DE60034949T2 - An improved remote controlled circuit breaker - Google Patents

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Abstract

An improved remotely controlled circuit breaker, which comprises at least a remotely controlled piezoelectric motor assembly, which allows coupling electric contacts, during a closing operation of the remotely controlled circuit breaker. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Leistungsschalter. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Niederspannungs-Leistungsschalter (d.h. für Spannungswerte unter 1 kV), der während der Schließungsoperation ferngesteuert wird.The The present invention relates to an improved circuit breaker. More particularly, the present invention relates to an improved low-voltage circuit breaker (i.e., for Voltage values below 1 kV), which is remotely controlled during the closing operation becomes.

Bekanntlich haben Niederspannungs-Leistungsschalter die Aufgabe, das Fließen von Strom in elektrischen Leitungen zu unterbrechen (beispielsweise im Fall eines Fehlzustands). Dies wird dadurch erreicht, dass zwei elektrische Kontakte, die seriell mit der elektrischen Leitung verbunden sind, getrennt werden – im Allgemeinen durch einen geeigneten Federmechanismus (Öffnungsoperation). Nachdem eine Öffnungsoperation des Leistungsschalters ausgeführt worden ist, ist es notwendig, den Leistungsschalter wieder in den normalen Funktionszustand zurückzubringen und somit die elektrischen Kontakte des Leistungsschalters zu verbinden (Schließungsoperation), damit Strom fließen kann. Die Schließungsoperation wird im Allgemeinen mittels eines manuellen Schließungsmechanismus ausgeführt. Bekanntlich kann die manuelle Schließungsoperation in manchen Fallen ziemlich schwierig sein, insbesondere dann, wenn sich der Leistungsschalter an einer schwer zugänglichen Stelle befindet oder sich weit weg von der Bedienperson befindet. Um dieses Problem zu lösen, wurden ferngesteuerte Leistungsschalter in den Stand der Technik eingeführt. Ferngesteuerte Leistungsschalter sind üblicherweise mit einer ferngesteuerten Motoranordnung versehen, wodurch die Bedienperson die Schließungsoperation durchführen kann, ohne manuell eingreifen zu müssen. Das heißt, eine Motoranordnung kann fernaktiviert werden, um eine Bewegung zu erzeugen, wodurch die elektrischen Kontakte mittels geeigneter mechanischer Anordnungen verbunden werden können. Nachdem die elektrischen Kontakte verbunden sind, wird die Motoranordnung vom dem beweglichen Kontakt gelöst und der Leistungsschalter setzt seine normale Funktion fort, bis eine neue Öffnungsoperation ausgeführt wird.generally known Low-voltage circuit breakers have the task of flowing from Interrupt electricity in electrical lines (for example in case of a fault condition). This is achieved by having two electrical contacts connected in series with the electrical line are to be separated - in Generally by a suitable spring mechanism (opening operation). After an opening operation of the circuit breaker has been necessary, it is necessary to return the circuit breaker in the return normal functional condition and thus to connect the electrical contacts of the circuit breaker (Closing operation), so that electricity flows can. The closing operation is generally done by means of a manual closure mechanism executed. generally known can do the manual closing operation in be quite difficult in some cases, especially if the circuit breaker is located in a hard to reach place or is located far away from the operator. To this problem too to solve, have been remotely controlled circuit breakers in the prior art introduced. Remote-controlled circuit breakers are usually remotely controlled Motor arrangement provided, whereby the operator can perform the closing operation, without having to intervene manually. This means, a motor assembly may be remotely activated to move generate, whereby the electrical contacts by means of suitable mechanical Arrangements can be connected. After the electrical contacts are connected, the motor assembly becomes detached from the moving contact and the circuit breaker continues its normal operation until a new opening operation accomplished becomes.

Bekannte ferngesteuerte Leistungsschalter sind durch einige Nachteile gekennzeichnet.Known Remote controlled circuit breakers are characterized by some disadvantages.

Das heißt, die genannte ferngesteuerte Motoranordnung schließt im Allgemeinen einen ferngesteuerten elektrischen Motor ein, dessen Gesamtgröße und Volumenbedarf wegen des Vorhandenseins der Induktions-/Kondensatorschaltungen und/oder -wicklungen häufig erheblich ist. Die Praxis hat gezeigt, dass dieser Umstand die Installation eines ferngesteuerten Leistungsschalters an einer Stromverteilertafel häufig ziemlich erschwert (tatsächlich ist im Allgemeinen mindestens ein so genanntes Viermodule-Gehäuse erforderlich, um einen ferngesteuerten Leistungsschalter der bekannten Art unterzubringen). Dies bewirkt natürlich eine Zunahme der Installationskosten. Ferner erfordert das Vorhandensein eines elektrischen Motors die Bereitstellung komplizierter mechanischer Anordnungen, um die Bewegung, die vom elektrischen Motor erzeugt wird, zum beweglichen Kontakt zu übertragen. Das Vorhandensein von komplizierten mechanischen Anordnungen führt natürlich zu einer weiteren Zunahme der Gesamtgröße. Wegen einer größeren Wahrscheinlichkeit für mechanische Fehlzustände ist außerdem die Zuverlässigkeit des ferngesteuerten Leistungsschalters insgesamt notwendigerweise vermindert. Ferner impliziert die Komplexität der mechanischen Anordnungen, die allgemein übernommen werden, notwendigerweise höhere Produktionskosten.The is called, said remote controlled motor assembly generally closes a remote controlled electric motor, its overall size and volume requirements because of the presence of the induction / capacitor circuits and / or windings frequently is significant. Practice has shown that this circumstance is the installation a remote-controlled circuit breaker on a power distribution panel often rather difficult (actually In general, at least one so-called four-module housing is required. to accommodate a remote-controlled circuit breaker of the known type). This of course works an increase in installation costs. Furthermore, the presence of a requires electric motor providing more complicated mechanical Arrangements to the movement generated by the electric motor is to transfer to the moving contact. The presence of complicated mechanical arrangements naturally leads to a further increase the total size. Because of a greater probability for mechanical failed states is also the reliability the remotely controlled circuit breaker altogether necessarily reduced. Furthermore, the complexity of the mechanical arrangements, generally adopted become, necessarily higher Production costs.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines ferngesteuerten Leistungsschalters, der es möglich macht, die oben genannten Nachteile zu überwinden.The main task The present invention is the creation of a remote controlled Circuit breaker that makes it possible makes to overcome the above-mentioned disadvantages.

