EP0008026A1 - Elektrischer Vollschutzschalter - Google Patents

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EP0008026A1
EP0008026A1 EP79102570A EP79102570A EP0008026A1 EP 0008026 A1 EP0008026 A1 EP 0008026A1 EP 79102570 A EP79102570 A EP 79102570A EP 79102570 A EP79102570 A EP 79102570A EP 0008026 A1 EP0008026 A1 EP 0008026A1
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
switch
housing
switch according
fully protective
Prior art date
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EP79102570A
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English (en)
French (fr)
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EP0008026B1 (de
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Hans Arnhold
Peter Flohr
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Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Original Assignee
Heinrich Kopp GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Heinrich Kopp GmbH and Co KG filed Critical Heinrich Kopp GmbH and Co KG
Publication of EP0008026A1 publication Critical patent/EP0008026A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0008026B1 publication Critical patent/EP0008026B1/de
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    • H01H83/20—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being unbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/226—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being unbalance of two or more currents or voltages with differential transformer
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    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever
    • H01H71/526—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever the lever forming a toggle linkage with a second lever, the free end of which is directly and releasably engageable with a contact structure

Definitions

  • the invention relates to an electrical circuit breaker with overcurrent, short-circuit and fault current tripping, which is composed of a structural-functional combination of one or more 1-pole circuit breaker (MCB) with a residual current circuit breaker (FI switch), the Switch elements to be combined are each designed in a narrow design and with the same housing contour.
  • MB 1-pole circuit breaker
  • FI switch residual current circuit breaker
  • full circuit breakers serve at the same time to protect the line network to be monitored against short-circuit and overload as well as to prevent electrical accidents due to line defects and the like. and are in their basic concept e.g. already known from DE-PS 1 169 015.
  • the circuit breaker described here requires complex internal wiring with high power loss from the circuit breaker part through the summation current transformer of the residual current circuit breaker part and back again from there, and consequently cannot be formed as a multi-pole disconnection.
  • the contact device of the FI switch part must be actuated mechanically by the switch lock of the circuit breaker part.
  • the invention has for its object to develop a fully electric circuit breaker of the type described above, with which a perfect protection of people and things against the hazards that occur in the event of a fault can be achieved in a simple manner and with as little effort as possible.
  • the solution to this problem is to design an electrical full circuit breaker according to the preamble of claim 1 in such a way that the FI switch part coupled mechanically with the circuit breaker part (s) via a separate contact interruption point has and is provided in its external terminal connection area with a freely accessible designed as a push-through current transformer.
  • a 2-pole disconnecting circuit breaker with overcurrent, short-circuit and fault current tripping is achieved by the structural and functional combination of a normal 1-pole circuit breaker with the FI switch part according to the invention can be produced, which requires exactly the same space in a distribution system as a 2-pole circuit breaker, but also guarantees additional protection against the occurrence of excessive contact voltages. Accordingly, when two or three circuit breaker parts are put together in connection with the FI switch part according to the invention, a 3 or 4-pole full circuit breaker is obtained in corresponding built-in division units. - Furthermore, by assembling a circuit breaker part without thermal and electromagnetic overload protection with the same combination, a "real" residual current circuit breaker is created. - In addition, the full circuit breaker according to the invention can also be equipped with a time-delayed undervoltage release, so that a total of four different protective functions can be performed by one and the same device.
  • the full circuit breaker according to the invention compared to the devices mentioned at the outset is that the summation current transformer required for residual current detection is designed as a push-through converter within the RCD switch part and as a result can be connected from the outside in the course of normal installation. This not only eliminates the previous internal wiring of the circuit breaker and thus the heating of the device resulting from the considerable power loss, but also the response in normal installation sensitivity of the residual current release can be doubled or multiplied by looping through the connecting cables two or more times, depending on the circumstances.
  • the full circuit breaker can also be operated without any residual current monitoring. This simple adjustment option not only increases the safety level of the normal circuit breaker, but it also fundamentally reduces the previous range of types for residual current circuit breakers with nominal residual currents of 15, 30, 100 mA etc.
  • the size of the full circuit breaker according to the invention which corresponds to the width of a 2-pole or multi-pole circuit breaker, offers the advantageous possibility of also protecting the circuits monitored in an existing distribution system against fault currents without taking up additional space and at the same time eliminating the previous fault current circuit breakers existing and / or further circuits independently of one another, ie to be able to monitor more differentiated.
