DE1538335C - Electrical circuit breaker with overcurrent, short circuit and fault current release - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schutzschalter mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslöser, mit einem mit zwei hintereinander angeordneten Verklinkungsstellen versehenen, einen beweglichen Kontaktarm betätigenden Schaltschloß. The invention relates to an electrical circuit breaker with overcurrent, short-circuit and Residual current release with one with two locking points arranged one behind the other, a movable contact arm actuating switch lock.

Ein derartiger Schutzschalter ist aus der österreichischen Patentschrift 238 801 bekannt. Bei diesem bekannten Schalter sind ein Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslöser in zwei voneinander durch eine Zwischengehäuseplatte getrennten Gehäusebauteilen angeordnet. Dabei nimmt das eine Bauteil den Überstrom- und Kurzschlußauslöser nebst einem Schaltschloß, welches einen beweglichen Kontaktarm betätigt, auf, während im anderen Teil der Fehlerstromauslöser angeordnet ist. Der Überstrom- und Kurzschlußauslöser wirkt über Zwischenglieder, während der Fehlerstromauslöser über ein Übertragungsglied auf das Schaltschloß einwirkt. Dieses Übertragungsglied ist als Drehwelle ausgebildet, die von einem Bauteil in den benachbarten, d. h. in das Schaltschloß reicht. Dieser Schalter gibt jedoch keine technische Lehre, auf welche Weise die einzelnen Auslöserelemente auf das Schaltschloß in optimalem Sinn einwirken, so daß eine schnelle und gute Übertragung aller Auslösekräfte auf das bewegliche Kontaktstück nicht gegeben ist. Über den Ort der Einwirkung am Schaltschloß ist ebenfalls nichts ausgesagt.Such a circuit breaker is known from Austrian patent specification 238 801. With this one known switches are an overcurrent, short-circuit and fault current release in two from each other an intermediate housing plate arranged separate housing components. One component takes the Overcurrent and short-circuit release together with a switch lock, which has a movable contact arm actuated, while the residual current release is arranged in the other part. The overcurrent and The short-circuit release works via intermediate links, while the residual current release works via a transmission link acts on the key switch. This transmission member is designed as a rotary shaft which from one component to the neighboring, d. H. into the key switch. However, this switch is not technical teaching in which way the individual trigger elements on the key switch in optimal Sense act so that a quick and good transfer of all tripping forces to the moving contact piece is not given. Nothing is said about the location of the action on the key switch either.

Bei einem weiteren bekanntgewordenen Schalter (deutsche Auslegeschrift 1 178 142) sind die elektromagnetischen Auslöseorgane des Leitungs- und des Fehlerschutzstromkreises zu einem Organ vereinigt, d. h. die Wicklung des Fehlerstromauslösers und des Kurzschlußstromauslösers betätigen einen gemeinsamen Ankerbolzen. Dabei wird einmal der Anker durch einen Innenanker und zum anderen durch einen Klappanker betätigt. Beim Gegenstand der Erfindung handelt es sich um einen Schutzschalter mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslöser, ■ mit einem mit zwei hintereinander angeordneten Verklinkungsstellen versehenen, einen beweglichen Kontaktarm betätigenden Schaltschloß.Another known switch (German Auslegeschrift 1 178 142) are the electromagnetic Tripping organs of the line and the fault protection circuit combined into one organ, d. H. the winding of the residual current release and the short-circuit current release operate a common one Anchor bolts. The anchor is once through an inner anchor and on the other hand operated a hinged armature. The subject matter of the invention is a circuit breaker with Overcurrent, short-circuit and residual current releases, ■ with one with two arranged one behind the other Latching points provided, a movable contact arm actuating switch lock.

