DE3625339C2 - Elektrisches Schaltgerät - Google Patents
Elektrisches SchaltgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US-PS 4,259,651 ist ein elektrisches Schaltgerät mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, das
außerdem noch eine auf Überstrom ansprechende Einrichtung
aufweist, die allerdings nur auf den freigebbaren Hebel des
Schaltmechanismus wirkt. Der Schaltmechanismus ist bei dem
bekannten Schaltgerät nur mit dem einen, nämlich oberen be
weglichen Schaltkontaktarm gekuppelt, während der andere,
nämlich untere bewegliche Schaltkontaktarm, der durch eine
Feder in seine Schließposition vorgespannt ist, nur zum Zwec
ke der Ermöglichung einer Schnelltrennung der Kontakte bei
hohen Überströmen beweglich angeordnet ist, wobei dann die
gegensinnig vom Schalterstrom durchflossenen beiden Schalt
kontaktarme durch gegenseitige elektrodynamische Abstoßung,
die durch ein Magnetjoch verstärkt wird, auseinandergetrieben
werden.
Im Hinblick auf eine Vereinfachung von Einbau und Wartung so
wie der Anpassung an vorgegebene elektrische Nennwerte ist es
wünschenswert, ein derartiges Schaltgerät mit Leitungsschutz-
und Motoranlaßfunktion in modularer Bauweise auszuführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine inte
grierte elektrische Schaltgerätekonstruktion zu schaffen, bei
welcher diskrete Komponenten für Überwachungs-, Schalt- und
Schutzabschaltfunktionen sowie gegebenenfalls auch Kommunika
tionselemente zweckmäßig in Form eines kompakten Moduls mit
fortschrittlichen Betriebsmerkmalen untergebracht sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch
1 angegebene Schaltgerät gelöst.
Dabei ist es neu, daß der andere bewegliche Kontaktarm (auf
den einen beweglichen Kontaktarm wirkt der Schaltmechanismus)
mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung verbun
den ist. Außerdem ist es bei dem erfindungsgemäßen Schaltge
rät neu, die Stromfühlereinrichtung dazu zu benutzen, sowohl
den Schaltmechanismus auszulösen wie auch die auf den anderen
Kontaktarm wirkende elektromagnetische Betätigungseinrichtung
anzusteuern, wenn ein bestimmter Überstromzustand auftritt.
Auch die abnehmbare Anordnung der elektromagnetischen Ein
richtung und deren Kupplung mit dem anderen Kontaktarm durch
eine Durchführungsöffnung im Gehäuseboden ist bei dem erfin
dungsgemäßen Schaltgerät neu.
Bei einem aus der US-PS 4,258,343 bekannten Schaltgerät sind
zwar auch zwei unabhängig voneinander bewegliche Kontaktarme
vorgesehen, wobei einer der Kontaktarme mit einem Schaltme
chanismus und der andere Kontaktarm mit einem elektromagneti
schen Betätigungsorgan verbunden ist, aber bei diesem Schalt
gerät handelt es sich bei den beiden Kontaktarmen jeweils um
Brückenkontakte, die innerhalb des Leitungsverlaufs innerhalb
des Schaltgeräts lediglich elektrisch in Reihe miteinander
und mit weiteren Komponenten, nämlich einem thermischen Über
stromauslöser und einem magnetischen Überstromauslöser, ge
schaltet sind, wenngleich sie mechanisch einander gegenüber
liegend angeordnet sind und auf zwei gegensinnig verlaufende
parallele und durch einen Isolator voneinander getrennte Lei
tungszweige wirken. Dieses bekannte Schaltgerät kann also bei
weitem nicht das leisten, was das erfindungsgemäße Schaltge
rät leistet, und es kann insbesondere die der Erfindung zu
grundeliegende Aufgabe nicht lösen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schaltge
räts sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise unter
Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben,
in welchen zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine
