 611, as well as a winding part.
  • the winding input 601 and the winding output 611 are extension pieces of the winding part, so they consist of the same wire.
  • the heat dissipation element 64 is in a holding opening in the front side of the carrier body and is simultaneously carrier for the selective bimetallic third
  • the free end of the heat dissipation element 64 is connected to the outgoing conductor 611. In this way, a prefabricated resistor assembly is formed.
  • On the inside of the housing half-shell are retaining projections 68, approximately in the form of molded-on projections, which leave a slot between them. In this slot, the heat sink 64 is clamped so that thereby the resistor assembly is positioned and held in the housing in a simple manner.
  • the heat dissipation element 64 significantly improves the heat dissipation out of the current limiting resistor 1.
  • the free end of the selective bimetallic strip 3 is coupled to a slider 50 which, when the selective bimetallic strip 3 has bent far enough in its thermal release direction, in the illustration of Figure 4 clockwise downwards, the release lever 51 of Switching mechanism 24 is actuated, whereupon the Verklinkungsstelle is unlatched in the switching mechanism 24 and the switching mechanism 24 via the auxiliary contact switching lever 52, the release contact point 25 opens.
  • the switching lock 24 also opens the main contact point 22 via a further lever mechanism not shown here. Now, the current flow through the device between the two connection terminals 20, 21 is completely interrupted.
  • the switching mechanism 24 can also be operated manually by means of a handle 26.
  • the general mode of operation of the switching device described here is already described in the patent application DE 10 2007 020 114, to which reference is explicitly made in this regard.
  • the triggering lever 51 can be detected from outside the device in its unlatching position, so that switching on from the outside by the handle 26 is then no longer possible.
  • the locking device 511 may be as described in DE 102007018522.
  • partition walls 28, 281, 282 and 283 is a, here referred to as a third sub-area, partial area 27 separated inside the housing.
  • the two partitions 282 and 283 are integrally formed on the housing half shell. They form a kind of funnel whose wide opening is located in the region of the separating contact point 25. If at the opening of the isolating contact point there is a switching arc, so resulting gases are passed through this funnel into the third portion 27.
  • the two partition walls 28 and 281 are here part of an intermediate part 500, which is not shown for the sake of clarity, and which extends substantially parallel to the housing broadside and as a kind of cover the partial area 27 terminates laterally and upwards.
  • FIG 5 shows schematically a plan view of an open service switching device according to Figure 3, along the section plane BB, wherein the right broad side 192 forming housing half shell has been removed.
  • the intermediate part 500 can be seen in its position in the left half of the housing.
  • a pocket-like recess is formed, also referred to as the second housing part region 504, in which the arc quenching device 200 of the main contact point is received.
  • This essentially comprises an arc splitter stack, which is not described here in detail. It is constructed as described in DE 102007020115.
  • the arc is supplied from the main contact point via a Fest.leitschiene 421 and designated as a counterguide rail arc guide rail 42 the arc splitter stack.
  • the main bimetal 7 and the selective bimetallic strip 3 are approximately parallel to the Fest.leitschiene 421st
  • the arc splitter stack is open to the left to the left part 503 of the top 501 of the intermediate part 500, so that the arc gases are directed out of the arc splitter stack in this sub-area.
  • the left part 503 of the top 501 carries perpendicular to the rear narrow side 17 and parallel webs 403. These form between them exhaust ducts that lead to the already shown in Fig. 3 exhaust openings 400 in the rear narrow side 17 of the housing.
  • a first housing part region 30 is formed, in which the current limiting resistor 1 is arranged.
  • the current limiting resistor 1 is effectively shielded from the arc which arises during a switching operation at the main contact point 22.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of an installation switching device according to the invention. This differs from that shown in Figure 4 in that the current limiting resistor 1 is formed here in the form of a cuboid ceramic block of an electrically conductive ceramic. With its flat broad side opposite the access conductor 60, it is pressed against the outlet conductor 61 by a contact pressure spring 5.
  • the output conductor 61 is designed here as a stable busbar, and is in electrically conductive contact with the first busbar second
  • the main current path includes the main current bimetal, the main contact point and the impact anchor system.
  • the secondary current path includes the selective resistor, the selective bimetal and the isolating contact.
  • the secondary current path is connected in parallel with the series connection of the main current bimetal and the main contact.
  • the main contact is designed as a single break with a movable contact and a fixed contact.
  • the movable contact is mounted on an axis fixed in the housing.
  • a phase connection rail is connected directly to the access terminal inside the housing via a flexible copper slot, which has a terminal for its connection to a busbar at its end.
  • the selective resistor is disposed between the output terminal and the arc extinguishing chamber, in a separate housing area defined by partition walls.
  • the main current bimetal is arranged approximately parallel to the arc guide rail of the fixed contact of the main contact.
  • the arc extinguishing chamber is arranged in a separate housing region, to which an outwardly guided channel connects, via which the pressure resulting from short cut-offs is reduced.
  • the isolating contact is designed as a single break with movable contact and fixed contact and arranged isolated under the selective bimetal and the main current bimetal.
  • the isolating contact is in communication with a further housing region below the quenching chamber, in which the ionized gases formed during contact opening are removed.
  • the impact anchor system is disposed between the access terminal and the busbar terminal, with one coil end connected to the access terminal and the other end connected via a bus bar to the fixed contact of the main contact.
  • the derailleur, the isolating contact and the selective bimetal are in the upper housing part, the current limiting resistor, the main current bimetal, the main contact and the magnet system are arranged in the lower housing part.
  • the slide which establishes the connection between the main or selective bimetal and the release lever, is arranged in the "upper" housing part approximately parallel to the front narrow side.
  • the main current bimetallic strip is fastened to the outgoing terminal and can be adjusted via an adjusting device or calibrating device attached to the housing.
  • the free end of the main current bimetal is connected to the movable contact of the main contact and the counterguide rail of the arc quenching chamber via a copper wire.
  • the selective bimetal is attached at one end to a bus bar, which is contacted at the current limiting resistor, the other (movable) end is connected via a flexible copper wire with the fixed contact of the separation contact.
  • a busbar leading to the busbar terminal is connected directly to the access terminal via a flexible copper strand.
  • the magnetic circuit inside is completely lined with insulation.
  • the impact armature system is disposed between the input terminal and the phase connection rail, and a first coil end of the magnetic coil of the impact armature system is connected to the input terminal and the other end of the magnetic coil to the fixed contact of the main contact point.
  • the free ends of the main bimetal and the selective bimetal are connected by a slider acting on the release lever of the derailleur, which is arranged in the vicinity of and longitudinally displaceable in the direction parallel to a front narrow side in the limited by the front narrow sides and the front front housing part.
  • the main bimetallic strip is connected to the output terminal and can be adjusted via an adjusting device connected to the housing.
  • openings for the passage of the terminal contacts of the attached inside the housing feed-in conductor are provided, which correspond in number and location of the number and location of the busbars, so that correspond in the installed state of the service switching device, the openings with the busbars. Openings, which are not penetrated by a terminal contact, are covered by means of detachable cover parts.

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Abstract

Installationsschaltgerät, insbesondere Selektivschutzschalter, mit einem eine Befestigungsseite, eine vordere und eine hintere Frontseite und die Befestigungs- und die Frontseite verbindende Breit- und vordere und hintere Schmalseiten umfassenden Gehäuse, mit einem zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme verlaufenden Hauptstrompfad, der eine mit einer Lichtbogenlöschkammer versehene Hauptkontaktstelle, ein Schlagankersystem, das die Hauptkontaktstelle in Offenstellung bringt, und ein Haupt-Thermobimetall enthält, das auf ein Schaltschloss mit Verklinkungsstelle einwirkt, so dass die Kontaktstelle dauerhaft geöffnet bleibt, mit einem Nebenstrompfad, in dem ein Strombegrenzungswiderstand und ein ebenfalls auf das Schaltschloss wirkendes Selektiv-Thermobimetall sowie eine vom Schaltschloss offenbare Trennkontaktstelle angeordnet sind, und mit einem Handgriff, mit dem über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle geöffnet und geschlossen werden kann, und ist dadurch gekennzeichnet, a) dass der Nebenstrompfad parallel zu der Reihenschaltung des ersten Bimetalls mit der Hauptkontaktstelle geschaltet ist, b) dass die Hauptkontaktstelle als Einfachkontaktstelle mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ausgebildet ist, und c) dass im Gehäuseinneren nahe der Befestigungsseite und etwa parallel zu dieser verlaufend eine mit der Eingangsklemme verbundene Phasenanschlussschiene anordenbar ist, an deren freiem Ende ein an der Befestigungsseite aus dem Gehäuse hervortretender Klemmkontakt zum Anklemmen an Stromschienen in einem Installationsverteiler angebracht ist.