Des weiteren ist ein Schaltschloß für elektrische Selbstschalter bekannt (französische Patentschrift 1382 056), welches mehrere hintereinander verklinkte Hebel aufweist, von denen der erste durch einen elektromagnetischen Auslöser betätigt wird und dabei einen zweiten, unter der Kraft einer Feder stehenden Hebel freigibt, der wiederum einen dritten, ebenfalls unter der Kraft einer Feder stehenden Hebelarm freigibt, welch letzterer nach Entsperrung auf eine in Übertotpunktlage stehende Kniegelenkhebelanordnung schlägt und diese über die Totpunktlage treibt. Die Kniegelenkhebelanordnung steht unter dem Druck einer Feder; nach Überschreiten der Totpunktlage knickt die ganze Anordnung aus und betätigt Kontaktstücke.Furthermore, a switch lock for electrical circuit breakers is known (French patent 1382 056), which latched several in a row Has levers, the first of which is operated by an electromagnetic trigger and thereby releases a second lever, which is under the force of a spring, which in turn releases a third, also under the force of a spring releases the lever arm, which the latter opens after unlocking a toggle lever arrangement in over-center position beats and this over the dead center position drives. The toggle lever assembly is under the pressure of a spring; after the dead center position has been exceeded kinks the whole arrangement and actuates contact pieces.

Es ist ferner ein Fehlerstromschutzschalter mit einem Doppelkniehebelschaltschloß, einem Auslösehebel und einem elektromagnetischen Auslöser bekannt (französische Patentschrift 1 406 807), bei welchem durch den Auslöser eine erste Verklinkung entsperrt wird, wodurch eine zweite und eine dritte ebenfalls entsperrt und ein Schalthebel geöffnet wird.It is also a fault current circuit breaker with a double toggle switch lock, a release lever and an electromagnetic release known (French patent 1 406 807) in which the trigger unlocks a first latch, creating a second and a third also unlocked and a gear lever is opened.

Die beiden letzten Einrichtungen sind nur für eine Fehlerstromauslösung ausgelegt, die eine sehr geringe Auslösekraft hat. Die Verklinkungen bzw. die Kraftspeicher sind nämlich so gewählt, daß ein sehr kleiner Fehlerstrom eine ausreichende Auslösung bewirkt. Solche Schalter sind aber nur für Fehlerströme verwendbar; Kurzschluß- und Überstromauslösung sind nicht innerhalb eines solchen Schalters vorgesehen worden, da Fehlerstrom-, Kurzschluß- und Überstromauslösungen jeweils verschiedenartige Ausschaltcharakteristiken aufweisen, die nur sehr schwierig mit einem gemeinsamen Schaltschloß zuThe last two facilities are for one only Residual current trip designed, which has a very low tripping force. The notches or the Energy storage devices are chosen so that a very small fault current causes sufficient tripping. Such switches can only be used for fault currents; Short-circuit and overcurrent tripping have not been provided within such a switch because fault current, short circuit and Overcurrent trips each have different types of switch-off characteristics that are only very difficult to use with a common key switch

bewerkstelligen sind. Dies liegt daran, daß zur Lösung durch den Fehlerstromauslöser nur sehr geringe Ausschaltkräfte zur Verfügung stehen, so daß das Schaltschloß ein sehr großes Übersetzungsverhältnis aufweisen muß, wodurch Verzögerungen in der Ausschal tzeit, die 0,1 Sekunden betragen, auftreten können. Dagegen stehen zur Auslösung durch den Überstrom- bzw. Kurzschlußauslöser wesentlich höhere Kräfte zur Verfügung; dabei soll die Auslösezeit nach Möglichkeit noch wesentlich unterhalb der für die Fehlerstromauslösung geforderten Zeit liegen.are to be accomplished. This is due to the fact that the residual current release only solves the problem very little Switch-off forces are available, so that the switching mechanism has a very large transmission ratio must have, as a result of which delays in the switch-off time of 0.1 seconds can occur. On the other hand, the overcurrent or short-circuit release is much higher Forces available; the tripping time should, if possible, still be significantly below that for the time required for the residual current tripping.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schutzschalter zu schaffen, der sowohl bei Fehlerströmen als auch bei Kurzschluß- und Überströmen mit einem Schaltschloß abschaltbar ist.The invention is based on the object of creating an electrical circuit breaker that has both can be switched off with a switch lock in the event of fault currents as well as short-circuit and overcurrents.