herkömmliche Anordnung verschiedener
Komponenten in einem herkömmlichen
Metallschrank,
Fig. 2 ein Schaltgerät nach der Erfindung
in Draufsicht,
Fig. 3 das Schaltgerät nach Fig. 2 im
Vertikalschnitt entlang der Linie
III-III in Fig. 2 bei geschlossenen
Schaltkontakten,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt ähnlich Fig. 3,
jedoch bei geöffneten Schaltkontakten,
Fig. 5A, 5B und 5C verschiedene Stellungen der Schalt
kontakte entsprechend verschiedener
möglicher Betriebszustände
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch das
Schaltgerät längs der Linie VI-VI
in Fig. 2,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII
in Fig. 6, und
Fig. 8 ein elektrisches Schaltbild für einen
Modul, eine Auslöseeinheit und einen
Elektromagneten nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Anordnung verschiedener
Komponenten zur Motorsteuerung und zum Schutz der elektrischen
Ausrüstung und weist einen metallenen Schaltschrank 10 zur
Aufnahme der erforderlichen elektrischen Geräte auf, nämlich
beispielsweise eines Relais bzw. Schützes 14, eines modularen
Überlastrelais 16, eines Motorschutzgeräts wie beispiels
weise eines Überstromschutzschalters 18, einer Sicherung 20
und anderer Ausrüstungen 22. Die verschiedenen Geräte 14
bis 22 sind mit gegenseitigen Abständen im Schaltschrank 10
angeordnet und nach Bedarf elektrisch miteinander verdrahtet.
Solche herkömmlichen Anordnungen haben einen beträchtlichen
Raumbedarf und ein beträchtliches Gewicht. Zweck der
Erfindung ist es daher, bei einer Kombination der not
wendigen Schaltfunktionen vor allem Größe und Gewicht
gegenüber den gegenwärtigen Anlagen zu verringern.
In den Fig. 2 und 3 ist ein Schaltgerät 24 nach der
Erfindung dargestellt, das ein elektrisch isolierendes
spritzgegossenes Gehäuse 26 mit einem Gehäusedeckel 28
aufweist, die im Bereich einer Trennebene 30 mechanisch
aneinander befestigt sind, beispielsweise mittels einer
Mehrzahl nicht dargestellter Schrauben. Am einen Ende des
Gehäuses 26 ist ein Netzanschluß 32 und an seinem anderen
Ende ein Lastanschluß 34 angeordnet. Das Schaltgerät 24
kann als einpoliges oder mehrpoliges, beispielsweise als
dreipoliges Schaltgerät ausgebildet sein. Bei einem drei
poligen Schaltgerät sind je Phase bzw. je Schalterpol
jeweils ein Netzanschluß 32 und ein Lastanschluß 34
vorgesehen. Über die Anschlüsse 32 und 34 ist das Schalt
gerät 24 seriell in einen Stromkreis geschaltet,
beispielsweise in einen elektrischen Dreiphasen-Stromkreis,
um die betreffende nachgeschaltete elektrische Anlage zu
schützen. Der Raum im Bereich der in Fig. 2 gezeigten
Anschlüsse 36 kann jedoch nach Bedarf auch noch für einen
oder mehrere zusätzliche Schalterpole verwendet werden.
In diesem Fall ist es ratsam, ein elektronisches Auslöse
system zu verwenden.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist das Schaltgerät 24
eine Schaltanordnung 38, einen modularen Stromfühler
40 und eine elektromagnetische Betätigungs
einrichtung 42 auf. Die Schaltanordnung 38 umfaßt einen Schalt
mechanismus 44, eine Kuppelstange 46, einen
freigebbaren Hebel 48 und zwei voneinander trennbare
Schaltkontakte 50 und 52, die an oberen und unteren
Kontaktarmen 54 und 56 angeordnet sind. Bei geschlossenen
Schaltkontakten 50 und 52 verläuft der Stromkreis über das
Schaltgerät vom Netzanschluß 32 über eine Kontaktfeder 58,
einen stabförmigen Leiter 60, einen Leiter 62, ein Ver
bindungsstück 64, die Kontaktarme 56 und 54 mit den Schalt
kontakten 52 und 50, ein Verbindungsstück 66, einen
Leiter 68, einen stabförmigen Leiter 70 und eine Kontakt
feder 72 zum Lastanschluß 34.