Innerhalb dieses Bereichs ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines ferngesteuerten Leistungsschalters, dessen Größe und Volumen insgesamt erheblich reduziert sind.Within This area is another object of the present invention the creation of a remote-controlled circuit breaker, its size and volume are significantly reduced overall.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines ferngesteuerten Leistungsschalters, der es möglich macht, eine starke Vereinfachung der mechanischen Anordnungen und Bedienelemente zu erreichen, die für die Übertragung der Bewegung des beweglichen Kontakts während der Schließungsoperation des Leistungsschalters erforderlich sind.One Another object of the present invention is to provide a remote-controlled circuit breaker, which makes it possible, a great simplification to achieve the mechanical arrangements and controls that for the transmission the movement of the moving contact during the closing operation of the circuit breaker are required.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines ferngesteuerten Leistungsschalters, der durch eine größere Einfachheit des Einbaus und höhere Zuverlässigkeitsgrade gekennzeichnet ist.One Another object of the present invention is the provision a remotely controlled circuit breaker, by a greater simplicity of Installation and higher reliability levels is marked.

Nicht das geringste Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines ferngesteuerten Leistungsschalters, der leicht zu konkurrenzfähigen Kosten herzustellen ist.Not the slightest aim of the present invention is the creation a remote-controlled circuit breaker that is easily competitive in cost is to produce.

Somit schafft die vorliegende Erfindung einen ferngesteuerten Leistungsschalter, der mindestens einen festen Kontakt und einen beweglichen Kontakt aufweist und der leicht zu konkurrenzfähigen Kosten herzustellen ist.Consequently the present invention provides a remote controlled circuit breaker, the at least one fixed contact and a moving contact and that is easy to manufacture at competitive costs.

Diese Aufgabe und dieses und weitere Ziele, die im Folgenden deutlich werden, werden durch einen Niedrigspannungsschütz für Niedrigspannungs-Stromleitungsanwendungen gemäß dem, was in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, erreicht.These Task and this and other goals, which are clear below be powered by a low voltage contactor for low voltage power line applications according to what is in the attached claims is defined reached.

Dokument US 5,180,051 offenbart eine Vorrichtung gemäß der Präambel von Anspruch 1.document US 5,180,051 discloses a Vor Direction according to the preamble of claim 1.

Weitere Merkmale und Vorteile des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlicher mit besonderem Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, worin:Further Features and advantages of the remote circuit breaker according to the present invention Invention will be described in more detail below with particular reference on the attached Figures described in which:

1 ein Blockdiagramm ist, das die Grundstruktur des ferngesteuerten Lastschalters gemäß der vorliegenden Erfindung skizziert; 1 Fig. 10 is a block diagram outlining the basic structure of the remote-controlled load switch according to the present invention;

2 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Abschnitts des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; 2 schematically illustrates a preferred embodiment of a portion of the remote circuit breaker according to the present invention;

3 ein Blockdiagramm darstellt, das eine bevorzugte Ausführungsform eines anderen Abschnitts des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung skizziert; 3 FIG. 4 is a block diagram outlining a preferred embodiment of another portion of the radio controlled circuit breaker in accordance with the present invention; FIG.

4 schematisch eine bevorzugte Ausführugsform eines anderen Abschnitts des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; 4 schematically illustrates a preferred embodiment of another portion of the remote circuit breaker according to the present invention;

5 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines anderen Abschnitts des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; 5 schematically illustrates a preferred embodiment of another portion of the remote circuit breaker according to the present invention;

6 schematisch eine andere bevorzugte Ausführungsform eines anderen Abschnitts des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 6 schematically illustrates another preferred embodiment of another portion of the remote-controlled circuit breaker according to the present invention.

In 1 ist ein Blockdiagramm, das die Grundstruktur des ferngesteuerten Leistungsschalters (Bezugszahl 1) entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt, gezeigt.In 1 is a block diagram showing the basic structure of the remote circuit breaker (reference number 1 ) according to the present invention.