Diese Aufgabe wird bei einem Schutzschalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Überstrom- und der Kurzschlußauslöser über gemeinsame Übertragungsglieder auf die eine der beiden Verklinkungsstellen, die durch einen zweiarmigen Hebel und einen Anschlag gebildet ist, einwirken, daß der Fehlerstromauslöser auf die andere der beiden Verklinkungsstellen, die durch einen Klinkenhebel und einen Sperrhebel gebildet ist, entsperrend eingreift und daß die eine Verklinkungsstelle unabhängig von der anderen Verklinkungsstelle betätigbar ist.This object is achieved according to the invention in a circuit breaker of the type mentioned at the beginning solved that the overcurrent and the short-circuit release via common transmission elements on the one of the two latching points, which is formed by a two-armed lever and a stop, act that the residual current release on the other of the two latching points, which by a Ratchet lever and a locking lever is formed, engages unlocking and that the one latching point can be actuated independently of the other latching point.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der zweiarmige Hebel mit seinem einen Ende mit einer den beweglichen Kontaktarm betätigenden Schaltbrücke verbunden und stützt sich in Einschaltlage der Schaltbrücke mit seinem anderen Ende auf dem an dem ortsfest drehbar gelagerten, unter der Wirkung einer Rückführfeder stehenden Klinkenhebel in bezug auf dessen Drehpunkt entfernt angeordneten Anschlag ab. Der Anschlag ist verstellbar in dem Klinkenhebel angeordnet, und der Klinkenhebel ist an einem über den Anschlag hinausragenden Hebelarm durch den vom Fehlerstromauslöser gegen die Kraft einer Feder entrastbaren, ortsfesten, drehbar gelagerten Sperrhebel gegen die auf den zweiarmigen Hebel einwirkende Ausschaltkraft gesperrt.In an advantageous embodiment of the invention, the two-armed lever is with its one End connected to a switching bridge actuating the movable contact arm and is supported in Switch-on position of the switching bridge with its other end on the rotatably mounted on the stationary, under the action of a return spring Ratchet lever with respect to its fulcrum remotely arranged stop. The stop is adjustable arranged in the ratchet lever, and the ratchet lever is on a protruding beyond the stop Lever arm through the stationary, fixed, rotatably mounted locking lever against the switch-off force acting on the two-armed lever locked.

Vorteilhaft ist es, wenn der Anschlag ein im Klinkenhebel drehbar angeordneter Stift ist, der als Halbwelle ausgebildet und mit einem Hebel versehen ist, der in Druckrichtung des zweiarmigen Hebels gegen einen Anschlag zur Anlage gelangt, und bei Auslösung der Überstrom- und Kurzschlußauslöser den Anschlag zur Freigabe des Hebels dreht.It is advantageous if the stop is a pin which is rotatably arranged in the ratchet lever and which acts as a half-shaft is formed and provided with a lever which in the pressure direction of the two-armed lever against a stop reaches the system, and when the overcurrent and short-circuit release is triggered, the The stop to release the lever turns.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschlag für den Hebel eine Kurve auf, die die Halbwelle bei Fehlerstromauslösung in eine die Entklinkung des zweiarmigen Hebels beschleunigende Richtung verschwenkt.In an advantageous embodiment, the stop for the lever on a curve that the half-wave in the event of a fault current trip in a the unlatch of the two-armed lever swiveled accelerating direction.

An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schutzschalters mit dem Schaltschloß im Schnitt,F i g. 1 an embodiment of the circuit breaker according to the invention with the switch lock in Cut,

Fig.2 einen Schnitt durch den Schalter mit der Darstellung des Angriffes der vom Überstrom- und Kurzschlußauslöser betätigten Übertragungsglieder auf das Schaltschloß,2 shows a section through the switch with the Representation of the attack by the transmission elements activated by the overcurrent and short-circuit releases on the key switch,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Schaltersockel mit der Darstellung des Überstromauslösers undF i g. 3 shows a plan view of the switch base the representation of the overcurrent release and

F i g. 4 einen Querschnitt durch den Schalter.F i g. 4 shows a cross section through the switch.

