WO2023247255A1 - Niederspannungs-schutzschaltgerät - Google Patents

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WO2023247255A1
WO2023247255A1 PCT/EP2023/065750 EP2023065750W WO2023247255A1 WO 2023247255 A1 WO2023247255 A1 WO 2023247255A1 EP 2023065750 W EP2023065750 W EP 2023065750W WO 2023247255 A1 WO2023247255 A1 WO 2023247255A1
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WO
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actuating element
switching device
low
insulating material
protective switching
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Application number
PCT/EP2023/065750
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jesco Doyen
Alexander Hager
Thomas Lohr
Bernhard Schmid
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/12—Means for indicating condition of the switch
    • H01H73/14—Indicating lamp structurally associated with the switch
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2071/046—Means for indicating condition of the switching device exclusively by position of operating part, e.g. with additional labels or marks but no other movable indicators

Definitions

  • the invention relates to a low-voltage protective switching device with an insulating material housing and a status display device for displaying the current operating status of the low-voltage protective switching device.
  • low voltage refers to electrical voltages of up to 1000 volts alternating voltage or up to 1500 volts direct voltage. In particular, it means voltages that are greater than low voltage - with values of up to 50 volts alternating voltage or up to 120 volts DC voltage.
  • low-voltage circuit or “low-voltage network” or “low-voltage system” refers to circuits with rated currents or rated currents of up to 125 amperes, more specifically up to 63 amperes. In particular, this refers to circuits with rated currents or rated currents of up to 40 Ampere, 32 Ampere, 25 Ampere, 16 Ampere or 10 Ampere.
  • the current values mentioned refer in particular to nominal, rated and/or switching currents, i.e. the maximum current that is normally carried across the circuit or in which the electrical circuit is usually interrupted, for example by a protective device such as a protective switching device, circuit breaker or residual current circuit breaker.
  • Electromechanical protective switching devices for example circuit breakers, circuit breakers, residual current circuit breakers and arc or Fire protection switches - serve to monitor and protect an electrical circuit and are used in particular as switching and safety elements in electrical energy supply and distribution networks.
  • the protective switching device is used to monitor and protect the electrical circuit
  • Two or more connection terminals are electrically connected to an electrical line of the circuit to be monitored in order to interrupt the electrical current in the respective monitored line if necessary.
  • the protective switching device has at least one switching contact, which can be opened when a predefined state occurs - for example when a short circuit or a fault current is detected - in order to separate the monitored circuit from the electrical line network.
  • Such protective switching devices are also known as series-mounted devices in the field of low-voltage technology.
  • Circuit breakers are specifically designed for high currents.
  • a circuit breaker which is also known as a “Miniature Circuit Breaker” (MCB)
  • MBC Miniature Circuit Breaker
  • Circuit breakers and circuit breakers guarantee safe switching off in the event of a short circuit protect consumers and systems from overload, for example from damage to the electrical cables due to excessive heating as a result of an excessively high electrical current. They are designed to automatically switch off a circuit to be monitored in the event of a short circuit or when an overload occurs and thus from the rest of the cable network circuit breakers and circuit breakers are therefore used in particular as switching and safety elements for monitoring and securing an electrical circuit in electrical power supply networks.
  • Circuit breakers are from the publications DE 10 2015 217 704 Al, EP 2 980 822 Al, DE 10 2015 213 375 Al, DE 10 2013 211 539 Al or EP 2 685 482 Bl are previously known in principle.
  • a single-pole circuit breaker To interrupt a single phase line, a single-pole circuit breaker is usually used, which usually has a width of one division unit (equivalent to speaks approx. 18mm).
  • three-pole circuit breakers are used (as an alternative to three single-pole switching devices), which have a width of three pitch units (corresponds to approx. 54mm).
  • Each of the three phase conductors is assigned a pole, ie a switching point. If the neutral conductor is to be interrupted in addition to the three phase conductors, one speaks of four-pole devices, which have four switching points: three for the three phase conductors and one for the common neutral conductor.
  • compact circuit breakers which, with a housing width of only one division unit, have two switching contacts for each connecting cable, i.e. either for two phase lines (compact line circuit breaker of type 1+1) or for one phase line and the neutral conductor (compact line circuit breaker of type 1+N). , provide .
  • Such compact protective switching devices in a narrow design are already known in principle, for example from the publications DE 10 2004 034 859 A1, EP 1 191 562 B1 or EP 1 473 750 A1.
  • a residual current circuit breaker is a protective device to ensure protection against a dangerous residual current in an electrical system.
  • a fault current - which is also referred to as a differential current - occurs when a live part of the line has electrical contact with earth. This is the case, for example, when a person touches a live part of an electrical system: in this case the current flows as a residual current through the person's body towards grounding. To protect against such body currents, the residual current circuit breaker must quickly and safely disconnect all poles of the electrical system from the line network when such a residual current occurs.
  • the terms FI circuit breaker short: FL switch
  • residual current circuit breaker short: Dl switch
  • RCD for “Residual Current Protective Device” are used equivalently.
  • the magnitude of the current in a line leading to an electrical consumer is compared with the magnitude of the current in a line leading back from the electrical consumer, for example a neutral conductor, with the help of a so-called summation current transformer.
  • This has a ring-shaped magnetic core through which the primary conductors (electrical lines leading back and forth) are passed.
  • the magnetic core itself is connected to a secondary conductor or wrapped in a secondary winding.
  • the sum of the electrical currents flowing to the consumer is equal to the sum of the electrical currents flowing back from the consumer. If the currents are vectorial, i.e. H .
  • This secondary current serves as a fault current signal and, after a predetermined value is exceeded, leads to the tripping of the protective switching device and, as a result - by opening the at least one switching contact of the protective switching device - to the shutdown of the correspondingly fused circuit.
  • mains voltage-dependent and mains voltage-independent device types differ in the case of residual current circuit breakers. Different: while mains voltage-dependent residual current circuit breakers have control electronics with a trigger, which is dependent on an auxiliary or mains voltage to fulfill their function, mains voltage-independent residual current circuit breakers do not require an auxiliary or mains voltage to implement the tripping function, but usually have an auxiliary or mains voltage to implement the mains voltage-independent tripping Slightly larger summation current transformer, whereby a larger induction current can be generated in the secondary winding.
  • Arc or Fire protection switches are used to detect arcing faults that can occur at a defective point on an electrical cable - for example a loose cable clamp or due to a cable break. If the arc fault occurs electrically in series with an electrical consumer, the normal operating current is usually not exceeded because it is limited by the consumer. For this reason, the arc fault is not detected by a conventional overcurrent protection device, for example a fuse or a circuit breaker. To determine whether an arc fault is present, the fire protection switch measures both the voltage curve and the current curve over time and analyzes and evaluates them with regard to the curves characteristic of an arc fault.
  • AFDD Arc Fault Detection Devices
  • AFCI Arc Fault Circuit Interrupter
  • circuit breakers which have a semiconductor-based electronic interruption unit, i.e. H .
  • the electrical current flow of the low-voltage circuit is conducted via semiconductor components or semiconductor switches, which either interrupt the electrical current flow or can be switched conductive to enable the electrical current flow.
  • semiconductor-based protective switching devices are also referred to as "Solid State Circuit Breakers", or SSCB for short.
  • Semiconductor-based protective switching devices interrupt, in the sense of a switch-off process, the electrical current carried over the circuit almost immediately, within ps.
  • the time required to initiate a switch-off process Shutdown criteria - for example in the event of a short circuit, an electrical overload or an arc fault - are usually based on the determination and evaluation of the actual current value carried across the circuit.
  • Some protective switching devices have a status display for this purpose, which is placed on the outside of the housing in a place that is visible to an observer when installed.