Der ferngesteuerte Leistungsschalter 1 schließt mindestens einen festen Kontakt 3 und einen beweglichen Kontakt 2 ein. Der bewegliche Kontakt 2 wird während der Schließungs-/Öffnungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters 1 mit dem festen Kontakt 3 verbunden bzw. von diesem gelöst.The remote controlled circuit breaker 1 concludes at least one firm contact 3 and a moving contact 2 one. The moving contact 2 is during the closing / opening operation of the remote-controlled circuit breaker 1 with the firm contact 3 connected or solved by this.

Der ferngesteuerte Leistungsschalter 1 schließt ferner ferngesteuerte Motormittel 4 ein, um während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters 1 den beweglichen Kontakt 2 mittels eines Bewegungsübertragungsmittels 5 mit dem festen Kontakt 3 zu verbinden. Die ferngesteuerten Motormittel 4 schließen mindestens eine ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung 6 ein, die wirkmäßig mit dem Bewegungsübertragungsmittel 5 verbunden ist, um während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters 1 den beweglichen Kontakt 2 mit dem festen Kontakt 3 zu verbinden.The remote controlled circuit breaker 1 also includes remote controlled engine means 4 to during a remote controlled circuit breaker closing operation 1 the moving contact 2 by means of a motion transmission means 5 with the firm contact 3 connect to. The remote-controlled engine means 4 include at least one remotely controlled piezoelectric motor assembly 6 which is effective with the motion transmission means 5 is connected to during a closing operation of the remote-controlled circuit breaker 1 the moving contact 2 with the firm contact 3 connect to.

Die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung 6 schließt vorteilhafterweise eine Statoranordnung 7 ein, die mindestens eine piezoelektrische Anordnung 8 einschließt, die wirkmäßig mit einem Statorrahmen 9 verbunden ist. Die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung 6 schließt ferner eine Rotoranordnung 10 ein, die wirkmäßig mit dem Statorrahmen 9 verbunden ist.The remote controlled piezoelectric motor assembly 6 advantageously closes a stator assembly 7 a, the at least one piezoelectric arrangement 8th which effectively works with a stator frame 9 connected is. The remote controlled piezoelectric motor assembly 6 further includes a rotor assembly 10 one that works with the stator frame 9 connected is.

Wie in 2 dargestellt, schließt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des ferngesteuerten Leistungsschalters 1 der Statorrahmen 9 vorzugsweise ein Flanschelement 11 ein. Das Flanschelement 11 ist vorteilhafterweise mit einer Basiswand 13 und einer überstehenden Wand 12 versehen, die auf im Wesentlichen vertikale Weise von der Basiswand 13 übersteht. Wie in 2 dargestellt (wo nur ein Abschnitt des Flanschelements 11 gezeigt ist), schließt die piezoelektrische Anordnung 8 vorzugsweise ein oder mehrere piezoelektrische Elemente 15 ein, die mechanisch mit der Basiswand 13 verbunden sind. Die piezoelektrischen Elemente 15 werden vorteilhafterweise durch vordefinierte Erregungssignale 16 erregt (siehe auch 1), um eine elliptische Bewegung der überstehenden Wand 12 zu bedingen.As in 2 shown closes according to a preferred embodiment of the remote circuit breaker 1 the stator frame 9 preferably a flange element 11 one. The flange element 11 is advantageously with a base wall 13 and a protruding wall 12 provided in a substantially vertical manner from the base wall 13 survives. As in 2 shown (where only a portion of the flange member 11 is shown), closes the piezoelectric device 8th preferably one or more piezoelectric elements 15 one mechanically with the base wall 13 are connected. The piezoelectric elements 15 are advantageously by predefined excitation signals 16 excited (see also 1 ) to an elliptical movement of the protruding wall 12 to condition.

Tatsächlich können vorteilhafterweise in zwei verschiedene Abschnitte (nicht dargestellt) der piezoelektrischen Elemente 15 Erregungssignale 16 eingegeben werden, die zwei verschiedene Ultraschallsignale umfassen, die um 90° versetzt sind. Daher werden die piezoelektrischen Elemente 15 jedes Abschnitts gezwungen, mit einer Phasenverschiebung von 90° zu vibrieren. Die Vibration wird auf die überstehende Wand 12 übertragen und es werden zwei um 90° versetzte „wandernde Wellen" (nicht dargestellt) an der überstehenden Wand 12 erzeugt. Auf diese Weise wird jeder Punkt der überstehenden Wand 12 einer elliptischen Bewegung 17 unterzogen.In fact, advantageously, two different sections (not shown) of the piezoelectric elements can be used 15 excitation signals 16 are input, which include two different ultrasonic signals, which are offset by 90 °. Therefore, the piezoelectric elements become 15 each section forced to vibrate with a phase shift of 90 °. The vibration is on the protruding wall 12 transferred and there are two offset by 90 ° "wandering waves" (not shown) on the projecting wall 12 generated. In this way, every point becomes the projecting wall 12 an elliptical movement 17 subjected.

Die Erregungssignale 16 (siehe 1) können vorteilhafterweise von einer geeigneten elektronischen Schaltung 160 erzeugt werden, die sich nahe an der ferngesteuerten Motoranordnung 6 befindet.The excitation signals 16 (please refer 1 ) may advantageously be provided by a suitable electronic circuit 160 are generated, which are close to the remote-controlled motor assembly 6 located.

