EP0727090B1 - Fehlerstrommodul, der mit leitungsschutzschaltern zusammensetzbar ist - Google Patents

Fehlerstrommodul, der mit leitungsschutzschaltern zusammensetzbar ist Download PDF

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EP0727090B1
EP0727090B1 EP94931504A EP94931504A EP0727090B1 EP 0727090 B1 EP0727090 B1 EP 0727090B1 EP 94931504 A EP94931504 A EP 94931504A EP 94931504 A EP94931504 A EP 94931504A EP 0727090 B1 EP0727090 B1 EP 0727090B1
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EP
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leakage current
current module
housing
shaped
circuit breakers
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EP94931504A
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Helmut Heindorf
Dietmar Hillebrand
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AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
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AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/0264—Mountings or coverplates for complete assembled circuit breakers, e.g. snap mounting in panel
    • H01H71/0271—Mounting several complete assembled circuit breakers together

Definitions

  • the invention relates to a fault current module which can be assembled in a modular design with circuit breakers of different rated currents (FL / CB switches), the individual devices with their housings being arranged laterally and connected to form a compact unit, and mechanically coupled with one another with their switching and triggering mechanisms. and a connection can be established by means of an electrical conductor between a summation current transformer of the fault current module and connecting terminals of the circuit breakers.
  • FL / CB switches circuit breakers of different rated currents
  • the invention has for its object to provide the housing of the fault current module in a switch of the type mentioned so that with the same housing parts and only by a different arrangement of these parts, the terminals either the upper or lower connection level of the switch can be assigned, and so a combination of residual current module and miniature circuit breakers can be created.
  • the invention is advantageous in that the housing of the fault current module can be easily assembled from a center body and two differently designed side bodies as required so that two variants of the fault current module are obtained with the same housing parts.
  • the two side bodies can be optionally connected to one another on the center body via symmetrically designed, clearly assigned housing contours.
  • the cohesion of the housing is achieved solely by positive locking and without additional connecting devices, because the shell-shaped ones are sufficient Housings for the cohesion and locking used for the usual connecting means. Normally only one tool set is required to manufacture the housing parts, so that two versions of the residual current module can be manufactured with lower overall investment costs.
  • the housing 1 for the fault current module essentially consists of a shell-shaped central body 2 and two differently designed side bodies 3 and 4 arranged on both sides thereof, which are each made as molded parts from an insulating material.
  • the middle body 2 predominantly encloses the mechanism parts and the summation current transformer (not shown) of the residual current module, while the two side bodies comprise approximately the terminal block areas of conventional residual current circuit breakers or one or more circuit breakers (not shown) which can be arranged in the drawing plane.
  • the middle body 2 is in turn in the plane (drawing level) from one bowl-shaped lower part 2.1, a box-shaped intermediate part 2.2 arranged in the contact area and a likewise bowl-shaped cover part 2.3, which, however, also covers the width of the intermediate part in the base area of the housing 1 (FIG. 3).
  • the intermediate part 2.2 located above it accommodates the mechanism and functional parts which are customary in the case of fault current modules, in compartments rich in contours divided by a partition wall 2.21.
  • the housing parts of the center body 2 can be assembled with one another via their outer housing contours and a plurality of centering members 2.4 designed as peg-shaped lugs or corresponding depressions in the plane of the drawing.
  • the lower part and cover part form the contact surfaces with adjacent switches, in particular with the line circuit breakers which can be arranged on one side.
  • the two outer sides thus limit the width of the fault current module, which normally comprises two so-called standard pole widths.
  • wider middle bodies and thus fault current modules for larger rated currents or several current paths can be produced, which then usually comprise three pole widths.
  • a side body 3 or 4 is attached to its two sides, which are designed such that they end flat on the outer sides 2.11, 2.31 with flush contours 2.5 of the housing (FIG. 3).
  • the somewhat larger side body 3 forms a box-shaped terminal space 3.1 in its upper region for receiving a plurality of connection terminals (not shown), while an exchangeably inserted insulating and locking part 3.2 is arranged in its lower region.
  • line feeds, not shown, of the summation current transformer to the line circuit breakers arranged behind them in the drawing plane can be inserted with the correct orientation in such a way that a fixed mutual association of side body 3 and summation current transformer can be produced.
  • the opposite side body 4 preferably receives additional terminals, not shown, which are independent of the later attachment of the Side body on the middle body can already be mounted correctly in position.
  • a second connection point results in each case between cutouts 2.7 in the lower part 2.1 and the same cutouts in the cover part 2.3 (not recognizable), to which hook-shaped projections 3,4 and 4.4 are assigned in the side bodies .
  • These are each arranged in pairs and point with their hook contour in the direction of lower part 2.1 or cover part 2.3.
  • the recesses 2.7 and the hook-shaped projections 3.4 and 4.4 interlock in such a way that the side bodies lie firmly against the middle body and, in the base area, a gap influencing the function of the residual current module can in no way occur on the side housing contour 2.5.
  • the housing is assembled by first the shell-shaped lower part 2.1 and the box-shaped intermediate part 2.2 together with the associated installation parts are composed, as shown in FIG. 2.
  • the centering members 2.4 and the partially interlocking housing contours prevent mutual displacement in the plane of the drawing.
  • the side bodies are inserted into the intermediate and lower parts perpendicular to the plane of the drawing, with the various brackets (3.3, 3.4, 3.5) and (4.3, 4.4, 4.5) in the corresponding recesses (2.6, 2.7, 2.8) referring to the one already described Wise tightly together.
  • the arrangement shown in FIG. 1 then results.
  • the cover part 2.3 can be put on, as shown in FIG. 3.
  • the side parts 3, 4 are shown interchanged with one another, and the insulating and closing part 3.2, which is only open on one side towards the outside 2.11, is rotated by 180 ° and inserted correctly, so that the cable leads of the summation current transformer are always on the outside 2.31 of the cover part are covered.
  • common connecting means such as screws or rivets, are introduced into the peg-shaped depressions of the centering members 2.4, which connect the lower part and the cover part and thus close the housing 1 in a functionally appropriate manner.
  • the two side bodies are thus held immovably and reliably on the central body without additional parts simply by positive locking.
  • the fault current module is connected “from above” in the embodiment according to FIG. 1, while this is done “from below” in the embodiment according to FIG. 3.
  • the circuit breakers, not shown, are lined up on the outside 2.11 of the lower part. Their number depends on whether the fault current module is designed for two, three or four-pole construction.