Description

Installationsschaltgerät Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Installationsschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Installationsschaltgeräte sind beispielsweise aus der DE 195 26 592 C2 oder der DE 10 2004 019 175 A1 bekannt. Die Hauptkontaktstelle ist dabei üblicherweise als Doppelkontaktstelle ausgeführt. Als Strombegrenzungswiderstände sind gewickelte Drahtwiderstände, aber auch Widerstände in Form eines Keramikblocks bekannt, der durch Kontaktbleche mit Druckkontaktstücken elektrisch kontaktiert ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Installations- schaltgerät so weiterzuentwickeln, dass es einen kompakteren Aufbau mit geringen Außenabmessungen ermöglicht, dabei einfach zu montieren ist und die durch einschlägige Vorschriften geforderten Anforderungen erfüllt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Installationsschaltgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß also ist der Nebenstrompfad parallel zu der Reihenschaltung des ersten Bimetalls mit der Hauptkontaktstelle geschaltet, die Hauptkontaktstelle ist als Einfachkontaktstelle mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ausgebildet, und im Gehäuseinneren ist nahe der Befestigungsseite und etwa parallel zu dieser verlaufend eine mit der Eingangsklemme verbundene Phasenanschlussschiene anor- denbar, an deren freiem Ende ein an der Befestigungsseite aus dem Gehäuse hervortretender Klemmkontakt zum Anklemmen an Stromschienen in einem Installationsverteiler angebracht ist.
Der Vorteil eines erfindungsgemäß gestalteten Installationsschaltgerätes liegt darin, dass das Haupt-Bimetall entlastet wird, da bei Öffnung des Hauptkontaktes der Strom nicht mehr über das Haupt-Bimetall fließt, sondern an dem Hauptbimetall vorbei über den Nebenstrompfad. Das Hauptbimetall wird daher bei Ansprechen des Magnetauslösers weniger thermisch belastet, und es kann daher kleiner ausgeführt werden.
Die erfindungsgemäß als Einfachkontaktstelle ausgeführte Hauptkontaktstelle ist mechanisch einfacher aufgebaut als die bekannten Doppelkontaktstellen, erfordert daher einen geringeren Materialeinsatz, bewirkt eine geringere Verlustleistung, ist kompakter und spart dadurch Platz im Gehäuse für andere Komponenten.
Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäß anbringbaren Phasenanschlussschiene besteht darin, dass das erfindungsgemäße Installationsschaltgerät dadurch direkt und ohne Zwischenschaltung eines Adapters und auch ohne Benötigung einer Einspeise- klemme mechanisch und elektrisch über die in dem Gehäuseinneren vorhandene Phasenanschlussschiene auf den Phasenschienen einer Installationsverteilung befestigt werden kann.
Ein Installationsschaltgerät, welches die erfindungsgemäße Merkmalskombination aufweist, ermöglicht daher einen kompakteren Aufbau mit geringen Außenabmessungen und ist einfach zu montieren.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Phasenanschlussschiene mit der Eingangsklemme über ein flexibles Leiterstück verbunden. Das vereinfacht das Einsetzen der Phasenanschlussschiene bei einer manuellen oder automatischen Fertigung des Gerätes, da die Phasenanschlussschiene über einen gewissen Bewegungsspiel- räum verfügt.
In vorteilhafter Weise kann das bewegliche Kontaktstück der Hauptkontaktstelle auf einem in einer ortsfesten Achse schwenkbar gelagerten Hauptkontakthebel angebracht sein. Dies hat den Vorteil, dass die Schaltgenauigkeit und Lebensdauer des Gerätes erhöht ist, da der Hauptkontakt-Hebel sich wegen der Lagerung in einer ortsfesten Achse nicht mehr aufgrund von auf ihn wirkenden Kraftstößen bei Schalthandlungen verschieben und damit seine Position relativ zum festen Kontaktstück verändern kann.
Weiterhin vorteilhaft kann das Haupt - Thermobimetall etwa parallel zu der mit dem festen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle verbundenen Lichtbogenleitschiene angeordnet sein. Damit ist eine sehr kompakte innere Anordnung der einzelnen Kompo- nenten möglich, wodurch der gesamte Aufbau sehr platzsparend wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Strombegrenzungswiderstand in einem durch erste Teilungswände abgegrenzten ersten Gehäuseteilbereich zwischen der Abgangsklemme und der Lichtbogenlöschkammer angeordnet. Er ist dadurch geschützt vor Einwirkungen des Lichtbogens, und somit kann er näher an die Lichtbogenlöschkammer gesetzt werden, was Platz im Gehäuse spart. Außerdem kann er dadurch in der Nähe der Ausgangsklemme, an den Rand des Gerätes, verbracht werden, was eine bessere Wärmeabfuhr von dem Strombegrenzungswider- standselement ergibt. Der Strombegrenzungswiderstand kann daher insgesamt kompakter aufgebaut werden. Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der der Strombegrenzungswiderstand als keramischer Widerstandsblock ausgeführt und mittels einer ihn federnd kontaktierenden Stromschiene mit dem Haupt-Thermobimetall und über einen elektrischen Leiter mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit dem Selektiv-Bimetall verbunden ist. Dies führt zu einer weiter verbesserten Wärmeabfuhr von dem Strombegrenzungswiderstand auf- grund der Wärmeleitung über die massiven Leiteranbindungen und durch Konvektion mit der Geräteaußenwelt.
In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Strombegrenzungswiderstand eine elektrische Drahtwicklung mit einem Wicklungseingang und einem Wicklungsausgang, wobei der Wicklungsdraht schraubenartig um einen Trägerkörper gewickelt ist, welcher zwei gegenüberliegende, durch eine Mantelfläche verbundene Stirnflächen aufweist, und wobei in einer Stirnfläche des Trägerkörpers wenigstens eine Halteöffnung eingebracht ist, in die ein Schenkel eines Wärmeableitelementes zum Zwecke der Wärmeabfuhr aus der Drahtwicklung heraus eingreifen kann. Dadurch kann bei Einsatz eines ein im Prinzip bekannten und sehr kostengünstig verfügbaren Drahtwickelwiderstands die Wärmeabfuhr aus dem Strombegrenzungswiderstand heraus weiter verbessert werden.
In sehr vorteilhafter Weise ist die Trennkontaktstelle als Einfachkontaktstelle mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ausgeführt und in einer Ebene angebracht, die in Richtung senkrecht zu den Gehäusebreitseiten hinter der durch das Hauptbime- tall und das Selektivbimetall aufgespannten Ebene liegt. Durch dieses erfindungsge- mäße Merkmal wird die Kompaktheit der inneren Anordnung der einzelnen Komponenten des Installationsschaltgerätes weiter erhöht.
Eine sehr vorteilhafte weitere Ausgestaltungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschkammer in einem, zweite Teilungswände umfassenden, zweiten Ge- häuseteilbereich zwischen einer ersten Gehäusebreitseite und einer im Gehäuseinneren verlaufenden gedachten Parallelebene zu der ersten Gehäusebreitseite angeordnet ist, an den sich ein nach außen geführter Kanal anschließt, über den ein bei einer Schalthandlung entstehender Überdruck abgebaut werden kann und bei der Schalthandlung entstehende Schaltgase nach außen entweichen können. Der zweite Gehäuseteilbereich kann dabei vorteilhafterweise zum Gehäuseinneren hin durch eine etwa parallel zu den Gehäusebreitseiten verlaufende Trennwand begrenzt sein, so dass zwischen dieser Trennwand und der ihr gegenüberliegenden Breitseite ein dritter Gehäuseteilbereich entsteht.
Vorteilhafterweise steht die Trennkontaktstelle in Verbindung mit dem dritten Gehäu- seteilbereich, so dass die beim Öffnen der Trennkontaktstelle entstehenden ionisierten Gase in den dritten Gehäuseteilbereich hin abgeführt werden können.
Eine solche Anordnung hat die vorteilhafte Wirkung, dass eine Abführung des bei einer Schalthandlung entstehenden Druckes und der Schaltgase von der Hauptkontaktstelle nach außen gewährleistet ist, und insgesamt eine sehr platzsparende und kompakter Anordnung der Baugruppen innerhalb des Gehäuses sichergestellt ist. Insbesondere kann durch den mit dem dritten Gehäuseteilbereich geschaffenen Raum der Trennkontakt entlüftet werden, d.h., die beim Öffnen des Trennkontaktes entstehenden ionisierten Gase können durch den dritten Gehäuseteilbereich abgeführt werden. Sie legen sich nicht auf die Kontaktstücke oder die inneren Wandflächen im Gehäuse. Daraus resultiert weiterhin insgesamt eine erhöhte Spannungsfestigkeit.
