DE4337254A1 - Fehlerstrommodul, der mit Leitungsschutzschaltern zusammensetzbar ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstrommodul, der mit Leitungsschutzschaltern unterschiedlichen Bemessungsstromes in Modulbauweise zusammensetzbar ist (FI/LS-Schalter), wobei die Einzelgeräte mit ihren Gehäusen seitlich anreihbar und zu einer kompakten Baueinheit verbindbar, sowie mit ihren Schalt- und Auslösemechanismen untereinander mechanisch koppelbar sind, und mittels elektrischer Leiter eine Verbindung zwischen einem Summenstromwandler des Fehlerstrommoduls und Anschlußklemmen der Leitungsschutzschalter herstellbar ist.

Solche in modularer Reihenbauweise zusammengesetzten FI/LS-Schalter sind be­ kannt, wie beispielsweise aus der EP 0 264 314 B1 hervorgeht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schalter der eingangs ge­ nannten Art das Gehäuse des Fehlerstrommoduls so auszubilden, daß mit jeweils gleichen Gehäuseteilen und lediglich durch eine andere Anordnung dieser Teile die Anschlußklemmen entweder der oberen oder unteren Anschlußebene des Schalters zugeordnet werden können, und so eine universell anreihbare Kombi­ nation zwischen Fehlerstrommodul und Leitungsschutzschaltern herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Fehlerstrommodul mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.

Die Erfindung ist insofern vorteilhaft, als das Gehäuse des Fehlerstrommoduls aus einem Mittelkörper und zwei unterschiedlich ausgebildeten Seitenkörpern nach Bedarf problemlos so zusammensetzbar ist, daß zwei Varianten des Fehlerstrom­ moduls mit den gleichen Gehäuseteilen erhalten werden. Die beiden Seitenkörper lassen sich dabei am Mittelkörper über symmetrisch ausgebildete, eindeutig zu­ geordnete Gehäusekonturen wahlweise miteinander verbinden. Der Zusammen­ halt des Gehäuses wird allein durch Formschluß und ohne zusätzliche Verbindungseinrichtungen erzielt, denn es genügen die bei schalenförmigen Gehäusen für den Zusammenhalt und zum Verschließen verwendeten üblichen Verbindungsmittel. Zur Herstellung der Gehäuseteile wird im Normalfall nur ein Werkzeugsatz benötigt, so daß zwei Ausführungen des Fehlerstrommoduls mit insgesamt geringeren Investitionskosten gefertigt werden können.

Da praktisch alle Einbauteile des Fehlerstrommoduls sowohl in ihrer Lage als auch im Aufbau, unabhängig von der jeweiligen Variante, den einzelnen Gehäuseteilen fest zugeordnet sind, ergibt sich von daher ebenfalls eine Fertigungsvereinfa­ chung. Lediglich die Drahtzuführungen des Summenstromwandlers müssen in zwei verschiedene Richtungen abgewinkelt sein, um entweder über die obere oder die untere Anschlußklemmenebene die schaltungsrichtige Verbindung zu den Klemmen der Leitungsschutzschalter zu erhalten.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel nachste­ hend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein offenes Gehäuses des Fehlerstrommoduls, jedoch ohne seine mechanischen und elektrischen Einbauteile, in räumlicher Darstellung, während in

Fig. 2 der Zusammenbau des Gehäuses gemäß Fig. 1 aus Mittel- und Seitenkörpern schematisch wiedergegeben ist. In

Fig. 3 ist das Gehäuse einschließlich Deckelteil mit gegenüber Fig. 1 und Fig. 2 getauschten Seitenkörpern verschlossen dargestellt.

Das Gehäuse 1 für den Fehlerstrommodul besteht im wesentlichen aus einem schalenförmig gestalteten Mittelkörper 2 und zwei beiderseits davon angeord­ neten, unterschiedlich ausgebildeten Seitenkörpern 3 bzw. 4, die jeweils als Formteile aus einem Isolierstoff hergestellt sind. Dabei umschließt überwiegend der Mittelkörper 2 die Mechanismusteile sowie den Summenstromwandler (nicht gezeigt) des Fehlerstrommoduls, während die beiden Seitenkörper etwa die Klemmenblockbereiche üblicher Fehlerstromschutzschalter bzw. eines oder mehrerer in Zeichnungsebene anreihbarer, nicht gezeigter Leitungsschutzschalter umfassen.