Der untere Kontaktarm 56 ist mittels eines Stiftes 74
schwenkbar auf dem Verbindungsstück 64 montiert und wird
durch eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 76
nach oben gedrückt. Außerdem ist ein Kuppelglied 78 mittels
eines lösbaren Zapfens 80 gelenkig mit dem unteren Kontakt
arm 56 verbunden, um diesen, wie nachstehend noch im
einzelnen beschrieben wird, nach unten ziehen zu können.
Der obere Kontaktarm 54 ist mittels eines Stiftes 82 an
einem drehbaren Körper 84 angelenkt, der mit der Kuppel
stange 46 einstückig ausgebildet und daran befestigt ist.
Der obere Kontaktarm 54 und der Körper 84 sind demgemäß
bei normalen Strombedingungen in der Schalteranordnung 38
gemeinsam als eine Einheit schwenkbar.
Der Schaltmechanismus 44 sitzt in der mittleren
Poleinheit des dreipoligen Schaltgeräts und ist zwischen
zwei mit gegenseitigem Abstand angeordneten Platten 86
gehaltert, die an der Bodenwand der Gehäusekammer der
mittleren Poleinheit befestigt sind und von denen nur
eine sichtbar ist. Ein Betätigungshebel 88 in Form eines
kopfstehenden U ist mittels dieser Platten 86 schwenkbar
gelagert, wobei die Schenkelenden dieses Betätigungs
hebels in U-förmigen Einschnitten 90 der beiden Platten
sitzen.
Der U-förmige Betätigungshebel 88 trägt einen Hand
griff 92 zur manuellen Betätigung des Schaltmechanis
mus 44. Außerdem weist der Schaltmechanismus 44 ein
Kniehebel-Sprungwerk mit einem oberen Kniehebelglied 94
und einem unteren Kniehebelglied 96 auf, über welches der
obere Kontaktarm 54 mit dem freigebbaren Hebel 48 gekuppelt
ist, der seinerseits mittels eines Stiftes 98 schwenkbar
zwischen den Platten 86 gelagert ist. Die Kniehebelglieder 94
und 96 sind mittels eines Kniegelenkstiftes 100 gelenkig
miteinander verbunden. Das obere Kniehebelglied 94 ist
mittels eines Stiftes 102 mit dem freigebbaren Hebel 48
verbunden, und das untere Kniehebelglied 96 ist mittels
eines Stiftes 84 gelenkig mit dem drehbaren Körper 84
verbunden. Zwischen dem Kniegelenkstift 100 und dem Bügel
teil des Betätigungshebels 88 verlaufen zwei unter Zug
spannung stehende Sprungfedern 104.
Der Schaltkontakt 50 wird normalerweise von Hand
durch Bewegen des Handgriffs 92 nach links (Fig. 1) aus
der Aus-Stellung in die Ein-Stellung in seine Schließ
stellung gebracht. Diese Schließstellung des Schalt
kontakts 50 bleibt dann so lange erhalten, wie ein Ver
riegelungshebel 106 einer Auslösebaugruppe 108 in einen
Einschnitt 110 des freigebbaren Hebels 48 eingreift. Die
Auslösebaugruppe 108 weist eine Anzahl von Auslöse
hebeln 112, nämlich die Phase einen, also insgesamt drei
solche Auslösehebel auf. Vorzugsweise sind diese Auslöse
hebel aus elektrisch isolierendem Material spritzgegossen
und entweder einstückig mit einer Auslösehebelwelle 114
ausgebildet oder starr daran befestigt. Die Auslösebau
gruppe weist außerdem einen Auslösehebel 116 und einen
Elektromagneten 118 auf. Bei Erregung des Elektromagneten 118
schwenkt der Tauchkern des Elektromagneten den Auslöse
hebel 116 so, daß sein unteres Ende den Auslösehebel 112
im Uhrzeigersinn dreht. Dadurch wird das obere Ende des
Verriegelungshebels 106 aus dem Einschnitt 110 des frei
gebbaren Hebels 48 herausbewegt. Dies hat zur Folge, daß
der obere Kontaktarm 52 in seine Offenstellung geschwenkt
wird.