  • status displays are accompanied by restrictions in the design of the internal structure of the switching device due to the space required for this.
  • openings in the outside of the housing of a protective switching device must be protected against environmental influences such as dirt or moisture in order not to impair the functionality of the protective switching device.
  • the low-voltage protective switching device has an insulating material housing and a status display device, which has an actuating element arranged on an outside of the insulating material housing and movable between a first position and a second position, and at least one fixed location within the insulating material housing has first light source.
  • the actuating element has a first light-conducting section with a first input surface and a first exit surface. In the first position of the actuating element, the first irradiation surface is immediately adjacent to the first light source. tel arranged, with the first exit surface being visible from the outside.
  • low-voltage protective switching device includes series-mounted devices, such as the circuit breakers or residual current circuit breakers described in the introduction. These have an actuating element that can be operated manually between a first position and a second position in order to turn the protective switching device on or off by hand switch on.
  • the status display of the low-voltage protective switching device is integrated into the actuating element.
  • the packaging i.e. H .
  • the arrangement of the individual assemblies and components of the protective switching device inside the insulating material housing - especially in compact protective switching devices - is significantly facilitated, whereby further functionalities can be integrated into the protective switching device.
  • the insulating material housing has a front side, a fastening side opposite the front side, and narrow and broad sides connecting the front side and the fastening side, with the actuating element in The insulating material housing is mounted so that it can rotate about an axis of rotation oriented in the normal direction of the broad sides.
  • the actuating element is arranged on the front of the insulating material housing.
  • the rotatable mounting of the actuating element represents an easy-to-implement alternative. Arranging the actuating element on the front side opposite the fastening side ensures that the actuating element is easy to operate when installed.
  • the first lamp is designed as a multi-colored lamp.
  • a “multi-colored light source” means that the light source can assume several color states, which can be controlled individually.
  • the multi-color light source for example a multi-color LED, can emit either a red tone or a yellow tone, depending on the control In this way, different states, for example different tripping states of the protective switching device such as a short circuit or an electrical overload, can be displayed in the first position of the actuating element.
  • the actuating element has a further light-conducting section with a further exit surface, which is visible from the outside in the second position of the actuating element.
  • the further exit surface is visible, i.e. H . for someone from the outside visually perceptible to an observer looking at the switching device, while the first exit surface, which is visible in the first position of the actuating element, is covered by the insulating material housing in the second position and is therefore no longer visible to an observer looking at the switching device. Accordingly, the further exit surface in the first position of the actuating element is covered by the insulating material housing and is therefore not visible to the observer. In this way, both switching states of the actuating element can be visually displayed to an observer looking at the switching device from outside, with either one or the other switching state, but not both switching states, being able to be displayed at the same time.
  • the further light-conducting section has a further irradiation surface, which is arranged offset from the first irradiation surface.
  • a common light source fixed in place in the insulating material housing can be used to "operate" both irradiation surfaces, i.e. to illuminate them.
  • the further light-conducting section has a further irradiation surface which at least partially overlaps the first irradiation surface. This significantly increases the number of design options for the actuating element with the light-conducting sections integrated therein.
  • the status display device has a second light source, which is located within the I lierstoff f housing is arranged, such that in the second position of the actuating element, the first and / or the second irradiation surface is arranged immediately adjacent to the second light source.
  • the second position of the actuating element is characterized by the fact that only the further exit surface is visible from the outside.
  • the use of a second lamp allows a flexible design of the actuating element with the light-conducting sections integrated therein.
  • the second lamp is designed as a multi-colored lamp.
  • multi-colored light source means that the respective light source can assume several color states, for example red or yellow.
  • a multi-color LED for example, can be used as a light source for this purpose.
  • one and the same Switch position of the actuating element i.e. either in the first position or in the second position, several states of the low-voltage protective switching device, for example a trip due to a short circuit or an electrical overload, are indicated, i.e. displayed.
  • FIG. 1 and 2 schematic representations of a low-voltage protective switching device known from the prior art in different views
  • Figure 3 is a schematic representation of a first exemplary embodiment of the protective switching device according to the invention
  • Figure 4 shows a schematic detailed representation of the actuating element according to the invention in Figure 3;
  • FIG. 11 and 12 schematic representations of the switching states of the actuating element according to a fourth exemplary embodiment.
  • the low-voltage protective switching device 1 has a width (B) of two division units (TE) an insulating material housing 2 with a front side 3, a fastening side 4 opposite the front side 3, and the narrow sides 5 and broad sides 6 connecting the front side and the fastening side 3, 4.
  • Figure 1 shows a view of the front side 3
  • Figure 2 shows a perspective oblique view of the low-voltage protective switching device 1.
  • the actuating element 10 for manual actuation of the low-voltage protective switching device 1, with the help of which the low-voltage protective switching device 1 is operated manually, i.e. H . can be switched on and off.
  • the actuating element 10 can be moved back and forth by hand between a first position, the ON position (see Figures 1 and 2) and a second position, the OFF position.
  • the insulating material housing 2 has two small display openings 8 to display the operating status of the low-voltage protective switching device 1 - for example whether the low-voltage protective switching device 1 has been triggered due to a short circuit, an electrical overload or a fault current.
  • This display is usually realized by means of suitable lighting means, which are arranged behind the display openings - either directly or by means of light guides - in the insulating material housing 2.
  • a test button 7 is arranged in the head area of the front 3 directly below the actuating element 10, with the help of which the functionality of the tripping can be checked in the event of an earth fault current.
  • two clamping screws 9 can also be seen, with the help of which external electrical connecting conductors (not shown) can be securely connected to the low-voltage protective switching device 1 in an electrically conductive manner.
  • FIG 3 shows schematically a first exemplary embodiment of the low-voltage protective switching device 1 according to the invention.
  • This in turn is a residual current circuit breaker with an insulating material housing 2 with a width B of two division units, the basic structure of which essentially corresponds to that of the low-voltage protective switching device 1 described above.
  • the low-voltage protective switching device 1 according to the invention no longer has any display openings formed in the front 3. Instead, a status display device for displaying the respective operating status of the low-voltage protective switching device 1 is integrated into the actuating element 10.
  • the actuating element 10 is therefore shown schematically in a detailed representation in FIG.
  • the actuating element 10 has a roller-shaped base body 14, which is rotatably mounted in the insulating material housing 2, the axis of rotation of the base body 14 being oriented in the normal direction of the broad sides 6.
  • An actuating handle 15 is formed on the base body 14 in a radially projecting manner. The actuating element 10 can be manually operated between the first position (ON position) and the second position (OFF position) via the actuating handle 15.
  • a first light-conducting section 11 is integrated into the base body 14 of the actuating element 10, which has a first radiation surface 12 and a first exit surface 13.
  • a first light source 20 (see FIGS. 5 and 6), for example a light-emitting diode, is arranged in a fixed location within the insulating material housing 2. If the actuating element 10 is in the first position as shown in FIG can . The first exit surface 13 is in the position shown in Figure 3, so that it is visually clearly visible to a viewer looking at the front 3.
  • the actuating element 10 is in the second position (OFF position, in Figure 3 the actuating handle f f 15 would be moved in the direction of the test button 7), then the first irradiation surface 12 is no longer arranged directly adjacent to the first lamp, so that No light can be coupled into the first light-conducting section 11 via the first light source. Furthermore, the first exit surface 13 is not visible to an observer looking at the front side 3, since in this position it is covered by parts of the insulating material housing 2, more precisely: by the lower head area of the front side 3.
  • the exit surface 13 can also be printed with a symbol that matches the position of the actuating element 10.
  • a multi-colored light source for example a multi-color LED, as the first light source, which can assume several color states in order to be able to display 10 different (triggering) states of the low-voltage protective switching device 1 in the first position of the actuating element .