Eine weitere vorteilhaft wirkende Ausgestaltungsmöglichkeit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschkammer der Hauptkontaktstelle parallel zueinander und zu der Gehäusebreitseite ausgerichtete Lichtbogenlöschbleche umfasst, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, wobei der Abstand der die jeweilige Gruppe begrenzenden Löschbleche von der jeweils benachbarten Gruppe oder der jeweils benachbarten Teilungswand größer ist als der Abstand der Löschbleche innerhalb einer Gruppe. Die Summe der Abstände zwischen benachbarten Gruppen von Löschblechpaketen und der Abstände zwischen den den Teilungswänden benachbarten Löschblechpaketen und den Teilungswänden selbst entspricht dabei vorteilhafterweise mindestens der vorgeschriebenen Mindestluftstrecke. Es können zwei Gruppen von Löschblechen mit jeweils derselben Anzahl von Löschblechen pro Gruppe vorgesehen sein, aber auch drei Gruppen von Löschblechen mit jeweils derselben Anzahl von Löschblechen pro Gruppe.
Wenn beispielsweise die erfindungsgemäße Lichtbogenlöschkammer in drei Teilbereiche unterteilt ist, kann jeder Teilbereich etwa 6 Löschbleche umfassen. Der Abstand des mittleren Teilbereiches zu den benachbarten Teilbereichen kann beispielsweise 1 ,5mm betragen, der Abstand zwischen den außenliegenden Teilbereichen und den Teilungswänden der Lichtbogenlöschkammer auch jeweils etwa 1 ,5 mm. Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, dass die sich aus den einschlägigen Vorschriften ergebenden Bedingungen betreffend der Mindestanzahl ein- zelner Löschbleche, des Mindestabstands zwischen Blechen, damit dieser als Luftstrecke zählt, und der erforderlichen Mindestluftstrecke auch bei einer Löschkammer eingehalten werden können, die aufgrund der kompakten Gehäuseabmessungen einen begrenzten Raum zur Verfügung hat , beispielsweise nur weniger als 30 mm, etwa nur 28 mm. Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausgestaltungsform, bei der das feste Kontaktstück der Hauptkontaktstelle mit dem beweglichen Kontaktstück der Trennkontaktstelle über eine lösbare Steckverbindung elektrisch verbunden ist. Die Steckverbindung kann vorteilhafterweise als Stecktulpe realisiert sein, in die ein Stecker eingesteckt wird. Die vorteilhafte Wirkung besteht in einer vereinfachten Montage. Dabei ist die Verbindung zu- nächst getrennt; es wird zuerst die Baugruppe des Schaltwerks und der Trennkontaktstelle eingesetzt. Die erfindungsgemäße Stecktulpe wird im Gehäuse fixiert. Im nächsten Montageschritt kommt die Baugruppe der Hauptkontaktstelle dazu, und der Verbindungsleiter zum Hauptkontakt wird mit dem Stecker in die Stecktulpe eingesteckt.
Normalerweise ist ein Steckkontakt zwar nachteilig wegen des höheren Übergangswi- derstandes verglichen mit einer festen Verbindung und wird daher trotz der einfacheren Montage bei im Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Installationsschaltgeräten nicht eingesetzt. Doch in dem erfindungsgemäß gestalteten Installationsschaltge- rät ist der höhere Übergangswiderstand einer Steckverbindung kein Hindernis, da wegen des erfindungsgemäßen Schaltschemas die Strombelastung der Steckverbindung nur sehr kurzzeitig auftritt. Wenn der Strom im Nebenstromkreis zu groß wird, dann unterbricht das zweite Bimetall im Zusammenwirken mit dem Schaltschloss den Strom- fluss über die Steckverbindung.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Hauptthermobimetall und dem beweglichen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle über zwei Teil-Leiter hergestellt sein kann, wobei ein erster Teil-Leiter das Hauptthermobimetall mit der der festen Kontaktstelle gegenüberlie- genden Lichtbogengegenleitschiene, und ein zweiter Teil-Leiter die Lichtbogengegen- leitschiene mit dem beweglichen Kontaktstück verbindet. Die Teil-Leiter sind vorteilhafterweise als bewegliche Litze ausgebildet, so dass sie für eine Bewegung des beweglichen Kontaktstückes Spielraum lassen. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausführungsform besteht darin, dass eine zusätzliche Blasschleife entsteht, die bei Öffnung der Kontaktstelle den Lichtbogen zur Löschung treibt. Darüber hinaus verringert sich der Kommutier-Spannungsabfall, den der Lichtbogen beim Kommmutieren von dem beweglichen Kontakt auf die Gegenleitschiene überwinden muß, wodurch er schneller auf die Leitschiene kommutiert und die Lichtbogenlöschung dadurch beschleunigt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Hauptthermobimetall und dem beweglichen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle über einen flexiblen Leiter oder ein flexible Litze realisiert ist. Diese ist an dem beweglichen Kontakthebel der Hauptkontaktstelle punktförmig befestigt, beispielsweise punktgeschweißt. Ein zweiter beweglicher Teil-Leiter verläuft von dem Befestigungspunkt des ersten Teil-Leiters an dem Kontakthebel zu der der festen Kontaktstelle gegenüberliegenden Lichtbogengegenleitschiene. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind dabei der erste und der zweite Teil-Leiter Teilstücke einer einzigen Litze, die an dem Haupt-Thermobimetall und an der Lichtbogenleitschiene befestigt, beispielsweise punktgeschweißt, sind, und die an dem beweglichen Kontakthebel mit einem Zwischen-Befestigungspunkt befestigt ist, beispielsweise ebenfalls punktge- schweißt. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausführungsform besteht darin, dass sich der Kommutier-Spannungsabfall, den der Lichtbogen beim Kommmutieren von dem beweglichen Kontakt auf die Gegenleitschiene überwinden muß, verringert, wodurch der Lichtbogen schneller auf die Leitschiene kommutiert und die Lichtbogenlöschung dadurch beschleunigt wird.
Eine weiterhin vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse in etwa die Form eines umgedrehten T aufweist und der Längsbalken des T von den vorderen Schmalseiten und der vorderen Frontseite begrenzt wird, und wobei das Schaltwerk, der Trennkontakt und das Selektivbimetall in dem durch die vorderen Schmalseiten und die vordere Frontseite begrenzten Gehäuseteil angeordnet sind, wogegen das Hauptthermobimetall, die Hauptkontaktstelle, das Magnetsystem, die Lichtbogenlöscheinrichtung und der Strombegrenzungswiderstand in dem durch die hinteren Schmalseiten, die hintere Frontseite und die Befestigungsseite begrenzten Gehäuseteil angeordnet sind. Ein Installationsschaltgerät mit dieser erfindungsgemäßen Merkmalskombination ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt es, ein Gehäuse mit der 1 , 5-fachen Norm - Modulbreite, also mit einer Breite von 27mm, zu verwenden, in dem alle Baugruppen und Komponenten eines gattungsgemäßen Installationsschaltgerätes un- tergebracht werden können, wobei selbst verständlich die genormten und vorgeschriebenen Luft - und Kriechstrecken sowie Schaltabstände eingehalten sind. Insbesondere vorteilhaft ist es weiterhin, wenn ein Schaltwerk wie in der DE 102006051807 beschrieben verwendet wird, da dieses so kompakt ausführbar ist, dass es auf jeden Fall in den durch die vorderen Schmalseiten und die vordere Frontseite begrenzten Gehäuseteil hinein passt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserun- gen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 ein Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes,
Figur 2 schematisch ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgeräte, wobei das
Schaltschema im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, Figur 3 eine schematische Außenansicht eines erfindungsgemäßen Installation Schaltgerätes,
Figur 4 schematisch eine Aufsicht in ein geöffnetes Installationsschaltgerät gemäß Figur 3, längs der Schnittebene AA,
Figur 5 schematisch eine Aufsicht in ein geöffnetes Installationsschaltgerät gemäß Figur 4, längs der Schnittebene BB, sowie
Figur 6 schematisch eine Aufsicht in ein geöffnetes Installationsschaltgerät gemäß Figur 3, längs der Schnittebene AA1 in einer weiteren Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauelemente oder Baugruppen mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Es werde zunächst die Figur 1 betrachtet. Diese zeigt das Schaltschema eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes. Zwischen einer Eingangsklemme 21 und einer Ausgangsklemme 20 verläuft ein Hauptstrompfad, welcher noch ein Haupt-Ther- mobimetall 7, eine Hauptkontaktstelle 22 und ein Schlagankersystem 23 durchläuft. Parallel zu der Reihenschaltung aus dem Hauptstrombimetall 7 und der Hauptkontaktstelle 22 verläuft ein Nebenstrompfad. Dieser umfasst einen Strombegrenzungswiderstand 1 , ein Selektiv-Thermobimetall 3 und eine Trennkontaktstelle 25.
Die Hauptkontaktstelle 22 ist als Einfachunterbrechung ausgeführt. Sie umfasst einen beweglichen Kontakthebel 221 , der das bewegliche Kontaktstück 44 (siehe Fig. 4) trägt, und eine Festkontaktstelle 222 mit einem festen Kontaktstück 46. Der bewegliche Kontakthebel 221 ist auf einer im Gehäuse ortsfest angebrachten Achse 223 gelagert.