Der Schalterbetätigungsmechanismus 44 wird durch
den Elektromagneten 118 (Fig. 8) nur aufgrund eines
Signals von einer Auslöseeinheit 120 ausgelöst, die ihrer
seits mit einer Spule 122 im Stromfühler 40 verbunden ist.
Die Spule 122 (Fig. 8) umschließt den Leiter 68 (Fig. 3)
und überwacht so den durch diesen Leiter fließenden Strom.
Fließt ein Überstrom vorgegebener Größe durch den Leiter 68,
löst der Elektromagnet den Betätigungsmechanismus 44 aus.
Zu diesem Zweck weist die Auslöseeinheit 120 eine Diode 124
und einen Widerstand 126 auf. Die Wicklung 128 des
Elektromagneten 118 ist in den Stromkreis der Auslöse
einheit geschaltet, so daß im Auslösefall der Tauchkern 130
des Elektromagneten aus der Wicklung 128 herausgedrückt
und gegen den Auslösehebel 116 bewegt wird.
Der Stromfühler 40 ist im Gehäuse 26 des Schalt
geräts 24 herausnehmbar montiert, so daß er bei Bedarf
durch einen Stromfühler mit anderem Nennstrom oder durch
eine andere auf Überströme ansprechende Einrichtung wie
beispielsweise eine Bimetalleinheit oder eine thermische
magnetische Einrichtung ausgetauscht werden kann. Die
Auslöseeinheit 120 ist vorzugsweise im Gehäusedeckel 28
(Fig. 3) untergebracht, wo sie elektrisch mit dem Strom
fühler 40 verbunden ist. Alternativ dazu kann die Auslöse
einheit als integrierter Bestandteil des modularen Strom
fühlers 40 ausgebildet sein, insbesondere wenn der Strom
fühler einer Bauart mit Spule (Spule 128 in Fig. 8) ange
hört.
Der modulare Stromfühler 40 dient nicht nur zur
Betätigung des Elektromagneten 118 und damit zur Aus
lösung des Betätigungsmechanismus 44 des Schaltgeräts in
Überstromfall, sondern der modulare Stromfühler 40 ist
außerdem mit einem Elektromagneten 132 der elektro
magnetischen Betätigungseinrichtung 42 verbunden. Der
Zweck des Elektromagneten 132 besteht darin, im entregten
Zustand (Fig. 3) den unteren Kontaktarm 56 über ein
Gestänge mit dem Kuppelglied 78, einem Bauteil großer Masse (im folgenden Kuppelstange 134 genannt)
und einem Lenker 136, mit welchem ein Tauchkern 138 des
Elektromagneten 132 mittels eines Stiftes 140 gelenkig
verbunden ist, nach unten zu ziehen. Die Kuppelstange 134
ist allen drei schalterpolen gemeinsam und um einen Gelenk
stift 142 drehbar. Das Kuppelglied 78 ist mittels eines
Stiftes 144 gelenkig mit der Kuppelstange 134 verbunden,
und das Kuppelglied weist ein Langloch 146 auf, in welchem
eine Druckfeder 148 sitzt, die mit dem Stift 144 zusammen
wirkt, um Relativbewegungen zwischen dem Kuppelglied und
der Kuppelstange zwar zuzulassen, diesen aber einen Wider
stand entgegenzusetzen.
