EP3048629A1 - Automatic cut-out - Google Patents

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EP3048629A1
EP3048629A1 EP15152338.8A EP15152338A EP3048629A1 EP 3048629 A1 EP3048629 A1 EP 3048629A1 EP 15152338 A EP15152338 A EP 15152338A EP 3048629 A1 EP3048629 A1 EP 3048629A1
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EP
European Patent Office
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contact
circuit breaker
insert
contact plate
release
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15152338.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jozef Smrkolj
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/EP2016/051233 priority patent/WO2016116559A1/en
Priority to EP16701160.0A priority patent/EP3248204B1/en
Priority to CN201680007015.8A priority patent/CN107210168B/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • H01H71/0207—Mounting or assembling the different parts of the circuit breaker
    • H01H71/0228—Mounting or assembling the different parts of the circuit breaker having provisions for interchangeable or replaceable parts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/122—Automatic release mechanisms with or without manual release actuated by blowing of a fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/30—Means for indicating condition of fuse structurally associated with the fuse
    • H01H85/303—Movable indicating elements
    • H01H85/306—Movable indicating elements acting on an auxiliary switch or contact
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • 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
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/50—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/52—Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by lever

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker with two parallel current paths, each with a contact point, which are connected as a main and Maustrompfad via a contact device with a coil of a magnetic release in each case in series.
  • overcurrent protection devices are fuse-link systems in which a replaceable fuse link is interposed between a fuse block via which contact is made with a first terminal and a screw cap via which electrical contact is made with a second terminal.
  • a fuse element of the fuse link melts to break the current path between the terminals.
  • an indicator or indicator pin is provided, which is pushed out of a contact head of the fusible link by a spring when the fusible conductor and a holding wire holding the detector melted are.
  • house connection protection is prescribed as a connection device in buildings in accordance with the "TAB technical connection conditions", the size of which the grid operator prescribes. Since domestic connection fuses must not be used as a separator for the customer system, a selective overcurrent protection device must also be provided to enable the system as required.
  • Such overcurrent protection device usually has a selective circuit breaker, as shown for example in the DE 10 2011 016 933 A1 is described, and arranged in the same line in accordance with regulations fuse. At least the fuse in normal operation consumes approximately 0.5% of the electrical power transported and protected by it. This leads to heat generation in the overcurrent protection devices, connection devices and circuit distributors, the temperature increases has the consequence, which must be considered in the design of the overcurrent protection devices to prevent malfunction by the mutual influence of the protection devices in the system.
  • the invention has for its object to provide a further circuit breaker, which largely prevents the formation of an arc when interrupting the circuit in case of failure and thus a burning of contacts in normal energy consumption during continuous operation.
  • a breaker and tripping insert is provided in Finestrompfad, which interrupts the bypass circuit in the event of a short circuit and triggers a switching mechanism for opening and fixing the open contact device.
  • the arrangement of a breaker and tripping insert that even in the case of short circuit, the contact point of the main current path, the so-called Empty contact leads the operating current, is opened without interruption of the short-circuit current, in order to direct it to the secondary current path and thus through the breaker and trip insert. No arc occurs.
  • the breaker and trip insert then interrupts the bypass path, without causing the subsequent contacts to open the contact point of the secondary current path at the corresponding contacts to an arc.
  • the breaker and tripping insert is arranged interchangeable in the secondary flow path between two contact elements, in particular terminal contact elements. This allows easy replacement of the breaker and trip unit.
  • the breaker and tripping insert is a fuse link whose fusible wire and / or retaining wire, which melts together with the fusible wire in the event of a short circuit, holds a striking pin in its ready position against the force of a spring. This not only ensures that a short-circuit current is reliably interrupted, but also that the switch lock is triggered to bring the contact device in its OFF position and to fix it. The opening of the contact point of the secondary current path takes place without current, ie without the risk of the formation of an arc.
  • the prescribed fuse according to the invention as a fuse in the Maustrompfad, in which preferably also serving as overcurrent release thermal release, it is possible to avoid the power losses of the overcurrent release and the fuse in normal operation, since the overcurrent release and the fuse only in case of failure for Electric lines are protected by current but not during normal operation.
  • a housing cap covering the breaker and tripping insert in the secondary current path can only be removed when the circuit breaker is switched off, in particular for exchanging the breaker and tripping unit or the fuse.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that the contact device has a contact plate, which can be brought into engagement with three contacts, of which the first contact with a terminal, the second contact with another terminal and the third contact with the breaker - And tripping insert is connected in the secondary flow path, wherein the third contact is preferably connected via a thermal release, which is in particular designed as a bimetal element, with the breaker and tripping insert in the secondary flow path.
  • the contact device can be made extremely simple and uncomplicated in order to simultaneously form the contact point of the main current path and the contact point of the secondary current path. Furthermore, the triangular contact plate allows the circuit breaker litzenein with only a few parts and thus inexpensive to manufacture.
  • the contact plate is arranged on a shaft of a contact plate carrier and is pressed by a spring against the contacts when the contact plate carrier occupies its ON position, wherein the contact plate for opening the contact point of the main current path from the armature of the magnetic release against the force of the spring about a pivot axis formed by the first and third contact away from the second contact is.
  • the contact point of the main current path can be interrupted reliably in a simple manner without an arc occurring, since the contact point in the secondary current path remains reliably closed, that is, reliably held in its ON position.
  • the closing force of the force acting on the contact plate spring for the contact point in the secondary flow path is not affected, but increased by the pivotal movement of the contact plate against the force of the spring.
  • the contact plate is separable from the contacts under the action of a switching spring, wherein the contact plate carrier and thus also the contact plate of the attacking on the contact plate carrier switching spring to open the contact points from his / its closing or ON Position in his / her open or OFF position is movable.
  • the contact plate carrier is fixed by a pawl of the switching mechanism in its closed or ON position, the thermal release and the striker of the breaker and release insert each acting in the event of triggering on the pawl of the switching mechanism to the fixation of the Releasing contact plate carrier to open the contact points, so that the switching spring causes the sudden movement of the contact plate carrier and the contact plate from the ON to the OFF position.
  • the circuit breaker according to the invention on a magnetic release 10 with a coil 11 and an armature 12 which acts via a striker pin 14 on a contact plate 15.
  • the coil 11 is connected at one end to a terminal 16 and at its other end to a first contact 17.
  • the contact 17 is connected via the contact plate 15, on which the mating contact to the first contact 17 is formed, to a second contact 18, which is connected via an electrical line element, which forms a main current path 19, to a further connection terminal 20.
  • the main current path 19 is in the on state with the coil 11 of the magnetic release 10 in series and thus connects together with the coil 11, the two terminals 16 and 20 of the circuit breaker according to the invention.
  • the connection terminals 16 and 20 are connected exclusively by the series connection of the coil 11, the first contact 17, the contact plate 15, the second contact 18 and the electrical line element of the main current path 19.
  • a secondary current path 21 is connected between a third contact 22 and the further connection terminal 20.
  • the third contact 22 is electrically connected to a thermal release 23, preferably formed by a bimetallic element, which is connected in series with a thermal breaker and tripping insert 24.
  • the breaker and trip insert 24 is interchangeable between two non-switching contact elements 25, 26, which may be formed as terminal contacts, used, of which the first contact element 25 via a line member 27 with the thermal release 23 and the second contact element 26 via another line element 28 is connected to the other terminal 20.
  • thermal trip 23 and breaker and trip insert 24 it is also possible to reverse the order of thermal trip 23 and breaker and trip insert 24 depending on the installation conditions in the circuit breaker, so that the breaker and trip insert 24 is directly connected to the third contact 22, while the thermal release 23 between the Breaker and trip insert 24 and the other terminal 20 is arranged.