Der Schutzschalter weist ein Schaltschloß auf, das zwischen zwei Platinen 1 angeordnet ist, die einerseits mit einer Metallplatte 2 und andererseits mit einer U-förmigen Metallbrücke 3 verbunden sind. Ein zwischen den Platinen 1 ortsfest gelagertes und unter der Rückführkraft einer Feder stehendes Betätigungsglied 4 betätigt über eine kniegelenkartig mit ihm zusammenwirkende Lasche 5 einen zweiarmigen Hebel 6. Dieser ist an einem Ende mit einer einen beweglichen Kontaktarm schaltenden Schaltbrücke 7The circuit breaker has a switch lock which is arranged between two circuit boards 1, on the one hand are connected to a metal plate 2 and on the other hand to a U-shaped metal bridge 3. An actuating element which is fixedly mounted between the plates 1 and is subject to the return force of a spring 4 actuates a two-armed tab 5, which cooperates with it in the manner of a knee joint Lever 6. This is at one end with a switching bridge 7 switching a movable contact arm

ίο durch einen Stift 8 gelenkig verbunden, wobei dieser Stift 8 in einer Kulisse 9 der Platinen 1 geführt ist. An seinem anderen Ende liegt der zweiarmige Hebel 6 mit einer Nase 10 auf einem Anschlag 11 eines ortsfest gelagerten Klinkenhebels 12 in Einschaltlage der Schaltbrücke 7 auf. Dabei ist der Anschlag 11 vom Drehpunkt 13 des Klinkenhebels 12 so weit entfernt angeordnet, daß durch den Druck der von der Schaltbrücke 7 über den zweiarmigen Hebel 6 auf ihn übertragenen Ausschaltkraft ein Drehmoment um den Drehpunkt 13 ausgeübt wird. Dieses Drehmoment wird an einem über den Anschlag 11 hinausgehenden Hebelarm des Klinkenhebels 12 durch einen Sperrhebel 14 aufgefangen. Der Sperrhebel 14, der ortsfest im Drehpunkt 15 gelagert ist und unter dem Druck einer Feder 16 steht, hintergreift dazu mittels einer Nase einen Fortsatz des Klinkenhebels 12. Zum Angriff eines von einem Summenstromwandler 19 beeinflußten Fehlerstromauslösers 18 an dem Sperrhebel 14 ist dieser mit einem Steg 17 versehen. Bei Erregung des Fehlerstromauslösers 18 wirkt dieser entsperrend auf den Sperrhebel 14 ein, und der Klinkenhebel 12 wird unter dem Druck der auf dem Anschlag 11 lastenden Ausschaltkraft verschwenkt, so daß der zweiarmige Hebel 6 nach unten durchschlagen kann und der Schalter ausschaltet. Durch eine auf das Betätigungsglied 4 wirkende Rückführfeder wird der zweiarmige Hebel 6 und durch eine Rückführfeder 20 wird der Klinkenhebel 12 mit seinem Anschlag 11 wieder in Einschaltbereitschaft gebracht.ίο hingedly connected by a pin 8, this Pin 8 is guided in a backdrop 9 of the circuit boards 1. On At its other end, the two-armed lever 6 is fixed with a nose 10 on a stop 11 of a mounted ratchet lever 12 in the switched-on position of the switching bridge 7. The stop 11 is from Pivot 13 of the ratchet lever 12 so far away that by the pressure of the Switching bridge 7 over the two-armed lever 6 on it transmitted switching-off force to a torque the pivot point 13 is exercised. This torque is applied to one beyond the stop 11 The lever arm of the ratchet lever 12 is caught by a locking lever 14. The locking lever 14, the Is fixedly mounted in the pivot point 15 and is under the pressure of a spring 16, engages behind by means of a nose an extension of the ratchet lever 12. To attack one of a summation current transformer 19 influenced fault current release 18 on the locking lever 14, this is provided with a web 17. at Excitation of the fault current release 18, this has an unlocking effect on the locking lever 14, and the latch lever 12 is pivoted under the pressure of the breaking force on the stop 11, so that the two-armed lever 6 can strike down and the switch turns off. By a The return spring acting on the actuating member 4 becomes the two-armed lever 6 and through a return spring 20 the ratchet lever 12 with its stop 11 is brought back into readiness for switching on.