Der Elektromagnet 132 spricht nicht nur auf ein Signal vom
Stromfühler 40 an, um den unteren Kontaktarm 56 nach unten
zu ziehen, sondern er spricht auch auf Signale von ent
fernt gelegenen Signalgebern an, um ein ferngesteuertes
Öffnen und Schließen der Schaltkontakte 50 und 52 zu
ermöglichen. Der Elektromagnet 132, dessen Wicklung für
eine bestimmte Spannung im Zusammenhang mit einem vorge
gebenem Überstrom- oder Kurzschlußstrom-Schwellenwert des
Stromfühlers 40 ausgelegt ist, ist abnehmbar und gegen eine
entsprechende Baugruppe mit anderem gewünschten Spannungs
bereich entsprechend dem jeweils verwendeten Stromfühler 40
austauschbar.
Der Stromfühler und die Auslöseeinheit 120 sind
diskrete Einheiten, die jeweils herausnehmbar montiert
sind, um sie herausnehmen und austauschen zu können. In
ähnlicher Weise ist die gesamte elektromagnetische
Betätigungseinrichtung 42 einschließlich des Elektro
magneten 132 und des zugehörigen Gestänges als diskrete
Einheit ausgebildet, die vorzugsweise in einem eigenen
Gehäuse 150 untergebracht ist, das in geeigneter Weise
herausnehmbar, beispielsweise zwischen mit gegenseitigen
Abständen angeordneten Wänden 152 und 154 eingesetzt ist,
Das Kuppelglied 78 ragt durch eine Öffnung 156 hindurch,
die vorzugsweise abgedichtet ist, um das Austreten von
Lichtbogengasen und Abriebteilchen zu vermeiden, die beim
Trennen der Schaltkontakte 50 und 52 austreten können.
Das Kuppelglied kann entweder am Stift 80 und am Stift 144
gelöst werden.
Um die Auswirkungen von Stößen, wie sie beispiels
weise an Bord von Schiffen, in Landfahrzeugen oder auf
grund technischer Schwingungen, aufgrund von Erdbeben oder
aufgrund seismischen Schwingungen auftreten können, auf
ein Minimum zu verringern, ist die Kuppelstange 134 mit
einem entsprechenden Gewicht ausgebildet oder versehen,
um als Gegengewicht zwischen dem beweglichen Tauchkern 138
und dem unteren Kontaktarm 56 zu dienen, der durch die
Druckfeder 76 vorgespannt ist. Das Gestänge dient also
außer zur Betätigung des unteren Kontaktarms 56 aufgrund
der Masse der Kuppelstange 134 auch zum Ausgleich von
Stoßeinwirkungen, unabhängig davon, ob die elektro
magnetische Betätigungseinrichtung erregt oder entregt
ist.
Aufgrund der modularen Konstruktion des Schaltgeräts
aus den diskreten Einheiten der Schalteranordnung 38, des
modularen Stromfühlers 40 und der elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung 42 wird eine Kombination möglicher
Funktionen bereitgestellt, nämlich entweder die Schalt
funktion des Schaltmechanismus allein, des Schalt
mechanismus um mit dem Stromfühler 40 und ohne die elektro
magnetische Betätigungseinrichtung 42, oder des Schalt
mechanismus mit der elektromagnetischen Betätigungsein
richtung 42 und ohne den Stromfühler 40.
Im ersteren Fall der Schaltfunktion durch den Schalt
mechanismus allein können die Schaltkontakte durch manuelle
Betätigung des Handgriffs 92 geöffnet werden, wobei der
obere Kontaktarm 54 (Fig. 4) angehoben wird, ohne daß
jedoch der untere Kontaktarm 56 abgesenkt wird, wie in
Fig. 4 dargestellt ist. Dabei wird der obere Schaltkontakt
in Üblicher Weise durch eine Lichtbogenlöscheinrichtung 58
hindurchbewegt, um einen zwischen den sich trennenden
Schaltkontakten gezogenen Lichtbogen zu löschen.