  • the breaker and tripping insert 24 has a striking pin 29, with which it acts on a switching mechanism 30, as indicated by the dashed line 31 in FIG FIG. 1B is indicated.
  • the bimetal element of the thermal release 23 also acts on the switch lock 30, as indicated by the dashed line 32.
  • the switch latch 30 which will be further described below as necessary, is also operable by a manual switch 33 and in turn also acts on the switch 33, as shown by the dashed double arrow 34, to move it to its OFF position the circuit breaker in case of failure interrupts the faulty area of the power supply, so if the circuit breaker due to an overcurrent or a short circuit both the main and the secondary current path between the terminals 16, 20 interrupts.
  • the preferably substantially triangular or V-shaped contact plate 15 has a non-illustrated passage opening or passage area between the legs of the V and is, as particularly well in FIG. 4A can be seen, mounted on a shaft 35 of a contact plate carrier 36 which extends through the passage opening or the passage region of the contact plate 15 therethrough.
  • the contact plate carrier 36 and its shaft 35 are slidably mounted parallel to the direction of impact of the striker 14 of the magnetic release 10 in a housing 37 of the circuit breaker.
  • a spring 38 is mounted on the shaft 35, which is supported with its one end to a shoulder 39 of the contact plate carrier 36 and with its other end on the contact plate 15 to these as in Figure 1A is shown, with the first to third contacts 17, 18, 22 or as in FIG. 4A shown with a retaining shoulder 40 on the shaft 35 of the contact plate carrier 36 to be engaged.
  • the contact plate carrier 36 is held by a pawl 41 against the force of a switching spring 42 in its ON position in which the contact plate 15 is lifted from the retaining shoulder 40 and under the pressure of the spring 38 on the contacts 17, 18, 22nd rests to keep the circuit breaker in its ON state.
  • the current flows from the terminal 16 via the coil 11 of the magnetic release 10 to the first Contact 17, via the contact plate 15 to the second contact 18 and via the electrical line element of the main current path 19 to the other terminal 20.
  • the contact 22 is closed flows via the Maustrompfad with the thermal release 23 and the breaker and trip insert 24 virtually no power because the secondary current path 21 is short-circuited by the main current path 19.
  • the magnetic release 10 responds and the armature 12 strikes the striking pin 14 against the contact plate 15, as in FIG. 2A shown and in FIG. 2B is shown by the dashed line of action 43.
  • the contact plate 15 is thereby pivoted against the force of the spring 38 about an axis formed by the contacts 17, 22 pivot axis, so that the contact plate 15 is lifted with its corresponding mating contact from the contact 18 and the contact 18 is thus opened, while the first and third Contact 17, 22 stay closed.
  • a compression spring is shown as spring 38, which is further compressed by the pivotal movement of the contact plate 15, whereby the contact plate 15 is held with increased force with the contacts 17 and 22 in engagement.
  • the overcurrent continues to flow through the coil 11 of the magnetic release 10, the contact plate 15 and now via the secondary current path 21 and thus by the bimetallic element of the thermal release 23 and the breaker and trip insert 24.
  • the overcurrent heats the bimetallic element, but does not bring the breaker and trigger insert 24 for response. Since the overcurrent when opening the first contact 17, that is not interrupted when interrupting the main flow path 19, but only to the secondary flow path 21 is passed when opening the first contact 17 no arc.
  • the bimetallic element of the thermal release 23 in the direction of FIG. 2A Bent arrow A and occurs with a first contact lug 43 on the pawl 41 into contact and pivots it clockwise about its axis of rotation 44 against the force of a pawl spring, not shown, so that the pawl 41 releases a retaining pin 45 on the contact plate carrier 36.
  • the switching spring 42 moves after the release of the retaining pin 45 of the contact plate carrier 36 this in his in FIG. 4A illustrated OFF position. At the same time pivots the switching spring 42 which is supported on a rotatably mounted shift lever 46 of the switch 33, the shift lever 46 in his in FIG. 4A shown, the OFF state of the circuit breaker indicating position.
  • the contact plate carrier 36 which is engaged with its retaining pin 45 with the pawl 41, moved by the hinged on the rotary lever 46 pawl 41 back into its closed or ON position.
  • the switching spring 42 is tensioned.
  • circuit breaker according to the invention has been switched to its OFF state due to an overcurrent by the thermal release 23, it can be switched on again immediately after the fault has been eliminated without further measures. Even in the event that the overcurrent only briefly applied to the circuit breaker, for example, has responded to a downstream circuit breaker and has turned off the troubled area of the mains, the armature 12 falls back and the spring 38, the contact plate back into the in Figure 1A bring shown ON position.
  • the lever 48 has at its bearing part 49 a cam 50 which engages with a second contact nose 51 of the pawl 41 during the pivoting movement and pivots this against the force of the pawl spring in a clockwise direction, so that it releases the retaining pin 45 of the contact plate carrier 36, whereupon the contact plate carrier 36 as in the case of an overcurrent of the switching spring 42 in his in FIG. 4A drawn OFF position is pulled.
  • a cam 50 which engages with a second contact nose 51 of the pawl 41 during the pivoting movement and pivots this against the force of the pawl spring in a clockwise direction, so that it releases the retaining pin 45 of the contact plate carrier 36, whereupon the contact plate carrier 36 as in the case of an overcurrent of the switching spring 42 in his in FIG. 4A drawn OFF position is pulled.
  • due to the interruption of the main and Maustrompfads de-energized contacts 17, 22 are opened without it can come to an arc.
  • the breaker and release insert 24 is suitably formed by a fuse link, the fuse wire and / or retaining wire in a manner not shown, the contact pin 29 against the force of a release spring in his in the Figures 1A . 2A and 4A holding position shown holds.
  • the breaker and tripping insert 24 After tripping of the miniature circuit breaker in the event of a short circuit, the breaker and tripping insert 24 must be replaced.
  • a removable cap 52 or the like provided on the housing 37 of the circuit breaker a removable cap 52 or the like.
  • the cap 52 is provided with a rod-shaped extension 53 which has at its free end a hook 54 which engages under or behind the breaker and release insert 24. If the cap 52, optionally after the release of suitable fasteners (not shown), removed in the drawing upwards, so the breaker and release insert 24 is taken simultaneously with the top and pulled out between the terminal contact elements 25, 26.
  • the breaker and tripping insert 24 can thus be removed without tools from the circuit breaker according to the invention and replaced by a new one.
  • the circuit breaker Since the switching lever 46 secures the cap 52 in the switched-on state with its operating section against removal, the circuit breaker must be turned off before replacing the breaker and trip insert 24. However, if this is not done beforehand, the circuit breaker is forcibly turned off since not only the operating portion of the shift lever 46 of the manual switch 33 blocks the removal of the cap 52 and is thus forcibly operated upon the removal of the cap 52, but also the lever 48, which cooperates with the striker 29 of the breaker and trip insert 24 is actuated. It can thus be ensured that the region of the circuit breaker opened after the removal of the cap 52 has been de-energized. The cap (52) covering the breaker and tripping insert (24) can therefore only be removed when the circuit breaker is switched off.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle (15, 18; 15, 22), die als Haupt- und Nebenstrompfad (19, 21) über eine Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) mit einer Spule (11) eines Magnetauslösers (10) in Reihe geschaltet sind, dessen Anker (12) im Störungsfall die Kontaktstelle (15, 18) des Hauptstrompfads (19) öffnet, der ausschließlich nur durch die Reihenschaltung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18) mit der Spule (11) gebildet ist. Um einen weiteren Leitungsschutzschalter bereitzustellen, der bei im normalen Dauerbetrieb minimierten Energieverlusten die Ausbildung eines Lichtbogens beim Unterbrechen des Stromkreises im Störfall und damit auch ein Abbrennen von Kontakten weitgehend verhindert, ist bei einem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter vorgesehen, dass im Nebenstrompfad (21) ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) angeordnet ist, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad unterbricht und ein Schaltschloss (30) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) auslöst.The invention relates to a circuit breaker with two parallel current paths, each with a contact point (15, 18, 15, 22), the main and Nebenstrom path (19, 21) via a contact device (15, 17, 18, 22) with a coil (11) of a magnetic release (10) are connected in series, the armature (12) in case of failure, the contact point (15, 18) of the main current path (19) opens, the exclusively only by the series connection of the contact device (15, 17, 18) the coil (11) is formed. In order to provide a further circuit breaker that largely prevents the formation of an arc when interrupting the circuit in case of failure and thus burning of contacts in a circuit breaker according to the invention in the secondary current path (21) a breaker and Trigger insert (24) is arranged, which interrupts the secondary flow path in the event of a short circuit and a switching mechanism (30) for opening and fixing the contact device (15, 17, 18, 22) triggers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle, die als Haupt- und Nebenstrompfad über eine Kontakteinrichtung mit einer Spule eines Magnetauslösers jeweils in Reihe geschaltet sind.The present invention relates to a circuit breaker with two parallel current paths, each with a contact point, which are connected as a main and Nebenstrompfad via a contact device with a coil of a magnetic release in each case in series.