  • Figures 5 and 6 the actuating element 10 shown in perspective in Figure 4 is shown schematically in its position in the insulating material housing 2 in different switching positions, each in a side view.
  • Figure 5 shows actuating element 10 in the first position (ON position), Figure 6 in the second position (OFF position).
  • the first lamp 20 is arranged in a fixed location in the insulating material housing 2 and is located in the first position of the actuating element 10 shown in FIG. 5 in the immediate vicinity of the first irradiation surface 12 of the first light-conducting section 11. As soon as the first bulb 20 lights emitted, this is guided via the first light-conducting section 11 to the first exit surface 13 and emitted there, so that it can be optically perceived by an observer looking from the outside at the front 3.
  • the actuating element 10 is in the second position shown in FIG . Furthermore, the first exit surface 13 can no longer be visually perceived by an observer looking at the front side 3, since the rotation of the actuating element 10 about its axis of rotation D in the clockwise direction means that the first exit surface 13 is now behind the front side 3 of the insulating material housing 2 comes to rest and is therefore no longer perceptible from the outside - regardless of whether light is coupled into the first light guide 11.
  • FIGS. 7 and 8 A second exemplary embodiment of the actuating element 10 of the low-voltage protective switching device 1 according to the invention is shown schematically in FIGS. 7 and 8.
  • Figures 7 and 8 show - analogous to the representations of Figures 5 and 6 - the actuating element 10 in two different switching positions: the first position (ON position) is in Figure 7, the second position (OFF position) in Figure 8 shown.
  • the actuating element 10 has a second light-conducting section 21 that is different from the first light-conducting section 11 and whose irradiation surface coincides with the first irradiation surface 12.
  • the second light-conducting section 21 has a second exit surface 23, which is covered by the front side 3 of the insulating material housing 2 in the first position (ON position) shown in FIG. Gur 8 shown second position (OFF position) but due to the changed rotational position of the actuating element 10 is visually perceptible by an observer looking from the outside at the front 3.
  • the first irradiation surface 12 is in the second position of the actuating element 10 in the immediate vicinity of the second lamp 30, see FIG. 8.
  • the first exit surface 21 is covered by the front side 3 of the insulating material housing 2, so that it is optically imperceptible to an observer looking at the front side 3 from the outside.
  • FIGS. 9 and 10 show a third exemplary embodiment in which the second light-conducting section 21 also has its own radiation surface, the second radiation surface 22, which is spatially separated from the first radiation surface 12.
  • the two light-conducting sections 11 and 21 are arranged one behind the other along the axis of rotation D of the cylindrical base body 14, i.e. H . 11 and 12, the first light-conducting section 11 runs at least in the central region in front of the second light-conducting section 21.
  • the first and second radiation surfaces 12, 22 as well as the first and second exit surfaces 13, 23 can extend in the direction of the axis of rotation D over the entire width of the cylindrical base body 14.
  • additional status indicators can be displayed on the front 3 of a low-voltage protective switching device 1 in addition to the mechanical device status indicators ON and OFF, which can be read from the position of the actuating element 10, by means of light signals that can be displayed on the front 3.
  • These status displays which are implemented by means of a light guide integrated into the base body of the actuating element 10, are integrated into the front of the device, which ensures the tightness of the low-voltage protective switching device 1.
  • the arrangement according to the invention In contrast to an arrangement of one or more lamps inside the insulating material housing 2 in order to display a light signal directly or indirectly using assigned light guides via an opening in the front 3, fewer components and assembly steps are required in the arrangement according to the invention , which on the one hand reduces manufacturing costs and on the other hand the packaging, i.e. H .
  • the arrangement of the components inside the insulating material housing 2 is made much easier.
  • the effort that would be associated with sealing additional housing openings can also be eliminated if the respective protection class is adhered to.
  • the geometry and structure of the original actuating element can be used, into which light-conducting elements are integrated. Possibly .
  • Required light deflections inside the actuating element 10 can be implemented using prisms or other suitable contours.
  • the entire actuation element 10 itself can be designed as a light-conducting element.

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  • Breakers (AREA)

Abstract

Das erfindungsgemäße Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) weist ein Isolierstoffgehäuse (2) sowie eine Zustandsanzeigevorrichtung auf, welche ein an einer Außenseite des Isolierstoffgehäuses (2) angeordnetes, zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbares Betätigungselement (10) sowie zumindest ein innerhalb des Isolierstoffgehäuses (2) ortsfest angeordnetes erstes Leuchtmittel aufweist. Das Betätigungselement (10) weist einen ersten lichtleitenden Abschnitt (11) mit einer ersten Einstrahlfläche (12) und einer ersten Austrittsfläche (13) auf. Dabei ist in der ersten Position des Betätigungselements (10) die erste Einstrahlfläche (12) unmittelbar benachbart zu dem ersten Leuchtmittel angeordnet, wobei die erste Austrittsfläche (13) von außen sichtbar ist. Die Statusanzeige, d.h. die Zustandsanzeigevorrichtung, wird somit in das Betätigungselement (10) integriert. Dies führt zu einer Reduktion der Bauteile, wodurch wiederum weniger Bauraum im Inneren des Isolierstoffgehäuses (2) benötigt wird. Dadurch wird das Packaging, d.h. die Anordnung der einzelnen Baugruppen und Komponenten im Inneren des deutlich vereinfacht, wodurch weitere Funktionalitäten in das Schutzschaltgerät integriert werden können.

Description

Beschreibung
Ni ederspannungs- Schutz schalt gerät
Die Erfindung betri f ft ein Niederspannungs-Schutzschaltgerät mit einem I solierstof f gehäuse sowie einer Zustandsanzeigevorrichtung zur Anzeige des aktuellen Betriebs zustandes des Niederspannungs-Schut z schalt gerät es .
Mit dem Begri f f „Niederspannung" sind elektrische Spannungen von bis zu 1000 Volt Wechselspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint . Insbesondere sind Spannungen gemeint , die größer sind als die Kleinspannung - mit Werten von bis zu 50 Volt Wechselspannung bzw . bis zu 120 Volt Gleichspannung .
Mit dem Begri f f „Niederspannungsstromkreis" bzw . „Niederspannungsnetz" oder „Niederspannungsanlage" sind Stromkreise mit Nennströmen bzw . Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere , spezi fischer bis zu 63 Ampere gemeint . Insbesondere sind hiermit Stromkreise mit Nennströmen bzw . Bemessungsströmen von bis zu 40 Ampere , 32 Ampere , 25 Ampere , 16 Ampere oder 10 Ampere gemeint . Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn- , Bemessungs- oder/und Abschaltströme gemeint , d . h . derj enige Strom, der im Normal fall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw . bei dem der elektrische Stromkreis üblicherweise unterbrochen wird, beispielsweise durch eine Schutzeinrichtung, wie ein Schutzschaltgerät , Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter .
Elektromechanische Schutzschaltgeräte - beispielsweise Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter sowie Lichtbogen- bzw . Brandschutzschalter - dienen der Überwachung sowie der Absicherung eines elektrischen Stromkreises und werden insbesondere als Schalt- und Sicher- heitselemente in elektrischen Energieversorgungs- und Verteilnetzen eingesetzt . Zur Überwachung und Absicherung des elektrischen Stromkreises wird das Schutzschaltgerät über zwei oder mehrere Anschlussklemmen mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden, um bei Bedarf den elektrischen Strom in der j eweiligen überwachten Leitung zu unterbrechen . Das Schutzschaltgerät weist hierzu zumindest einen Schaltkontakt auf , der bei Auftreten eines vordefinierten Zustandes - beispielsweise bei Erfassen eines Kurzschlusses oder eines Fehlerstromes - geöf fnet werden kann, um den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen . Derartige Schutzschaltgeräte sind auf dem Gebiet der Niederspannungstechnik auch als Reiheneinbaugeräte bekannt .