Fernbedienungsmittel 18, die sich vorzugsweise an einer Stelle befinden, die für die Bedienperson leicht zugänglich sind, erzeugen Aktivierungssignale 180 und übertragen diese auf die elektronische Schaltung 160. Die Übertragung der Aktivierungssignale 180 kann entsprechend den Verfahren durchgeführt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Genauer könnte die Übertragung Anordnungen gemäß durchgeführt werden, die entweder von traditioneller (elektrische Verbindung) oder drahtloser Art sind. Alternativ kann die elektronische Schaltung 160 in das Fernbedienungsmittel 18 integriert sein.remote control means 18 , which are preferably located at a location that are easily accessible to the operator, generate activation signals 180 and transfer these to the electronic circuit 160 , The transmission of the activation signals 180 can be carried out according to the methods known to those skilled in the art. More specifically, the transmission could be performed in accordance with arrangements that are either of traditional (electrical connection) or wireless type. Alternatively, the electronic circuit 160 in the remote control device 18 be integrated.

Entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Rotoranordnung 10 eine (in 2 nicht dargestellte, aber in den 3 und 4 gezeigte) Rotorscheibe 19 ein. Die Rotorscheibe 19 ist mechanisch mit der überstehenden Wand 12 verbunden, so dass sie einer Bewegung der drehenden Art unterliegt.According to this embodiment of the present invention, the rotor assembly closes 10 a (in 2 not shown, but in the 3 and 4 shown) rotor disk 19 one. The rotor disk 19 is mechanical with the protruding wall 12 connected so that it undergoes a movement of the rotating type.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die schematisch im Blockdiagramm von 3 dargestellt ist, schließt das Bewegungsübertragungsmittel 5 vorzugsweise ein mechanisch mit der Rotorscheibe 19 verbundenes Wellenelement 20 ein. Das Wellenelement 20 könnte mechanisch mit der Rotorscheibe 19 verbunden sein oder alternativ in den Aufbau der Rotorscheibe 19 integriert sein. Vorzugsweise kann das Bewegungsübertragungsmittel 5 auch ein Kippelement 21 einschließen, das wirkmäßig mit dem Wellenelement 20 verbunden ist. In der Praxis kann die mechanische Zusammenwirkung des Kippelements 21 mit dem Wellenelement 20, wie im Folgenden ausführlicher dargestellt, mittels einer Zahnradanordnung 22 erreicht werden. Ferner schließt das Bewegungsübertragungsmittel 5 vorzugsweise eine kinematische Kette 23 ein, die das Kippelement 21 wirkmäßig mit dem beweglichen Kontakt 2 verbindet, zumindest während der Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters.According to a preferred embodiment of the present invention, which is shown schematically in the block diagram of 3 is shown, closes the motion transmission means 5 preferably a mechanical with the rotor disk 19 connected shaft element 20 one. The wave element 20 could be mechanical with the rotor disk 19 be connected or alternatively in the structure of the rotor disk 19 be integrated. Preferably, the motion transmission means 5 also a tilting element 21 which effectively interacts with the shaft element 20 connected is. In practice, the mechanical interaction of the tilting element 21 with the shaft element 20 as shown in more detail below, by means of a gear arrangement 22 be achieved. Further, the motion transmission means closes 5 preferably a kinematic chain 23 a, which is the tilting element 21 effective with the moving contact 2 connects, at least during the closing operation of the remote circuit breaker.

In 4 sind zwei verschiedene Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform der Zahnradanordnung 22 dargestellt. Die Zahnradanordnung 22 schließt vorzugsweise ein Ritzelelement 24, das mechanisch mit dem Wellenelement 20 verbunden ist, und ein rotierenden Zahnstangenelement 25 ein, das mechanisch mit dem Kippelement 21 ver bunden ist. Das rotierende Zahnstangenelement 25 wirkt mechanisch mit dem Kitzelelement 24 zusammen, um eine Bewegung an das Kippelement 21 zu übertragen. Wenn die Rotorscheibe 19 sich dreht, zum Beispiel in Richtung des Pfeils 26, bewegt sich das rotierende Zahnstangenelement 25 tatsächlich in Richtung des Pfeils 27, und infolgedessen unterliegt das Kippelement 21 einer Bewegung entsprechend der vom Pfeil 28 gekennzeichneten Richtung. Genauer wird, wie in 4 gezeigt, die Drehbewegung der Rotorscheibe 19 vorteilhafterweise in einer Bewegung 28 des Kippelements 21 umgewandelt.In 4 Fig. 2 are two different views of a preferred embodiment of the gear arrangement 22 shown. The gear arrangement 22 preferably closes a pinion element 24 that mechanically with the shaft element 20 is connected, and a rotating rack member 25 one that mechanically with the tilting element 21 connected is. The rotating rack element 25 acts mechanically with the tickling element 24 together to make a movement to the tilting element 21 transferred to. If the rotor disk 19 turns, for example, in the direction of the arrow 26 , the rotating rack element moves 25 actually in the direction of the arrow 27 , and as a result, the tilting element is subject 21 a movement similar to that of the arrow 28 marked direction. Accurate, as in 4 shown the rotational movement of the rotor disk 19 advantageously in one movement 28 of the tilting element 21 transformed.