Der Anschlag 11 ist als drehbar im Klinkenhebel 12 angeordneter Stift ausgebildet, der zum Zusammenwirken mit dem zweiarmigen Hebel 6 als Halbwelle ausgebildet und durch eine Öffnung 21 durch eine Platine 1 hindurchgeführt und hier mit einem einarmigen Hebel 22 verdrehungssicher verbunden ist. Dieser Hebel 22 wird von einem als Bimetall ausgebildeten Überstromauslöser 23 und einem als Elektromagneten ausgebildeten Kurzschlußauslöser 24 zur Entsperrung des zweiarmigen Hebels 6 verschwenkt. Dazu wird die Bewegung des Kurzschlußauslösers 24 über einen Stift 25 auf einen Schwenkhebel 26 übertragen, der mittels eines Stiftes 27 gegen den Hebel 22 wirkt, während das Bimetall auf einen Ansatz des Schwenkhebels 26 einwirkt, so daß durch dessen Übertragung über den Stift 27 wiederum eine Einwirkung auf den Hebel 22 erfolgt. Der Hebel 22 gelangt zur Verhinderung einer Verdrehung des Anschlages 11 bei Fehlerstromauslösung mit einer angeformten Nase 28 gegen einen Anschlag 29 zur Anlage. Dabei weist dieser Anschlag 29 eine solche Kurve auf, daß die Halbwelle bei Fehlerstromauslösung in eine die Entklinkung des zweiarmigen Hebels 6 beschleunigende Richtung verschwenkt wird. Bei Überstrom- bzw. bei Kurzschlußauslösung wird im Gegensatz zur Fehlerstromauslösung durch Verschwenken des als Halbwelle ausgebildeten Anschlages 11 eine wesentlich raschere Entklinkung des zweiarmigen Hebels 6 bewirkt.The stop 11 is designed as a pin which is rotatably arranged in the ratchet lever 12 and which interacts with the two-armed lever 6 designed as a half shaft and through an opening 21 through a circuit board 1 passed through and here connected to a one-armed lever 22 in a torsion-proof manner is. This lever 22 is formed by a bimetal overcurrent release 23 and an electromagnet trained short-circuit release 24 to unlock the two-armed lever 6 pivoted. For this purpose, the movement of the short-circuit release 24 is via a pin 25 on a pivot lever 26 transmitted, which acts by means of a pin 27 against the lever 22, while the bimetal is on an approach of the pivot lever 26 acts, so that by its transmission via the pin 27 again an action on the lever 22 takes place. The lever 22 comes to prevent rotation of the stop 11 in the event of a fault current trip with an integrally formed nose 28 against a stop 29 to the system. This stop 29 has a curve such that the half-wave in the event of a fault current trip pivoted in a direction accelerating the unlatching of the two-armed lever 6 will. In the event of overcurrent or short-circuit tripping, in contrast to fault current tripping by pivoting the stop 11, which is designed as a half-wave, unlatching is much faster of the two-armed lever 6 causes.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrischer Schutzschalter mit Überstrom-, Kurzschluß- und Fehlerstromauslöser, mit einem mit zwei hintereinander angeordneten Verklinkungsstellen versehenen, einen beweglichen Kontaktarm betätigenden Schaltschloß, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstrom- (23) und der Kurzschlußauslöser (24) über gemeinsame Übertragungsglieder (26, 27) auf die eine der beiden Verklinkungsstellen, die durch einen zweiarmigen Hebel (6) und einen Anschlag (11) gebildet ist, einwirken, daß der Fehlerstromauslöser (18) auf die andere der beiden Verklinkungsstellen, die durch einen Klinkenhebel (12) und einen Sperrhebel (14) gebildet ist, entsperrend eingreift und daß die eine Verklinkungsstelle (6, 11) unabhängig von der anderen Verklinkungsstelle (12,14) betätigbar ist.1. Electrical circuit breaker with