Weiterhin ist ein mechanisches Schaltschloss 24 in dem Installationsschaltgerät umfasst. Dieses steht einerseits mit dem Haupt-Thermobimetall 7 und dem Selektiv- Thermobimetall 3 entlang von Wirklinien 81 , 80 in mechanischer Wirkverbindung, und andererseits steht das Schaltschloss 24 entlang von Wirklinien 82, 84, 86 mit der Trennkontaktstelle 25 und der Hauptkontaktstelle 22 in mechanischer Wirkverbindung.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes gemäß dem in der Figur 1 gezeigten Schaltschemas ist die folgende. Bei Auftreten eines Kurzschlussstro- mes in dem Hauptsrompfad schlägt das Schlagankersystem 23 entlang der Wirklinie 83 sehr schnell den beweglichen Kontakthebel 221 weg von dem festen Kontaktstück 46 (siehe Fig. 4) und öffnet damit an der Hauptkontaktstelle 22 den Hauptstrompfad. Bei dieser Schalthandlung entsteht an der Hauptkontaktstelle 22 ein Schaltlichtbogen, der einer der Hauptkontaktstelle 22 zugeordneten Lichtbogenlöschanordnung, siehe Fig. 5, zugeführt und darin zum Verlöschen gebracht wird.
Wenn die Hauptkontaktstelle 22 geöffnet wird, kommutiert der Stromverlauf auf den Nebenstrompfad. Der Kurzschlussstrom fließt nun durch den Strombegrenzungswiderstand 1 , das Selektiv-Thermobimetall 3 und die Trenn-Kontaktstelle 25 zu dem Verbindungspunkt 78, an dem der Haupt- und der Nebenstrompfad zusammengeführt sind. Nach einer bestimmten Verzögerungszeit, die unter anderem durch die Wahl des Widerstandswertes des Strombegrenzungswiderstandes 1 vorgebbar ist, hat durch den begrenzten Kurzschlussstrom im Nebenstrompfad das Selektiv-Thermobimetall 3 entlang der Wirklinie 80 so auf das Schaltschloss 24 eingewirkt, dass dieses entlang der Wirklinie 82, 84 die Trennkontaktstelle 25 und entlang der Wirklinie 86 die Hauptkontaktstelle 22 dauerhaft öffnet. Bei dieser Schalthandlung kann ebenfalls ein Lichtbogen entstehen, der einer weiteren, der Trennkontaktstelle 25 zugeordneten Lichtbogenlöscheinrichtung, zugeführt und darin zum Verlöschen gebracht wird. Jetzt sind sowohl die Haupt- als auch die Trennkontaktstelle unterbrochen, und der Strom- fluss durch das Gerät ist somit vollständig unterbrochen. Ein Wiedereinschalten kann jetzt manuell durch Betätigen des Schaltschlosses 24 über einen Handgriff 26, siehe Figur 2, erfolgen.
An die Zugangsklemme, auch Eingangsklemmme genannnt, 21 ist über eine flexible Kupferlitze 93 eine Stromschiene 92, auch als Phasenanschlussschiene bezeichnet, angeschlossen. Diese trägt an ihrem freien Ende einen Klemmkontakt 91 , mit dem sie an einer Phasenschiene 90 in einem Installationsverteilerkasten anklemmbar ist, wenn das Installationsschaltgerät dort angebracht wird. Das erfindungsgemäße Installationsschaltgerät kann dadurch direkt und ohne Zwischenschaltung eines Adapters und auch ohne Benötigung einer Einspeiseklemme mechanisch und elektrisch über die Phasen- anschlussschiene 92 auf den Phasenschienen 90, auch als Sammelschienen bezeichnet, einer Installationsverteilung befestigt werden. Es werde nun die Figur 2 betrachtet. Diese zeigt das Schaltschema nach Figur 1 , ein- gepasst in die Umfangskontur eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes. Dabei sind die einzelnen Elemente des Schaltschemas innerhalb der Gehäusekontur und relativ zueinander in einer Lage eingezeichnet, die in etwa derjenigen in dem rea- len Gerät entspricht.
Das Installationsschaltgerät 10 umfasst ein Isolierstoffgehäuse 18, welches eine vordere Frontseite 14, hintere Frontseiten 15, eine Befestigungsseite 12, sowie vordere und hintere Schmalseiten 16,17 aufweist. Die vorderen Schmalseiten 16 verbinden die vordere Frontseite 14 mit den hinteren Frontseiten 15. Die hinteren Schmalseiten 17 verbinden die hinteren Frontseiten 15 mit der Befestigungsseite 12. Das Gehäuse 18 erhält dadurch in etwa die Form eines umgedrehten T, wobei der Längsbalken des T von den vorderen Schmalseiten 16 und der vorderen Frontseite 14 begrenzt wird, und wobei das Schaltwerk 24, der Trennkontakt 25 und das Selektivbimetall 3 im Bereich dieses Längsbalkens angeordnet sind. Das Hauptthermobimetall 7, die Hauptkontakt- stelle 22, das Schlagankersystem 23 , die Lichtbogenlöscheinrichtung 200 (siehe Figur 5) und der Strombegrenzungswiderstand 1 sind in dem durch die hinteren Schmalseiten, die hintere Frontseite und die Befestigungsseite begrenzten Querbalken des T- förmigen Gehäuses angeordnet.
An der Befestigungsseite 12 des Installationsschaltgerätes sind drei Phasenanschluss- Öffnungen 121 , 121 b, 121c angebracht. Die Phasenanschlussöffnungen 121 , 121b, 121c sind so positioniert, dass sie mit der Lage von drei Sammelschienen 90, 90b, 90c in einem Installationsverteiler korrespondieren, wenn das Installationsschaltgerät in den Installationsverteiler eingebaut ist. Parallel zur Befestigungsseite 12 verläuft im Inneren des Gehäuses 18 die Phasenanschlussschiene 92. Die Lage der Phasenanschlussöff- nung 121c korrespondiert in Größe und Lage mit dem am freien Ende der Phasenanschlussschiene 92 angebrachten Klemmkontakt 91 , so dass der Klemmkontakt 91 die Phasenanschlussöffnung 121c durchgreift und mit der Sammelschiene 90 klemmend zusammenwirken kann. Der Klemmkontakt 91 ist als Federklemmkontakt mit zwei sich gegenüberstehenden federnden Klemmleisten ausgebildet. Die beiden übrigen Pha- senanschlussöffnungen 121 , 121b sind Abdeckteilen 122, 122b abgedeckt, so dass keine Verunreinigungen in das Geräteinnere an diesen Stellen eindringen können. Das Gerät nach Figur 2 ist somit für den Anschluss an die äußere von drei Sammelschienen eines Installationsverteilers eingerichtet. Wenn eine Gerätevariante zum Anschluss an die mittlere der drei Sammelschienen benötigt wird, so wird die Phasenan- schlussschiene 90 ersetzt durch eine andere, kürzere Phasenanschlussschiene, deren Klemmkontakt in eingebautem Zustand an der mittleren Phasenanschlussöffnung 122b aus der Befestigungsserte 12 herausragt. In diesem Fall sind dann die beiden übrigen Phasenanschlussöffnungen 121 , 121c mit entsprechenden Abdeckplatten verschlossen. Zwischen den Phasenanschlussöffnungen sind Vorsprünge 125, 126, 127, 128 an der Befestigungsseite 12 angeformt. Mit diesen kann sich das Gehäuse auf den ande- ren Sammelschienen, die nicht elektrisch angeschlossen sind, mechanisch abstützen.
Das erfindungsgemäße Installationsschaltgerät erlaubt es also, ohne sonstige Änderung der Lage der inneren funktionalen Komponenten Geräte zum Anschluss an unterschiedliche Sammelschienen herzustellen, indem einfach eine Phasenanschlussschiene der geeigneten Länge eingesetzt wird und die entsprechend Phasenan- schlussöffnung geöffnet und die anderen, nicht benötigten Phasenanschlussöffnungen durch eine Abdeckplatte verschlossen werden. Es werden keine weiteren Anschlussmittel zum Anschließen eines erfindungsgemäßen Gerätes an die Sammelschienen benötigt. Eine hohe Flexibilität bei modularem inneren Aufbau des Gerätes wird somit erreicht. Selbstverständlich ist es bei einem erfindungsgemäßen Gerät auch möglich, einen Zugangsleiter an die Zugangsklemme 21 in bekannter Weise anzuschließen, etwa mit einer Schraubklemme anzuschrauben. Diese Anschlussmöglichkeit kommt in Frage, wenn das erfindungsgemäße Schaltgerät an einem Einbauort installiert wird, bei dem keine Phasenschienen oder Sammelschienen vorhanden sind. Schließlich eröffnet ein erfindungsgemäßes Schaltgerät mittels der erfindungsgemäßen Phasenanschlussschiene 92, welche im Gehäuseinneren elektrisch mit der Zugangsklemme 21 verbunden ist, auch eine Anwendung, bei der der Stromfluss dem Hauptstrompfad über einen an der Zugangsklemme 21 angeschlossenen Leiter zugeführt wird, und über die Phasenanschlussschiene 92 gleichzeitig eine Stromschiene, an der das Gerät befestigt ist, mit Strom versorgt wird, so dass das erfindungsgemäße Installationsschaltgerät zusätzlich zu seiner Funktion als Sicherungsautomat noch die Funktion einer Phasenanschlussklemme an eine Stromschiene erfüllt. Wenn drei erfindungsgemäße Installationsschaltgeräte aneinander gereiht und in einen Installationsverteiler oder einen Zählerplatz mit dreiphasigem Sammelschienensystem eingebaut werden, dann ist jedes der drei Geräte mit einer Phasenanschlussschiene, welche zum Anschluss an eine unterschiedliche Sammelschiene vorbereitet ist, verse- hen.