Leistungsschalter sind dabei speziell für hohe Ströme ausgelegt . Ein Leitungsschutzschalter ( sogenannter LS-Schalter ) , welcher auch als „Miniature Circuit Breaker" (MCB ) bezeichnet wird, stellt in der Elektroinstallation eine sogenannte Überstromschutzeinrichtung dar und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt . Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast , beispielsweise vor Beschädigung der elektrischen Leitungen durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes . Sie sind dazu ausgebildet , einen zu überwachenden Stromkreis im Falle eines Kurzschlusses oder bei Auftreten einer Überlast selbsttätig abzuschalten und damit vom übrigen Leitungsnetz zu trennen . Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter werden daher insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente zur Überwachung und Absicherung eines elektrischen Stromkreises in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt . Leitungsschutzschalter sind aus den Druckschri ften DE 10 2015 217 704 Al , EP 2 980 822 Al , DE 10 2015 213 375 Al , DE 10 2013 211 539 Al oder auch EP 2 685 482 Bl prinzipiell vorbekannt .
Zur Unterbrechung einer einzigen Phasenleitung wird in der Regel ein einpoliger Leitungsschutzschalter verwendet , welche üblicher Weise eine Breite von einer Teilungseinheit ( ent- spricht ca. 18mm) aufweist. Für dreiphasige Anschlüsse werden (alternativ zu drei einpoligen Schaltgeräten) dreipolige Leitungsschutzschalter eingesetzt, welche dementsprechend eine Breite von drei Teilungseinheiten (entspricht ca. 54mm) aufweisen. Jedem der drei Phasenleiter ist dabei ein Pol, d.h. eine Schaltstelle zugeordnet. Soll zusätzlich zu den drei Phasenleitern auch noch der Neutralleiter unterbrochen werden, spricht man von vierpoligen Geräten, welche vier Schaltstellen aufweisen: drei für die drei Phasenleiter sowie einen für den gemeinsamen Neutralleiter.
Daneben existieren kompakte Leitungsschutzschalter, welche bei einer Gehäusebreite von nur einer Teilungseinheit zwei Schaltkontakte für je eine Anschlussleitung, d.h. entweder für zwei Phasenleitungen (Kompaktleitungsschut zschalter vom Typ 1+1) oder für eine Phasenleitung und den Neutralleiter (Kompaktleitungsschut zschalter vom Typ 1+N) , bereitstellen . Derartige Kompakt-Schut zschaltgeräte in Schmalbauweise sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 10 2004 034 859 Al, EP 1 191 562 Bl oder EP 1 473 750 Al prinzipiell vorbekannt.
Ein Fehlerstromschutzschalter ist eine Schutzeinrichtung zur Gewährleistung eines Schutzes gegen einen gefährlichen Fehlerstrom in einer elektrischen Anlage. Ein derartiger Fehlerstrom - welcher auch als Differenzstrom bezeichnet wird - tritt auf, wenn ein spannungsführendes Leitungsteil einen elektrischen Kontakt gegen Erde aufweist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Person ein spannungsführendes Teil einer elektrischen Anlage berührt: in diesem Fall fließt der Strom als Fehlerstrom durch den Körper der betreffenden Person gegen die Erdung ab. Zum Schutz gegen derartige Körperströme muss der Fehlerstromschutzschalter bei Auftreten eines derartigen Fehlerstroms die elektrische Anlage schnell und sicher allpolig vom Leitungsnetz trennen. Im Allgemeinen Sprachgebrauch werden anstelle des Begriffs „Fehlerstromschutzschalter" auch die Begriffe FI-Schutzschalter (kurz: Fl-Schalter) , Differenzstromschutzschalter (kurz: Dl-Schal- ter ) oder RCD ( für „Residual Current Protective Device" ) gleichwertig verwendet .
Zur Erfassung eines derartigen Fehler- bzw . Di f ferenzstromes wird die Größe des Stromes in einer zu einem elektrischen Verbraucher hinführenden Leitung, beispielsweise einer Phasenleitung, mit der Größe des Stromes in einer vom elektrischen Verbraucher zurückführenden Leitung, beispielsweise eines Neutralleiters , mit Hil fe eines sogenannten Summenstromwandlers verglichen . Dieser weist einen ringförmigen Magnetkern auf , durch den die Primärleiter (hin- und rückführende elektrische Leitungen) hindurchgeführt sind . Der Magnetkern selbst ist mit einem Sekundärleiter bzw . einer Sekundärwicklung umwickelt . Im fehlerstromfreien Zustand ist die Summe der zu dem Verbraucher hinfließenden elektrischen Ströme gleich der Summe der vom Verbraucher zurückfließenden elektrischen Ströme . Werden die Ströme vektoriell , d . h . richtungsbezogen bzw . vorzeichenbehaftet , addiert , so folgt hieraus , dass die vorzeichenbehaftete Summe der elektrischen Ströme in den Hin- und Rückleitungen im fehlerstromfreien Zustand gleich Null ist : im Sekundärleiter wird kein Induktionsstrom induziert . Im Unterschied dazu ist im Falle eines Fehler- bzw . Di f ferenzstromes , der gegen Erde abfließt , die im Summenstromwandler erfasste Summe der hin- beziehungsweise zurückfließenden elektrischen Ströme ungleich Null . Die dabei auftretende Stromdi f ferenz führt dazu, dass an der Sekundärwicklung eine der Stromdi f ferenz proportionale Spannung induziert wird, wodurch ein Sekundärstrom in der Sekundärwicklung fließt . Dieser Sekundärstrom dient als Fehlerstromsignal und führt nach Überschreiten eines vorbestimmten Wertes zum Auslösen des Schutzschaltgerätes und infolgedessen - durch Öf fnen des zumindest einen Schaltkontaktes des Schutzschaltgerätes - zur Abschaltung des entsprechend abgesicherten Stromkreises .
Bei Fehlerstromschutzschaltern wird ferner zwischen netzspannungsabhängigen und netzspannungsunabhängigen Gerätetypen un- terschieden : während netzspannungsabhängige Fehlerstromschutzschalter eine Steuerungselektronik mit einem Auslöser aufweisen, die zur Erfüllung ihrer Funktion auf eine Hil fsoder Netzspannung angewiesen ist , benötigen netzspannungsunabhängige Fehlerstromschutzschalter zur Realisierung der Auslösefunktion keine Hil fs- oder Netzspannung, sondern weisen zur Realisierung der netzspannungsunabhängigen Auslösung in der Regel einen etwas größeren Summenstromwandler auf , wodurch ein größerer Induktionsstrom in der Sekundärwicklung erzeugt werden kann .
Lichtbogen- bzw . Brandschutzschalter werden zur Erfassung von Störlichtbögen, wie sie an einer defekten Stelle einer elektrischen Leitung - beispielsweise einer lockeren Kabelklemme oder aufgrund eines Kabelbruchs - auftreten können, verwendet . Tritt der Störlichtbogen elektrisch in Reihe zu einem elektrischen Verbraucher auf , so wird der normale Betriebsstrom im Regel fall nicht überschritten, da er durch den Verbraucher begrenzt wird . Aus diesem Grund wird der Störlichtbogen von einer herkömmlichen Überstromschutzeinrichtung, beispielsweise einer Schmel zsicherung oder eines Leitungsschutzschalters , nicht erfasst . Zur Ermittlung, ob ein Störlichtbogen vorliegt , werden durch den Brandschutzschalter sowohl der Spannungsverlauf als auch der Stromverlauf über die Zeit gemessen und hinsichtlich der für einen Störlichtbogen charakteristischen Verläufe analysiert und ausgewertet . In der ( englischsprachigen) Fachliteratur werden derartige Schutzeinrichtungen zur Erfassung von Störlichtbögen als „Arc Fault Detection Device" ( abgekürzt : AFDD) bezeichnet . Im nordamerikanischen Raum ist die Bezeichnung „Arc Fault Circuit Interrupter" ( abgekürzt : AFCI ) geläufig .