Aus der DE 10 2011 016 933 A1 ist bereits ein derartiger Leitungsschutzschalter bekannt, bei dem der Anker eines Magnetauslösers im Störfall über einen Stößel oder Schlagstift die Kontaktstelle des Hauptstrompfads öffnet, so dass der Strom nunmehr nur noch über den Nebenstrompfad und dessen Kontaktstelle fließt. Die Öffnung der Kontaktstelle im Hauptstrompfad erfolgt dabei ohne Bildung eines Lichtbogens, da die Kontaktstelle durch den Nebenstromkreis kurzgeschlossen ist. Beim Auftreten eines Kurzschlussstroms wird die Kontaktstelle des Nebenstrompfads, die als Abbrennkontakt ausgebildet ist, schlagartig vom Stößel oder Schlagstift geöffnet, der hierzu von einem zweiten Anker angetrieben wird. Der bei der Öffnung der Kontaktstelle auftretende Lichtbogen wird in bekannter Weise in einer der Kontaktstelle zugeordneten Deionkammer zum Verlöschen gebracht. Da der Abbrennkontakt und ein thermischer Auslöser für den Überstromstörfall im Nebenstrompfad liegen, durch den im störungsfreien Fall kein Strom fließt, lassen sich die Energieverluste im Leitungsschutzschalter im normalen Dauerbetrieb minimieren. Durch den Abbrand am Abbrennkontakt kann sich jedoch die Auslösecharakteristik im Überstromstörfall ändern.From the DE 10 2011 016 933 A1 is already such a circuit breaker known in which the armature of a magnetic release in case of failure via a plunger or striker opens the contact point of the main current path, so that the current flows now only on the secondary current path and its contact point. The opening of the contact point in the main current path takes place without the formation of an arc, since the contact point is short-circuited by the secondary circuit. When a short-circuit current occurs, the contact point of the secondary current path, which is formed as Abbrennkontakt abruptly opened by the plunger or striker, which is for this purpose driven by a second anchor. The arc occurring at the opening of the contact point is brought to extinction in a known manner in one of the contact point associated Deionkammer. Since the Abbrennkontakt and a thermal trigger for the Überstromstörfall lie in the secondary current path through which no current flows in trouble-free, the energy losses in the circuit breaker can be minimized in normal continuous operation. Due to the burnup at the burn-off contact, however, the tripping characteristic in the event of an overcurrent accident can change.

Ferner sind als Überstrom-Schutzeinrichtungen Schmelzsicherungssysteme bekannt, bei denen ein austauschbarer Schmelzeinsatz zwischen einem Sicherungssockel, über den ein Kontakt mit einer ersten Anschlussklemme hergestellt ist, und einer Schraubkappe angeordnet, über die der elektrische Kontakt mit einer zweiten Anschlussklemme bereitgestellt wird. Beim Auftreten eines Überstroms oder Kurzschlusses schmilzt ein Schmelzleiter des Schmelzeinsatzes, um den Strompfad zwischen den Anschlussklemmen zu unterbrechen. Um anzuzeigen, dass die Sicherung angesprochen hat, dass also der Schmelzleiter den Strompfad zwischen den Anschlussklemmen unterbrochen hat, ist ein Kennmelder oder Anzeigebolzen vorgesehen, der von einer Feder aus einem Kontaktkopf des Schmelzeinsatzes herausgedrückt wird, wenn der Schmelzleiter und ein den Kennmelder haltender Haltedraht geschmolzen sind.Further known as overcurrent protection devices are fuse-link systems in which a replaceable fuse link is interposed between a fuse block via which contact is made with a first terminal and a screw cap via which electrical contact is made with a second terminal. When an overcurrent or short circuit occurs, a fuse element of the fuse link melts to break the current path between the terminals. To indicate that the fuse has responded, that is, that the fusible conductor has interrupted the current path between the terminals, an indicator or indicator pin is provided, which is pushed out of a contact head of the fusible link by a spring when the fusible conductor and a holding wire holding the detector melted are.

Für den Netzanschluss sind als Anschlusseinrichtung in Gebäuden gemäß den "Technischen Anschlussbedingungen TAB" Hausanschlusssicherungen vorgeschrieben, deren Größe der Netzbetreiber vorgibt. Da Hausanschlusssicherungen nicht als Trennvorrichtung für die Kundenanlage verwendet werden dürfen, ist zusätzlich eine selektive Überstromschutzeinrichtung zum bedarfsweisen Freischalten der Anlage vorzusehen. Eine derartige Überstromschutzeinrichtung weist üblicher Weise einen selektiven Leitungsschutzschalter, wie er beispielsweise in der DE 10 2011 016 933 A1 beschrieben ist, und eine im selben Leitungszug vorschriftsmäßig angeordnete Schmelzsicherung auf. Dabei verbraucht zumindest die Schmelzsicherung im Normalbetrieb ca. o,5‰ der durch sie transportierten und geschützten elektrischen Leistung. Hierbei kommt es zu einer Wärmeentwicklung in den Überstromschutzeinrichtungen, Anschlusseinrichtungen und Stromkreisverteilern, die Temperaturerhöhungen zur Folge hat, die bei der Konzeption der Überstromschutzeinrichtungen zu berücksichtigen sind, um Funktionsstörungen durch die gegenseitige Beeinflussung der Schutzschaltgeräte im System zu vermeiden.For grid connection, house connection protection is prescribed as a connection device in buildings in accordance with the "TAB technical connection conditions", the size of which the grid operator prescribes. Since domestic connection fuses must not be used as a separator for the customer system, a selective overcurrent protection device must also be provided to enable the system as required. Such overcurrent protection device usually has a selective circuit breaker, as shown for example in the DE 10 2011 016 933 A1 is described, and arranged in the same line in accordance with regulations fuse. At least the fuse in normal operation consumes approximately 0.5% of the electrical power transported and protected by it. This leads to heat generation in the overcurrent protection devices, connection devices and circuit distributors, the temperature increases has the consequence, which must be considered in the design of the overcurrent protection devices to prevent malfunction by the mutual influence of the protection devices in the system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weiteren Leitungsschutzschalter bereitzustellen, der bei im normalen Dauerbetrieb minimierten Energieverlusten die Ausbildung eines Lichtbogens beim Unterbrechen des Stromkreises im Störfall und damit auch ein Abbrennen von Kontakten weitgehend verhindert.The invention has for its object to provide a further circuit breaker, which largely prevents the formation of an arc when interrupting the circuit in case of failure and thus a burning of contacts in normal energy consumption during continuous operation.

Diese Aufgabe wird durch den Leitungsschutzschalter nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the circuit breaker according to claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are described in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist also bei einem Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle, die als Haupt- und Nebenstrompfad über eine Kontakteinrichtung mit einer Spule eines Magnetauslösers in Reihe geschaltet sind, im Nebenstrompfad ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz vorgesehen, der im Kurzschlussfall den Nebenstromkreis unterbricht und ein Schaltschloss zur Öffnung und Fixierung der geöffneten Kontakteinrichtung auslöst.According to the invention, therefore, in a circuit breaker with two parallel current paths, each with a contact point, which are connected as a main and Nebenstrompfad via a contact device with a coil of a magnetic release in series, a breaker and tripping insert is provided in Nebenstrompfad, which interrupts the bypass circuit in the event of a short circuit and triggers a switching mechanism for opening and fixing the open contact device.