Der Mittelkörper 2 ist seinerseits in Anreihebene (Zeichnungsebene) aus einem schalenförmigen Unterteil 2.1. einem im Berührungsbereich angeordneten, kastenförmigen Zwischenteil 2.2 und einem ebenfalls schalenförmigen Deckelteil 2.3 gebildet, welches jedoch im Sockelbereich des Gehäuses 1 die Breite des Zwischenteiles mit überdeckt (Fig. 3). Dadurch ist im Sockelbereich ein größerer Freiraum zur Unterbringung des bereits erwähnten nicht gezeigten Summenstromwandlers vorhanden, während das oberhalb davon befindliche Zwi­ schenteil 2.2 in durch eine Trennwand 2.21 unterteilten konturenreichen Kammern die bei Fehlerstrommodulen üblichen Mechanismus- und Funktionsteile aufnimmt. Die Gehäuseteile des Mittelkörpers 2 sind untereinander über ihre äußeren Gehäusekonturen und mehrere als zapfenförmige Ansätze bzw. entsprechende Vertiefungen ausgebildete Zentrierglieder 2.4 in Zeichnungsebene zusammen­ setzbar. Unterteil und Deckelteil bilden dabei mit ihren nahezu glattflächigen Außenseiten 2.11 bzw. 2.31 die Berührungsflächen zu benachbarten Schaltern, insbesondere zu den an einer Seite anreihbaren Leitungsschutzschaltern. Die beiden Außenseiten begrenzen somit die Breite des Fehlerstrommoduls, der nor­ malerweise zwei sogenannte Normpolbreiten umfaßt. Auf gleiche Weise lassen sich mit einem entsprechend breiteren Zwischenteil und einem angepaßten Deckelteil breitere Mittelkörper und damit Fehlerstrommodule für größere Bemessungsströme oder mehrere Strompfade herstellen, die dann zumeist drei Pol breiten umfassen.

Über die gesamte Breite des Mittelkörpers 2 ist an seinen beiden Seiten je ein Seitenkörper 3 bzw. 4 angesetzt die so ausgebildet sind, daß sie an den Außenseiten 2.11, 2.31 mit bündig aneinanderliegenden Gehäusekonturen 2.5 ebenflächig abschließen (Fig. 3). Der etwas größere Seitenkörper 3 bildet in seinem oberen Bereich einen kastenförmigen Klemmenraum 3.1 zur Aufnahme mehrerer nicht gezeigter Anschlußklemmen, während in seinem unteren Bereich ein wechselbar eingelegtes Isolier- und Verschlußteil 3.2 angeordnet ist. In dieses Teil sind nicht gezeigte Leitungszuführungen des Summenstromwandlers zu den in Zeichnungsebene dahinter angereihten Leitungsschutzschaltern seitenrichtig derart einlegbar, daß eine feste gegenseitige Zuordnung von Seitenkörper 3 und Summenstromwandler herstellbar ist.

Der gegenüberliegende Seitenkörper 4 nimmt vorzugsweise nicht gezeigte Zusatzklemmen auf, die unabhängig von der späteren Anbringung des Seitenkörpers am Mittelkörper bereits vorher lagegerecht montiert werden können.

Wesentliche Bedeutung für die wahlweise Zuordnung der beiden Seitenkörper 3, 4 zum Mittelkörper 2 und den festen Zusammenhalt des Gehäuses haben ver­ schiedene, noch näher zu erläuternde leistenförmige Halterungen und die am Mittelkörper symmetrisch angeordneten seitlichen Gehäusekonturen 2.5. Wie aus Fig. 2 gut ersichtlich ist, sind im Zwischenteil 2.2 des Mittelkörpers an beiden Seiten schlitzförmige Aussparungen 2.6 durchlaufend in Zusammenbaurichtung ausgespart, in die die Seitenkörper jeweils mit einer stegförmigen Leiste 3.3 bzw. 4.3 eingreifen können. Diese Leisten sind an ihrer Vorderkante hakenförmig aus­ gebildet, so daß sich nach dem Zusammenfügen von Seitenkörper und Zwischen­ teil, ähnlich wie bei einem Nutenstein, ein fester gegenseitiger Halt ergibt.

