EP0096793A2 - Nulleiter-Trennvorrichtung, gekoppelt mit einer Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte - Google Patents
Nulleiter-Trennvorrichtung, gekoppelt mit einer Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte Download PDFInfo
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- EP0096793A2 EP0096793A2 EP83105344A EP83105344A EP0096793A2 EP 0096793 A2 EP0096793 A2 EP 0096793A2 EP 83105344 A EP83105344 A EP 83105344A EP 83105344 A EP83105344 A EP 83105344A EP 0096793 A2 EP0096793 A2 EP 0096793A2
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Definitions
- the invention relates to a neutral conductor disconnecting device which is mechanically coupled to an interrupter device for phase contacts, consisting of an elastically bendable contact spring connecting two connecting terminals, which is permanently mounted on one of the two connecting terminals and can be switched to the second connecting terminal by means of an actuating device in which a manual actuator is formed on an approximately cylindrical bearing body rotatably mounted about a bearing journal.
- An interruption or switching on of a neutral conductor by means of such a separation device should always take place manually. It must be ensured, however, that the neutral conductor disconnecting device is first switched on before the interrupter device for phase contacts. During the switch-off process, it must be prevented that the neutral disconnecting device is switched in front of the interrupter device for phase contacts.
- the internal structure of the neutral separator should be simple and consist of a few parts.
- the invention has for its object to develop a neutral disconnecting device of the type described in such a way that when a contact spring and an actuating device are used when closing the contacts it does not require a coil spring which is susceptible to faults.
- the contact spring is separated from the second connection terminal in the force-free state and is connected to the actuating device by a bracket which, on the one hand, engages approximately in the middle of the contact spring and, on the other hand, is connected to the bearing body, the connection point in the switched-on position is formed above the bearing pin to form a toggle lever.
- the bracket achieves a good frictional connection between the actuator and the contact spring, so that it can be brought against the spring force to the terminal.
- the toggle lever is used for locking and prevents the contact spring from sliding back.
- the contacts are welded, they can be opened powerfully using the bracket. Since no additional spring is required, there is no need to compensate for its spring force, so that the neutral conductor separating device works in a force-saving manner.
- the contact spring is so elastic that its restoring force in the off position is greater than the frictional force of the actuating device. After opening the toggle lever, the contact spring is automatically disconnected from the terminal block automatically due to its spring tension without the influence of external forces.
- the firmly locked end of the contact spring can be welded to one of the terminals in a manner known per se.
- the free end of the contact spring can be covered with contact material, which largely prevents welding to the connection terminal.
- the actuating device of the neutral conductor separating device can essentially be designed as a cylindrical disk with a radially attached handle arm as an actuating member. The center of the cylindrical disc is then supported on a journal. It can be rotated through an angle between its end positions, the geometry of the housing of the neutral Separating device limits the movement of the handle arm. This makes it possible to connect the contact spring to the actuating device in the form of a toggle lever by means of a bracket.
- bracket For a simple construction, it is favorable to design the bracket in a U-shape. Its legs can be engaged with a hole in the cylindrical disk of the actuator and with an eyelet in the middle of the contact spring.
- the bore in the cylindrical disc is to be designed so that it is perpendicular to the axis of rotation of the actuating device when the handle arm is in the switch-on position at the attachment point. This results in a simple construction of a toggle lever.
- the mechanical coupling of the neutral disconnecting device with an interrupter device for phase contacts can be achieved in that the manual actuating member of the neutral separating device engages over the roof actuating member of the interrupting device for phase contacts in the switched-off position and has a protruding design. If this projection extends essentially up to the housing of the neutral conductor separating device, it is ensured that the manual operating element of the neutral conductor separating device is always switched on before the manual operating element of the interrupter device for phase contacts. Except for the roof-shaped extension of the manual actuator and its Such a coupling is known in a special mode of action in the case of mechanically connected line circuit breakers and residual current circuit breakers (DE-AS 12 80 382).