  • the sum of the leakage currents and earth leakage currents to be monitored on the equipment in the full circuit breaker according to the invention is lower than in the conventional installation, where several circuits are routed via a common residual current circuit breaker, which must inevitably lead to false tripping. Accordingly, the full circuit breaker according to the invention offers, in addition to its large protection area, a high level of operational reliability.
  • the switching and triggering mechanism, as well as the electromagnetic triggering element and the switching contact device coupled to it, in the case of the circuit breaker part and the FI switch, are designed and arranged almost identically or in the same way, which greatly simplifies the manufacture of the two switch parts. It is within the FI switch housing in place of the arc chamber and of the quenching plate package on the side of the circuit breaker part here the holding magnetic relay or the amplifier electronics fed from the AC network for the residual current release. In the case of multi-pole devices, the power supply of this amplifier electronics takes place in a manner known per se by the formation of a three-phase star connection and via rectifier sections connected downstream. - In addition, an arrangement for time-delayed undervoltage release can also be installed in this area if required.
  • the mechanical connection of the circuit breaker parts to one another and in turn to the FI switch takes place with the aid of a T-shaped pivoting lever, which is movably mounted in the area of the housing wall of the one switch part on the rigid axis of the switching mechanism and with it Cross-bar reaches through the walls of the adjoining switch parts on both sides.
  • This crossbar can be acted upon from each switch part for the purpose of triggering and the effect on the adjacent one by means of a shoulder pin of the tensioning and unlatching levers.
  • the (all) actuating handles of the LS and FI switch parts which are coupled to one another in this way are gripped in a U-shaped manner by a metallic coupling rail at their outer end for the purpose of joint activation and are rigidly connected to one another.
  • a metallic coupling rail at their outer end for the purpose of joint activation and are rigidly connected to one another.
  • the shorter leg of the return spring carries the current from the potential-carrying magnetic yoke of the electromagnetic release element via the auxiliary winding of the push-through converter to the test resistor, with the longer leg of the return spring forming the movable auxiliary contact within the test circuit at the same time.
  • the test facility integrates organically into the existing structure of the RCD switch part without any special effort and does not burden it in any way by additional wiring measures and structural details.
  • the essentially contour-matched housings of the circuit breaker parts and the FI switch on the adjoining sides at the diagonally located screw connection points across the bearing journal for the actuating handle and in the area of the side connection terminal have correspondingly Interlocking interlocking lugs or recesses, the outer wall of the circuit breaker part simultaneously taking over the cover for the partially open FI switch. Accordingly, the number of switch parts required in each case can be precisely aligned with one another using two screw sleeves to form a ready-to-install full circuit breaker.
  • the 2-pole full circuit breaker is composed of a 1-pole disconnecting circuit breaker part 1 and an RCD switch part 2 with its own contact interruption point.
  • the circuit breaker part 1 shown in FIG. 2 in longitudinal section is built from a mechanical spring mechanism 5 for actuating a switching device which can be switched on manually and can be triggered manually, electromagnetically or electrothermally in the form of an end face in front of the quenching plate stack 9 in the arc chamber arranged contact device 10/11.
  • FIG RCCB switch part 2 largely from the same functional elements in the same arrangement: here too, in the upper part of the flat insulating material housing 3 there is the spring mechanism 5 which can be switched on by means of the actuating handle 4 and the electromagnetic release element 6 which interacts with it.
  • the lower area of the housing 3 takes on the LS switch part 1 of the bimetallic strip 8 of the electrothermal release element connected to a connecting terminal 7 and essentially the arc extinguishing device 9, between which the switching path consisting of the horn-shaped fixed contact piece 10 and the movable pivoting contact piece 11 is arranged.
  • the sum current transformer designed as a push-through transformer 12 is accommodated in this area of the FI switch part 2 within a housing bulge projecting laterally outwards.
  • the holding magnetic relay 13 or the amplifier electronics for the fault current triggering is arranged here instead of the baffle plate package 9.
  • a T-shaped pivot lever 14 is provided.
  • This coupling member is pivotally mounted in the area of the housing cover 3 on the axis of the spring mechanism 5 of the one switch part 1 and is acted upon on its transverse web which extends through the cover 3 by a shoulder pin 15 of the relevant spring mechanism 5 in order to apply this triggering torque through a wall recess to the appropriately trained one Pass on spring mechanism 5 of the other switch part 2.
  • the actuating handles 4 of the two switch parts 1 and 2 are also rigidly connected to one another by a rail part 16 coupled, which grips over the outer ends of the handles 4 in a U-shape and clamps them, as can be seen from FIGS. 1, 6 and 7.