Ein zweiter Verbindungspunkt, wie er in Fig. 2 ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist, ergibt sich jeweils zwischen Aussparungen 2.7 im Unterteil 2.1 und eben­ solchen Aussparungen im Deckelteil 2.3 (nicht erkennbar), denen in den Seitenkörpern hakenförmige Ansätze 3.4 bzw. 4.4 zugeordnet sind. Diese sind je­ weils paarweise angeordnet und zeigen mit ihrer Hakenkontur in Richtung Unter­ teil 2.1 bzw. Deckelteil 2.3. Die Aussparungen 2.7 und die hakenförmigen Ansätze 3.4 bzw. 4.4 greifen nach dem Zusammenbau derart ineinander, daß die Seitenkörper fest am Mittelkörper anliegen und auch im Sockelbereich ein die Funktion des Fehlerstrommoduls beeinflussender Spalt keinesfalls an der seit­ lichen Gehäusekontur 2.5 auftreten kann.

Jeweils ähnliche hakenförmig ineinandergreifende Anordnungen zwischen dem Mittelkörper 2 und den beiden Seitenkörpern 3, 4 sind zweckmäßigerweise auch im Bodenbereich des Gehäuses vorgesehen. Hier fassen Zapfen 3.5 bzw. 4.5 an den Seitenkörpern in entsprechende Ausnehmungen 2.8 im Unterteil bzw. Deckelteil, wie insbesondere aus Fig. 3 gut erkennbar ist. Die vorbeschriebenen Halterungen können nach Art und Anzahl auch auf andere Weise realisiert sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Der Zusammenbau des Gehäuses erfolgt, indem zuerst das schalenförmige Unterteil 2.1 und das kastenförmige Zwischenteil 2.2 nebst den zugehörigen Ein­ bauteilen zusammengesetzt werden, wie es die Fig. 2 zeigt. Die Zentrierglieder 2.4 und die teilweise ineinandergreifenden Gehäusekonturen verhindern dabei ein gegenseitiges seitliches Verschieben in Zeichnungsebene. Danach werden die Seitenkörper in das Zwischenteil und Unterteil senkrecht zur Zeichnungsebene eingeschoben, wobei die verschiedenen Halterungen (3.3, 3.4, 3.5) bzw. (4.3, 4.4, 4.5) sich in den entsprechenden Ausnehmungen (2.6. 2.7, 2.8) auf die bereits vor­ beschriebene Weise fest miteinander verhaken. Es ergibt sich danach die in Fig. 1 dargestellte Anordnung.

Nach dem Einbau der nicht gezeigten restlichen Mechanismus- und Funktionsteile, wobei der Summenstromwandler fest am Seitenteil 3 gehalten ist, kann das Deckelteil 2.3 aufgesetzt werden, wie es die Fig. 3 zeigt. In dieser Figur sind allerdings die Seitenteile 3, 4 miteinander vertauscht, und auch das nur einseitig an der Außenseite 2.11 offene Isolier- und Verschlußteil 3.2 ist um 180° gedreht seitenrichtig eingesetzt, damit die Leitungszuführungen des Summenstromwandlers an der Außenseite 2.31 des Deckelteils immer abgedeckt sind. Abschließend werden in die zapfenförmigen Einsenkungen der Zentrierglieder 2.4 übliche Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Niete, einge­ bracht, die das Unterteil und das Deckelteil verbinden und damit das Gehäuse 1 funktionsgerecht verschließen. Die beiden Seitenkörper sind somit ohne zusätzliche Teile allein durch Formschluß unverschieblich und zuverlässig am Mittelkörper gehalten.

Da der externe elektrische Anschluß immer an den Klemmen des Seitenkörpers 3 erfolgt, wird bei der Ausführung nach Fig. 1 der Fehlerstrommodul "von oben" angeschlossen, während dies bei der Ausführung nach Fig. 3 "von unten" geschieht. Die nicht gezeigten Leitungsschutzschalter sind dabei an der Außenseite 2.11 des Unterteiles angereiht. Ihre Anzahl richtet sich jeweils danach, ob der Fehlerstrommodul für zwei-, drei- oder vierpolige Bauweise vorgesehen ist.