- the manual actuators of the neutral conductor disconnecting device and the interrupter device for phase contacts can also be rigidly coupled, in which case the switch-on angle of the actuating member of the neutral conductor separating device is to be selected to be smaller than the switch-on angle of the actuating member of the interrupting device for phase contacts. Also in this manner ensures that the neutral separator always be in front of the shut-off mechanism for phase contacts - is on.
- Another version for coupling the actuating devices of the neutral conductor disconnecting device and the interrupter device for phase contacts works with a push button. It has a pin which is connected to the interrupter device for phase contacts and which engages with an elongated hole formed in an angle in the bearing body of the neutral conductor separating device.
- the push button makes it possible to switch off the neutral conductor disconnecting device and also the interrupter device for phase contacts manually more quickly than by means of a manual control element.
- An actuating device consists of a manual actuating member 5, which is formed on a bearing body 6. This cylindrical bearing body 6 is arranged to be rotatable about a bearing pin 7 by a fixed angle. A bracket 8 starts from a bore 9 in the bearing body 6 and ends in an eyelet 10 at the center of the contact spring 4. When the contact Spring 4 abuts the terminal 3, the bore 9 is in the bearing body 6 above the bearing pin 7. Bracket 8 and bearing body 6 form a toggle lever, which can firmly lock the contact spring 4 on the terminal 3.
- Fig. 2 shows a partial view of the housing 11 of an interrupter device for phase contacts with the manual actuator 12 in the off position.
- the manual operating element 5 of the neutral conductor separating device is designed such that it engages over the manual operating element 12 of the interrupter device in a roof-shaped and projecting manner.
- the projection 13 extends as far as the housing 11. Therefore, the manual control element 5 of the neutral disconnecting device can only be switched on in front of the manual control element 12 of the interrupter device, as is necessary for safety reasons.
- FIG. 3 shows the bracket 8 of the neutral conductor separating device according to FIG. 1 alone. In its upper part, it has a lateral bend 14 to bypass the bearing journal 7.
- Fig. 4 shows the bracket 8 of FIG. 3 in side view.
- the leg 15 of the U-shaped bracket 8 is connected to the connection point 9 in the bearing body 6, e.g. a bore in the bearing body 6 according to FIG. 1 in engagement.
- the leg 16 is mounted in the eyelet 10 at the center of the contact spring 4 according to FIG. 1.
- FIG. 5 illustrates another embodiment of the neutral conductor separation device according to FIG. 1. It is connected to a breaker device for phase contacts via a pin 17. This pin 17 is in engagement with an elongated hole 18 formed over an angle in the bearing body 19 of the neutral conductor separating device. A coupling lug 20 is on the bearing body 19 trained, on which a push button 21 can exert a force. The remaining structure corresponds to that of FIG. 1.
- the pin 17 moves in the slot 18 along.
- the bearing body 19 takes the pin 17 with it and thus also switches off the interrupter device for phase contacts.
- a push button 21 is provided, which is arranged above a coupling lug 20 formed on the bearing body 19. After actuation of the push button 21, the toggle lever is released from the bracket 8 and the bearing body 19, so that the contact spring 4 can relax and the neutral conductor separating device opens.
- the interrupter device for phase contacts is switched on manually, the pin 17 is also moved.
- the neutral conductor separating device is previously switched off, the pin 17 engaging in the elongated hole 18 takes the bearing body 19 with it, rotates it and closes the toggle lever and thus the contact spring 4.
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- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Nulleiter-Trennvorrichtung, die mechanisch mit einer Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte gekoppelt ist, bestehend aus einer elastisch biegbaren zwei Anschlußklemmen verbindende Kontaktfeder, die an einer der beiden Anschlußklemmen fest montiert und mit der zweiten Anschlußklemme mittels einer Betätigungsvorrichtung zu schalten ist, bei der ein Handbetätigungsglied an einem um einen Lagerzapfen drehbar gelagerten etwa zylindrischen Lagerkörper ausgebildet ist.