Wie oben angegeben, ist das Kippelement 21 während einer Schließungsoperation mittels einer kinematischen Kette 23 wirkmäßig mit dem beweglichen Kontakt 2 verbunden. Wie in 5 dargestellt, schließt die kinematische Kette 23 vorzugsweise einen Stangenmechanismus 30 ein, der ein oder mehrere Stangenelemente 31 einschließt, die mechanisch zwischen den beweglichen Kontakt 2 und das Kippelement 21 geschaltet sind, um während einer Schließungsoperation eine Bewegung an den beweglichen Kontakt 2 zu übertragen. Wie in 5 dargestellt, kann der Stangenmechanismus 30 vier Stangenelemente 31 umfassen. Dies ist besonders vorteilhaft, falls der ferngesteuerte Leistungsschalter von magneto-thermischer Art ist. Jedoch könnte der Stangenmechanismus entsprechend dem Bedarf eine andere Anzahl von Stangenelementen 31 umfassen. Im Fall eines ferngesteuerten Fehlerstrom-Leistungsschalters können vorteilhafterweise fünf Stangenelemente verwendet werden. Wie oben angegeben, ermöglicht die kinematische Kette 23 während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bewegung zum beweglichen Kontakt 2. Insbesondere kann der Stangenmechanismus 31 beispielsweise durch die Einrichtung geeigneter Drehzapfen so angeordnet sein, dass er die Bewegung vom Kippelement 21 auf den beweglichen Kontakt 2 überträgt. Wie in der in 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform gezeigt, bewirkt eine Bewegung des Kippelements 21 in Richtung des Pfeils 28 die mögliche Verstellung des Drehzapfens 25 in Richtung des Pfeils 32. Dies bringt eine Verkleinerung des Winkels 34 zwischen den Elementen 31a und 31b des Stangenmechanismus 30 mit sich. Auf diese Weise wird der bewegliche Kontakt notwendigerweise in Richtung des Pfeils 33 bewegt und somit mit dem festen Kontakt 3 verbunden.As stated above, the tilting element is 21 during a closing operation by means of a kinematic chain 23 effective with the moving contact 2 connected. As in 5 shown, closes the kinematic chain 23 preferably a rod mechanism 30 one, the one or more rod elements 31 which includes mechanically between the moving contact 2 and the tilting element 21 are switched to move to the movable contact during a closing operation 2 transferred to. As in 5 shown, the rod mechanism 30 four rod elements 31 include. This is particularly advantageous if the remotely controlled circuit breaker is of a magneto-thermal type. However, the rod mechanism could be a different number of rod members according to need 31 include. In the case of a remote-controlled residual current circuit breaker, advantageously five rod elements can be used. As stated above, the kinematic chain allows 23 during a closing operation of the remote-controlled circuit breaker according to the present invention, a movement to the movable contact 2 , In particular, the rod mechanism 31 For example, be arranged by the establishment of suitable pivot so that it can control the movement of the tilting element 21 on the moving contact 2 transfers. As in the 5 shown preferred embodiment, causes a movement of the tilting element 21 in the direction of the arrow 28 the possible adjustment of the pivot 25 in the direction of the arrow 32 , This brings a reduction of the angle 34 between the elements 31 a and 31 b of the rod mechanism 30 with himself. In this way, the movable contact is necessarily in the direction of the arrow 33 moved and thus with the firm contact 3 connected.

Sobald der bewegliche Kontakt 2 mit dem festen Kontakt 3 verbunden ist, wird das Kippelement 21 mechanisch aus der kinematischen Kette 23 gelöst. Dies kann mittels (nicht dargestellter) Auslösemechanismen, deren Anordnung dem Fachmann bekannt ist, erreicht werden. Derselbe Auslösemechanismus ist in der Lage, die kinematische Kette 23 mit dem Federmechanismus zu verbinden, der in der Regel verwendet wird, um die Trennung am beweglichen Kontakt 2 vom festen Kontakt 3 (die Öffnungsoperation) durchzuführen, wenn dies erforderlich ist. Auf diese Weise kann die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung 6 keinen Einfluss auf die Öffnungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters haben, die im Wesentlichen vom genannten Federmechanismus entsprechend den herkömmlichen Anforderungen und/oder Standards der Wirtschaft bewirkt wird.Once the moving contact 2 with the firm contact 3 is connected, the tilting element 21 mechanically from the kinematic chain 23 solved. This can be achieved by means of triggering mechanisms (not shown) whose arrangement is known to the person skilled in the art. The same triggering mechanism is capable of kinematic chain 23 to connect with the spring mechanism, which is usually used to disconnect the moving contact 2 from firm contact 3 (the opening operation) if necessary. In this way, the remotely controlled piezoelectric motor assembly 6 have no effect on the opening operation of the remote-controlled circuit breaker, which is essentially caused by said spring mechanism according to the conventional requirements and / or standards of the economy.