Zusammenfassend wird festgestellt, dass ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät aufgrund der zweifachen Möglichkeit des elektrischen Anschlusses, entweder über die Zugangsklemme 21 mittels eines Anschlussleiters oder über die Phasenanschlussschiene 92 mittels einer Sammelschiene in einem Installationsverteiler, eine weite An- Wendungsvielfalt eröffnet, ohne dass für die verschiedenen Anschlussvarianten Änderungen im gerät vorgenommen werden müssen.
Es werde nun die Figur 3 betrachtet. Diese zeigt in schematischer Weise eine Schrägansicht auf eine Schmalseite eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes 10. Man erkennt eine rechte Breitseite 192, eine linke Breitseite 191 , eine Öffnung 201 für die Ausgangsklemme 20, einen Bedienungshebel 300 zur Bedienung der Federklemme 8 der Ausgangsklemme 20 (siehe Figur 4), und Abluftöffnungen 400, die mit der der Hauptkontaktstelle zugeordneten Lichtbogenlöschkammer im Gehäuseinneren in Verbindung stehen, siehe Figur 5. Dies hat weiterhin den Vorteil, dass die Schaltgase zur Schmalseite des Gehäuses hin abgeleitet werden und damit weg von der Befesti- gungsseite und den Sammelschiene. Die Schaltgase können sich damit nicht an den Sammelschienen niederschlagen.
Das Gehäuse 18 des Installationsschaltgerätes 10 ist aus zwei Halbschalen aufgebaut, die an einer Trennfuge 181 zusammengesetzt und miteinander verbunden sind. Die Komponenten und Baugruppen des erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes 10 sind im Inneren des Gehäuses 18 teilweise in einer Richtung senkrecht zu den Breitseiten 191 , 192 übereinander angeordnet, so dass dadurch ein sehr kompakter Aufbau des Schaltgerätes 10 möglich wird. Im Einzelnen wird dieser kompakte innere Aufbau in den folgenden Figuren 4 und 5 erläutert. Das Gehäuse bildet in etwa die Form eines umgedrehten T, dessen Längssteg 182 durch die vorderen Schmalseiten 16 und die vordere Frontseite 14 gebildet ist, und dessen Quersteg 183 durch die hintere Frontseite 15, die hinteren Schmalseiten17 und die Befestigungsseite 12 gebildet ist. Es werde nun die Figur 4 betrachtet. Diese zeigt schematisch eine Aufsicht in ein geöffnetes Installationsschaltgerät gemäß Figur 3, längs der Schnittebene AA1 wobei die die rechte Breitseite 192 bildende Gehäusehalbschale entfernt worden ist.
Die Ausgangsklemme 20 ist hier als Federkraftklemme mit einer Druckfeder 8 ausge- führt. Der in der Figur 3 dargestellte Bedienhebel 300 ist in der Figur 4 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, sondern nur in der Figur 5. Er ist an einer ortsfesten Achse 301 im Gehäuse gelagert. Er dient zum Betätigen der Druckfeder 8, wenn ein Anschlussleiter in die Ausgangsklemme 20 eingeführt oder daraus entfernt werden soll. Die Eingangsklemme 21 ist schematisch als Kreis dargestellt, sie kann auch als Fe- derkraftklemme ausgeführt sein, oder aber als Schraubklemme.
Der Hauptstrompfad verläuft, ausgehend von der Klemme 20, über eine hier als zweite Stromschiene bezeichnete Stromschiene 6, ein am freien Ende der Stromschiene 6 angebrachtes Hauptthermobimetall 7, weiter vom freien Ende des Hauptthermobime- talls 7 über eine Litze 40 zu dem beweglichen Kontaktstück 44 der Hauptkontaktstelle 22, vom festen Kontaktstück 46 der Hauptkontaktstelle 22 über eine Stromschiene 47 zu dem Schlagankersystem 23 und weiter zur Klemme 21. Das bewegliche Kontaktstück 44 ist über eine Litze 43 mit einer Lichtbogenleitschiene 42 verbunden.
Die Litzen 40 und 43 sind Teilstücke einer einzigen Litze, welche an dem Hauptthermobimetall 7 und der Lichtbogenleitschiene 42 befestigt ist. An einem mittleren Punkt ist sie an dem beweglichen Kontakthebel 221 in der Nähe des beweglichen Kontaktstücks befestigt, beispielsweise durch Punktschweißen.
In einer weiteren Ausführungsform kann auch eine Litze von dem Hauptthermobimetall 7 direkt an die Lichtbogenleitschiene 42 geführt werden, ohne dass sie am beweglichen Kontakthebel 221 befestigt wird. Es ist dann eine weitere Litze 143 vorgesehen, welche die Lichtbogenleitschiene 42 mit dem beweglichen Kontakthebel 221 verbindet. Diese Variante ist bezüglich der Litzenführung in der Fig. 5 dargestellt.
Das Hauptthermobimetall 7 verläuft in etwa parallel zu der hinteren Frontseite 15. Es kann mit einer Kalibrierschraube 701 von außerhalb des Gerätes kalibriert werden. Die Lichtbogenleitschiene 42 ist der Lichtbogenlöscheinrichtung der Hauptkontaktstelle zu- geordnet, und diese liegt in einer Ebene, die parallel zu der linken Breitseite 191 und zwischen der linken und der rechten Breitseite 191 , 192 innerhalb des Gerätes liegt. In der Fig. 4 ist die Lichtbogenlöschanordnung daher nicht dargestellt, lediglich ein Teil der Lichtbogenleitschiene 42 ist zu erkennen.
Wenn aufgrund eines Kurzschlussstromes das Schlagankersystem 23 die Hauptkontaktstelle 22 aufschlägt und damit den Hauptstrompfad unterbricht, kommutiert der Stromfluss auf den Nebenstrompfad. Dieser verläuft, ausgehend von der Klemme 20, über einen Zugangsleiter 601 zu dem Strombegrenzungswiderstand 1 , durch den Strombegrenzungswiderstand 1 hindurch über einen Abgangsleiter 611 und eine als erste Stromschiene 2 bezeichnete Stromschiene zu dem Selektiv-Thermobimetall 3. Das Selektiv-Thermobimetall 3 ist in etwa parallel zu der hinteren Frontseite 15 ausge- richtet. Es ist in dem Längssteg 182 untergebracht. Vom freien Ende des Selektiv- Thermobimetalls 3 verläuft der Nebenstrompfad weiter über eine Litze 48 zu dem festen Kontaktstück der Trennkontaktstelle 25, weiter von dem beweglichen Kontaktstück der Trennkontaktstelle 25 über eine Litze 49 zu dem festen Kontaktstück 46 der Hauptkontaktstelle 22. Dort trifft der Nebenstrompfad auf den Hauptstrompfad. Die Litze 49 führt zu einem Steckkontakt 491. Dieser umfasst eine Steckertulpe, die mit der Gehäusehalbschale ortsfest verbunden ist. An dem festen Kontaktstück 46 der Hauptkontaktstelle 22 ist eine Anschlusslitze 492 angebracht, welche an ihrem freien Ende einen Stecker trägt, der zur Verbindung mit der Steckertulpe des Steckkontaktes 491 vorgesehen ist. Bei der Montage des Gerätes ist die Verbindung an dem Steck- kontakt 491 zunächst getrennt. Es wird zuerst die Baugruppe des Schaltwerks 24 und der Trennkontaktstelle 25 mit der Litze 49 und der Stecktulpe eingesetzt. Die erfindungsgemäße Stecktulpe wird im Gehäuse fixiert. Im nächsten Montageschritt kommt die Baugruppe der Hauptkontaktstelle 22 dazu mit der Litze 492, und der Verbindungsleiter 492 zum Hauptkontakt wird mit dem Stecker in die Stecktulpe eingesteckt. Dadurch ist eine einfache Montage und eine sehr gute und ortsgenaue Positionierung der einzelnen Baugruppen innerhalb des Gehäuses gegeben.