- Eine Unterbrechung oder Einschaltung eines Nulleiters durch eine derartige Trennvorrichtung soll immer manuell erfolgen. Dabei muß aber gewährleistet sein, daß vor der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte zuerst die Nulleiter-Trennvorrichtung eingeschaltet wird. Bei dem Ausschaltvorgang muß verhindert werden, daß die Nulleiter-Trennvorrichtung vor der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte geschaltet wird. Der innere Aufbau der Nulleiter-Trennvorrichtungsoll in einfacher Weise ausgeführt sein und aus wenigen Teilen bestehen.
- Es ist weiter bekannt, die Betätigungsglieder der Nulleiter-Trennvorrichtung und der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte mechanisch so zu koppeln, daß der Nulleiter immer lastfrei geschaltet wird (CH-PS 408 175). Weiterhin ist bekannt, eine Nulleiter-Trennvorrichtung so aufzubauen, daß die beiden Anschlußklemmen durch eine Kontaktfeder miteinander verbunden werden können. Die Kontaktfeder ist dabei an einer Anschlußklemme fest montiert und wird im entspannten Zustand mittels einer Schraubenfeder gegen die zweite Anschlußklemme gedrückt. Das Öffnen der Nulleiter-Trennvorrichtung erfolgt durch einen Kontaktarm, der eine Kraft auf die Kontaktfeder ausübt, so daß sie ausgelenkt wird. Wenn diese Kraft nicht mehr auf die Kontaktfeder einwirkt, erfolgt, unterstützt durch die Schraubenfeder, eine Rückstellung der Kontaktfeder und die Nulleiter-Trennvorrichtung wird geschlossen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nulleiter-Trennvorrichtung der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden, daß sie bei Einsatz einer Kontaktfeder und einer Betätigungseinrichtung beim Schließen der Kontakte ohne eine störanfällige Schraubenfeder auskommt.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kontaktfeder im kräftefreien Zustand von der zweiten Anschlußklemme getrennt und mit der Betätigungsvorrichtung durch einen Bügel verbunden ist, der einerseits etwa in der Mitte der Kontaktfeder angreift und andererseits mit dem Lagerkörper verbunden ist, wobei die Verbindungsstelle in der Einschaltstellung oberhalb des Lagerzapfens unter Bildung eines Kniehebels ausgebildet ist.
- Der Bügel erzielt einen guten Kraftschluß zwischen Betätigungsglied und Kontaktfeder, so daß diese gegen ihre Federkraft an die Anschlußklemme herangeführt werden kann. Der Kniehebel dient der Arretierung und verhindert ein Zurückgleiten der Kontaktfeder.
- Sollten die Kontakte einmal verschweißt sein, lassen sie sich durch den Bügel kraftvoll öffnen. Da keine zusätzliche Feder benötigt wird, braucht man ihre Federkraft nicht zu kompensieren, so daß die Nulleiter-Trennvorrichtung dabei kraftsparend arbeitet.
- Die Kontaktfeder ist so elastisch ausgebildet, daß ihre Rückstellkraft in die Ausschaltstellung größer als die Reibungskraft der Betätigungsvorrichtung ist. Nach Öffnen des Kniehebels wird die Kontaktfeder, bedingt durch ihre Federspannung, ohne Einwirkung äußerer Kräfte von der Anschlußklemme selbsttätig rasch getrennt.
- Das fest arretierte Ende der Kontaktfeder kann in an sich bekannter Weise an einer der Anschlußklemmen angeschweißt sein. Das freie Ende der Kontaktfeder läßt sich mit Kontaktmaterial belegen, das weitgehend ein Verschweißen mit der Anschlußklemme verhindert.
- Die Betätigungsvorrichtung der Nulleiter-Trennvorrichtung kann im wesentlichen als eine zylindrische Scheibe mit einem radial angebrachten Griffarm als Betätigungsglied ausgebildet sein. Die zylindrische Scheibe ist dann in ihrem Mittelpunkt auf einem Lagerzapfen gelagert. Sie ist zwischen ihren Endstellungen um einen Winkel drehbar, wobei die Geometrie des Gehäuses der Nulleiter-Trennvorrichtung die Bewegung des Griffarmes begrenzt. Dadurch wird ermöglicht, die Kontaktfeder mittels eines Bügels mit der Betätigungsvorrichtung in Form eines Kniehebels zu verbinden.