Außerdem ermöglicht der parallele Verlauf des oberen
Kontaktarms 54 und des unteren Kontaktarms 56 im Schließ
zustand ein schnelles, strombegrenzendes Öffnen der Schalt
kontakte bei starken Überströmen durch elektrodynamische
Wirkungen beispielsweise bei hohen Kurzschlußströmen, indem
die beiden Schaltkontakte voneinander weg auseinander
geschleudert werden (Fig. 5A) um sie beide aus ihrer
normalen Schließstellung (durch die gestrichelte Linie 160
angedeutet) auseinander zu bewegen.
Wenn in diesem Fall das Kuppelglied 78 bei dem Stift 80
vom unteren Kontaktarm 56 gelöst ist, wird die Wand 151
des Gehäuses 150 durch eine nicht dargestellte Platte
ähnlicher Ausführung ersetzt, um die Öffnung 156 in der
Bodenwand 162 des Gehäuses 26 abzudecken.
Im zweiten Fall der Schaltfunktion durch den Schalt
mechanismus 44 in Verbindung mit dem modularen Stromfühler 40
und ohne die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 42
findet zusätzlich zu den oben beschriebenen Schalt
funktionen nach eine Auslösefunktion aufgrund eines
vorgegebenen Überstromzustands statt, auf welchen der
modulare Stromfühler 40 anspricht und dann den Elektro
magneten 118 betätigt. Infolge der modularen Bauweise
des Stromfühlers 40 ist dieser leicht herausnehmbar und
gegen einen Fühler mit anderem Nennstrom austauschbar,
Infolgedessen kann mittels des modularen Stromfühlers 40
eine Auslösefunktion des Schaltgeräts in Abhängigkeit
von gewählten Überstrombedingungen außer bei hohen Kurz
schlußströmen erreicht werden, welche das auseinander
schleudern der beiden Kontaktarme im Sinne eines strom
begrenzenden Öffnens der Schaltkontakte bewirkt.
Im dritten Fall der Schaltfunktion aufgrund des
Schaltmechanismus 44 in Verbindung mit der elektro
magnetischen Betätigungseinrichtung 42 und bei unwirksamen
oder herausgenommenen Stromfühler 40 sind die oben
beschriebenen Schaltfunktionen einschließlich der manuellen
Bedienung des Schaltgeräts über den Handgriff 92 gegeben.
Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 42 ermöglicht
darüberhinaus das Öffnen der Schaltkontakte durch bewegen
des unteren Kontaktarms 56 aus der Schließstellung (Fig. 5C)
in die Offenstellung (Fig. 5B), wobei der andere Schalt
kontakt 50 in seiner durch die gestrichelte Linie 160
angedeuteten Stellung verbleibt, die eigentlich einen
Schließzustand entspricht. Diese Funktion der elektro
magnetischen Betätigungseinrichtung 42 kann durch ein
Entregungssignal von einer entfernt gelegenen Stelle,
beispielsweise von einem Rechner einer öffentlichen
Anlage, gesteuert werden. Schließlich können auch in
diesem dritten Fall bei angebauter elektromagnetischer
Betätigungseinrichtung 42 die Schaltkontakte 50 und 52
beim Auftreten eines hohen Kurzschlußstroms in ihre
Offenstellungen auseinandergeschleudert werden, wie in
Fig. 5A dargestellt ist.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät ist aufgrund seiner
modularen Bauweise, die eine Kombination diskreter unab
hängiger Einheiten für unterschiedliche Funktionen gestattet,
an eine Vielzahl möglicher Betriebsbedingungen anpaßbar.