Daneben existieren auch Gerätebauformen, bei denen die Funktionalität eines Fehlerstrom-Schutzschalters mit der Funktionalität eines Leitungsschutzschalters kombiniert wird : derartige kombinierte Schutzschaltgeräte werden im Deutschen als FI /LS oder im englischsprachigen Raum als RCBO ( für Residual current operated Circuit-Breaker with Overcurrent protection) bezeichnet . Diese Kombigeräte haben im Vergleich zu getrennten Fehlerstrom- und Leitungsschutzschaltern den Vorteil , dass j eder Stromkreis seinen eigenen Fehlerstrom-Schutzschalter aufweist : Normalerweise wird ein einziger Fehlerstrom- Schutzschalter für mehrere Stromkreise verwendet . Kommt es zu einem Fehlerstrom, werden somit in Folge alle abgesicherten Stromkreise abgeschaltet . Durch den Einsatz von RCBOs wird nur der j eweils betrof fene Stromkreis abgeschaltet .
Die neueste Entwicklung betri f ft Leitungsschutzschalter, welche eine halbleiterbasierte elektronische Unterbrechungseinheit aufweisen, d . h . der elektrische Stromfluss des Niederspannungsstromkreises wird über Halbleiterbauelemente respektive Halbleiterschalter geführt , die entweder den elektrischen Stromfluss unterbrechen oder leitfähig geschaltet werden können, um den elektrischen Stromfluss zu ermöglichen . Derartige halbleiterbasierte Schutzschaltgeräte werden auch als „Solid State Circuit Breaker" , kurz SSCB, bezeichnet . Halbleiterbasierte Schutzschaltgeräte unterbrechen, im Sinne eines Abschaltvorganges , den über den Stromkreis geführten elektrischen Strom nahezu unverzögert , inner-halb von ps . Die für die Initiierung eines Abschaltvorgangs erforderlichen Ab- schaltkriterien - beispielsweise im Falle eines Kurzschlusses , einer elektrischen Überlast oder eines Störlichtbogens - basieren üblicherweise auf der Ermittlung und Auswertung des über den Stromkreis geführten Strom- I stwertes .
All diesen Schutzschaltgerätetypen ist gemein, dass sie an einer Gehäuseaußenseite ein Betätigungselement aufweisen, mit dem das j eweilige Schutzschaltgerät von Hand ein- oder ausgeschaltet werden kann . Mit anderen Worten : durch Betätigung des Betätigungselements wird der der Stromfluss des mit Hil fe des j eweiligen Schutzschaltgerätes überwachten Stromkreises unterbrochen oder gewährleistet . Der Schalt zustand des Schutzschaltgerätes ist dabei anhand der Stellung des Betätigungselements erkennbar . Können mehrere Auslöseereignisse - beispielsweis ein Kurzschluss , eine elektrische Überlast oder das Auftreten eines Störlichtbogens - zu einer Unterbrechung des gesicherten Stromkreises führen, soll neben dem Schaltzustand des Schutzschaltgerätes auch der Grund für die Auslösung angezeigt werden . Einige Schutzschaltgeräte verfügen hierzu über eine Statusanzeige , welche an einer für einen Betrachter im eingebauten Zustand von außen sichtbaren Stelle an der Gehäuseaußenseite platziert ist . Insbesondere bei kompakten Schutzschaltgeräten gehen derartige Statusanzeigen j edoch aufgrund des hierfür erforderlichen Bauraumes mit Einschränkungen bei der Gestaltung des inneren Aufbaus des Schaltgerätes einher . Ferner sind Öf fnungen in der Gehäuseaußenseite eines Schutzschaltgerätes gegen Umwelteinflüsse wie Schmutz oder Feuchtigkeit zu schützen, um die Funktions fähigkeit des Schutzschaltgerätes nicht zu beeinträchtigen .
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Möglichkeit einer Zustandsanzeige für ein Schutzschaltgerät bereitzustellen, welches die vorstehend genannten Nachteile überwindet oder zumindest verbessert .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Niederspannungs- Schutzschaltgerät gemäß Anspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Niederspannungs-Schut z- schaltgerätes sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .
Das erfindungsgemäße Niederspannungs-Schutzschaltgerät weist ein I solierstof f gehäuse sowie eine Zustandsanzeigevorrichtung auf , welche ein an einer Außenseite des I solierstof f gehäuses angeordnetes , zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbares Betätigungselement sowie zumindest ein innerhalb des I solierstof f gehäuses orts fest angeordnetes erstes Leuchtmittel aufweist . Das Betätigungselement weist einen ersten lichtleitenden Abschnitt mit einer ersten Einstrahl fläche und einer ersten Austritts fläche auf . Dabei ist in der ersten Position des Betätigungselements die erste Einstrahl fläche unmittelbar benachbart zu dem ersten Leuchtmit- tel angeordnet , wobei die erste Austritts fläche von außen sichtbar ist .
Unter den Begri f f „Niederspannungs-Schutzschaltgerät" fallen Reiheneinbaugeräte , wie beispielsweise die einleitend beschriebenen Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter . Diese weisen ein Betätigungselement auf , welches zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position manuell betätigbar ist , um das Schutzschaltgerät per Hand ein- bzw . aus zuschalten .
Mit Hil fe der Zustandsanzeigevorrichtung wird die Statusanzeige des Niederspannungs-Schutzschaltgerätes in das Betätigungselement integriert . Auf diese Weise wird weniger Bauraum im Inneren des I solierstof f gehäuses benötigt , wodurch das Packaging, d . h . die Anordnung der einzelnen Baugruppen und Komponenten des Schutzschaltgerätes im Inneren des I solierstof f gehäuses - insbesondere bei kompakten Schutzschaltgeräten - deutlich erleichtert wird, wodurch weitere Funktionalitäten in das Schutzschaltgerät integriert werden können .
Weiterhin sind für die erfindungsgemäße Gestaltung der Zustandsanzeigevorrichtung aufgrund der Integration in das Betätigungselement auch weniger Bauteile erforderlich, was einerseits wiederum der Platzproblematik zugutekommt , andererseits die Bauteil- , Lagerhaltungs- und Logistikkosten senkt . Darüber hinaus sind auch keine Öf fnungen oder Durchbrüche an der Gehäuseaußenseite erforderlich, so dass der dadurch bedingte Aufwand für die Abdichtung entfällt , um die Anforderungen an die Schutzklasse des j eweiligen Schutzschaltgerätes zu erfüllen .
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs- Schutzschaltgerätes weist das I solierstof f gehäuse eine Frontseite , eine der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite , sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende Schmal- und Breitseiten auf , wobei das Betätigungselement in dem I solierstof f gehäuse um eine in Normalenrichtung der Breitseiten orientierte Drehachse drehbeweglich gelagert ist .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes ist das Betätigungselement an der Frontseite des I solierstof f gehäuses angeordnet .
Neben in einer Längsrichtung verschiebbaren Betätigungselementen stellt die drehbare Lagerung des Betätigungselements eine einfach zu realisierende Alternative dar . Durch die Anordnung des Betätigungselements an der der Befestigungsseite gegenüberliegenden Frontseite ist sichergestellt , dass das Betätigungselement im montierten Zustand einfach zu bedienen ist .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes ist das erste Leuchtmittel als mehrfarbiges Leuchtmittel ausgebildet .