Der Strombegrenzungswiderstand 1 ist hier durch eine Heizdrahtwicklung 74 gebildet, die um einen Trägerkörper mit zwei gegenüberliegenden, durch eine Mantelfläche verbundene Stirnflächen gewunden ist. Die Heizdrahtwicklung 74 umfasst den Wicklungs- eingang 601 und den Wicklungsausgang 611 , sowie einen Windungsteil. Der Wicklungseingang 601 und der Wicklungsausgang 611 sind Verlängerungsstücke des Windungsteils, sie bestehen also aus demselben Draht. Das Wärmeableitelement 64 ist in einer Halteöffnung in der Stirnseite des Trägerkörpers aufgenommen und ist gleichzeitig Träger für das Selektiv-Thermobimetall 3.
Das freie Ende des Wärmeableitelementes 64 ist mit dem Abgangsleiter 611 verbunden. Auf diese Art ist eine vorfertigbare Widerstands - Baugruppe gebildet. An der Innenseite der Gehäusehalbschale befinden sich Haltevorsprünge 68, etwa in Form von angeformten Vorsprüngen, die zwischen sich einen Schlitz frei lassen. In diesem Schlitz ist das Wärmeableitelement 64 festgeklemmt, so dass dadurch die Widerstands-Baugruppe in dem Gehäuse auf einfache Art und Weise positioniert und festgehalten ist. Das Wärmeableitelement 64 verbessert erheblich die Wärmeabfuhr aus dem Strombegrenzungswiderstand 1 heraus.
Das freie Ende des Selektiv-Thermobimetalls 3 ist mit einem Schieber 50 gekoppelt, der, wenn das Selektiv-Thermobimetall 3 sich weit genug in seine thermische Auslöserichtung, in der Darstellung der Figur 4 also im Uhrzeigersinn nach unten, verbogen hat, den Auslösehebel 51 des Schaltschlosses 24 betätigt, worauf hin die Verklinkungsstelle in dem Schaltschloss 24 entklinkt wird und das Schaltschloss 24 über den Nebenkontakt-Schalthebel 52 die Trennkontaktstelle 25 öffnet. Über einen hier nicht gezeigten weiteren Hebelmechanismus öffnet das Schaltschloss 24 dabei auch die Hauptkontaktstelle 22. Jetzt ist der Stromfluss durch das Gerät zwischen den beiden Anschlussklemmen 20,21 vollständig unterbrochen. Das Schaltschloss 24 kann über einen Hand- griff 26 auch manuell betätigt werden. Die hier beschriebene generelle Funktionsweise des Schaltgerätes ist bereits in der Patentanmeldung DE 10 2007 020 114 beschrieben, auf die diesbezüglich ausdrücklich verwiesen wird.
Durch eine Verriegelungseinrichtung 511 kann der Auslösehebel 51 von außerhalb des Gerätes her in seiner Entklinkungsposition festgestellt werden, so dass dann ein Ein- schalten von außen durch den Handgriff 26 nicht mehr möglich ist. Die Verriegelungsvorrichtung 511 kann so wie in der DE 102007018522 beschrieben beschaffen sein.
Insgesamt ist also durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Widerstands-Baugruppe ein bevorzugter und damit gerichteter Wärmetransport aus dem Strombegrenzungswiderstand 1 heraus in die erste Stromschiene 2 hinein bis hin zu dem Selektiv- Thermobimetall 3 gegeben. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil damit das Selektiv-Thermobimetall 3 sehr intensiv an die aus dem Strombegrenzungswiderstand 1 abgeführte Wärme angekoppelt ist.
Durch Trennwände 28, 281 , 282 und 283 ist ein, hier als dritter Teilbereich bezeichneter, Teilbereich 27 im Gehäuseinneren abgetrennt. Die beiden Trennwände 282 und 283 sind an die Gehäusehalbschale angeformt. Sie bilden eine Art Trichter, dessen breite Öffnung im Bereich der Trennkontaktstelle 25 liegt. Wenn bei der Öffnung der Trennkontaktstelle dort ein Schaltlichtbogen entsteht, so werden dabei entstehende Gase durch diesen Trichter in den dritten Teilbereich 27 geleitet. Die beiden Trennwände 28 und 281 sind hier Teil eines Zwischenteiles 500, welches der Übersichtlich- keit halber nicht dargestellt ist, und das sich im Wesentlichen parallel zu der Gehäusebreitseite erstreckt und als eine Art Deckel den Teilbereich 27 seitlich und nach oben hin abschließt. Die Schaltgase des Trennkontakt-Lichtbogens werden so in den dritten Teilbereich 27 geführt und können sich nicht unkontrolliert an den Kontaktstellen niederschlagen, wodurch eine Verschlechterung der Kontakteigenschaften vermieden ist. Es sei jetzt die Figur 5 betrachtet. Diese zeigt schematisch eine Aufsicht in ein geöffnetes Installationsschaltgerät gemäß Figur 3, längs der Schnittebene BB, wobei die die rechte Breitseite 192 bildende Gehäusehalbschale entfernt worden ist. In dieser Ansicht ist das Zwischenteil 500 in seiner Lage in der linken Gehäusehälfte zu erkennen. In der rechten Hälfte des Zwischenteils 500 ist eine taschenartige Ausnehmung gebildet, auch als zweiter Gehäuseteilbereich 504 bezeichnet, in dem die Lichtbogenlöscheinrichtung 200 der Hauptkontaktstelle aufgenommen ist. Diese umfasst im Wesentlichen ein Lichtbogenlöschblechpaket, welches hier im Einzelnen nicht weiter beschrieben ist. Es ist aufgebaut wie in der DE 102007020115 beschrieben.
Der Lichtbogen wird von der Hauptkontaktstelle über eine Festkontaktleitschiene 421 und eine als Gegenleitschiene bezeichnete Lichtbogenleitschiene 42 dem Lichtbogenlöschblechpaket zugeführt. Das Hauptthermobimetall 7 und das Selektiv-Thermobimetall 3 liegen etwa parallel zu der Festkontaktleitschiene 421.
Der rechte Teil 502 der Oberseite 501 des Zwischenteils 500, auf dem die Lichtbogenlöscheinrichtung aufliegt, bildet den oberen Abschluss des in der Fig. 4 dargestell- ten dritten Teilraums 27, in den die Lichtbogengase des Trennkontaktes eingeleitet werden. Das Lichtbogenlöschblechpaket ist nach links zu dem linken Teil 503 der Oberseite 501 des Zwischenteils 500 hin offen, so dass die Lichtbogengase aus dem Lichtbogenlöschblechpaket heraus in diesen Teilbereich hin geleitet werden. Der linke Teil 503 der Oberseite 501 trägt senkrecht zu der hinteren Schmalseite 17 und parallel zueinander angeordnete Stege 403. Diese bilden zwischen sich Abluftkanäle, die zu den in der Fig. 3 bereits gezeigten Abluftöffnungen 400 in der hinteren Schmalseite 17 des Gehäuses führen. Durch diese Abluftkanäle wird der Druck, der mit dem Lichtbogen entsteht, abgebaut und die Schaltgase können durch diese Abluftkanäle nach außen entweichen. Wie bereits erwähnt, hat dies den Vorteil, dass die Schaltgase zur Schmalseite des Gehäuses hin abgeleitet werden und damit weg von der Befestigungsseite und den Sammelschiene.
Zwischen der ersten Teilungswand 28, der hinteren Schmalseite 17 und dem linken Teil 503 der Oberseite des Zwischenteils 500 ist ein erster Gehäuseteilbereich 30 gebildet, in dem der Strombegrenzungswiderstand 1 angeordnet ist. Damit ist der Strombegren- zungswiderstand 1 von dem bei einer Schalthandlung an der Hauptkontaktstelle 22 entstehenden Lichtbogen wirksam abgeschirmt.
Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Installationsschaltgerätes. Dieses unterscheidet sich von dem in der Figur 4 dargestellten dadurch, dass der Strombegrenzungswiderstand 1 hier in Form eines quaderförmigen Keramik- blockes aus einer elektrisch leitfähigen Keramik ausgebildet ist. Mit seiner dem Zugangsleiter 60 gegenüberliegenden flachen Breitseite wird er durch eine Kontaktdruckfeder 5 gegen den Abgangsleiter 61 gedrückt. Der Abgangsleiter 61 ist hier als stabile Stromschiene ausgeführt, und steht in elektrisch leitfähigem Kontakt zu der ersten Stromschiene 2.
Im folgenden sollen nochmals wichtige Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht abschließend aufgezählt werden.
Der Hauptstrompfad umfasst das Hauptstrombimetall, die Hauptkontaktstelle sowie das Schlagankersystem.