Erfindungsgemäß wird also durch die Anordnung eines Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes erreicht, dass auch im Kurzschlussfall die Kontaktstelle des Hauptstrompfads, die als sogenannter Leerkontakt den Betriebsstrom führt, ohne Unterbrechung des Kurzschlussstroms geöffnet wird, um diesen auf den Nebenstrompfad und damit durch den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz zu leiten. Dabei tritt kein Lichtbogen auf. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz unterbricht dann den Nebenstrompfad, ohne dass es beim anschließenden Öffnen der Kontaktstelle des Nebenstrompfads an den entsprechenden Kontakten zu einem Lichtbogen kommt.According to the invention is thus achieved by the arrangement of a breaker and tripping insert that even in the case of short circuit, the contact point of the main current path, the so-called Empty contact leads the operating current, is opened without interruption of the short-circuit current, in order to direct it to the secondary current path and thus through the breaker and trip insert. No arc occurs. The breaker and trip insert then interrupts the bypass path, without causing the subsequent contacts to open the contact point of the secondary current path at the corresponding contacts to an arc.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad austauschbar zwischen zwei Kontaktelementen, insbesondere Klemmenkontaktelementen angeordnet ist. Hierdurch wird der einfache Austausch des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes ermöglicht.It is particularly advantageous if the breaker and tripping insert is arranged interchangeable in the secondary flow path between two contact elements, in particular terminal contact elements. This allows easy replacement of the breaker and trip unit.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz ein Schmelzeinsatz ist, dessen Schmelzdraht und/oder Haltedraht, der gemeinsam mit dem Schmelzdraht im Kurzschlussfall schmilzt, einen Schlagstift gegen die Kraft einer Feder in seiner Bereitschaftsstellung hält. Hierdurch wird nicht nur sichergestellt, dass ein Kurzschlussstrom zuverlässig unterbrochen wird, sondern auch, dass das Schaltschloss ausgelöst wird, um die Kontakteinrichtung in ihre AUS-Stellung zu bringen und darin zu fixieren. Das Öffnen der Kontaktstelle des Nebenstrompfads erfolgt dabei stromlos, also ohne die Gefahr der Entstehung eines Lichtbogens.It is particularly advantageous if the breaker and tripping insert is a fuse link whose fusible wire and / or retaining wire, which melts together with the fusible wire in the event of a short circuit, holds a striking pin in its ready position against the force of a spring. This not only ensures that a short-circuit current is reliably interrupted, but also that the switch lock is triggered to bring the contact device in its OFF position and to fix it. The opening of the contact point of the secondary current path takes place without current, ie without the risk of the formation of an arc.

Durch die erfindungsgemäße Integration der vorgeschriebenen Schmelzsicherung als Schmelzeinsatz in den Nebenstrompfad, in dem vorzugsweise auch der als Überstromauslöser dienende thermische Auslöser liegt, gelingt es die Verlustleistungen des Überstromauslösers und der Schmelzsicherung im Normalbetrieb gänzlich zu vermeiden, da der Überstromauslöser und die Schmelzsicherung nur im Störungsfall zum Schutz von elektrischen Leitungen von Strom durchflossen werden, nicht jedoch beim Normalbetrieb.By integrating the prescribed fuse according to the invention as a fuse in the Nebenstrompfad, in which preferably also serving as overcurrent release thermal release, it is possible to avoid the power losses of the overcurrent release and the fuse in normal operation, since the overcurrent release and the fuse only in case of failure for Electric lines are protected by current but not during normal operation.

Um Stromunfälle auszuschließen ist vorgesehen, dass eine den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad abdeckende Gehäusekappe nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters, insbesondere zum Austauschen des Unterbrecher- und Auslöseeinsatz bzw. der Schmelzsicherung abnehmbar ist.In order to exclude electrical accidents, it is provided that a housing cap covering the breaker and tripping insert in the secondary current path can only be removed when the circuit breaker is switched off, in particular for exchanging the breaker and tripping unit or the fuse.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontakteinrichtung eine Kontaktplatte aufweist, die mit drei Kontakten in Eingriff bringbar ist, von denen der erste Kontakt mit einer Anschlussklemme, der zweite Kontakt mit einer weiteren Anschlussklemme und der dritte Kontakt mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad verbunden ist, wobei der dritte Kontakt vorzugsweise über einen thermischen Auslöser, der insbesondere als Bimetallelement ausgebildet ist, mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad verbunden ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that the contact device has a contact plate, which can be brought into engagement with three contacts, of which the first contact with a terminal, the second contact with another terminal and the third contact with the breaker - And tripping insert is connected in the secondary flow path, wherein the third contact is preferably connected via a thermal release, which is in particular designed as a bimetal element, with the breaker and tripping insert in the secondary flow path.

Durch den Einsatz einer einfachen, im Wesentlichen dreieckigen Kontaktplatte, die mit drei ebenfalls ein Dreieck bildenden Kontakten in Eingriff bringbar ist, lässt sich erfindungsgemäß die Kontakteinrichtung äußerst einfach und unkompliziert gestalten, um gleichzeitig die Kontaktstelle des Hauptstrompfads und die Kontaktstelle des Nebenstrompfads auszubilden. Ferner ermöglicht es die dreieckige Kontaktplatte den Leitungsschutzschalter litzenfrei mit nur wenigen Teilen und damit kostengünstig herzustellen.By using a simple, substantially triangular contact plate, which can be brought into engagement with three contacts which also form a triangle, the contact device can be made extremely simple and uncomplicated in order to simultaneously form the contact point of the main current path and the contact point of the secondary current path. Furthermore, the triangular contact plate allows the circuit breaker litzenfrei with only a few parts and thus inexpensive to manufacture.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktplatte auf einem Schaft eines Kontaktplattenträger angeordnet ist und von einer Feder gegen die Kontakte gedrückt wird, wenn der Kontaktplattenträger seine EIN-Stellung einnimmt, wobei die Kontaktplatte zum Öffnen der Kontaktstelle des Hauptstrompfads vom Anker des Magnetauslösers gegen die Kraft der Feder um eine vom ersten und dritten Kontakt gebildete Schwenkachse vom zweiten Kontakt wegschwenkbar ist. Auf diese Weise lässt sich insbesondere die Kontaktstelle des Hauptstrompfads auf einfache Weise zuverlässig unterbrechen, ohne dass ein Lichtbogen auftritt, da die Kontaktstelle im Nebenstrompfad zuverlässig geschlossen bleibt, also zuverlässig in ihrer EIN-Stellung gehalten wird. Hierbei wird die Schließkraft der auf die Kontaktplatte wirkenden Feder für die Kontaktstelle im Nebenstrompfad nicht beeinträchtigt, sondern durch die Schwenkbewegung der Kontaktplatte gegen die Kraft der Feder vergrößert.In a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the contact plate is arranged on a shaft of a contact plate carrier and is pressed by a spring against the contacts when the contact plate carrier occupies its ON position, wherein the contact plate for opening the contact point of the main current path from the armature of the magnetic release against the force of the spring about a pivot axis formed by the first and third contact away from the second contact is. In this way, in particular, the contact point of the main current path can be interrupted reliably in a simple manner without an arc occurring, since the contact point in the secondary current path remains reliably closed, that is, reliably held in its ON position. Here, the closing force of the force acting on the contact plate spring for the contact point in the secondary flow path is not affected, but increased by the pivotal movement of the contact plate against the force of the spring.

Vorteilhafterweise ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kontaktplatte unter der Wirkung einer Schaltfeder von den Kontakten trennbar ist, wobei der Kontaktplattenträger und damit auch die Kontaktplatte von der am Kontaktplattenträger angreifenden Schaltfeder zum Öffnen der Kontaktstellen aus seiner/ihrer Schließ- oder EIN-Stellung in seine/ihre Offen- oder AUS-Stellung bewegbar ist.Advantageously, it is provided in a further development of the invention that the contact plate is separable from the contacts under the action of a switching spring, wherein the contact plate carrier and thus also the contact plate of the attacking on the contact plate carrier switching spring to open the contact points from his / its closing or ON Position in his / her open or OFF position is movable.

Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass der Kontaktplattenträger von einer Klinke des Schaltschlosses in seiner Schließ- oder EIN-Stellung fixierbar ist, wobei der thermische Auslöser und der Schlagstift des Unterbrecher- und Auslöseeinsatz jeweils im Auslösefall auf die Klinke des Schaltschlosses einwirken, um die Fixierung des Kontaktplattenträgers zum Öffnen der Kontaktstellen zu lösen, so dass die Schaltfeder die schlagartige Bewegung des Kontaktplattenträgers und der Kontaktplatte aus der EIN- in die AUS-Stellung bewirkt.Appropriately, it is provided that the contact plate carrier is fixed by a pawl of the switching mechanism in its closed or ON position, the thermal release and the striker of the breaker and release insert each acting in the event of triggering on the pawl of the switching mechanism to the fixation of the Releasing contact plate carrier to open the contact points, so that the switching spring causes the sudden movement of the contact plate carrier and the contact plate from the ON to the OFF position.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • Figur 1A eine schematische Schnittdarstellung eines Leitungsschutzschalters gemäß der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand,
  • Figur 1B das Schaltbild des Leitungsschutzschalters nach Figur 1A, wobei die Stromführung im eingeschalteten Zustand fett hervorgehoben ist,
  • Figur 2A den erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter bei Überstrom,
  • Figur 2B das Schaltbild des Leitungsschutzschalters, wobei die Stromführung bei Überstrom fett hervorgehoben ist,
  • Figur 3 den Leitungsschutzschalter beim Auftreten eines Kurzschlusses,
  • Figur 4A den Leitungsschutzschalter gemäß der vorliegenden Erfindung im ausgeschalteten Zustand, und
  • Figur 4B das Schaltbild des ausgeschalteten Leitungsschutzschalters.
The invention will be explained in more detail below, for example, with reference to the drawing. Show it:
  • Figure 1A a schematic sectional view of a circuit breaker according to the present invention in the on state,
  • FIG. 1B the circuit diagram of the circuit breaker after Figure 1A , wherein the power supply in the on state is highlighted in bold,
  • FIG. 2A the circuit breaker according to the invention in case of overcurrent,
  • FIG. 2B the circuit diagram of the circuit breaker, wherein the current control is highlighted in case of overcurrent,
  • FIG. 3 the circuit breaker when a short circuit occurs,
  • FIG. 4A the circuit breaker according to the present invention in the off state, and
  • FIG. 4B the circuit diagram of the switched off circuit breaker.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the various figures of the drawing corresponding components are provided with the same reference numerals.

Wie in Figur 1A und 1B dargestellt ist, weist der erfindungsgemäße Leitungsschutzschalter einen Magnetauslöser 10 mit einer Spule 11 und einem Anker 12 auf, der über einen Schlagstift 14 auf eine Kontaktplatte 15 einwirkt. Die Spule 11 ist mit ihrem einen Ende mit einer Anschlussklemme 16 und mit ihrem anderen Ende mit einem ersten Kontakt 17 verbunden. Im eingeschalteten Zustand ist der Kontakt 17 über die Kontaktplatte 15, an der der Gegenkontakt zum ersten Kontakt 17 ausgebildet ist, mit einem zweiten Kontakt 18 verbunden, der über ein elektrisches Leitungselement, das einen Hauptstrompfad 19 bildet, mit einer weiteren Anschlussklemme 20 verbunden ist. Der Hauptstrompfad 19 liegt im eingeschalteten Zustand mit der Spule 11 des Magnetauslösers 10 in Reihe und verbindet so gemeinsam mit der Spule 11 die beiden Anschlussklemmen 16 und 20 des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters. Im störungsfreien Betrieb werden also die Anschlussklemmen 16 und 20 ausschließlich durch die Reihenschaltung von der Spule 11, dem ersten Kontakt 17, der Kontaktplatte 15, dem zweiten Kontakt 18 und dem elektrischen Leitungselement des Hauptstrompfads 19 verbunden.As in FIGS. 1A and 1B is shown, the circuit breaker according to the invention on a magnetic release 10 with a coil 11 and an armature 12 which acts via a striker pin 14 on a contact plate 15. The coil 11 is connected at one end to a terminal 16 and at its other end to a first contact 17. When switched on, the contact 17 is connected via the contact plate 15, on which the mating contact to the first contact 17 is formed, to a second contact 18, which is connected via an electrical line element, which forms a main current path 19, to a further connection terminal 20. The main current path 19 is in the on state with the coil 11 of the magnetic release 10 in series and thus connects together with the coil 11, the two terminals 16 and 20 of the circuit breaker according to the invention. In trouble-free operation, therefore, the connection terminals 16 and 20 are connected exclusively by the series connection of the coil 11, the first contact 17, the contact plate 15, the second contact 18 and the electrical line element of the main current path 19.

Parallel zum Hauptstrompfad 19 ist ein Nebenstrompfad 21 zwischen einen dritten Kontakt 22 und der weiteren Anschlussklemme 20 geschaltet. Der dritte Kontakt 22, der in der Figur 1A sowie auch in den anderen Schnittdarstellungen des Leitungsschutzschalters durch den ersten Kontakt 17 verdeckt ist, wirkt ebenfalls mit der Kontaktplatte 15 zusammen. Der dritte Kontakt 22 ist elektrisch mit einem vorzugsweise von einem Bimetallelement gebildeten thermischen Auslöser 23 verbunden, der mit einem thermischen Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 in Reihe geschaltet ist. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 ist auswechselbar zwischen zwei nicht schaltende Kontaktelemente 25, 26, die als Klemmkontakte ausgebildet sein können, eingesetzt, von denen das erste Kontaktelement 25 über ein Leitungselement 27 mit dem thermischen Auslöser 23 und das zweite Kontaktelement 26 über ein weiteres Leitungselement 28 mit der weiteren Anschlussklemme 20 verbunden ist. Es ist jedoch auch möglich, die Reihenfolge von thermischem Auslöser 23 und Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 je nach den Einbaubedingungen im Leitungsschutzschalter umzukehren, so dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 unmittelbar mit dem dritten Kontakt 22 verbunden ist, während der thermischen Auslöser 23 zwischen dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 und der weiteren Anschlussklemme 20 angeordnet ist.Parallel to the main current path 19, a secondary current path 21 is connected between a third contact 22 and the further connection terminal 20. The third contact 22, in the Figure 1A as well as in the other sectional views of the circuit breaker is covered by the first contact 17, also cooperates with the contact plate 15. The third contact 22 is electrically connected to a thermal release 23, preferably formed by a bimetallic element, which is connected in series with a thermal breaker and tripping insert 24. The breaker and trip insert 24 is interchangeable between two non-switching contact elements 25, 26, which may be formed as terminal contacts, used, of which the first contact element 25 via a line member 27 with the thermal release 23 and the second contact element 26 via another line element 28 is connected to the other terminal 20. However, it is also possible to reverse the order of thermal trip 23 and breaker and trip insert 24 depending on the installation conditions in the circuit breaker, so that the breaker and trip insert 24 is directly connected to the third contact 22, while the thermal release 23 between the Breaker and trip insert 24 and the other terminal 20 is arranged.

Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 weist einen Schlagstift 29 auf, mit dem er auf ein Schaltschloss 30 einwirkt, wie durch die gestrichelte Linie 31 in Figur 1B angedeutet ist. Das Bimetallelement des thermischen Auslösers 23 wirkt ebenfalls auf das Schaltschloss 30 ein, wie durch die gestrichelte Linie 32 angedeutet ist.The breaker and tripping insert 24 has a striking pin 29, with which it acts on a switching mechanism 30, as indicated by the dashed line 31 in FIG FIG. 1B is indicated. The bimetal element of the thermal release 23 also acts on the switch lock 30, as indicated by the dashed line 32.

Das Schaltschloss 30, das unten soweit erforderlich näher beschrieben wird, ist auch von einem manuellen Schalter 33 betätigbar und wirkt seinerseits auch auf den Schalter 33 ein, wie durch den gestrichelten Doppelpfeil 34 gezeigt ist, um diesen in seine AUS-Stellung zu bewegen, wenn der Leitungsschutzschalter im Störungsfalle den gestörten Bereich des Stromnetzes unterbricht, wenn also der Leitungsschutzschalter aufgrund eines Überstroms oder eines Kurzschlusses sowohl den Haupt- als auch den Nebenstrompfad zwischen den Anschlussklemmen 16, 20 unterbricht.The switch latch 30, which will be further described below as necessary, is also operable by a manual switch 33 and in turn also acts on the switch 33, as shown by the dashed double arrow 34, to move it to its OFF position the circuit breaker in case of failure interrupts the faulty area of the power supply, so if the circuit breaker due to an overcurrent or a short circuit both the main and the secondary current path between the terminals 16, 20 interrupts.