Unter einem „mehrfarbigen Leuchtmittel" ist zu verstehen, dass das Leuchtmittel mehrere Farbzustände annehmen kann, welche einzeln ansteuerbar sind . Beispielsweise kann das Mehrfarben-Leuchtmittel , beispielsweise eine Mehrf arben-LED, j e nach Ansteuerung entweder einen Rotton oder einen Gelbton emittieren . Auf diese Weise können in der ersten Position des Betätigungselements verschiedene Zustände , z . B . unterschiedliche Auslöse-Zustände des Schutzschaltgerätes wie ein Kurzschluss oder eine elektrische Überlast angezeigt werden .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes weist das Betätigungselement einen weiteren lichtleitenden Abschnitt mit einer weiteren Austritts fläche , welche in der zweiten Position des Betätigungselements von außen sichtbar ist , auf .
In der zweiten Position des Betätigungselements ist somit die weitere Austritts fläche sichtbar, d . h . für einen von außen auf das Schaltgerät blickenden Betrachter optisch wahrnehmbar, während die erste Austritts fläche , welche in der ersten Position des Betätigungselements sichtbar ist , in der zweiten Position durch das I solierstof f gehäuse verdeckt und somit für einen auf das Schaltgerät blickende Betrachter nicht mehr sichtbar ist . Dementsprechend ist die weitere Austritts fläche in der ersten Position des Betätigungselements durch das I solierstof f gehäuse verdeckt und somit für den Beobachter nicht sichtbar . Auf diese Weise können beide Schalt zustände des Betätigungselements für einen von außen auf das Schaltgerät blickenden Betrachter optisch angezeigt werden, wobei entweder der eine oder der andere Schalt zustand, nicht aber beide Schalt zustände gleichzeitig angezeigt werden können .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes weist der weitere lichtleitende Abschnitt eine weitere Einstrahl fläche auf , welche versetzt zur ersten Einstrahl fläche angeordnet ist .
Auf diese Weise kann - j e nach Schaltstellung des Betätigungselements , d . h . j e nachdem, ob sich das Betätigungselement in der ersten Position oder in der zweiten Position befindet - ein orts fest im I solierstof f gehäuse angeordnetes , gemeinsames Leuchtmittel verwendet werden, um beide Einstrahl flächen zu „bedienen" , d . h . zu beleuchten .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes weist der weitere lichtleitende Abschnitt eine weitere Einstrahl fläche auf , welche mit der ersten Einstrahl fläche zumindest teilweise überlappt . Hierdurch wird die Anzahl an konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten des Betätigungselements mit den darin integrierten lichtleitenden Abschnitten deutlich erhöht .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes weist die Zustandsanzeigevorrichtung ein zweites Leuchtmittel auf , welches innerhalb des I so- lierstof f gehäuses angeordnet ist , derart , dass in der zweiten Position des Betätigungselements die erste und/oder die zweite Einstrahl fläche unmittelbar benachbart zu dem zweiten Leuchtmittel angeordnet ist .
Die zweite Position des Betätigungselements zeichnet sich dadurch aus , dass nur die weitere Austritts fläche von außen sichtbar ist . Die Verwendung eines zweiten Leuchtmittels erlaubt dabei eine flexible Gestaltung des Betätigungselements mit den darin integrierten lichtleitenden Abschnitten .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Niederspannungs-Schut zschaltgerätes ist das zweite Leuchtmittel als mehrfarbiges Leuchtmittel ausgebildet .
Unter dem Begri f f „mehrfarbiges Leuchtmittel" ist zu verstehen, dass das j eweilige Leuchtmittel mehrere Farbzustände , beispielsweise rot oder gelb, annehmen kann . Als Leuchtmittel kommt hierfür beispielsweise eine Mehrf arben-LED in Betracht . Auf diese Weise können bei ein- und derselben Schalterstellung des Betätigungselements , also entweder in der ersten Position oder in der zweiten Position, mehrere Zustände des Niederspannungs-Schutzschaltgerätes , beispielsweise einer Auslösung aufgrund eines Kurzschlusses oder einer elektrischen Überlast , indi ziert , d . h . angezeigt werden .
Im Folgenden werden Aus führungsbeispiele des Niederspannungs- Schutzschaltgerätes unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert . In den Figuren sind :
Figuren
1 und 2 schematische Darstellungen eines aus dem Stand der Technik bekannten Niederspannungs-Schut zschaltgerätes in verschiedenen Ansichten; Figur 3 eine schematische Darstellung eines ersten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schutzschaltgerätes ;
Figur 4 eine schematische Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Betätigungselements zu Figur 3 ;
Figuren
5 und 6 schematische Darstellungen der Schalt zustände des Betätigungselements nach Figuren 3 und 4 ;
Figuren
7 und 8 schematische Darstellungen der Schalt zustände des Betätigungselements gemäß einem zweiten Aus füh- rungsbei spiel ;
Figuren
9 und 10 schematische Darstellungen der Schalt zustände des Betätigungselements gemäß einem dritten Aus füh- rungsbei spiel ;
Figuren
11 und 12 schematische Darstellungen der Schalt zustände des Betätigungselements gemäß einem vierten Aus führungsbeispiel .
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungs figuren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist .
In den Figuren 1 und 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 , genauer : ein Fehlerstromschutzschalter, in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt . Das Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 weist bei einer Breite (B ) von zwei Teilungseinheiten ( TE ) ein I solierstof f gehäuse 2 mit einer Frontseite 3 , einer der Frontseite 3 gegenüberliegenden Befestigungsseite 4 , sowie die Front- und die Befestigungsseite 3 , 4 verbindenden Schmalseiten 5 und Breitseiten 6 auf . Figur 1 zeigt dabei eine Sicht auf die Frontseite 3 , Figur 2 eine perspektivische Schrägansicht des Niederspannungs-Schutzschaltgerätes 1 .
Im Kopfbereich der Frontseite 3 ist ein Betätigungselement 10 zur manuellen Betätigung des Niederspannungs-Schut zschalt- gerätes 1 angeordnet , mit dessen Hil fe das Niederspannungs- Schutzschaltgerät 1 manuell betätigt , d . h . ein- und ausgeschaltet werden kann . Das Betätigungselement 10 kann hierzu zwischen einer ersten Position, der EIN-Position ( siehe Figuren 1 und 2 ) und einer zweiten Position, der AUS-Position, von Hand hin und her bewegt werden . Neben dem Betätigungselement 10 weist das I solierstof f gehäuse 2 zwei kleine Anzeigeöf fnungen 8 auf , um den Betriebs zustand des Niederspannungs- Schutzschaltgerätes 1 anzuzeigen - beispielsweise ob das Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 aufgrund eines Kurzschlusses , einer elektrischen Überlast oder eines Fehlerstromes ausgelöst worden ist . Diese Anzeige ist in der Regel mittels geeigneter Leuchtmittel realisiert , welche hinter den Anzeigeöf fnungen - entweder direkt oder mittels Lichtleitern - in dem I solierstof f gehäuse 2 angeordnet sind .
Weiterhin ist im Kopfbereich der Frontseite 3 unmittelbar unterhalb des Betätigungselements 10 eine Prüftaste 7 angeordnet , mit deren Hil fe die Funktions fähigkeit der Auslösung im Falle eines Erdfehlerstroms überprüft werden kann . In einem unteren Schulterbereich der Frontseite 3 sind ferner zwei Klemmschrauben 9 zu sehen, mit deren Hil fe externe elektrische Anschlussleiter (nicht dargestellt ) sicher mit dem Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 elektrisch leitend verbunden werden können .