overcurrent, short-circuit and residual current release, with a with two latching points arranged one behind the other, a movable contact arm actuating switch lock, characterized in that the overcurrent (23) and the short-circuit release (24) via common transmission elements (26, 27) to the one of the two latching points, which are controlled by a two-armed lever (6) and a stop (11) is formed, act that the residual current release (18) on the other of the two latching points, which is formed by a ratchet lever (12) and a locking lever (14), unlocking engages and that one latching point (6, 11) is independent of the other latching point (12,14) can be actuated. 2. Schutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmige Hebel (6) mit seinem einen Ende mit einer den beweglichen Kontaktarm betätigenden Schaltbrücke (7) verbunden ist und sich in Einschaltlage der Schaltbrücke (7) mit seinem anderen Ende auf dem an dem ortsfest drehbar gelagerten, unter der Wirkung einer Rückführfeder (20) stehenden Klinkenhebel (12) in bezug auf dessen Drehpunkt (13) entfernt angeordneten Anschlag (11) abstützt, daß der Anschlag (11) verstellbar in dem Klinkenhebel (12) angeordnet ist und daß der Klinkenhebel (12) an einem über den Anschlag (11) hinausragenden Hebelarm durch den vom Fehlerstromauslöser (18) gegen die Kraft einer Feder (16) entrastbaren, ortfesten, drehbar gelagerten Sperrhebel (14) gegen die auf den zweiarmigen Hebel (6) einwirkende Ausschaltkraft gesperrt ist.2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the two-armed lever (6) one end connected to a switching bridge (7) which actuates the movable contact arm and is in the switched-on position of the switching bridge (7) with its other end on the the stationary rotatably mounted ratchet lever under the action of a return spring (20) (12) is supported with respect to its pivot point (13) remotely arranged stop (11), that the stop (11) is adjustable in the ratchet lever (12) and that the Ratchet lever (12) on a lever arm protruding beyond the stop (11) through the from Fault current release (18) against the force of a spring (16) unlockable, stationary, rotatably mounted Locking lever (14) blocked against the switching-off force acting on the two-armed lever (6) is. 3. Schutzschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (11) ein im Klinkenhebel (12) drehbar angeordneter Stift ist, der als Halbwelle ausgebildet ist und mit einem Hebel (22) versehen ist, der in Druckrichtung des. zweiarmigen Hebels (6) gegen einen Anschlag (29) zur Anlage gelangt, und bei Auslösung der Überstrom- (23) und Kurzschlußauslöser (24) den Anschlag (11) zur Freigabe des Hebels (6) dreht.3. Circuit breaker according to claim 2, characterized in that the stop (11) is an im The ratchet lever (12) is rotatably arranged pin, which is designed as a half-shaft and with a Lever (22) is provided, which in the pressure direction of the. Two-armed lever (6) against a stop (29) reaches the system, and when the overcurrent (23) and short-circuit releases (24) are triggered turns the stop (11) to release the lever (6). 4. Schutzschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (29) für den Hebel (22) eine Kurve aufweist, die die Halbwelle bei Fehlerstromauslösung in eine die Entklinkung des zweiarmigen Hebels (6) beschleunigende Richtung verschwenkt.4. Circuit breaker according to claim 3, characterized in that the stop (29) for the Lever (22) has a curve that the half-wave in the event of a fault current trip in a the unlocking of the two-armed lever (6) swiveled accelerating direction.