Dies bedingt den Vorteil, daß verfügbare Einheiten nach
Bedarf miteinander kombiniert werden können, um zu der
jeweils gewünschten Kombination zu gelangen, ohne daß
für jede erforderliche Funktionskombination ein eigenes
komplettes Gerät erforderlich ist. Die jeweiligen
elektrischen Kennwerte des Geräts können demzufolge
seitens des Anwenders nach Bedarf gewählt bzw. kombiniert
werden, während bei bekannten Schaltgeräten die elektrischen
Nennwerte ausschließlich vom Hersteller vorgegeben sind.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß alle Schaltfunktionen
mittels eines einzigen Schaltkontaktsatzes (pro Schalter
pol) ausgeführt werden, wo hingegen bei herkömmlichen
Schaltanlagen, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt,
mehrere verschiedene Schaltkontaktpaare zur Wahrnehmung
der einzelnen Schaltfunktionen notwendig sind, beispiels
weise ein Ausschalter-Kontaktsatz und ein Schütz-Kontakt
satz usw.
Das erfindungsgemäß schaltgerät 24 umfaßt in einem
kompakten Modul mit fortschrittlichen Betriebsmerkmalen
die Funktionen des Messens, des Schaltens, des Trennens
und des Anzeigens. Die Front- bzw. Oberseite des Gehäuse
deckels 28 dient als Anzeigetafel, auf welcher die
verschiedenen Funktionszustände angezeigt werden. Lokale
und fernbetätigte Schalt- und Rückstellfunktionen lassen
sich mittels frontseitig montierter Schalter realisieren,
während eine Veränderung der Nennstromwerte (Überlast- und/
oder Schnellabschalt-Auslöseströme) durch einsteckbare
austauschbare Komponenten möglich ist. Hier ist auch die
vorgesehene vierte Polkammer nach Bedarf verwendbar, wobei
auch hier ein Schaltkontaktsatz oder ein durchgehender
Leiter (Neutralleiter) oder zusätzliche Hilfsschalter für
Sekundärverbindungen, beispielsweise für den Anschluß
von Elektromagneten, Positionsanzeigen für die elektro
magnetische Betätigungseinrichtung, Fernrückstellung,
Ein-Aus-Fernanzeige usw. untergebracht werden können.
Dem Elektromagneten 132 sind zur Anzeige bzw. Steuerung
der Spulenerregung Leuchten und/oder beleuchtete Druck
knöpfe 164 und 166 (Fig. 6) zugeordnete. Eine Rückstel
leuchte 168 zeigt an, daß der Schaltmechanismus 44 nach
einem Auslösevorgang zurückgestellt werden muß. Eine
Leuchte 170 gibt die Stellung des unteren Kontaktarms 56
bei Betätigung durch den Elektromagneten 132 an. Dies
unterrichtet einen Beobachter über normalen Betrieb oder
im Falle verschweißter Schaltkontakte über die Notwendig
keit der Wartung des Mechanismus.
Eine Leuchte 172 zeigt an, daß der Schaltmechanismus
sich im ausgelösten Zustand befindet. Ein Knopf 174 dient
zur Einstellung des Vollaststromes des Schaltgeräts. Ein
Knopf 176 dient zur Einstellung des Auslösepegels des
Schaltgeräts.
Wie oben erläutert, können Sekundärschalter und die
zugehörige Verdrahtung in der noch verfügbaren vierten
Gehäusekaminer untergebracht werden, wozu eine gedruckte
Schaltungsplatte 178 (Fig. 7) Anwendung finden kann.
Ara einen Ende der Kuppelstange 134 sind zwei Hilfs
schalter 180 und 182 (Fig. 6), beispielsweise in Form von
Mikroschaltern angeordnet. Diese beiden Schalter können
zur Fernsteuerung einer weiteren Anzeigeleuchte darüber
dienen, ob der Elektromagnet 132 erregt oder entregt ist.
Es können aber nach Bedarf auch nur ein oder mehr als
zwei solcher Schalter eingesetzt werden. Ein weiterem
Schalter könnte z. B. zur Umsteuerung eines dem Schalt
gerät zugeordneten Motors vorgesehen sein.