  • test button 17 which is guided vertically displaceably within a lateral recess of the insulating material housing 3, is held by the leg spring 18 wound around a shoulder pin and is pressed into the rest position.
  • the longer spring leg extends through the shaft of the test button 17 in an X-shaped notch and is supported with its free end behind a wall shoulder of the housing 3.
  • this return spring 18 serves as a movable auxiliary contact within the test circuit in that its shorter leg contacts the potential-carrying magnetic yoke of the electromagnetic release element 6 and its longer leg, when the test button 17 is actuated, makes contact in the direction of the auxiliary winding which is at the opposite potential via the test resistor of the total current transformer 12.
  • the two switch housings 3 below the connection terminal 7 and located diagonally, penetrating the pivot for the operating handle 4 have two through bores 19, which are on the side of the cover 3 of the circuit breaker part 1 in the form of a short attachment nipple to the outside continue.
  • These two connecting nipples engage positively in the correspondingly enlarged bores 19 of the RCD switch housing 2 during assembly and thus make it possible to firmly connect the two switch parts 1 and 2 using two screw sleeves to form a 2-pole full circuit breaker.
  • FIG. 7 of the drawing shows how a full-circuit breaker according to the invention in a 4-pole design can be assembled and wired from three circuit breaker parts 1 and one RCD switch part 2.

Abstract

Zur Bildung eines elektrischen Vollschutzschalters mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslösung werden ein oder mehrere einpolige Leitungsschutzschalterteile (1) schaltmechanisch mit einem Fehlerstromschutzschalter (2) in Schmalbauweise gekoppelt, wobei der letztere in sich über eine eigene Kontaktunterbrechungsstelle verfügt und in seinem Klemmanschlußbereich mit einem als Durchsteckwandler (12) ausgebildeten Summenstromwandler versehen ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schutzschalter mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslösung, der sich aus einer baulich-funktionellen Vereinigung eines oder mehrerer 1-polig abschaltender Leitungsschutzschalter (LS-Schalter) mit einem Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) zusammensetzt, wobei die zu kombinierenden Schalterelemente jeweils in Schmalbauweise und mit gleicher Gehäusekontur ausgeführt sind.
  • Derartige "Vollschutzschalter" dienen zur gleichen Zeit dem Schutz des zu überwachenden Leitungsnetzes gegen Kurzschluß und Überlastung wie zur Verhütung von Elektrounfällen durch Leitungsdefekte udgl. und sind in ihrer Grundkonzeption zB. bereits aus der DE-PS 1 169 015 bekannt. Der hierin beschriebene Schutzschalter macht jedoch eine aufwendige und mit hoher Verlustleistung behaftete Innenverdrahtung vom LS-Schalterteil durch den Summenstromwandler des FI-Schalterteils und von dort wieder zurück erforderlich und läßt sich demzufolge nicht mehrpolig abschaltend ausbilden. Hinzu kommt, daß die Kontakteinrichtung des FI-Schalterteils mechanisch durch das Schaltschloß des LS-Schalterteils betätigt werden muß. Diese "Rückkopplung" von Seiten des FI-Schaltmagneten über das LS-Schaltschloß zurück auf die FI-Kontakteinrichtung wird durch den Raummangel innerhalb des konturengleichen FI-Schaltergehäuses in Schmalbauweise bedingt, da in demselben allein schon der Summenstromwandler, der Schaltmagnet und die Prüfeinrichtung keinen Platz mehr für den Einbau eines eigenen Auslöseorgans belassen.
  • Aufgrund dessen ist man in der Praxis dazu übergegangen, den in gleicher Gehäusebreite und -kontur mit einem 1-polig abschaltenden LS-Schalterteil gekoppelten FI-Schalterteil ohne eigene Kontaktunterbrechungsstelle auszuführen, - oder aber den mit mehrpolig abschaltenden LS-Schalterteilen gekoppelten und mit einer eigenen Schalt- und Auslösevorrichtung ausgestatteten FI-Schalterteil gleich innerhalb (und außerhalb) des gemeinsamen Gehäuses montagefertig zu verdrahten (DE-AS 1 563 827 und DE-OS 27 56 237). Diese Schutzschalter haben .jedoch den Nachteil, daß die erstgenannte Ausführung im Fehlerfall den Verbraucherstromkreis unzulässigerweise nur 1-polig unterbricht und das Gerät bei einer Polverwechslung oder bei spannungsführendem Mittelleiter praktisch unwirksam macht. Die zweite Ausführung weist dieses Gefahrenmoment zwar nicht auf; dafür aber ist der FI-Schalterteil räumlich doppelt so breit ausgelegt wie der vorgenannte und auch die Verlustleistung des gesamten Schutzschalters durch die aufwendige Innenverdrahtung erheblich höher.