- Für einen einfachen Aufbau ist es günstig, den Bügel U-förmig auszubilden. Seine Schenkel lassen sich mit einer Bohrung in der zylindrischen Scheibe der Betätigungsvorrichtung sowie mit einer Öse an der Mitte der Kontaktfeder in Eingriff bringen. Die Bohrung in der zylindrischen Scheibe ist so auszubilden, daß sie sich senkrecht über der Drehachse der Betätigungsvorrichtung befindet, wenn der Griffarm in Einschaltstellung am Anschlagpunkt ist. Hierdurch erzielt man einen einfachen Aufbau eines Kniehebels.
- Die mechanische Koppelung der Nulleiter-Trennvorrichtung mit einer Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte läßt sich dadurch erzielen, daß das Handbetätigungsglied der Nulleiter-Trennvorrichtung das Handbetätigungsglied der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte in der Ausschaltstellung dachförmig übergreift und vorspringend ausgebildet ist. Wenn sich dieser Vorsprung im wesentlichen bis zum Gehäuse der Nulleiter-Trennvorrichtung erstreckt, ist gewährleistet, daß das Handbetätigungsglied der Nulleiter-Trennvorrichtung stets vor dem Handbetätigungsglied der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte eingeschaltet wird. Abgesehen von dem dachförmigen Fortsatz des Handbetätigungsgliedes und seiner speziellen Wirkungsweise ist eine derartige Koppelung bei mechanisch verbundenen Leitungsschutzschaltern und Fehlerstromschutzschaltern bekannt (DE-AS 12 80 382).
- Die Handbetätigungsglieder der Nulleiter-Trennvorrichtung und der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte können auch starr gekoppelt sein, wobei dann der Einschaltwinkel des Betätigungsgliedes der Nulleiter-Trennvorrichtung kleiner zu wählen ist als der Einschaltwinkel des Betätigungsgliedes der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte. Auch auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Nulleiter-Trennvorrichtung stets vor der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte einge- schaltet wird.
- Eine weitere Ausführung für die Koppelung der Betätigungsvorrichtungen von Nulleiter-Trennvorrichtung und Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte arbeitet mit einem Druckknopf. Sie weist einen Zapfen auf, der mit der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte verbunden und mit einem über einen Winkel ausgeformten Langloch im Lagerkörper der Nulleiter-Trennvorrichtung in Eingriff ist. Der Druckknopf ermöglicht es, die Nulleiter-Trennvorrichtung und auch die Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte manuell schneller auszuschalten als mittels eines Handbetätigungsgliedes.
- Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
- Fig. 1 zeigt die Nulleiter-Trennvorrichtung im Einschaltzustand, also bei geschlossenen Kontakten.
- Fig. 2 zeigt abgebrochen wiedergegeben eine Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte, deren Handbetätigungsglied in Ausschaltstellung steht, und dieses dachförmig übergreifend das Handbetätigungsglied der Nulleiter-Trennvorrichtung.
- Fig. 3 zeigt einen Bügel für die Nulleiter-Trennvorrichtung nach Fig. 1.
- Fig. 4 gibt den Bügel nach Fig. 3 in Seitenansicht wieder.
- Fig. 5 zeigt eine Nulleiter-Trennvorrichtung in der Ausführung mit einem Druckknopf.