Die vorzugsweise im Wesentlichen dreieckige oder V-förmige Kontaktplatte 15 weist eine nicht näher dargestellte Durchgangsöffnung oder Durchgangsbereich zwischen den Schenkeln des V auf und ist, wie besonders gut in Figur 4A zu erkennen ist, auf einem Schaft 35 eines Kontaktplattenträgers 36 gelagert, der sich durch die Durchgangsöffnung oder den Durchgangsbereich der Kontaktplatte 15 hindurch erstreckt. Der Kontaktplattenträger 36 und sein Schaft 35 sind parallel zur Schlagrichtung des Schlagstifts 14 des Magnetauslösers 10 in einem Gehäuse 37 des Leitungsschutzschalters verschiebbar gelagert. Zusammen mit der Kontaktplatte 15 ist eine Feder 38 auf dem Schaft 35 gelagert, die sich mit ihrem einen Ende an einer Schulter 39 des Kontaktplattenträgers 36 und mit ihrem anderen Ende auf der Kontaktplatte 15 abstützt, um diese wie in Figur 1A dargestellt ist, mit den ersten bis dritten Kontakten 17, 18, 22 oder wie in Figur 4A dargestellt, mit einer Halteschulter 40 am Schaft 35 des Kontaktplattenträgers 36 in Eingriff zu halten.The preferably substantially triangular or V-shaped contact plate 15 has a non-illustrated passage opening or passage area between the legs of the V and is, as particularly well in FIG. 4A can be seen, mounted on a shaft 35 of a contact plate carrier 36 which extends through the passage opening or the passage region of the contact plate 15 therethrough. The contact plate carrier 36 and its shaft 35 are slidably mounted parallel to the direction of impact of the striker 14 of the magnetic release 10 in a housing 37 of the circuit breaker. Together with the contact plate 15, a spring 38 is mounted on the shaft 35, which is supported with its one end to a shoulder 39 of the contact plate carrier 36 and with its other end on the contact plate 15 to these as in Figure 1A is shown, with the first to third contacts 17, 18, 22 or as in FIG. 4A shown with a retaining shoulder 40 on the shaft 35 of the contact plate carrier 36 to be engaged.

Wie in Figur 1A gezeigt ist, wird der Kontaktplattenträger 36 von einer Klinke 41 gegen die Kraft einer Schaltfeder 42 in seiner EIN-Stellung gehalten, in der die Kontaktplatte 15 von der Halteschulter 40 abgehoben ist und unter dem Druck der Feder 38 auf den Kontakten 17, 18, 22 aufliegt, um den Leitungsschutzschalter in seinem EIN-Zustand zu halten.As in Figure 1A is shown, the contact plate carrier 36 is held by a pawl 41 against the force of a switching spring 42 in its ON position in which the contact plate 15 is lifted from the retaining shoulder 40 and under the pressure of the spring 38 on the contacts 17, 18, 22nd rests to keep the circuit breaker in its ON state.

Im störungsfreien Normalbetrieb des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters fließt der Strom von der Anschlussklemme 16 über die Spule 11 des Magnetauslösers 10 zum ersten Kontakt 17, über die Kontaktplatte 15 zum zweiten Kontakt 18 sowie über das elektrische Leitungselement des Hauptstrompfads 19 zur weiteren Anschlussklemme 20. Obwohl der Kontakt 22 geschlossen ist, fließt über den Nebenstrompfad mit dem thermischen Auslöser 23 und dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 praktisch kein Strom, da der Nebenstrompfad 21 durch den Hauptstrompfad 19 kurzgeschlossen ist.In trouble-free normal operation of the circuit breaker according to the invention, the current flows from the terminal 16 via the coil 11 of the magnetic release 10 to the first Contact 17, via the contact plate 15 to the second contact 18 and via the electrical line element of the main current path 19 to the other terminal 20. Although the contact 22 is closed flows via the Nebenstrompfad with the thermal release 23 and the breaker and trip insert 24 virtually no power because the secondary current path 21 is short-circuited by the main current path 19.

Tritt aufgrund einer Störung auf der Verbraucherseite des Stromnetzes ein Überstrom auf, so spricht der Magnetauslöser 10 an und der Anker 12 schlägt den Schlagstift 14 gegen die Kontaktplatte 15, wie in Figur 2A gezeigt und in Figur 2B durch die gestrichelte Wirklinie 43 dargestellt ist. Die Kontaktplatte 15 wird dadurch gegen die Kraft der Feder 38 um eine von den Kontakten 17, 22 gebildete Schwenkachse geschwenkt, so dass die Kontaktplatte 15 mit ihrem entsprechenden Gegenkontakt vom Kontakt 18 abgehoben wird und der Kontakt 18 somit geöffnet ist, während der erste und dritte Kontakt 17, 22 geschlossen bleiben. Im dargestellten Fall ist als Feder 38 eine Druckfeder dargestellt, die durch die Schwenkbewegung der Kontaktplatte 15 weiter zusammengedrückt wird, wodurch die Kontaktplatte 15 mit erhöhter Kraft mit den Kontakten 17 und 22 in Eingriff gehalten wird. Der Überstrom fließt weiterhin durch die Spule 11 des Magnetauslösers 10, die Kontaktplatte 15 und nunmehr über den Nebenstrompfad 21 und damit durch das Bimetallelement des thermischen Auslösers 23 und den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24. Der Überstrom erwärmt das Bimetallelement, bringt aber nicht den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 zum Ansprechen. Da der Überstrom beim Öffnen des ersten Kontakts 17, also beim Unterbrechen des Hauptstrompfads 19 nicht unterbrochen, sondern nur auf den Nebenstrompfad 21 geleitet wird, tritt beim Öffnen des ersten Kontakts 17 kein Lichtbogen auf.If an overcurrent occurs due to a fault on the load side of the power supply, the magnetic release 10 responds and the armature 12 strikes the striking pin 14 against the contact plate 15, as in FIG FIG. 2A shown and in FIG. 2B is shown by the dashed line of action 43. The contact plate 15 is thereby pivoted against the force of the spring 38 about an axis formed by the contacts 17, 22 pivot axis, so that the contact plate 15 is lifted with its corresponding mating contact from the contact 18 and the contact 18 is thus opened, while the first and third Contact 17, 22 stay closed. In the case shown, a compression spring is shown as spring 38, which is further compressed by the pivotal movement of the contact plate 15, whereby the contact plate 15 is held with increased force with the contacts 17 and 22 in engagement. The overcurrent continues to flow through the coil 11 of the magnetic release 10, the contact plate 15 and now via the secondary current path 21 and thus by the bimetallic element of the thermal release 23 and the breaker and trip insert 24. The overcurrent heats the bimetallic element, but does not bring the breaker and trigger insert 24 for response. Since the overcurrent when opening the first contact 17, that is not interrupted when interrupting the main flow path 19, but only to the secondary flow path 21 is passed when opening the first contact 17 no arc.

Durch den Überstrom wird das Bimetallelement des thermischen Auslösers 23 in Richtung des in Figur 2A gezeigten Pfeils A verbogen und tritt mit einer ersten Kontaktnase 43 an der Klinke 41 in Kontakt und verschwenkt diese im Uhrzeigersinn um ihre Drehachse 44 gegen die Kraft einer nicht näher dargestellten Klinkenfeder, so dass die Klinke 41 einen Haltestift 45 am Kontaktplattenträger 36 freigibt. Die Schaltfeder 42 zieht nach der Freigabe des Haltestiftes 45 des Kontaktplattenträgers 36 diesen in seine in Figur 4A dargestellte AUS-Stellung. Gleichzeitig verschwenkt die Schaltfeder 42, die an einem drehbar gelagerten Schalthebel 46 des Schalters 33 abgestützt ist, den Schalthebel 46 in seine in Figur 4A dargestellte, den AUS-Zustand des Leitungsschutzschalters anzeigende Stellung.Due to the overcurrent, the bimetallic element of the thermal release 23 in the direction of FIG. 2A Bent arrow A and occurs with a first contact lug 43 on the pawl 41 into contact and pivots it clockwise about its axis of rotation 44 against the force of a pawl spring, not shown, so that the pawl 41 releases a retaining pin 45 on the contact plate carrier 36. The switching spring 42 moves after the release of the retaining pin 45 of the contact plate carrier 36 this in his in FIG. 4A illustrated OFF position. At the same time pivots the switching spring 42 which is supported on a rotatably mounted shift lever 46 of the switch 33, the shift lever 46 in his in FIG. 4A shown, the OFF state of the circuit breaker indicating position.