  • In Anbetracht dieser gravierenden Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Vollschutzschalter der eingangs bezeichneten Art zu entwickeln, mit dem sich auf einfache Weise und mit möglichst geringem Aufwand ein perfekter Schutz von Person und Sache gegen die im Fehlerfall überhaupt auftretenden Gefährdungen erreichen läßt.
  • Gemäß der Erfindung besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, einen elektrischen Vollschutzschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 derart auszubilden, daß der mit dem bzw. den LS-Schalterteilen schaltmechanisch gekoppelte FI-Schalterteil über eine eigene Kontaktunterbrechungsstelle verfügt und in seinem außengelegenen Klemmanschlußbereich mit einem frei zugänglich als Durchsteckwandler ausgebildeten Summenstromwandler versehen ist.
  • Aufgrund einer derartigen Ausbildung wird in technisch fortschrittlicher Weise erreicht, daß sich durch die bauliche und funktionelle Vereinigung eines ganz normalen LS-Schalters in 1-poliger Ausführung mit dem erfindungsgemäßen FI-Schalterteil ein 2-polig abschaltender Schutzschalter mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslösung herstellen läßt, der in einer Verteileranlage genau den gleichen Platz benötigt wie ein 2-polig abschaltender LS-Schalter, jedoch darüber hinaus noch einen zusätzlichen Schutz gegen das Auftreten zu hoher Berührungsspannungen gewährleistet. Dementsprechend ergibt sich bei Zusammensetzen von zwei oder drei LS-Schalterteilen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen FI-Schalterteil ein 3- oder 4-poliger Vollschutzschalter in entsprechenden Einbau-Teilungseinheiten. - Des weiteren entsteht durch den Zusammenbau eines LS-Schalterteils ohne thermischen und elektromagnetischen Überlastungsschutz bei der gleichen Kombination ein "echter" Fehlerstromschutzschalter. - Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Vollschutzschalter noch dazu mit einer zeitverzögerten Unterspannungsauslösung ausgerüstet werden, womit von ein und demselben Gerät insgesamt vier verschiedene Schutzfunktionen ausgeübt werden.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vollschutzschalters gegenüber den eingangs bezeichneten Geräten besteht darin, daß der zur Fehlerstromerfassung benötigte Summenstromwandler innerhalb des FI-Schalterteils als Durchsteckwandler ausgeführt ist und infolge dessen im Verlauf der normalen Installation von außen her beschaltet werden kann. Dadurch entfällt nicht nur die bisherige Innenverdrahtung des Schutzschalters und damit die aus der beträchtlichen Verlustleistung resultierende Erwärmung des Geräts, sondern es kann auch bei der normalen Installation die Ansprechempfindlichkeit des Fehlerstromauslösers nach den jeweiligen Gegebenheiten durch zwei- oder mehrmaliges Durchschleifen der Anschlußleitungen verdoppelt oder vervielfacht werden. Genauso ist ein Betrieb des Vollschutzschalters - ohne jegliche Fehlerstromüberwachung durchführbar. Diese einfache Anpassungsmöglichkeit erhöht nicht nur den Sicherheitspegel des normalen Schutzschalters, sondern sie reduziert in der gleichen Weise grundlegend die bisherige Typenvielfalt bei Fehlerstromschutzschaltern mit Nennfehlerströmen von 15, 30, 100 mA usw.