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  • Breakers (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fehlerstrommodul, der mit Leitungsschutzschaltern unterschiedlichen Bemessungsstromes in Modulbauweise zusammensetzbar ist (Fl/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 Fl/LS-Schalter sind bekannt, wie beispielsweise aus der EP 0 264 314 B1 hervorgeht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schalter der eingangs genannten 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 Kombination zwischen Fehlerstrommodul und Leitungsschutzschaltern herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Fehlerstrommodul mit den 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 Fehlerstrommoduls mit den gleichen Gehäuseteilen erhalten werden. Die beiden Seitenkörper lassen sich dabei am Mittelkörper über symmetrisch ausgebildete, eindeutig zugeordnete Gehäusekonturen wahlweise miteinander verbinden. Der Zusammenhalt 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 Fertigungsvereinfachung. 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 nachstehend 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 wiedergegehen 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 angeordneten, 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 Zwischenteil 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 zusammensetzbar. 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 normalerweise 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 Polbreiten 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 verschiedene, 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 ausgebildet, so daß sich nach dem Zusammenfügen von Seitenkörper und Zwischenteil, 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 ebensolchen Aussparungen im Deckelteil 2.3 (nicht erkennbar), denen in den Seitenkörpern hakenförmige Ansätze 3,4 bzw. 4.4 zugeordnet sind. Diese sind jeweils paarweise angeordnet und zeigen mit ihrer Hakenkontur in Richtung Unterteil 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 seitlichen 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 Einbauteilen 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 vorbeschriebene 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 gezeigt, und auch das nur einseitig nach der Außenseite 2.11 hin 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, eingebracht, 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 Bemessungsstromes in Modulbauweise zusammensetzbar ist, wobei die Einzelgeräte mit ihren Gehäusen (1) 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, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) des Fehlerstrommoduls aus einem in Anreihebene schalenförmig ausgebildeten, mehrteiligen Mittelkörper (2) und zwei über die gesamte Gehäusebreite beiderseits davon angeordneten, unterschiedlich ausgebildeten Seitenkörpern (3, 4) mittels eindeutig zugeordneter, symmetrischer Gehäusekonturen formschlüssig zusammensetzbar ist, und daß die beiden etwa die Klemmenblockbereiche umfassenden Seitenkörper (3, 4) wahlweise im Wechsel mit dem Mittelkörper (2) zum fertigen, sämtliche Bauteile des Fehlerstrommoduls aufnehmenden Gehäuse (1) verbindbar sind.
  2. Fehlerstrommodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Seitenkörpern (3, 4) und beiderseits des Mittelkörpers (2) jeweils gleichartige, den Zusammenhalt der Körper (2, 3, 4) gewährleistende, ineinandergreifend ausgebildete 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 verschiedenartig 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 Aussparungen (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 gekennzeichnet, daß der andere Seitenkörper (4) Zusatzklemmen zum Anschluß eines Relais oder anderer elektrischer Bauteile unabhängig vom Zusammenbau des Gehäuses (1) lageunveränderlich aufnimmt.
EP94931504A 1993-11-02 1994-11-02 Fehlerstrommodul, der mit leitungsschutzschaltern zusammensetzbar ist Expired - Lifetime EP0727090B1 (de)

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