Wird nach der Behebung der Störung im Stromnetz der Schalter 33 manuell wieder in seine EIN-Stellung gebracht, wird also der Schalthebel 46 aus der in Figur 4A dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn in die in Figur 1A dargestellte Stellung zurückbewegt, so wird durch diese Bewegung auch die Klinke 41 aus ihrer in Figur 4A gezeigten AUS-Stellung wieder in die in Figur 1A gezeigte EIN-Stellung bewegt, wobei sie wieder in Eingriff mit der Klinkenfeder gelangt, die die Klinke 41 dabei in Gegenuhrzeigerrichtung so verschwenkt, dass sie mit dem Haltestift 45 am Kontaktplattenträger 36 in Eingriff gebracht beziehungsweise gehalten wird. Bei der weiteren Bewegung des Schalthebels 46 und der Klinke 41 wird der Kontaktplattenträger 36, der mit seinem Haltestift 45 mit der Klinke 41 in Eingriff steht, von der am drehbaren Schalthebel 46 angelenkten Klinke 41 wieder in seine Schließ- oder EIN-Stellung bewegt. Dabei wird die Schaltfeder 42 gespannt.If the switch 33 is manually returned to its ON position after the fault has been rectified in the power supply, then the shift lever 46 is switched off from the in FIG. 4A shown position in the clockwise direction in the Figure 1A moved back position shown, so by this movement, the pawl 41 from its in FIG. 4A OFF position shown again in the in Figure 1A shown ON position, wherein it again comes into engagement with the pawl spring which pivots the pawl 41 in the counterclockwise direction so that it is brought or held with the retaining pin 45 on the contact plate carrier 36. During further movement of the shift lever 46 and the pawl 41, the contact plate carrier 36, which is engaged with its retaining pin 45 with the pawl 41, moved by the hinged on the rotary lever 46 pawl 41 back into its closed or ON position. In this case, the switching spring 42 is tensioned.

Wurde der erfindungsgemäße Leitungsschutzschalter aufgrund eines Überstroms durch den thermischen Auslöser 23 in seinen AUS-Zustand geschaltet, so ist er nach Beseitigung der Störung ohne weitere Maßnahmen sofort wieder einschaltbar. Auch für den Fall, dass der Überstrom nur kurzfristig am Leitungsschutzschalter anlag, da beispielsweise ein nachgeschalteter Leitungsschutzschalter angesprochen hat und den gestörten Bereich des Stromnetzes abgeschaltet hat, fällt der Anker 12 zurück und die Feder 38 kann die Kontaktplatte wieder in die in Figur 1A dargestellte EIN-Stellung bringen.If the circuit breaker according to the invention has been switched to its OFF state due to an overcurrent by the thermal release 23, it can be switched on again immediately after the fault has been eliminated without further measures. Even in the event that the overcurrent only briefly applied to the circuit breaker, for example, has responded to a downstream circuit breaker and has turned off the troubled area of the mains, the armature 12 falls back and the spring 38, the contact plate back into the in Figure 1A bring shown ON position.

Tritt jedoch ein Kurzschluss auf, so spricht wie im Fall eines Überstroms zunächst der Magnetauslöser 10 an und unterbricht den Hauptstrompfad 19, so dass der Kurzschlussstrom über den Nebenstrompfad fließt. Anders als beim Überstrom spricht jetzt der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 an, der praktisch gleichzeitig den Nebenstrompfad unterbricht und mittels seines Schlagstiftes 29 einen schwenkbar gelagerten Hebel 48 des Schaltschlosses 30 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt, wie in Figur 3A dargestellt. Der Hebel 48 weist an seinem Lagerteil 49 einen Nocken 50 auf, der mit einer zweiten Kontaktnase 51 der Klinke 41 bei der Schwenkbewegung in Eingriff tritt und diese gegen die Kraft der Klinkenfeder im Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass sie den Haltestift 45 des Kontaktplattenträgers 36 freigibt, woraufhin der Kontaktplattenträger 36 wie im Falle eines Überstroms von der Schaltfeder 42 in seine in Figur 4A dargestellte AUS-Stellung gezogen wird. Hierbei werden die aufgrund der Unterbrechung des Haupt- und Nebenstrompfads stromlosen Kontakte 17, 22 geöffnet, ohne dass es zu einem Lichtbogen kommen kann.However, if a short circuit occurs, so speaks as in the case of an overcurrent first of the magnetic release 10 and interrupts the main current path 19, so that the short-circuit current flows through the bypass path. Unlike the overcurrent now speaks of the breaker and release insert 24, which interrupts the Nebenstrompfad virtually simultaneously and pivoted by means of its striker 29 a pivotally mounted lever 48 of the switch latch 30 counterclockwise, as in FIG. 3A shown. The lever 48 has at its bearing part 49 a cam 50 which engages with a second contact nose 51 of the pawl 41 during the pivoting movement and pivots this against the force of the pawl spring in a clockwise direction, so that it releases the retaining pin 45 of the contact plate carrier 36, whereupon the contact plate carrier 36 as in the case of an overcurrent of the switching spring 42 in his in FIG. 4A drawn OFF position is pulled. In this case, due to the interruption of the main and Nebenstrompfads de-energized contacts 17, 22 are opened without it can come to an arc.

Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 wird hierbei zweckmäßigerweise von einem Schmelzeinsatz gebildet, dessen Schmelzdraht und/oder Haltedraht in nicht näher dargestellter Weise den Kontaktstift 29 gegen die Kraft einer Auslösefeder in seiner in den Figuren 1A, 2A und 4A dargestellten Bereitschaftsstellung hält. Sobald der Schmelzdraht und gegebenenfalls der Haltedraht des Schmelzeinsatzes aufgrund eines hohen Kurzschlussstroms schmilzt, wird der Schlagstift 29 von der im Schmelzeinsatz vorgesehenen Auslösefeder schlagartig in seine Auslösestellung bewegt, wodurch er das Schaltschloss 30 wie oben beschrieben betätigt.The breaker and release insert 24 is suitably formed by a fuse link, the fuse wire and / or retaining wire in a manner not shown, the contact pin 29 against the force of a release spring in his in the Figures 1A . 2A and 4A holding position shown holds. Once the fuse wire and possibly the retaining wire of the fuse element melts due to a high short-circuit current, the striker pin 29 is abruptly moved by the release insert provided in the fuse insert into its release position, whereby it actuates the switch lock 30 as described above.