  • Darüber hinaus ergibt sich durch die der Breite eines 2-oder mehrpoligen LS-Schalters entsprechende Baugröße des erfindungsgemäßen Vollschutzschalters die vorteilhafte Möglichkeit, die in einer vorhandenen Verteileranlage überwachten Stromkreise ohne zusätzlichen Platzbedarf auch noch gegen Fehlerströme abzusichern und zur gleichen Zeit durch Fortfall der bisherigen Fehlerstromschutzschalter die vorhandenen und/oder weitere Stromkreise unabhängig voneinander, d.h. differenzierter überwachen zu können. Hinzu kommt, daß die Summe der zu überwachenden Ableitströme und Erdschlußströme an den Betriebsmitteln bei dem erfindungsgemäßen Vollschutzschalter geringer ist als bei der herkömmlichen Installation, wo mehrere Stromkreise über einen gemeinsamen Fehlerstromschutzschalter geleitet werden, was zwangsläufig zu Fehlauslösungen führen muß. Demgemäß bietet der erfindungsgemäße Vollschutzschalter außer seinem großen Schutzbereich in gleicher Weise eine hohe Betriebssicherheit.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vollschutzschalters sind die Schalt- und Auslösemechanik sowie das elektromagnetische Auslöseorgan und die hiermit gekoppelte Schaltkontakteinrichtung bei dem LS-Schalterteil und dem FI-Schalter nahezu identisch bzw. montagegleich ausgebildet und angeordnet, was die Herstellung der beiden Schalterteile außerordentlich vereinfacht. Dabei ist innerhalb des FI-Schaltergehäuses an Stelle der Lichtbogenkammer und des Löschblechpakets auf Seiten des LS-Schalterteils hier das Haltemagnetrelais oder die aus dem Wechselstromnetz gespeiste Verstärkerelektronik für die Fehlerstromauslösung untergebracht. Bei mehrpoligen Geräten erfolgt die Netzspeisung dieser Verstärkerelektronik in an sich bekannter Weise durch die Bildung einer Drehstrom-Sternschaltung und über nachgeschaltete Gleichrichterstrecken. - Außerdem läßt sich in diesem Bereich bei Bedarf auch noch eine Anordnung zur zeitverzögerten Unterspannungsauslösung einbauen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die mechanische Kopplung der LS-Schalterteile untereinander sowie ihrerseits mit dem FI-Schalter mit Hilfe eines T-förmigen Schwenkhebels, der jeweils im Bereich der Gehäusewandung des einen Schalterteils auf der starren Achse der Schaltmechanik bewegbar gelagert ist und mit seinem Quersteg nach beiden Seiten hin die Wandungen der aneinandergrenzenden Schalterteile durchgreift. Dabei ist dieser Quersteg zum Zweck der Auslösung von jedem Schalterteil her und in der Wirkung auf den benachbarten durch einen Ansatzzapfen der Spann- und Entklinkungshebel beaufschlagbar. Zudem werden die (sämtlichen) Betätigungshandhaben der solchermaßen miteinander gekoppelten LS- und FI-Schalterteile zwecks gemeinsamer Einschaltung an ihrem äußeren Ende U-förmig von einer metallischen Kopplungsschiene selbsthalternd übergriffen und starr miteinander verbunden. - Auf diese Weise ist es möglich, die jeweils fertig montierten und geschlossenen LS-Schalterteile sowie den FI-Schalter ohne irgendeinen Eingriff in deren Schalt- und Auslösemechanik und das Erfordernis einer innengelegenen Zwischenverdrahtung durch bloßes Einlegen bzw. Überschieben für sich loser Verbindungsglieder im Zuge des Zusammensetzens der Schalterteile unter Beibehaltung der Einbauteilung funktions- und montagegerecht miteinander zu koppeln.
  • Die erforderliche Prüfeinrichtung-des FI-Schalterteils betreffend, wird die innerhalb einer Gehäuseausnehmung verschiebbar geführte Betätigungstaste durch eine Rückholfeder in der Ruhelage gehalten, die als Schenkelfeder um einen Ansatzzapfen gewunden ist und mit ihrem längeren Schenkel die innerhalb einer X-förmigen Einkerbung durchgriffene Be- 'tätigungstaste gleichzeitig durch Hintergreifen einer seitlichen Gehäuseschulter verstellbar im Gehäuse haltert. Demgegenüber übernimmt der kürzere Schenkel der Rückholfeder die Stromführung von dem potentialführenden Magnetjoch des elektromagnetischen Auslöseorgans über die Hilfswicklung des Durchsteckwandlers zum Prüfwiderstand hin, wobei der längere Schenkel der Rückholfeder zur gleichen Zeit den beweglichen Hilfskontakt innerhalb des Prüfstromkreises bildet. In dieser Form fügt sich die Prüfeinrichtung ohne besonderen Aufwand organisch in den vorhandenen Aufbau des FI-Schalterteils ein und belastet denselben in keiner Weise durch zusätzliche Verdrahtungsmaßnahmen und konstruktive Details.