Wenn eine Öffnungsoperation durchgeführt wurde und es daher notwendig ist, die elektrischen Kontakte 2 und 3 wieder zu schließen, wird die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung in ihre Anfangsstellung gebracht. Dies kann einfach durch Umkehren der Phasenverzögerung der vordefinierten Erregungssignale erreicht werden. Während dieser Bewegung wird das Kippelement 21 mittels des genannten Auslösemechanismus mechanisch wieder mit der kinematischen Kette 23 verbunden. Auf diese Weise kann die piezoelektrische Motoranordnung 6 die Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters antreiben.If an opening operation has been performed and it is therefore necessary to have the electrical contacts 2 and 3 to close again, the remote-controlled piezoelectric motor assembly is brought to its initial position. This can be achieved simply by reversing the phase delay of the predefined excitation signals. During this movement, the tilting element 21 by means of said trigger mechanism mechanically again with the kinematic chain 23 connected. In this way, the piezoelectric motor assembly 6 the closing operation of the remote control drive the circuit breaker.

Alternativ kann in einer bevorzugten Ausführungsform des ferngesteuerten Leistungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung das Kippelement 21 entsprechend dem Drehpunkt 35 mit der kinematischen Kette 23 verbunden werden, die daher einer Drehbewegung 28 unterliegt, die direkt vom Kippelement 21 angelegt wird. In diesem Fall schließt die kinematische Kette 23 einen Stangenmechanismus 30 ein, der in der Praxis nur zwei Stangenelemente (31a , 31b ) zum Übertragen einer Bewegung an den beweglichen Kontakt 2 während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leis tungsschalters gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt. Tatsächlich werden in diesem Fall die Stangenelemente 31c und 31d nur für die Öffnungsoperation verwendet, sobald das Kippelement 21 aus der kinematischen Kette 23 gelöst ist. Dementsprechend könnte das Kippelement 21 entsprechend anderen Drehpunkten, wie beispielsweise dem Drehpunkt 36, mit der kinematischen Kette 23 verbunden werden. In diesem Fall schließt die kinematische Kette 23 einen Stangenmechanismus 30 ein, der nur das Stangenelement 31a einschließt. Es sei darauf hingewiesen, dass es in diesem Fall vergleichsweise leicht wäre, auch die Öffnungsoperationen des ferngesteuerten Leistungsschalters 1 mittels der piezoelektrischen Motoranordnung zu steuern.Alternatively, in a preferred embodiment of the remote-controlled circuit breaker according to the present invention, the tilting element 21 according to the fulcrum 35 with the kinematic chain 23 be connected, therefore, a rotational movement 28 subject to, directly from the tipping element 21 is created. In this case, the kinematic chain closes 23 a rod mechanism 30 which in practice only has two rod elements ( 31 a . 31 b ) for transmitting a motion to the movable contact 2 during a closing operation of the remote power switch according to the present invention. In fact, in this case, the rod elements 31 c and 31 d used only for the opening operation as soon as the tilting element 21 from the kinematic chain 23 is solved. Accordingly, the tilting element could 21 according to other pivot points, such as the pivot point 36 , with the kinematic chain 23 get connected. In this case, the kinematic chain closes 23 a rod mechanism 30 one, the only the rod element 31 a includes. It should be noted that it would be comparatively easy in this case, even the opening operations of the remote-controlled circuit breaker 1 to control by means of the piezoelectric motor assembly.

Der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Lösung der angestrebten Aufgabe und die Erreichung der angestrebten Ziele.Of the remote-controlled circuit breaker according to the present invention allows the solution of objective and the achievement of the desired objectives.

Tatsächlich ermöglicht die Übernahme der ferngesteuerten piezoelektrischen Motoranordnung 6 zum Bewegen des beweglichen Kontakts 2 die Vermeidung der Verwendung von elektromagnetischen Anordnungen. Tatsächlich ist die Erzeugung der Bewegung durch die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung, wie in den dargestellten bevorzugten Ausführungsformen gezeigt, hauptsächlich von „mechanischer" Art. Dadurch können erhebliche Vorteile erreicht werden, wie die erhebliche Verringerung der Anzahl der Bedienelemente und daher eine erhebliche Verringerung der Gesamtgröße und des Gesamtvolumens, das von dem ferngesteuerten Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung beansprucht wird. Tatsächlich hat die Praxis gezeigt, dass der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung leicht in einem so genannten „Zweimodule"-Gehäuse untergebracht werden kann.In fact, the adoption of the remotely controlled piezoelectric motor assembly allows 6 for moving the movable contact 2 the avoidance of the use of electromagnetic arrangements. In fact, the generation of movement by the remotely controlled piezoelectric motor assembly, as shown in the illustrated preferred embodiments, is primarily of a "mechanical" nature. This can provide significant benefits such as the significant reduction in the number of controls and therefore a significant reduction in overall size and efficiency In fact, the practice has shown that the remote-controlled circuit breaker according to the present invention can be easily accommodated in a so-called "two-module" housing.

Aufgrund des Fehlens von elektromagnetischen Anordnungen, welche die Übernahme von riesigen Wicklungsstrukturen verlangen, hat der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung bewiesen, dass er sich durch ein erheblich niedrigeres Gewicht auszeichnet. Durch diese Umstände können relativ niedrigere Herstellungs- und Installationskosten verwirklicht werden.by virtue of the lack of electromagnetic arrangements, which the takeover require of huge winding structures, the remotely controlled Circuit breaker according to the present invention proved that it is characterized by a significantly lower weight. By these circumstances can realized relatively lower manufacturing and installation costs become.

