DE102004034859A1 - Schutzschaltgerät in Schmalbauweise - Google Patents

Abstract

Schutzschaltgeräte mit erweiterter Funktionalität sollen kompakter gestaltet werden. Ein derartiges Schutzschaltgerät besitzt ein Gehäuse (1), in dem eine Schalteinrichtung (2), eine Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) und eine Fehlerstromauslöseeinrichtung (5) angeordnet sind. Zur kompakten Gestaltung und insbesondere zur Realisierung einer Schmalbauweise werden das Zentrum der Schalteinrichtung (2), das Zentrum der Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) und das Zentrum der Fehlerstromauslöseeinrichtung (5) im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Hierdurch können beispielsweise Leitungsschutzschalter mit Fehlerstromschutzschaltern in einem Modul kombiniert werden, dessen Breite eine Teilungseinheit von 18 mm beträgt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse und darin angeordnet: eine Schalteinrichtung zum Schalten mindestens eines elektrischen Kontakts, eine Kurzschlussauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Kurzschlussfall und eine Fehlerstromauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Fehlerstromfall oder bei Differenzstrom.
• Üblicherweise werden Schutzschaltgeräte in der Installationstechnik beispielsweise als Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter oder Differenzstromschutzschalter realisiert. In den Leitungsschutzschaltern ist dabei häufig ein Kurzschlussauslöser und ein Überlastauslöser integriert. Die Schutzschaltgeräte sind entweder einzeln LS, FI oder als Gerätekombinationen (aneinander gereihte Geräte) FI/LS, LS/DI oder LS+FI-Block bekannt.
• Schutzschaltgeräte werden ferner häufig als Reiheneinbaugeräte ausgeführt. Dabei stehen die einzelnen Komponenten in der Regel als Module zur Verfügung. So werden beispielsweise Leitungsschutzschalter und Fehlerstromschutzschalter jeweils in festen Modulbreiten angeboten. Die Breite derartiger modularer elektromechanischer Schaltgeräte wird in Teilungseinheiten entsprechend einer einschlägigen Norm angegeben. Beispielsweise entspricht eine Teilungseinheit (TE) dem Maß von 18 mm.
• Soll nun ein kombiniertes Schutzschaltgerät wie beispielsweise ein Leitungsschutzschalter mit Differenzstromschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter mit Leitungsschutzschalter installiert werden, so sind hierfür zwei Geräte notwendig, so dass sich eine Gesamtbreite von mehr als 1 TE ergibt. Dies bedeutet, dass eine derartige Schutzschaltgerätkombination mehr Einbauraum benötigt als ein einfacher Leitungsschutzschalter mit der Breite 1 TE. Dies bedeutet aber auch, dass die Schutzfunktion eines in einen Schaltschrank eingebauten Leitungsschutzschalters nicht ohne Weiteres erhöht werden kann, da dieser nicht in jedem Fall mit einem kombinierten Schutzschaltgerät der Breite 2 TE ausgetauscht werden kann.
• Auch die Bauhöhe, z.B. wegen des Reihenabstands der Befestigungsschienen, und die Bautiefe, z.B. wegen der Verteilergröße, eines modularen Schaltgeräts unterliegen in der Regel Einschränkungen. So sollte die Bautiefe typischerweise maximal 70 mm und die Bauhöhe maximal 90 mm betragen.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, kompakte Schutzschaltgeräte mit erhöhter Schutzfunktionalität vorzuschlagen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse und darin angeordnet: eine Schalteinrichtung zum Schalten mindestens eines elektrischen Kontaktes, eine Kurzschlussauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Kurzschlussfall und eine Fehlerstromauslöseeinrichtung zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Fehlerstromfall oder bei Differenzstrom, wobei das Zentrum der Schalteinrichtung, das Zentrum der Kurzschlussauslöseeinrichtung und das Zentrum der Fehlerstromauslöseeinrichtung im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. D.h. die Fehlerstromauslöseeinrichtung besitzt die Funktion eines Fehlerstromschutzschalters und/oder Differenzstromschutzschalters. Dabei liegt diese Ebene vorzugsweise senkrecht zu einer Befestigungsschiene.