  • Für die Endmontage der verschiedenen Baueinheiten zu einem fertigen Gerät verfügen die im wesentlichen konturengleichen Gehäuse der LS-Schalterteile und des FI-Schalters auf den aneinandergrenzenden Seiten an den diagonal zueinander gelegenen Verschraubungsstellen quer durch den Lagerzapfen für die Betätigungshandhabe sowie im Bereich der seitlichen Anschlußklemme korrespondierend über formschlüssig ineinandergreifende Ansätze bzw. Ausnehmungen, wobei die Außenwandung des LS-Schalterteils gleichzeitig die Abdeckung für den auf einer Seite teilweise offenen FI-Schalter übernimmt. Demgemäß läßt sich die jeweils erforderliche Anzahl von Schalterteilen genau aufeinander ausgerichtet mit Hilfe von zwei Schraubhülsen zu einem einbaufertigen Vollschutzschalter zusammensetzen.
  • In der beiliegenden Zeichnung sind die vorbeschriebenen Konstruktions- und Funktionsmerkmale des erfindungsgemäßen Vollschutzschalters anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Hierbei zeigt
    • Figur 1 die Seitenansicht des aus einem 1-polig abschaltenden LS-Schalterteil und dem FI-Schalter zusammengesetzten Geräts.
    • Figur 2 zeigt die Ausbildung des LS-Schalterteils in geöffnetem Zustand, und
    • Figur 3 in entsprechender Darstellung die Ausbildung des FI-Schalterteils. In
    • Figur 4 ist dazu im Detail und vergrößerten Maßstab die Anordnung des Schwenkhebels für die Kopplung der beiden Schalterteile in Relation zu den betreffenden Elementen der Schalt- und Auslösemechanik dargestellt.
    • Figur 5 zeigt die Anordnung der Prüftaste und deren Rückholfeder im Prüfstromkreis des FI-Schalterteils.
    • Figur 6 zeigt die Vorderansicht des 2-poligen Vollschutzschalters im beschalteten Zustand von der Bedienungsseite her, und
    • Figur 7 die entsprechende Ansicht eines 4-poligen Vollschutzschalters.
  • Wie aus der Darstellung in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung ersichtlich, setzt sich der 2-polige Vollschutzschalter aus einem 1-polig abschaltenden LS-Schalterteil 1 und einem FI-Schalterteil 2 mit eigener Kontaktunterbrechungsstelle zusammen. Hierbei baut sich der nach Figur 2 im Längsschnitt dargestellte LS-Schalterteil 1 gemäß der detaillierten Beschreibung in dem DE-GM 7 508 649 aus einem mechanischen Sprungwerk 5 zur Betätigung einer von Hand einschaltbaren und jeweils manuell, elektromagnetisch oder elektrothermisch auslösbaren Schaltvorrichtung in Form einer stirnseitig vor dem Löschblechpaket 9 in der Lichtbogenkammer angeordneten Kontakteinrichtung 10/11 auf.
  • Demgegenüber besteht der in Figur 3 wiedergegebene FI-Schalterteil 2 großenteils aus den gleichen Funktionselementen in der gleichen Anordnung: auch hier befindet sich im Oberteil des flach gehaltenen Isolierstoffgehäuses 3 die mittels der Betätigungshandhabe 4 einschaltbare Sprungwerkmechanik 5 und das mit dieser zusammenwirkende elektromagnetische Auslöseorgan 6. Den unteren Bereich des Gehäuses 3 nimmt bei dem LS-Schalterteil 1 der mit einer Anschlußklemme 7 verbundene Bimetallstreifen 8 des elektrothermischen Auslöseorgans sowie im wesentlichen die Lichtbogenlöscheinrichtung 9 in Anspruch, zwischen denen die aus dem hornförmig vorstehenden Festkontaktstück 10 und dem bewegbaren Schwenkkontaktstück 11 bestehende Schaltstrecke angeordnet ist. Im Unterschied dazu ist in diesem Bereich des FI-Schalterteils 2 innerhalb einer seitlich nach außen hin vorstehenden Gehäuseauswölbung der als Durchsteckwandler 12 ausgebildete Summenstromwandler untergebracht. Zwischen diesem außenseitig frei beschaltbaren Element und der Kontakteinrichtung 10/11 (sowie der Anschlußklemme 7) ist hier des weiteren an Stelle des Löschblechpakets 9 das Haltemagnetrelais 13 oder die aus dem Wechselstromnetz gespeiste Verstärkerelektronik für die Fehlerstromauslösung angeordnet.