Nach dem Auslösen des Leitungsschutzschalters im Kurzschlussfall muss der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 ersetzt werden. Hierfür ist, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet, am Gehäuse 37 des Leitungsschutzschalters eine abnehmbare Kappe 52 oder dergleichen vorgesehen. Insbesondere ist die Kappe 52 mit einer stabförmigen Verlängerung 53 versehen, die an ihrem freien Ende einen Haken 54 aufweist, der unter oder hinter den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 greift. Wird die Kappe 52, gegebenenfalls nach dem Lösen von geeigneten Befestigungsmitteln (nicht dargestellt), in der Zeichnung nach oben abgenommen, so wird gleichzeitig der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 mit nach oben genommen und zwischen den Klemmenkontaktelementen 25, 26 herausgezogen. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 lässt sich somit ohne Werkzeug aus dem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter entnehmen und durch einen neuen ersetzen. Da der Schalthebel 46 im eingeschalteten Zustand mit seinem Betätigungsabschnitt die Kappe 52 gegen ein Abnehmen sichert, muss der Leitungsschutzschalter vor dem Auswechseln des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes 24 ausgeschaltet werden. Erfolgt dies jedoch nicht vorher, so wird der Leitungsschutzschalter zwangsweise ausgeschaltet, da nicht nur der Betätigungsabschnitt des Schalthebels 46 des manuellen Schalters 33 die Abnahme der Kappe 52 blockiert und somit bei der Abnahme der Kappe 52 zwangsweise betätigt wird, sondern da auch der Hebel 48, der mit dem Schlagstift 29 des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes 24 zusammenwirkt, betätigt wird. Somit kann sichergestellt werden, dass der nach der Abnahme der Kappe 52 geöffnete Bereich des Leitungsschutzschalters spannungsfrei geschaltet ist. Die den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) abdeckende Kappe (52) ist also nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters abnehmbar.After tripping of the miniature circuit breaker in the event of a short circuit, the breaker and tripping insert 24 must be replaced. For this purpose, as indicated by dashed lines in the drawing, provided on the housing 37 of the circuit breaker a removable cap 52 or the like. In particular, the cap 52 is provided with a rod-shaped extension 53 which has at its free end a hook 54 which engages under or behind the breaker and release insert 24. If the cap 52, optionally after the release of suitable fasteners (not shown), removed in the drawing upwards, so the breaker and release insert 24 is taken simultaneously with the top and pulled out between the terminal contact elements 25, 26. The breaker and tripping insert 24 can thus be removed without tools from the circuit breaker according to the invention and replaced by a new one. Since the switching lever 46 secures the cap 52 in the switched-on state with its operating section against removal, the circuit breaker must be turned off before replacing the breaker and trip insert 24. However, if this is not done beforehand, the circuit breaker is forcibly turned off since not only the operating portion of the shift lever 46 of the manual switch 33 blocks the removal of the cap 52 and is thus forcibly operated upon the removal of the cap 52, but also the lever 48, which cooperates with the striker 29 of the breaker and trip insert 24 is actuated. It can thus be ensured that the region of the circuit breaker opened after the removal of the cap 52 has been de-energized. The cap (52) covering the breaker and tripping insert (24) can therefore only be removed when the circuit breaker is switched off.

Claims (12)

Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle (15, 18; 15, 22), die als Haupt- und Nebenstrompfad (19, 21) über eine Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) mit einer Spule (11) eines Magnetauslösers (10) in Reihe geschaltet sind, dessen Anker (12) im Störungsfall die Kontaktstelle (15, 18) des Hauptstrompfads (19) öffnet, der ausschließlich nur durch die Reihenschaltung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18) mit der Spule (11) gebildet ist, wobei im Nebenstrompfad (21) ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) angeordnet ist, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad unterbricht und ein Schaltschloss (30) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) auslöst.Circuit breaker with two parallel current paths, each having a contact point (15, 18, 15, 22), the main and Nebenstrompfad (19, 21) via a contact device (15, 17, 18, 22) with a coil (11) of a Magnetic release (10) are connected in series, the armature (12) opens in case of failure, the contact point (15, 18) of the main current path (19), exclusively by the series connection of the contact device (15, 17, 18) with the coil (11 ) is formed, wherein in the secondary current path (21) a breaker and release insert (24) is arranged, which interrupts the bypass path in the event of short circuit and a switching mechanism (30) for opening and fixing the contact device (15, 17, 18, 22) triggers. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) austauschbar zwischen zwei Kontaktelementen (25, 26), insbesondere Klemmenkontaktelementen angeordnet ist.Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the breaker and tripping insert (24) in the secondary current path (21) interchangeable between two contact elements (25, 26), in particular terminal contact elements is arranged. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) ein Schmelzeinsatz ist, dessen Schmelzdraht einen Schlagstift (29) gegen die Kraft einer Feder in seiner Bereitschaftsstellung hält.Circuit breaker according to claim 1 or 2, characterized in that the breaker and tripping insert (24) is a fuse link, the fusible wire holding a striking pin (29) against the force of a spring in its standby position. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) abdeckende Gehäusekappe (52) nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters, insbesondere zum Austauschen des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes (24) abnehmbar ist.Circuit breaker according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a breaker and tripping insert (24) in the secondary current path (21) covering the housing cap (52) only in the off state of the circuit breaker, in particular for replacing the breaker and tripping insert (24) is removable. Leitungsschutzschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteimichtung eine Kontaktplatte (15) aufweist, die mit drei Kontakten (17, 18, 22) in Eingriff bringbar ist, von denen der erste Kontakt (17) mit einer Anschlussklemme (16), der zweite Kontakt (18) mit einer weiteren Anschlussklemme (20) und der dritte Kontakt (22) mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) verbunden ist.Circuit breaker according to one of the preceding claims, characterized in that the contact arrangement comprises a contact plate (15) which can be brought into engagement with three contacts (17, 18, 22), of which the first contact (17) is connected to a connection terminal (16). said second contact (18) is connected to a further terminal (20) and the third contact (22) is connected to the breaker and tripping insert (24) in the subcurrent path (21). Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kontakt (22) über einen thermischen Auslöser (23), der insbesondere als Bimetallelement ausgebildet ist, mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) verbunden ist.Circuit breaker according to claim 5, characterized in that the third contact (22) via a thermal release (23), which is in particular designed as a bimetallic element, with the breaker and tripping insert (24) in the secondary flow path (21) is connected. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (15) auf einem Schaft (35) eines Kontaktplattenträger (36) angeordnet ist und von einer Feder (38) gegen die Kontakte (17, 18, 22) gedrückt wird, wenn der Kontaktplattenträger (36) seine EIN-Stellung einnimmt.Circuit breaker according to claim 5 or 6, characterized in that the contact plate (15) on a shaft (35) of a contact plate carrier (36) is arranged and by a spring (38) against the contacts (17, 18, 22) is pressed, if the contact plate carrier (36) assumes its ON position. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (15) zum Öffnen der Kontaktstelle des Hauptstrompfads (19) vom Anker (12) des Magnetauslösers (10) gegen die Kraft der Feder (38) um eine vom ersten und dritten Kontakt (17, 22) gebildete Schwenkachse vom zweiten Kontakt (18) wegschwenkbar ist.Circuit breaker according to claim 7, characterized in that the contact plate (15) for opening the contact point of the main current path (19) from the armature (12) of the magnetic release (10) against the force of the spring (38) by one of the first and third contact (17 , 22) formed pivot axis of the second contact (18) is pivotable away. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (15) unter der Wirkung einer Schaltfeder (42) von den Kontakten (17, 18, 22) trennbar ist.Circuit breaker according to claim 7 or 8, characterized in that the contact plate (15) under the action of a switching spring (42) of the contacts (17, 18, 22) is separable. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktplattenträger (36) und damit auch die Kontaktplatte (15) von der am Kontaktplattenträger (36) angreifenden Schaltfeder (42) zum Öffnen der Kontaktstellen aus seiner/ihrer Schließ- oder EIN-Stellung in seine/ihre Offen- oder AUS-Stellung bewegbar ist.Circuit breaker according to claim 9, characterized in that the contact plate carrier (36) and thus also the contact plate (15) attacking from the contact plate carrier (36) switching spring (42) for opening the contact points from his / her closing or ON position to its / its open or OFF position is movable. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktplattenträger (36) von einer Klinke (41) des Schaltschlosses (30) in seiner Schließ- oder EIN-Stellung fixierbar ist.Circuit breaker according to claim 9 or 10, characterized in that the contact carrier plate (36) by a pawl (41) of the switch latch (30) fixed in its closed or ON position. Leitungsschutzschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Auslöser (23) und der Schlagstift (29) des Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) jeweils im Auslösefall auf die Klinke (41) des Schaltschlosses (30) einwirken, um die Fixierung des Kontaktplattenträger (36) zum Öffnen der Kontaktstellen zu lösen.Circuit breaker according to claim 11, characterized in that the thermal release (23) and the striker pin (29) of the breaker and release insert (24) respectively in the case of release on the pawl (41) of the switching mechanism (30) act to fix the contact plate carrier (36) to release the contact points.
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