• In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäße Anordnung der Schalteinrichtung, der Kurzschlussauslöseeinrichtung und der Fehlerstromauslöseeinrichtung ein Schutzschaltgerät einschließlich Fehlerstromauslösung in einem einzigen Modul der Breite 1 TE realisiert werden. Somit lässt sich bei be stehenden Anlagen die Schutzfunktion erhöhen, indem beispielsweise ein üblicher Leitungsschutzschalter durch ein kombiniertes Schutzschaltgerät gleicher Breite ausgetauscht wird.
• Durch die kompaktere Gestaltung der Schutzschaltgeräte kann aber auch eine Verkleinerung von Verteilern erzielt werden. Gleichsam lässt sich auch die Anzahl der Abzweige mit hoher kombinierter Schutzfunktion bei herkömmlichen Verteilergrößen erhöhen. Letztlich kann durch die erfindungsgemäß kompakte Anordnung in dem kombinierten Schutzschaltgerät eine Verbesserung der Selektivität erreicht werden.
• Vorzugsweise entspricht die Breite des Gehäuses, wie erwähnt, einem Normmaß. Dieses Normmaß kann speziell durch eine Teilungseinheit mit dem Maß von 18 mm definiert sein. Dies führt zu dem ebenfalls angedeuteten Vorteil, dass einzelne Module ohne weiteres ausgetauscht werden können, da sie gleiche Breite besitzen.
• Das erfindungsgemäße Schutzschaltgerät kann die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und eines Fehlerstromschutzschalters besitzen. Darüber hinaus kann dass Schutzschaltgerät aber auch die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und eines Differenzstromschutzschalters besitzen. Dies bedeutet, dass diese beiden Funktionalitäten in einem einzigen Gerät vereint werden können und die Breite dieses Geräts nicht über die eines einfachen Leitungsschutzschalters hinausgehen muss.
• An der Schalteinrichtung kann ferner eine Überlastauslöseeinrichtung angeordnet sein. Prinzipiell kann diese Überlastauslöseeinrichtung mit ihrem Zentrum ebenfalls auf der Ebene liegen, auf der auch die Zentren der anderen Komponenten liegen. Da aber ein Überlastauslöser in der Regel geringere Ausmaße als die genannten Komponenten des Schutzschaltgeräts be sitzt, lässt es sich ohne weiteres auch an anderen Stellen zwischen diesen Komponenten anordnen.
• Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung für Schutzschaltgeräte einsetzen, die als Reiheneinbaugerät ausgestaltet sind. In diesem Fall kommen die oben genannten Vorteile noch mehr zur Geltung.
• Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
• 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Schutzschaltgeräts und
• 2 eine Seitenansicht des Schutzschaltgeräts von 1.
• Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
• Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einem Gehäuse 1 eines Schutzschaltgeräts eine Schaltmechanik 2 mit mindestens einem elektrischen Kontakt angeordnet, die von einem Kurzschlussauslöser 3, einem Überlastauslöser 4 und einem Fehlerstromauslöser 5 ausgelöst werden kann. Die Auslöser sind als rechteckige Komponenten symbolisiert und die zugehörigen Auslösehebel als gestrichelte Linien angedeutet. An einer Kante 6 stoßen die beiden Hälften des Schutzschaltgerätegehäuses 1 zusammen. An den Stirnseiten des Gehäuses 1 sind Anschlussklemmen L und N angedeutet.
• Wie der Prinzipskizze von 1 zu entnehmen ist, besitzen die Komponenten Kurzschlussauslöser 3, Schaltmechanik 2 und Fehlerstromauslöser 5 die größte Ausdehnung unter den hier relevanten Komponenten. Der Überlastauslöser 4 hingegen besitzt verhältnismäßig geringe Abmessungen. Erfindungsgemäß sind nun die großen Komponenten 2, 3 und 5 so angeordnet, dass ihre jeweiligen Zentren im Wesentlichen auf einer Ebene liegen. Im vorliegenden Beispiel verläuft diese Ebene durch die Mittellinie 7 entlang der Längserstreckung des Gehäuses 1 und somit senkrecht zu einer nicht dargestellten Befestigungsschiene, auf die das Gerät mit der in 2 angedeuteten Aussparung aufschnappbar ist.