  • Die funktionelle Kopplung der beiden Schalterteile 1 und 2 zum Zweck der Einschaltung und Auslösung betreffend, ist gemäß der Ausschnittszeichnung in Figur 4 ein T-förmiger Schwenkhebel 14 vorgesehen. Dieses Kopplungsglied ist im Bereich der Gehäuseabdeckung 3 schwenkbeweglich auf der Achse der Sprungwerksmechanik 5 des einen Schalterteils 1 gelagert und wird an seinem die Abdeckung 3 durchgreifenden Quersteg von Seiten eines Ansatzzapfens 15 der betreffenden Sprungwerksmechanik 5 beaufschlagt, um dieses Auslösemoment durch eine Wandungsausnehmung an die entsprechend ausgebildete Sprungwerksmechanik 5 des anderen Schalterteils 2 weiterzugeben. Für die manuelle Einschaltung sind die Betätigungshandhaben 4 der beiden Schalterteile 1 und 2 darüber hinaus durch ein Schienenteil 16 starr miteinander gekoppelt, welches die äußeren Enden der Handhaben 4 U-förmig übergreift und verklammert, wie aus den Figuren 1, 6 und 7 ersichtlich ist.
  • Die Ausbildung der Prüfeinrichtung zur Kontrolle der Wirksamkeit des FI-Schalterteils 2 geht aus den Figuren 3 und 5 der Zeichnung hervor. Aus der letzteren ist ersichtlich, daß die innerhalb einer seitlichen Ausnehmung des Isolierstoffgehäuses 3 vertikal verschiebbar geführte Prüftaste 17 von der um einen Ansatzzapfen gewundenen Schenkelfeder 18 gehaltert und in die Ruhestellung gedrückt wird. Hierzu durchgreift der längere Federschenkel den Schaft der Prüftaste 17 in einer X-förmigen Einkerbung und stützt sich mit seinem freien Ende hinter einer Wandungsschulter des Gehäuses 3 ab. Zur gleichen Zeit dient diese Rückholfeder 18 als beweglicher Hilfskontakt innerhalb des Prüfstromkreises, indem sich ihr kürzerer Schenkel kontaktschlüssig an das potentialführende Magnetjoch des elektromagnetischen Auslöseorgans 6 anlegt und ihr längerer Schenkel bei Betätigung der Prüftaste 17 die Kontaktgabe in Richtung der über den Prüfwiderstand an Gegenpotential liegenden Hilfswicklung des Summenstromwandlers 12 vollzieht.
  • Für den Zusammenbau verfügen die beiden Schaltergehäuse 3 unterhalb der Anschlußklemme 7 und dazu diagonal gelegen, den Drehzapfen für die Betätigungshandhabe 4 durchdringend, über zwei durchgehende Bohrungen 19, die sich auf Seiten der Abdeckung 3 des LS-Schalterteils 1 in Form eines kurzen Ansatznippels nach außen hin fortsetzen. Diese beiden Ansatznippel greifen beim Zusammensetzen formschlüssig in die entsprechend erweiterten Bohrungen 19 des FI-Schaltergehäuses 2 ein und ermöglichen es so, die beiden Schalterteile 1 und 2 unter Verwendung von zwei Schraubhülsen formgerecht zu einem 2-poligen Vollschutzschalter fest miteinander zu verbinden.
  • Der fertige Vollschutzschalter läßt sich alsdann mit Hilfe der Rastvorkehrungen 20 an der Unterseite des LS-Schalterteils 1 auf der Montageschiene einer Verteileranlage befestigen und gemäß der Darstellung in Figur 6 verdrahten, wobei die in Richtung des Verbrauchcrstromkreises abgehenden Leitungsadern vor der Verbindung mit den Anschlußklemmen 7 jeweils gemäß der gewünschten Ansprechempfindlichkeit des Geräts ein- oder mehrmals durch die Ringöffnung des Durchsteckwandlers 12 geschleift werden. - Diesbezüglich ist in Figur 7 der Zeichnung noch der Vollständigkeit halber dargestellt, wie sich ein Vollschutzschalter gemäß der Erfindung in 4-poliger Ausführung aus drei LS-Schalterteilen 1 und einem FI-Schalterteil 2 zusammensetzen und verdrahten läßt.

Claims (10)

1. Elektrischer Vollschutzschalter mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerströmauslösung, bestehend aus der baulich-funktionellen Vereinigung eines oder mehrerer einpoliger Leitungsschutzschalter mit einem Fehlerstromschutzschalter jeweils in Schmalbauweise und mit gleicher Gehäusekontur,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit dem bzw. den LS-Schalterteilen (1) schaltmechanisch gekoppelte FI-Schalter(-teil) (2) über eine eigene Kontaktunterbrechungsstelle (10, 11) verfügt und in seinem außengelegenen Klemmanschlußbereich mit einem frei zugänglich als Durchsteckwandler (12) ausgebildeten Summenstromwandler versehen ist.