Der Nebenstrompfad umfasst den Selektivwiderstand, das Selektivbimetall und den Trennkontakt. Der Nebenstrompfad ist parallel zur Reihenschaltung aus Hauptstrombimetall und Hauptkontakt geschaltet. Der Hauptkontakt ist als Einfachunterbrechung mit einem beweglichem Kontakt und einem Festkontakt ausgestaltet. Der bewegliche Kontakt ist auf einer im Gehäuse ortsfesten Achse gelagert.
Direkt an die Zugangsklemme ist im Inneren des Gehäuses über eine flexible Kupferlit- ze eine Phasenanschlussschiene angeschlossen, welche an ihrem Ende eine Anschlussklemme zum Anschluss an eine Sammelschiene trägt.
Der Selektivwiderstand ist zwischen der Abgangsklemme und der Lichtbogenlöschkammer angeordnet, und zwar in einem durch Teilungswände abgegrenzten separaten Gehäusebereich. Das Hauptstrombimetall ist etwa parallel zu der Lichtbogenleitschiene des Festkontaktes des Hauptkontaktes angeordnet.
Die Lichtbogenlöschkammer ist in einem separaten Gehäusebereich angeordnet, an den sich ein nach außen geführter Kanal anschließt, über den der bei Kurzschlußabschaltungen entstehende Druck abgebaut wird. Der Trennkontakt ist als Einfachunterbrechung mit beweglichem Kontakt und Festkontakt ausgeführt und unter dem Selektivbimetall und dem Hauptstrombimetall isoliert angeordnet. Der Trennkontakt steht in Verbindung mit einem weiteren Gehäusebereich unterhalb der Löschkammer, in den die beim Kontaktöffnen entstehenden ionisierten Gase abgeführt werden. DasSchlagankersystem ist zwischen der Zugangsklemme bzw. dem Sammelschienen- anschluss angeordnet, wobei das eine Spulenende mit der Zugangsklemme verbunden ist, und das andere Ende über eine Stromschiene mit dem Festkontakt des Hauptkontaktes verbunden ist.
Das Schaltwerk, der Trennkontakt und das Selektivbimetall sind im oberen Gehäuse- teil, der Strombegrenzungswiderstand, das Hauptstrombimetall, der Hauptkontakt und das Magnetsystem sind im unteren Gehäuseteil angeordnet.
Der Schieber, welcher die Verbindung zwischen dem Haupt- bzw. Selektivbimetall und dem Auslösehebel herstellt, ist im „oberen" Gehäuseteil etwa parallel zur vorderen Schmalseite angeordnet. Das Hauptstrombimetall ist an der Abgangsklemme befestigt und kann über eine am Gehäuse befestigte Justiereinrichtung beziehungsweise Kalibriereinrichtung justiert werden.
Das freie Ende des Hauptstrombimetalls ist mit dem beweglichen Kontakt des Haupt- kontaktes und der Gegenleitschiene der Lichtbogenlöschkammer über eine Kupfer- Litze verbunden.
Das Selektivbimetall ist mit dem einen Ende an einer Stromschiene befestigt, die am Strombegrenzungswiderstand kontaktiert ist, das andere (bewegliche) Ende wird über eine flexible Kupferlitze mit dem Festkontakt des Trenn kontaktes verbunden. Direkt an die Zugangsklemme ist über eine flexible Kupferlitze eine zur Sammelschie- nenklemme führende Stromschiene angeschlossen.
Zur sicheren Potentialtrennung zwischen der Zugangsklemme bzw. dem Sammelschie- nenanschluss und dem beweglichen Kontakt des Hauptkontaktes ist der Magnetkreis im Inneren komplett mit einer Isolierung ausgekleidet. Das Schlagankersystem ist zwischen der Eingangsklemme und der Phasenanschluss- schiene angeordnet, und ein erstes Spulenende der Magnetspule des Schlagankersystems ist mit der Eingangsklemme und das andere Ende der Magnetspule mit dem festen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle verbunden.
Die freien Enden des Hauptthermobimetalls und des Selektivbimetalls sind durch einen auf den Auslösehebel des Schaltwerks einwirkenden Schieber verbunden, der in der Nähe von und längsverschieblich in Richtung parallel zu einer vorderen Schmalseite in dem von den vorderen Schmalseiten und der vorderen Frontseite begrenzten Gehäuseteil angeordnet ist.
Das Hauptthermobimetall ist mit der Ausgangsklemme verbunden und kann über eine mit dem Gehäuse verbundenen Justiereinrichtung justiert werden.
An der Befestigungsseite des Gehäuses sind Öffnungen zum Durchgriff der Klemmkontakte der im Gehäuseinneren angebrachten Einspeise-Anschlussleiter vorgesehen, welche in ihrer Anzahl und Lage der Anzahl und Lage der Sammelschienen entsprechen, so dass in eingebautem Zustand des Installationsschaltgerätes die Öffnungen mit den Sammelschienen korrespondieren. Öffnungen, die nicht von einem Klemmkontakt durchgriffen sind, sind mittels lösbarer Abdeckteile verdeckt.
Durch die Phasenanschlussschiene in Verbindung mit der Zugangsklemme sind mehrere verschiedene Verwendungs- und Einbaumöglichkeiten des Gerätes gegeben, ohne dass Veränderungen am Gerät vorgenommen werden müssen. Diese umfassen
- Einspeisung des Stromes über einen Anschlussleiter an der Zugangsklemme,
- Einspeisung des Stromes über eine Sammelschiene,
- Einspeisung des Stromes über die Zugangsklemme und weiterleiten an eine Sammelschiene zur Spannungsversorgung weiterer Geräte.
Bezuαszeichenliste
1 Strombegrenzungs-Widerstand 44 bewegliches Kontaktstück
2 erste Stromschiene 46 festes Kontaktstück
35 47 Stromschiene
5 3 Selektiv-Thermobimetall
5 Kontaktdruckfeder 48 Litze
6 zweite Stromschiene 49 Litze
7 Haupt-Thermobimetall 50 Schieber
8 Druckfeder der Anschlussklem51 Auslösehebel
40 52
10 me, Federklemme Nebenkontakt-Schalthebel
10 Selektivschutzschalter, Installati60 Zugangsleiter onsschaltgerät 61 Abgangsleiter
12 Befestigungsseite 62 Halteöffnung
14 vordere Frontseite 63 zweite Halteöffnung
15 hintere Frontseite 45
15 64 Wärmeableitelement
16 vordere Schmalseite 65 Schenkel
17 hintere Schmalseite 66 zweiter Schenkel
18 Gehäuse 67 innere Hüllfläche
20 Ausgangsklemme 68 Haltevorrichtung
21 Eingangsklemme, Zugangs50
20 70 Trägerkörper klemme 71 Mantelfläche
22 Hauptkontaktstelle 72 Stirnfläche
23 Schlagankersystem 73 Stirnfläche
24 Schaltschloss 74 Heizdrahtwicklung
25 Trennkontaktstelle 55
25 75 Windungsteil
26 Handgriff 76 Kühlfläche
27 dritter Teilbereich 77 Stecktulpe
28 erste Teilungswand 78 Verbindungspunkt
30 erster Gehäuseteilbereich 80 Wirklinie
30 40 Litze 60 81 Wirklinie
42 Lichtbogenleitschiene 82 Wirklinie
43 Litze 83 Wirklinie 84 Wirklinie 25 200 Lichtbogenlöscheinrichtung
86 Wirklinie 201 Öffnung der Ausgangsklemme
90 Phasenschiene 221 beweglicher Kontakthebel
90b Phasenschiene 222 feste Kontaktstelle
5 90c Phasenschiene 223 ortsfeste Achse
91 Klemmkontakt 30 281 Trennwand
92 Stromschiene, Phasenanschluss- 282 Trennwand schiene 283 Trennwand
93 Flexible Litze 300 Bedienungshebel
10 121 Phasenanschlussöffnung 301 ortsfeste Achse
121b Phasenanschlussöffnung 35 400 Abluftöffnung
121c Phasenanschlussöffnung 401 Steg
122 Abdeckung 431 Festkontaktleitschiene
122b Abdeckung 491 Steckkontakt
15 125 Vorsprung 492 Anschlusslitze
126 Vorsprung 40 500 Zwischenteil
127 Vorsprung 501 Oberseite des Zwischenteils
128 Vorsprung 502 rechter Teil der Oberseite
143 Litze 503 linker Teil der Oberseite
20 181 Trennfuge 504 zweiter Gehäuseteilbereich
182 Längssteg 45 511 Verriegelungseinrichtung
183 Quersteg 601 Wicklungseingang
191 linke Breitseite 611 Wicklungsausgang
192 rechte Breitseite 701 Kalibrierschraube

Claims

Patentansprüche
1. Installationsschaltgerät, insbesondere Selektivschutzschalter, mit einem eine Befestigungsseite, eine vordere und eine hintere Frontseite und die Befestigungs- und die Frontseite verbindende Breit- und vordere und hintere Schmalseiten umfassenden
Gehäuse, mit einem zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme verlaufenden Hauptstrompfad, der eine mit einer Lichtbogenlöschkammer versehene Hauptkontaktstelle, ein Schlagankersystem, das die Hauptkontaktstelle in Offenstellung bringt, und ein Haupt-Thermobimetall enthält, das auf ein Schaltschloss mit Verklinkungsstelle einwirkt, so dass die Kontaktstelle dauerhaft geöffnet bleibt, mit einem Nebenstrompfad, in dem ein Strombegrenzungswiderstand und ein ebenfalls auf das Schaltschloss wirkendes Selektiv-Thermobimetall sowie eine vom Schaltschloss offenbare Trennkontaktstelle angeordnet sind, und mit einem Handgriff, mit dem über das Schaltschloss die Hauptkontaktstelle geöffnet und geschlos- sen werden kann, dadurch gekennzeichnet, a. dass der Nebenstrompfad parallel zu der Reihenschaltung des ersten Bimetalls mit der Hauptkontaktstelle geschaltet ist, b. dass die Hauptkontaktstelle als Einfachkontaktstelle mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ausgebildet ist, und c. dass im Gehäuseinneren nahe der Befestigungsseite und etwa parallel zu dieser verlaufend eine mit der Eingangsklemme verbindbare Phasenanschluss- schiene anordenbar ist, an deren freiem Ende ein an der Befestigungsseite aus dem Gehäuse hervortretender Klemmkontakt zum Anklemmen an Stromschienen in einem Installationsverteiler angebracht ist.
2. Installationsschaltgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pha- senanschlussschiene mit der Eingangsklemme über ein flexibles Leiterstück verbunden ist.
3. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Kontaktstück der Hauptkontaktstelle auf einem in einer ortsfesten Achse schwenkbar gelagerten Hauptkontakthebel angebracht ist.
4. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haupt - Thermobimetall etwa parallel zu der mit dem festen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle verbundenen Lichtbogenleitschiene angeordnet ist.
5. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass der Strombegrenzungswiderstand in einem erste Teilungswände umfassenden ersten Gehäuseteilbereich zwischen der Ausgangsklemme und der Lichtbogenlöschkammer angeordnet ist.
6. Installationsschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strombegrenzungswiderstand als keramischer Widerstandsblock ausgeführt und mittels einer ihn federnd kontaktierenden Stromschiene mit dem Haupt-Thermobimetall und über einen elektrischen Leiter mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit dem zweiten Bimetall verbunden ist.
7. Installationsschaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strombegrenzungswiderstand eine elektrische Drahtwicklung (74) mit einem Wick- lungseingang (601) und einem Wicklungsausgang (611) umfasst, bei der ein Draht schraubenartig um einen Trägerkörper (70) gewickelt ist, welcher zwei gegenüberliegende, durch eine Mantelfläche (71) verbundene Stirnflächen (72,73) aufweist, und wobei in einer Stirnfläche (72) des Trägerkörpers (70) wenigstens eine Halteöffnung (62) eingebracht ist, in die ein Schenkel (65) eines Wärmeableitelementes (64) zum Zwecke der Wärmeabfuhr aus der Drahtwicklung (74) heraus eingreifen kann.
8. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkontaktstelle als Einfachkontaktstelle mit einem festen und einem beweglichen Kontaktstück ausgeführt und in einer Ebene angebracht ist, die in Richtung senkrecht zu den Gehäusebreitseiten hinter der durch das Hauptbimetall und das Selektivbimetall aufgespannten Ebene liegt.
9. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschkammer in einem zweite Teilungswände umfassenden zweiten Gehäuseteilbereich zwischen einer ersten Gehäusebreitseite und einer im Gehäuseinneren verlaufenden gedachten Parallelebene zu der ersten Gehäusebreitseite angeordnet ist, an den sich ein nach außen geführter Kanal anschließt, über den ein bei einer Schalthandlung entstehender Überdruck abgebaut werden kann und bei der Schalthandlung entstehende Schaltgase nach außen entweichen können.
10. Installationsschaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseteilbereich zum Gehäuseinneren hin durch eine etwa parallel zu den Gehäusebreitseiten verlaufende Trennwand begrenzt ist, so dass zwischen dieser Trennwand und der dieser gegenüberliegenden zweiten Gehäusebreitseite ein dritter Gehäuseteilbereich entsteht.
11. Installationsschaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkontaktstelle in Verbindung mit dem dritten Gehäuseteilbereich steht, so dass die beim Öffnen der Trennkontaktstelle entstehenden ionisierten Gase in den dritten Gehäuseteilbereich hin abgeführt werden können.
12. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Schlagankersystem zwischen der Eingangsklemme und der Phasenanschlussschiene angeord- net ist, und wobei ein erstes Spulenende der Magnetspule des Schlagankersystems mit der Eingangsklemme und das andere Ende der Magnetspule mit dem festen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle verbunden ist.
13. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Gehäuse in etwa die Form eines umgedrehten T aufweist und der Längsbalken des T von den vorderen Schmalseiten und der vorderen Frontseite begrenzt wird, und wobei das
Schaltwerk, der Trennkontakt und das Selektivbimetall in dem durch die vorderen Schmalseiten und die vordere Frontseite begrenzten Gehäuseteil angeordnet sind, wo gegen das Hauptthermobimetall, die Hauptkontaktstelle, in das Magnetsystem, die Lichtbogenlöscheinrichtung und der Strombegrenzungswiderstand in dem durch die hinteren Schmalseiten, die hintere Frontseite und die Befestigungsseite begrenzten Gehäuseteil angeordnet sind.
14. Installationsschaltgeräte nach Anspruch 13, wobei die freien Enden des Hauptther- mobimetalls und des Selektivbimetalls durch einen auf den Auslösehebels des Schaltwerks einwirkenden Schieber verbunden sind, der in der Nähe von und längs- verschieblich in Richtung parallel zu einer vorderen Schmalseite in dem von den vorderen Schmalseiten und der vorderen Frontseite begrenzten Gehäuseteil angeordnet ist.
15. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Hauptther- mobimetall mit der Ausgangsklemme verbunden ist und über eine mit dem Gehäuse verbundenen Justiereinrichtung justiert werden kann.
16. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Haupt-Thermobimetall und dem beweglichen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle über zwei Teil-Leiter hergestellt ist, wobei ein erster Teil-Leiter das Haupt-Bimetall mit der dem festen Kontaktstück der Hauptkontaktstelle gegenüberliegenden Lichtbogengegenleitschiene, und ein zweiter Teil-Leiter die Lichtbogengegenleitschiene mit dem beweglichen Kontaktstück verbindet.
17. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Selektiv- Thermobimetall mit seinem festen Ende an einer den Strombegrenzungswiderstand kontaktierenden Stromschiene befestigt ist, und mit seinem freien Ende über ein bewegliches Leiter Stück mit dem festen Kontaktstück des Trennkontaktes verbunden ist.
18. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Kontaktstück der Hauptkontaktstelle mit dem beweglichen Kon- taktstück der Trennkontaktstelle über eine lösbare Steckverbindung elektrisch verbunden ist.
19. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Befestigungsseite des Gehäuses Öffnungen zum Durchgriff der Klemmkontakte der im Gehäuseinneren angebrachten Einspeise-Anschlussleiter vorgesehen sind, welche in ihrer Anzahl und Lage der Anzahl und Lage der Sammelschienen entsprechen, so dass in eingebautem Zustand des Installationsschaltgerätes die Öffnungen mit den Sammelschienen korrespondieren.
20. Installationsschaltgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen, die nicht von einem Klemmkontakt durchgriffen sind, mittels eines lösbaren Abdeckteils verdeckt sind.
21. Installationsschaltgerät nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlöschkammer parallel zueinander und zu der Gehäusebreitseite ausgerichtete Lichtbogenlöschbleche umfasst, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, wobei der Abstand der die jeweilige Gruppe begrenzenden Lösch- bleche von der jeweils benachbarten Gruppe oder der jeweils benachbarten Teilungswand größer ist als der Abstand der Löschbleche innerhalb einer Gruppe.
22. Installationsschaltgerät nach Anspruch 21 , wobei die Summe der Abstände zwischen benachbarten Gruppen von Löschblechpaketen und der Abstände zwischen den den Teilungswänden benachbarten Löschblechpaketen und den Teilungswän- den selbst mindestens der vorgeschriebenen Mindestluftstrecke entspricht.
23. Installationsschaltgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gruppen von Löschblechen mit jeweils derselben Anzahl von Löschblechen pro Gruppe vorgesehen sind.
24. Installationsschaltgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass drei Gruppen von Löschblechen mit jeweils derselben Anzahl von Löschblechen pro
Gruppe vorgesehen sind.
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