Figur 3 zeigt schematisch ein erstes Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Niederspannungs-Schutzschaltgerätes 1 . Hierbei handelt es sich wiederum um einen Fehlerstromschutzschalter mit einem I solierstof f gehäuse 2 mit einer Breite B von zwei Teilungseinheiten, dessen grundlegender Aufbau im Wesentlichen dem des vorstehend beschriebenen Niederspannungs-Schut zschaltgerätes 1 entspricht . Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten, aus dem Stand der Technik bekannten Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 weist das erfindungsgemäße Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 j edoch keine in der Frontseite 3 ausgebildete Anzeigeöf fnungen mehr auf . Stattdessen ist eine Zustandsanzeigevorrichtung zur Anzeige des j eweiligen Betriebs zustandes des Niederspannungs-Schut z- schaltgerätes 1 in das Betätigungselement 10 integriert .
In Figur 4 ist daher das erfindungsgemäße Betätigungselement 10 in einer Detaildarstellung schematisch dargestellt . Das Betätigungselement 10 weist einen wal zenförmigen Grundkörper 14 auf , welcher im I solierstof f gehäuse 2 drehbar gelagert ist , wobei die Drehachse des Grundkörpers 14 in Normalenrichtung der Breitseiten 6 orientiert ist . An den Grundkörper 14 ist ein Betätigungsgri f f 15 radial abstehend angeformt . Uber den Betätigungsgri f f 15 ist das Betätigungselement 10 zwischen der ersten Position (EIN-Position) und der zweiten Position (AUS-Position) manuell von Hand betätigbar .
Weiterhin ist in den Grundkörper 14 des Betätigungselements 10 ein erster lichtleitender Abschnitt 11 integriert , welcher eine erste Einstrahl fläche 12 sowie eine erste Austritts fläche 13 aufweist . Innerhalb des I solierstof f gehäuses 2 ist ein erstes Leuchtmittel 20 ( siehe Figuren 5 und 6 ) , beispielsweise eine Leuchtdiode , orts fest angeordnet . Befindet sich das Betätigungselement 10 wie in Figur 3 dargestellt in der ersten Position, so kommt die erste Einstrahl fläche 12 unmittelbar neben dem ersten Leuchtmittel zu liegen, so dass vom ersten Leuchtmittel emittiertes Licht über die erste Einstrahlfläche 12 in den ersten lichtleitenden Abschnitt 11 eingekoppelt werden kann . Die erste Austritts fläche 13 befindet sich dabei in der in Figur 3 dargestellten Position, so dass sie für einen auf die Frontseite 3 blickenden Betrachter optisch gut wahrnehmbar ist .
Befindet sich das Betätigungselement 10 hingegen in der zweiten Position (AUS-Position, in Figur 3 würde dabei der Betätigungsgri f f 15 in Richtung der Prüftaste 7 bewegt ) , so ist die erste Einstrahl fläche 12 nicht mehr unmittelbar benachbart zum ersten Leuchtmittel angeordnet , so dass über das erste Leuchtmittel kein Licht in den ersten lichtleitenden Abschnitt 11 eingekoppelt werden kann . Ferner ist auch die erste Austritts fläche 13 nicht von einem auf die Frontseite 3 blickenden Betrachter sichtbar, da sie in dieser Position durch Teile des I solierstof f gehäuses 2 , genauer : durch den unteren Kopfbereich der Frontseite 3 , verdeckt ist .
Zur besseren Informationsübermittlung kann die Austritts fläche 13 auch mit einem zur Stellung des Betätigungselements 10 passenden Symbol bedruckt sein . Ferner besteht die Möglichkeit , als erstes Leuchtmittel ein mehrfarbiges Leuchtmittel , beispielsweise eine Mehrf arben-LED, zu verwenden, welches mehrere Farbzustände annehmen kann, um in der ersten Position des Betätigungselements 10 verschiedene (Auslöse- ) Zustände des Niederspannungs-Schutzschaltgerätes 1 anzeigen zu können .
In den Figuren 5 und 6 ist das in Figur 4 perspektivische dargestellte Betätigungselement 10 in seiner Position im I solierstof f gehäuse 2 abstrahiert in verschiedenen Schaltpositionen j eweils in einer Seitenansicht schematisch dargestellt . Figur 5 zeigt dabei Betätigungselement 10 in der ersten Position (EIN-Position) , Figur 6 in der zweiten Position (AUS- Position) .
Das erste Leuchtmittel 20 ist orts fest im I solierstof f gehäuse 2 angeordnet und befeindet sich in der in Figur 5 dargestellten ersten Position des Betätigungselements 10 in unmittelbarer Nähe zur ersten Einstrahl fläche 12 des ersten lichtleitenden Abschnitts 11 . Sobald das erste Leuchtmittel 20 Licht emittiert , wird dieses über den ersten lichtleitenden Abschnitts 11 zur ersten Austritts fläche 13 geleitet und dort abgestrahlt , so dass es von einem von außen auf die Frontseite 3 blickenden Beobachter optisch wahrgenommen werden kann .
Befindet sich hingegen das Betätigungselement 10 in der in Figur 6 dargestellten zweiten Position, so befeindet sich die erste Einstrahl fläche 12 nicht mehr in unmittelbarer Nähe des ersten Leuchtmittels 20 , weswegen vom ersten Leuchtmittels 20 emittiertes Licht nicht in den ersten lichtleitenden Abschnitts 11 eingekoppelt werden kann . Weiterhin ist auch die erste Austritts fläche 13 von einem auf die Frontseite 3 blickenden Beobachter nicht mehr optisch wahrnehmbar, da durch die Drehung des Betätigungselements 10 um seine Drehachse D im Uhrzeigersinn die erste Austritts fläche 13 nunmehr hinter der Frontseite 3 des I solierstof f gehäuses 2 zu liegen kommt und dadurch - unabhängig davon, ob Licht in den ersten Lichtleiter 11 eingekoppelt wird - von außen nicht mehr wahrnehmbar ist .
In den Figuren 7 und 8 ist ein zweites Aus führungsbeispiel des Betätigungselements 10 des erfindungsgemäßen Niederspannungs-Schut zschaltgerätes 1 schematisch dargestellt . Die Figuren 7 und 8 zeigen dabei - analog zu den Darstellungen der Figuren 5 und 6 - das Betätigungselement 10 in zwei verschiedenen Schaltpositionen : die erste Position (EIN-Position) ist dabei in Figur 7 , die zweite Position (AUS-Position) in Figur 8 dargestellt .
Im Unterschied zum ersten Aus führungsbeispiel weist das Betätigungselement 10 einen vom ersten lichtleitenden Abschnitt 11 verschiedenen, zweiten lichtleitenden Abschnitt 21 auf , dessen Einstrahl fläche mit der ersten Einstrahl fläche 12 zusammenfällt . Der zweite lichtleitende Abschnitt 21 weist eine zweite Austritts fläche 23 auf , welche in der in Figur 7 dargestellten ersten Position (EIN-Position) durch die Frontseite 3 des I solierstof f gehäuses 2 verdeckt wird, in der in Fi- gur 8 dargestellten zweiten Position (AUS-Position) j edoch aufgrund der veränderten Drehlage des Betätigungselements 10 von einem von außen auf die Frontseite 3 blickenden Betrachter optisch wahrnehmbar ist . Um in der in Figur 8 dargestellten Drehlage ( zweite Position, AUS-Position) sichtbares Licht in den zweiten lichtleitenden Abschnitt 21 einkopppeln zu können, weist das Niederspannungs-Schutzschaltgerät 1 ein zweites Leuchtmittel 30 auf , welches im I solierstof f gehäuse 2 derart orts fest angeordnet ist , dass die erste Einstrahl fläche 12 in der zweiten Position des Betätigungselements 10 in umittelbarer Nähe zu dem zweiten Leuchtmittel 30 befindet , siehe Figur 8 . Die erste Austritts fläche 21 ist in der zweiten Position von der Frontseite 3 des I solierstof f gehäuses 2 verdeckt , so dass sie von einem von außen auf die Frontseite 3 blickenden Betrachter optisch nicht wahrnehmbar ist .
Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die Einstrahl flächen des ersten lichtleitenden Abschnitts 11 und des zweiten lichtleitenden Abschnitts 21 zusammenfallen . Erfindungsgemäß wäre es ebenso möglich, dass der zweite lichtleitenden Abschnitts 21 eine eigene , von der ersten Einstrahl fläche 11 räumlich separierte zweite Einstrahl fläche aufweist . Die Figuren 9 und 10 zeigen hierzu ein drittes Aus führungsbeispiel , bei dem auch der zweite lichtleitende Abschnitt 21 über eine eigene , von der ersten Einstrahl fläche 12 räumlich separierte Einstrahl fläche , die zweite Einstrahl fläche 22 , verfügt .
Darüber hinaus ist es möglich, dass lediglich ein einziges Leuchtmittel benötigt wird, welches sowohl Licht über die erste Einstrahl fläche 12 in den ersten lichtleitenden Abschnitt 11 als auch über die zweite Einstrahl fläche 22 in den zweiten lichtleitenden Abschnitt 21 einkoppelt . Hierzu müsste lediglich die räumliche Lage der ersten Einstrahl fläche 12 in der ersten Position des Betätigungselements 10 mit der räumliche Lage der zweiten Einstrahl fläche 22 in der zweiten Position des Betätigungselements 10 übereinstimmen, um das Licht über die j eweilige Einstrahl fläche 12 bzw . 22 in den ersten bzw . zweiten lichtleitenden Abschnitt 11 bzw . 21 einzukoppeln . In den Figuren 11 und 12 ist hierzu ein viertes Aus führungsbeispiel des Betätigungselements 10 schematisch dargestellt . Die beiden lichtleitenden Abschnitte 11 und 21 sind dabei entlang der Drehachse D des wal zenförmigen Grundkörpers 14 hintereinander angeordnet , d . h . der erste lichtleitende Abschnitt 11 verläuft in den Darstellungen der Figuren 11 und 12 zumindest im mittleren Bereich vor dem zweiten lichtleitenden Abschnitt 21 . Die erste und zweite Einstrahlfläche 12 , 22 sowie die erste und zweite Austritts fläche 13 , 23 können dabei in Richtung der Drehachse D über die gesamte Breite des wal zenförmigen Grundkörpers 14 verlaufen .
Mithil fe des Betätigungselements 10 können an der Frontseite 3 eines Niederspannungs-Schutzschaltgerätes 1 zusätzlich zu den mechanischen Gerätezustandsanzeigen ON und OFF, welche durch die Position des Betätigungselements 10 ablesbar sind, weitere Statusanzeigen mittels an der Frontseite 3 anzeigbarer Lichtsignale angezeigt werden . Diese mittels eines in den Grundkörper des Betätigungselements 10 integrierten Lichtleiters realisierte Statusanzeigen sind dabei in die Gerätefront integriert , wodurch die Dichtigkeit des Niederspannungs- Schutzschaltgerätes 1 gewährleistet ist .
Im Gegensatz zu einer Anordnung einer oder mehrerer Leuchtmittel im Inneren des I solierstof f gehäuses 2 , um ein Lichtsignal direkt oder indirekt mittels zugeordneter Lichtleiter über eine Öf fnung in der Frontseite 3 zur Anzeige zu bringen, sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung weniger Bauteile und Montageschritte erforderlich, was einerseits die Herstellkosten reduziert und andererseits das Packaging, d . h . die Anordnung der Komponenten im Inneren des I solierstof f gehäuses 2 , deutlich erleichtert . Auch der Aufwand, der mit der Abdichtung zusätzlicher Gehäuseöf fnungen verbunden wäre , kann bei Einhaltung der j eweiligen Schutzklasse entfallen . Bei dem erfindungsgemäßen Betätigungselement 10 kann auf die Geometrie und Struktur des ursprünglichen Betätigungselements zurückgegri f fen werden, in das lichtleitende Elemente integriert werden . Ggf . erforderliche Lichtumlenkungen im Inneren des Betätigungselements 10 sind über Prismen oder andere hierfür geeignete Konturen realisierbar . Alternativ kann auch das gesamte Betätigungselement 10 selbst als lichtleitendes Element ausgebildet sein .
Bezugs zeichenliste
1 Ni ederspannungs -Reiheneinbaugerät
2 I solierstof f gehäuse
3 Frontseite
4 Befestigungsseite
5 Schmalseite
6 Breitseite
7 Prüftaste
8 Anzeigeöf fnung
9 Klemmschraube
10 Betätigungselement
11 erster lichtleitender Abschnitt
12 erste Einstrahl fläche
13 erste Austritts fläche
14 Grundkörper
15 Betätigungsgri f f
20 erstes Leuchtmittel
21 zweiter lichtleitender Abschnitt
22 zweite Einstrahl fläche
23 zweite Austritts fläche
30 zweites Leuchtmittel
B Breite
D Drehachse
TE Teilungseinheit

Claims

Patentansprüche
1. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) ,
- mit einem Isolierstoff gehäuse (2) und
- mit, einer Zustandsanzeigevorrichtung, welche ein an einer Außenseite des Isolierstoff gehäuses (2) angeordnetes, zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbares Betätigungselement (10) sowie zumindest ein innerhalb des Isolierstoff gehäuses (2) ortsfest angeordnetes erstes Leuchtmittel aufweist,
- wobei das Betätigungselement (10) einen ersten lichtleitenden Abschnitt (11) mit einer ersten Einstrahlfläche (12) und einer ersten Austrittsfläche (13) aufweist,
- wobei in der ersten Position des Betätigungselements (10) die erste Einstrahlfläche (12) unmittelbar benachbart zu dem ersten Leuchtmittel (20) angeordnet, wobei die erste Austrittsfläche (13) von außen sichtbar ist.
2. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 1, wobei das Isolierstoff gehäuse (2) eine Frontseite (3) , eine der Frontseite (3) gegenüberliegende Befestigungsseite (4) , sowie die Front- und die Befestigungsseite (3, 4) verbindende Schmal- und Breitseiten (5, 6) aufweist, wobei das Betätigungselement (10) in dem Isolierstoff gehäuse (2) um eine in Normalenrichtung der Breitseiten (6) orientierte Drehachse (D) drehbeweglich gelagert ist.
3. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 2, wobei das Betätigungselement (10) an der Frontseite (3) des Isolierstoff gehäuses (2) angeordnet ist.
4. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Leuchtmittel (20) als mehrfarbiges Leuchtmittel ausgebildet ist.
5. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Betätigungselement (10) einen weiteren lichtleitenden Abschnitt mit einer weiteren Austrittsfläche aufweist, welche in der zweiten Position des Betätigungselements (10) von außen sichtbar ist.
6. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 5, wobei der weitere lichtleitende Abschnitt eine weitere Einstrahlfläche aufweist, welche versetzt zur ersten Einstrahlfläche angeordnet ist.
7. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 5, wobei der weitere lichtleitende Abschnitt eine weitere Einstrahlfläche aufweist, welche mit der ersten Einstrahlfläche zumindest teilweise überlappt.
8. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Zustandsanzeigevorrichtung ein zweites Leuchtmittel aufweist, welches innerhalb des Isolierstoff gehäuses (2) angeordnet ist, derart, dass in der zweiten Position des Betätigungselements (10) die erste und/oder die zweite Einstrahlfläche (12) unmittelbar benachbart zu dem zweiten Leuchtmittel (20) angeordnet ist.
9. Niederspannungs-Schutzschaltgerät (1) nach Anspruch 8, wobei das zweite Leuchtmittel als mehrfarbiges Leuchtmittel ausgebildet ist.
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