- Die Nulleiter-Trennvorrichtung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 und zwei Anschlußklemmen 2 und 3, die durch eine Kontaktfeder 4 verbunden werden können. Die Kontaktfeder 4 ist an der Anschlußklemme 2 angeschweißt. Das freie Ende der Kontaktfeder 4 ist mit Kontaktmaterial belegt. Im kräftefreien Zustand ist die Kontaktfeder 4 von der Anschlußklemme 3 räumlich getrennt. Eine Betätigungsvorrichtung besteht aus einem Handbetätigungsglied 5, das an einem Lagerkörper 6 ausgebildet ist. Dieser zylindrische Lagerkörper 6 ist um einen Lagerzapfen 7 um einen festen Winkel drehbar angeordnet. Ein Bügel 8 geht von einer Bohrung 9 im Lagerkörper 6 aus und endet in einer Öse 10 an der Mitte der Kontaktfeder 4. Wenn die Kontaktfeder 4 an der Anschlußklemme 3 anliegt, befindet sich die Bohrung 9 im Lagerkörper 6 oberhalb des Lagerzapfens 7. Bügel 8 und Lagerkörper 6 bilden einen Kniehebel, der die Kontaktfeder 4 an der Anschlußklemme 3 fest arretieren kann.
- Fig. 2 zeigt eine Teilansicht des Gehäuses 11 einer Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte mit dem Handbetätigungsglied 12 in Ausschaltstellung. Das Handbetätigungsglied 5 der Nulleiter-Trennvorrichtung ist so ausgebildet, daß es das Handbetätigungsglied 12 der Unterbrechereinrichtung dachförmig und vorspringend übergreift. Der Vorsprung 13 erstreckt sich dabei bis zum Gehäuse 11. Deshalb kann das Handbetätigungsglied 5 der Nulleiter-Trennvorrichtung nur vor dem Handbetätigungsglied 12 der Unterbrechereinrichtung eingeschaltet werden, wie es aus Sicherheitsgründen erforderlich ist.
- Fig. 3 gibt den Bügel 8 der Nulleiter-Trennvorrichtung nach Fig. 1 allein wieder. In seinem oberen Teil weist er zur Umgehung des Lagerzapfens 7 eine seitliche Biegung 14 auf.
- Fig. 4 zeigt den Bügel 8 nach Fig. 3 in Seitenansicht. Der Schenkel 15 des U-förmig gebogenen Bügels 8 ist mit der Verbindungsstelle 9 im Lagerkörper 6,z.B. einer Bohrung im Lagerkörper 6 gemäß Fig. 1 im Eingriff. Der Schenkel 16 ist in der Öse 10 an der Mitte der Kontaktfeder 4 gemäß Fig. 1 gelagert.
- Fig. 5 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Nulleiter-Trennvorrichtung nach Fig. 1. Sie ist über einen Zapfen 17 mit einer Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte verbunden. Dieser Zapfen 17 ist mit einem über einen Winkel ausgeformten Langloch 18 im Lagerkörper 19 der Nulleiter-Trennvorrichtung in Eingriff. Am Lagerkörper 19 ist eine Koppelungsnase 20 ausgebildet, auf die ein Druckknopf 21 eine Kraft ausüben kann. Der übrige Aufbau entspricht dem nach Fig. 1.
- Wenn die Phase unterbrochen wird, bewegt sich der Zapfen 17 in dem Langloch 18 entlang. Wird jedoch die Nullleiter-Trennvorrichtuhg manuell ausgeschaltet, so nimmt der Lagerkörper 19 den Zapfen 17 mit und schaltet so auch die Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte aus. Um den Nulleiter und damit gekoppelt auch die Phasenkontakte zu unterbrechen, ist ein Druckknopf 21 vorhanden, der oberhalb einer am Lagerkörper 19 ausgebildeten Koppelungsnase 20 angeordnet ist. Nach Betätigung des Druckknopfes 21 wird der Kniehebel aus Bügel 8 und Lagerkörper 19 gelöst, so daß sich die Kontaktfeder 4 entspannen kann und die Nulleiter-Trennvorrichtung öffnet. Bei dem manuellen Einschalten der Unterbrechereinrichtung für Phasenkontakte wird der Zapfen 17 mit bewegt. Bei zuvor ausgeschalteter Nullleiter-Trennvorrichtung nimmt der in das Langloch 18 eingreifende Zapfen 17 den Lagerkörper 19 mit, dreht ihn und schließt den Kniehebel und damit die Kontaktfeder 4.
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