Die Schaltungsplatte 178 weist Anschlüsse und Kontakt
federn auf. Durch diese Konstruktion kann die Verdrahtung
vervollständigt und der gesamte Hilfsschaltmechanismus
steckbar ausgeführt werden. Dies ergibt ein Schnell
austauschsystem für Wartungszwecke, zur Änderung von
Kennwerten, für Inspektionszwecke oder Funktionsprüfungen
ohne Notwendigkeit der Abschaltung der ganzen Schaltungs
platte bzw. des ganzen Laststromkreises.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät stellt also eine
in Modulbauweise ausgeführte Kombination diskreter Ein
heiten dar, womit in einem einzigen kompakten Schalt
gerät sowohl normale Schalt- als auch Schutzabschalt
funktionen vereinigt werden. Das Schaltgerät zeichnet
sich durch vielfältige Funktionen unter Verwendung nur
eines einzigen Schaltkontaktsatzes pro Schalterpol aus.
Claims (8)
1. Elektrisches Schaltgerät mit
- - einem Isoliergehäuse (26) mit einer Bodenwand,
- - je Schalterpol einem Schaltkontaktpaar, dessen beide Schaltkontakte (50, 52) an zwei jeweils zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung beweglichen Kontakt armen (54, 56) angeordnet sind, die im Schließzustand etwa parallel verlaufen und gegensinnig stromdurchflossen werden,
- - und einem Schaltmechanismus (44) mit einem zum Einleiten einer selbsttätigen Kontaktöffnung freigebbaren Hebel (48), der mit den einen Kontaktarm (54) gekuppelt ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - der andere Kontaktarm (56) ist lösbar mit einer elektro magnetischen Betätigungseinrichtung (42) verbunden,
- - eine abnehmbar an dem Schaltgerät montierte modulare Strom fühlereinrichtung (40) mißt den Stromfluß über das Schalt gerät und betätigt beim Auftreten eines gegebenen Überstrom zustands sowohl die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (42) als auch den freigebbaren Hebel (48) im Sinne einer Öff nungsbewegung der Kontaktarme (54, 56),
- - die Bodenwand weist eine Durchführungsöffnung (156) auf, und
- - die elektromagnetische Betätigungseinrichtung (42) ist über ein durch die Durchführungsöffnung (156) verlaufendes Kuppelglied (78) mit dem anderen Kontaktarm (56) gekuppelt.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei abgenommener elektromagnetischer Betätigungseinrichtung
(42) eine Abdeckplatte zum Verschluß der Durchführungsöffnung
(156) an der Gehäusebodenwand befestigbar ist.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Kuppelglied (78) mit dem anderen Kontaktarm (56)
über eine Langloch-Zapfen-Verbin
dung (146) verbunden ist, die eine Öffnungsbewegung des anderen
Kontaktarms (56) unabhängig von der elektromagnetischen Betä
tigungseinrichtung (42) ermöglicht.
4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elektromagnetische Betätigungseinrich
tung (42) durch eine entsprechende Einrichtung mit anderem
Nennstrom austauschbar ist.
5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elektromagnetische Betätigungseinrich
tung (42) ein Bauteil (134) großer Masse aufweist, das
zwischen zwei Stellungen entsprechend der Offenstellung und
der Schließstellung des anderen Kontaktarms (56) schwenkbar
ist und einen Widerstand gegen stoßeinwirkungsbedingte Bewe
gungen des anderen Kontaktarms bildet.
6. Schaltgerät nach Anspruch 5 und Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Langloch-Zapfen-Verbindung (146)
zwischen dem Kuppelglied (78) und dem Bauteil (134) großer
Masse hergestellt ist.
7. Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Langloch im Kuppelglied (78) gebildet ist und das Kuppel
glied mit einem Zapfen (80) mit dem anderen Kontaktarm (56)
verbunden ist.
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Owner name: EATON CORP., CLEVELAND, OHIO, US |
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