• Der Überlastauslöser 4 besitzt gegenüber den anderen Komponenten 2, 3 und 5 geringere Abmessungen, so dass er zwischen diesen leichter angeordnet werden kann. Im vorliegenden Beispiel liegt er etwas seitlich versetzt zwischen dem Überlastauslöser 4 und dem Fehlerstromauslöser 5.
• Bei zweidimensionaler Projektion der wesentlichen Komponenten 2, 3 und 5 auf die Grundfläche des Schutzschaltgeräts liegen diese in einer Reihe hintereinander. Dadurch kann eine Gehäusebreite entsprechend einer Teilungseinheit TE gewährleistet werden.
• In 2 ist das Schutzschaltgerät von 1 im Querschnitt dargestellt. Hier ist die zweidimensionale Verteilung der Schaltmechanik 2, des Kurzschlussauslösers 3 und des Fehlerstromauslösers 5 in der oben genannten Ebene zu erkennen. Auch die Anordnung des Überlastauslösers 4 unterhalb der Schaltmechanik 2 ist in 2 wiedergegeben. Darüber hinaus symbolisieren auch hier gestrichelte Linien die einzelnen Auslösehebel an der Schaltmechanik 2. Die Schnittlinie für den Schnitt von 1 ist mit A gekennzeichnet.
• Die für den vorliegenden Fall wesentlichen Komponenten Schaltmechanik 2, Kurzschlussauslöser 3 und Fehlerstromauslöser 5 liegen mit ihren Zentren entsprechend dem Beispiel von 1 exakt auf einer Ebene, wobei die Auslöser auf die gemeinsame Schaltmechanik 2 wirken. Entsprechend der Gestaltung der Schaltmechanik 2 und der Auslösehebel kann es jedoch notwendig sein, dass die Zentren dieser Komponenten etwas aus der Ebene gerückt sind. Dennoch besteht das Wesen der erfindungsgemäßen Anordnung darin, die dritte Dimension senkrecht zu der angesprochenen Ebene sowenig wie möglich auszunutzen. Somit kann ein Schutzschaltgerät mit voluminösen Funktionsbauteilen wie beispielsweise Magnetauslöser und Wandler sowie Funktionsbauteilen, die weniger Volumenbedarf haben wie beispielsweise thermische Auslöser, in Schmalbauweise realisiert werden. Dabei ist vorzugsweise die Breite des Kombigeräts auf 1 TE beschränkt, die Bautiefe liegt unter 70 mm und die Bauhöhe unter 90 mm. Somit ist es möglich, die für die kombinierte Schutzfunktion Überlast, Kurzschluss und Fehlerstrom erforderlichen Sensoren und Aktoren gleichmäßig in dem zur Verfügung stehenden Konstruktionsvolumen unterzubringen.

Claims (7)

1. Schutzschaltgerät mit einem Gehäuse (1) und darin angeordnet: – eine Schalteinrichtung (2) zum Schalten mindestens eines elektrischen Kontaktes, – eine Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) zum Auslösen der Schalteinrichtung (2) in einem Kurzschlussfall und – eine Fehlerstromauslöseeinrichtung (5) zum Auslösen der Schalteinrichtung in einem Fehlerstromfall und/oder Differenzstrom, dadurch gekennzeichnet, dass – das Zentrum der Schalteinrichtung (2), das Zentrum der Kurzschlussauslöseeinrichtung (3) und das Zentrum der Fehlerstromauslöseeinrichtung (5) im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.
2. Schutzschaltgerät nach Anspruch 1, wobei die Breite des Gehäuses (1) einem Normmaß entspricht.
3. Schutzschaltgerät nach Anspruch 2, wobei die Breite des Gehäuses (1) einer Teilungseinheit von 18 mm entspricht.
4. Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und Fehlerstromschutzschalters besitzt.
5. Schutzschaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das die Funktionalitäten eines Leitungsschutzschalters und eines Differenzstromschutzschalters besitzt.
6. Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Schalteinrichtung (2) eine Überlastauslöseeinrichtung (4) angeordnet ist.
7. Schutzschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das als Reiheneinbaugerät ausgestaltet ist.