2. Vollschutzschalter nach Patentanspruch 1, bei dem die Ansprechempfindlichkeit des FI-Schalters (2) im Verlauf der Installation vermittels ein- oder mehrmaligen Durchschleifens der Anschlußleitungen durch die Ringöffnung des Durchsteckwandlers (12) wahlweise veränderbar ist.
3. Vollschutzschalter nach Patentanspruch 1, bei dem die Schalt- und Auslösemechanik (5) sowie das elektromagnetische Auslöseorgan (6) und die hiermit gekoppelte Schaltkontakteinrichtung (10, 11) für den LS-Schalterteil (1) und den FI-Schalter (2) nahezu identisch bzw. montagegleich ausgebildet und angeordnet sind.
4. Vollschutzschalter nach den Patentansprüchen 1 und 3, bei dem innerhalb des FI-Schaltergehäuses (2/3) an Stelle der Lichtbogenlöscheinrichtung (9) des LS-Schalterteils (1) das Haltemagnetrelais (13) oder die aus dem Wechselstromnetz gespeiste Verstärkerelektronik für die Fehlerstromauslösung angeordnet ist.
5. Vollschutzschalter nach Patentanspruch 4, bei dem die Netzspeisung der Verstärkerelektronik (13) für mehrpolige Geräte in bekannter Weise durch die Bildung einer Drehstrom-Sternschaltung und über nachgeschaltete Gleichrichterstrecken erfolgt.
6. Vollschutzschalter nach den Patentansprüchen 1 und 3, bei dem die mechanische Kopplung der LS-Schalterteile
(1) untereinander sowie ihrerseits mit dem FI-Schalter
(2) mit Hilfe eines T-förmigen Schwenkhebels (14) erfolgt, der - im Bereich der Gehäusewandung (3) des einen Schalterteils auf der starren Achse der Schaltmechanik
(5) gelagert und mit seinem Quersteg nach beiden Seiten hin die Wandungen (3) der aneinandergrenzenden Schalterteile durchgreifend - jeweils von einem Ansatzzapfen
(15) der Spann- und Entklinkungshebel (5) wechselseitig wirkend beaufschlagbar ist.
7. Vollschutzschalter nach Patentanspruch 6, bei dem die Betätigungshandhaben (4) der schaltmechanisch miteinander gekoppelten LS- und FI-Schalterteile (1 und 2) an ihrem äußeren Ende von einer gemeinsamen Kopplungsschiene (16) übergriffen und starr miteinander verbunden werden.
8. Vollschutzschalter nach den Patentansprüchen 1, 3 und 4, bei dem die innerhalb einer Gehäuseausnehmung verschiebbar geführte Betätigungstaste (17) der Prüfeinrichtung des FI-Schalters (2) durch eine Rückholfeder in der Ruhelage gehalten wird, die als Schenkelfeder (18) um einen Ansatzzapfen gewunden ist und mit ihrem längeren Schenkel die in einer Einkerbung durchgriffene Betätigungstaste (17) gleichzeitig durch Hintergreifen einer seitlichen Gehäuseschulter verstellbar im Gehäuse (3) haltert.
9. Vollschutzschalter nach Patentanspruch 8, bei dem der kürzere Schenkel der Rückholfeder (18) die Stromführung von dem potentialführenden Magnetjoch des elektromagnetischen Auslöseorgans (6) über die Hilfswicklung des Durchsteckwandlers (12) zum Prüfwiderstand hin übernimmt, während der längere Schenkel der Rückholfeder (18) zur gleichen Zeit den beweglichen Hilfskontakt innerhalb des Prüfstromkreises bildet.
10. Vollschutzschalter nach Patentanspruch 1, bei dem die im wesentlichen konturengleichen Gehäuse (3) der LS-Schalterteile (1) und des FI-Schalters (2) auf den aneinandergrenzenden Seiten an den diagonal zueinander gelegenen Verschraubungsstellen (19) korrespondierend über formschlüssig ineinandergreifende Ansätze bzw. Ausnehmungen verfügen, wobei die Außenwandung (3) des LS-Schalterteils (1) als Abdeckung für den an einer Seite teilweise offenen FI-Schalter (2) dient.
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