Claims (10)

1. Fehlerstrommodul, der mit Leitungsschutzschaltern unterschiedlichen Bemes­ sungsstromes in Modulbauweise zusammensetzbar ist (FI/LS-Schalter), wobei die Einzelgeräte mit ihren Gehäusen seitlich anreihbar und zu einer kompakten Baueinheit verbindbar, sowie mit ihren Schalt- und Auslösemechanismen unter­ einander mechanisch koppelbar sind, und mittels elektrischer Leiter eine Verbin­ dung zwischen einem Summenstromwandler des Fehlerstrommoduls und Anschlußklemmen der Leitungsschutzschalter herstellbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) des Fehlerstrommoduls aus einem in Anreihebene schalenförmig ausgebildeten, mehrteiligen Mittelkörper (2) und zwei über die ge­ samte Gehäusebreite beiderseits davon angeordneten, unterschiedlich ausgebil­ deten Seitenkörpern (3, 4) mittels eindeutig zugeordneter symmetrischer Gehäusekonturen formschlüssig zusammensetzbar ist, und daß die beiden etwa die Klemmenblockbereiche umfassenden Seitenkörper (3, 4) wahlweise im Wech­ sel mit dem Mittelkörper (2) zum fertigen, sämtliche Bauteile des Fehlerstrommo­ duls aufnehmenden Gehäuse (1) verbindbar sind.

2. Fehlerstrommodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den bei­ den Seitenkörpern (3, 4) und beiderseits des Mittelkörpers (2) jeweils gleichartige, den Zusammenhalt der Körper (2, 3, 4) gewährleistende, ineinandergreifend aus­ gebildete Halterungen (2.6, 2.7, 2.8 sowie 3.3, 3.4, 3.5 bzw. 4.3, 4.4, 4.5) angeformt sind.

3. Fehlerstrommodul nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelkörper (2) mit jedem Seitenkörper (3 bzw. 4) zumindest über zwei verschie­ denartig ausgebildete, leistenförmig ineinanderschiebbare Halterungen (2.6/3.3 bzw. 4.3 und 2.7/3.4 bzw. 4.4, oder 2.8/3.5 bzw. 4.5) formschlüssig verbindbar ist.

4. Fehlerstrommodul nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelkörper (2) in Modulebene aus einem schalenförmigen Unterteil (2.1), einem nur im oberen Profilbereich angeordneten kastenförmigen Zwischenteil (2.2) und einem ebenfalls etwa schalenförmigen das Gehäuse (1) außenseitig bündig abschließenden, sowie im Sockelbereich auch das Zwischenteil (2.2) übergreifenden Deckelteil (2.3) gebildet ist.

5. Fehlerstrommodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Unterteil (2.1), Zwischenteil (2.2) und Deckelteil (2.3) des Mittelkörpers (2) über Zentrierglieder (2.4) in Modulebene übereinandergreifend zusammensetzbar sind.

6. Fehlerstrommodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkörper (3, 4) und der Mittelkörper (2) über schlitzförmige Ausspa­ rungen (2.6) und entsprechend zugeordnete stegförmige Leisten (3.3 bzw. 4.3) nach Art von Nut und Feder gegenseitig ineinandergreifend zusammensetzbar sind.

7. Fehlerstrommodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkörper (3, 4) zwischen Unterteil (2.1) und Deckelteil (2.3) mit sich gegenseitig hintergreifenden hakenförmigen Ansätzen (2.7, 2.8/3.4, 3.5 bzw. 4.4, 4.5) gehalten sind.

8. Fehlerstrommodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Seitenkörper (3) alle Anschlußklemmen (Klemmenraum 3.1) für den Summenstromwandler sowie ein Isolier- und Verschlußteil (3.2) für dessen Leitungszuführungen zu den Leitungsschutzschaltern angeordnet sind.

9. Fehlerstrommodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolier- und Verschlußteil (3.2) mit seiner offenen Seite entsprechend den seitenrichtig gebogenen Leitungszuführungen des Summenstromwandlers wahlweise in den einen Seitenkörper (3) einsetzbar ist.

10. Fehlerstrommodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der andere Seitenkörper (4) Zusatzklemmen zum Anschluß eines Relais oder anderer elektrischer Bauteile unabhängig vom Zusammenbau des Gehäuses (1) lagerunveränderlich aufnimmt.