Ferner hat sich gezeigt, dass die erhebliche Verringerung der Bedienelemente die Betriebszuverlässigkeit erhöht und dass leicht hohe Drehmomentpegel bei niedriger Drehzahl und relativ verringerte Ansprechzeiten erreicht werden können. Dies führt zu einer erheblichen Zunahme der Betriebsleistung.Further has been shown that the significant reduction in controls the operational reliability elevated and that easily high torque levels at low speed and relatively reduced response times can be achieved. This leads to a significant increase in operating performance.

Der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders zur Verwendung in Niedrigspannungsanwendungen geeignet, daher für Spannungswerte unter 1 kV.Of the remote-controlled circuit breaker according to the present invention is particularly suitable for use in low voltage applications therefore for Voltage values below 1 kV.

Aufgrund der Tatsache, dass die Verwendung der piezoelektrischen Motoranordnung 6 nur die Schließungsoperationen nennenswert beeinflusst, kann der ferngesteuerte Leistungsschalter von unterschiedlicher Art sein, je nach den unterschiedliche Modi, die zur Bewirkung der Öffnungsoperationen gewählt werden können. So kann der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung als ferngesteuerter magneto-thermischer Leistungsschalter oder als ferngesteuerter Fehlerstrom-Leistungsschalter verwendet werden. Wie oben angegeben, wird in diesem Fall je nach Bedarf durch Auswahl eines anderen Öffnungsmechanismus ein anderer Verwendungsmodus bewirkt.Due to the fact that the use of the piezoelectric motor assembly 6 significantly affecting only the closing operations, the remote-controlled circuit breaker may be of different types depending on the different modes that can be chosen to effect the opening operations. Thus, the remote-controlled circuit breaker according to the present invention can be used as a remote-controlled magneto-thermal circuit breaker or as a remote-controlled residual current circuit breaker. As stated above, in this case, another use mode is effected as required by selecting another opening mechanism.

Der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen oder mehrere elektrische Pole aufweisen, von denen jeder mindestens einen beweglichen Kontakt 2 und einen festen Kontakt 3 einschließt. Genauer kann der ferngesteuerte Leistungsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung von dreipoliger Art oder von vierpoliger Art sein.The remote controlled circuit breaker according to the present invention may include one or more electrical poles, each having at least one movable contact 2 and a firm contact 3 includes. More specifically, the remote-controlled circuit breaker according to the present invention may be of three-pole type or four-pole type.

Claims (14)

Ferngesteuerter Leistungsschalter (1), der folgendes aufweist: – mindestens einen festen Kontakt (3) und einen beweglichen Kontakt (2), der während der Öffnungs-/Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters (1) mit dem festen Kontakt (3) verbunden bzw. von diesem gelöst wird; und – ein ferngesteuertes Motormittel (4), um mittels eines Bewegungsübertragungsmittels (5) während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters (1) den beweglichen Kontakt (2) mit dem festen Kontakt (3) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das ferngesteuerte Motormittel (4) mindestens eine ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung (6) aufweist, die wirkmäßig mit dem Bewegungsübertragungsmittel (5) verbunden ist, um während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters (1) den beweglichen Kontakt (2) mit dem festen Kontakt (3) zu verbinden, die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung (6) eine Statoranordnung (7) aufweist, die mindestens eine piezoelektrische Anordnung (6) einschließt, die wirkmäßig mit einem Statorrahmen (9) verbunden ist, die gesteuerte piezoelektrische Motoranordnung (8) ferner eine Rotoranordnung (10) aufweist, die wirkmäßig mit dem Statorrahmen (9) verbunden ist, wobei der Statorrahmen (9) ein Flanschelement (11) aufweist, das mit einer Basiswand (13) und einer überstehenden Wand (12) versehen ist, wobei die überstehende Wand (12) auf im Wesentlichen vertikale Weise von der Basiswand (13) übersteht.Remote controlled circuit breaker ( 1 ), comprising: - at least one fixed contact ( 3 ) and a moving contact ( 2 ), which during the opening / closing operation of the remote-controlled circuit breaker ( 1 ) with the fixed contact ( 3 ) is connected or detached from this; and - a remotely controlled engine means ( 4 ) by means of a motion transmission means ( 5 ) during a closing operation of the remote-controlled circuit breaker ( 1 ) the moving contact ( 2 ) with the fixed contact ( 3 ), characterized in that the remotely controlled engine means ( 4 ) at least one remotely controlled piezoelectric motor assembly ( 6 ) operatively associated with the motion transmission means ( 5 ) during a closing operation of the remote-controlled circuit breaker ( 1 ) the moving contact ( 2 ) with the fixed contact ( 3 ) to connect remotely controlled piezoelectric motor assembly ( 6 ) a stator arrangement ( 7 ), the at least one piezoelectric arrangement ( 6 ), which is effectively connected to a stator frame ( 9 ), the controlled piezoelectric motor assembly ( 8th ) further comprises a rotor assembly ( 10 ) which is operatively connected to the stator frame ( 9 ), the stator frame ( 9 ) a flange element ( 11 ) having a base wall ( 13 ) and a projecting wall ( 12 ), the projecting wall ( 12 ) in a substantially vertical manner from the base wall ( 13 ) survives. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrische Anordnung (8) eine Vielzahl von piezoelektrischen Elementen (15) aufweist, die mechanisch mit der Basiswand (13) verbunden sind, wobei die piezoelektrischen Elemente (15) durch vordefinierte Erregungssignale (16) erregt werden, um eine elliptische Bewegung der überstehenden Wand (12) zu bewirken.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the piezoelectric arrangement ( 8th ) a plurality of piezoelectric elements ( 15 ) mechanically connected to the base wall ( 13 ), the piezoelectric elements ( 15 ) by predefined excitation signals ( 16 ) are excited to an elliptical movement of the projecting wall ( 12 ) to effect. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoranordnung (10) eine Rotorscheibe (19) aufweist, wobei die Rotorscheibe (19) mechanisch mit der überstehenden Wand (12) verbunden ist, so dass sie einer Bewegung der drehenden Art unterliegt.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor arrangement ( 10 ) a rotor disk ( 19 ), wherein the rotor disk ( 19 ) mechanically with the projecting wall ( 12 ) so that it undergoes a movement of the rotating type. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ferngesteuerte piezoelektrische Motoranordnung (6) mit einem Fernsteuerungsmittel (18) verbunden ist, wobei das Fernsteuerungsmittel (18) – die vordefinierten Erregungssignale (16) erzeugt und – die vordefinierten Erregungssignale (16) an die Vielzahl von piezoelektrischen Elementen (15) überträgt.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the remotely controlled piezoelectric motor assembly ( 6 ) with a remote control means ( 18 ), the remote control means ( 18 ) - the predefined excitation signals ( 16 ) and - the predefined excitation signals ( 16 ) to the plurality of piezoelectric elements ( 15 ) transmits. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsübertragungsmittel (5) mindestens – ein Wellenelement (20), das mechanisch mit der Rotorscheibe (19) verbunden ist; und – ein Kippelement (21), das wirkmäßig mit dem Wellenelement (20) verbunden ist, und – eine kinematische Kette (23), um während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters (1) das Kippelement (21) wirkmäßig mit dem beweglichen Kontakt (2) zu verbinden, einschließt.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the motion transmission means ( 5 ) at least one wave element ( 20 ), which mechanically with the rotor disk ( 19 ) connected is; and - a tilting element ( 21 ) working with the shaft element ( 20 ), and - a kinematic chain ( 23 ) during a closing operation of the remote-controlled circuit breaker ( 1 ) the tilting element ( 21 ) with the moving contact ( 2 ). Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungsübertragungsmittel (5) einen Zahnradanordnung (22) aufweist, um das Kippelement wirkmäßig mit dem Wellenelement (20) zu verbinden.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the motion transmission means ( 5 ) a gear arrangement ( 22 ) in order to operate the tilting element effectively with the shaft element ( 20 ) connect to. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradanordnung (22) mindestens – ein Ritzelelement (24), das mechanisch mit dem Wellenelement (20) verbunden ist, und – ein drehendes Zahnstangenelement (25), das mechanisch mit dem Kippelement (21) verbunden ist, einschließt, wobei das drehende Zahnstangenelement (25) mechanisch mit dem Kitzelelement (24) zusammenwirkt, um eine Bewegung auf das Kippelement (21) zu übertragen.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the gear arrangement ( 22 ) at least one pinion element ( 24 ) mechanically connected to the shaft element ( 20 ), and - a rotating rack element ( 25 ), which mechanically with the tilting element ( 21 ), wherein the rotating rack member ( 25 ) mechanically with the ticking element ( 24 ) cooperates to move on the tilting element ( 21 ) transferred to. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematische Kette (23) einen Stangenmechanismus (30) einschließt, der ein oder mehrere Stangenelemente (31) aufweist, die mechanisch zwischen den beweglichen Kontakt (2) und das Kippelement (21) geschaltet sind, um während einer Schließungsoperation des ferngesteuerten Leistungsschalters (1) eine Bewegung auf den beweglichen Kontakt (2) zu übertragen.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the kinematic chain ( 23 ) a rod mechanism ( 30 ) containing one or more rod elements ( 31 ) which is mechanically interposed between the movable contact ( 2 ) and the tilting element ( 21 ) during a closing operation of the remote-controlled circuit breaker ( 1 ) a movement on the moving contact ( 2 ) transferred to. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stangenmechanismus (30) zwei Stangenelemente aufweist.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the rod mechanism ( 30 ) has two rod elements. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stangenmechanismus (30) vier Stangenelemente (31) einschließt.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the rod mechanism ( 30 ) four rod elements ( 31 ). Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stangenmechanismus (30) fünf Stangenelemente einschließt.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the rod mechanism ( 30 ) includes five rod elements. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippelement (21) mechanisch von der kinematischen Kette (23) getrennt ist, wenn der bewegliche Kontakt (2) mit dem festen Kontakt (3) verbunden ist.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the tilting element ( 21 ) mechanically from the kinematic chain ( 23 ) is disconnected when the movable contact ( 2 ) with the fixed contact ( 3 ) connected is. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein ferngesteuerter magneto-thermischer Leistungsschalter ist.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is a remote-controlled magneto-thermal circuit breaker. Ferngesteuerter Leistungsschalter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er ein ferngesteuerter Fehlerstrom-Leistungsschalter ist.Remote controlled circuit breaker ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that it is a remote-controlled residual current circuit breaker.
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