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Fehlerstromschutzschalter für Schalt- und Zählertafeleinbau Die Erfindung
betrifft einen Fehlerstromschutzschalter für Schalt- und Zählertafeleinbau mit T-förmigem,
auf Installationsselbstschalter abgestimmtem Seitenprofil und mit direkt oder indirekt
durch den Fehlerstrom gesteuertem Schaltgerät (kniehebelgesteuerter Schalter, Schaltschütz)
und mit den Fehlerstrom erfassenden Mitteln (Summenstromwandler, gegebenenfalls
mit Verstärkergliedern und Hilfsrelais).
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Bei einem bekannten Fehlerstromschutzschalter dieser Art besitzt der
vom Schaltergehäuse eingeschlossene Raum in seinem Seitenprofil von der Boden- bis
zur Stirnfläche eine gleichbleibende Breite. Die Anschlußklemmen sind in seitlich
dem Gehäuseunterteil angeformten Lagern angeordnet. Die untere Hälfte des Schalters
ist als Schaltraum ausgebildet, während über diesem in Nebeneinanderanordnung Kniehebelsprungwerk,
Fehlerstromspule und Summenstromwandler angeordnet sind. Der maximale Durchmesser
des Summenstromwandlers ist durch die Gerätebreite bestimmt, während für seine Länge
nur weniger als ein Drittel der gesamten Gerätelänge zur Verfügung steht. Da die
Größe des Summenstromwandlers in direkter Beziehung zu seiner Sekundärleistung steht,
muß das Schaltgerät zur Erzielung der erforderlichen Ansprechempfindlichkeit entweder
über einen sehr empfindlichen Auslösemechanismus oder über eine Verstärkungseinrichtung
für die Ausgangsleitung des Summenstromwandlers verfügen, wodurch das Gerät wesentlich
verteuert und störanfälliger wird.
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Bei einem anderen bekannten Fehlerstromschutzschalter ist die Anpassung
des Seitenprofils auf Installationsselbstschalter durch einen baukastenmäßigen Geräteaufbau
erreicht. Als Bausteine dienen drei in Reihenbauweise aneinandergereihte Installationsselbstschalter,
die durch zwei weitere seitliche angefügte Baueinheiten mit gleichem Seitenprofil
ergänzt sind, von denen eine aus einem gehäuseumschlossenen Summenstromwandler und
die andere aus einem gehäuseumschlossenen Auslösemechanismus besteht. Der Auslösemechanismus
greift über ein Gestänge in die V erklinkungsmechanismen der drei Installationsselbstschalter
ein. Das Gerät ist sehr aufwendig und schließt eine Serienanwendung aus. Seine Länge
beträgt bei der Ausführung für dreipolige Abschaltung das Fünffache eines Installationsselbstschalters
und bei der Ausführung mit zusätzlicher Abschaltmöglichkeit des Nulleiters das Sechsfache.
Die Verwendung dieses Geräts ist nur dann gerechtfertigt, wenn durch einen Schutzschalter
gleichzeitig Berührungs- und Überstromschutz gewährt werden sollen.
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Durch vorliegende Erfindung ist unter Ausschaltung dieser Nachteile
und unter Einhaltung kleinster Baumaße ein weitaus wirtschaftlicheres und betriebssichereres
Gerät geschaffen. Die Erfindung besteht darin, daß der die den Fehlerstrom erfassenden
Mittel umschließende und an seinen Seitenwänden die Anschlußklemmen tragende T-Querbalken
unter Einhaltung eines genügenden Isolationsabstandes zwischen den Anschlußklemmen
und einer gemeinsamen Tafelabdeckplatte bis unter die Abdeckplatte reicht und im
T-Längsbalken ein unter Verzicht auf Geräteanschlußklemmen ausgebildetes Schaltgerät
und darüberliegend das Kniehebelsprungwerk, eine Fehlerstromspule sowie eine Prüfvorrichtung
angeordnet sind.
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Durch diese Maßnahmen ist Platz für einen sehr großen Summenstromwandler
geschaffen. Entsprechend der daraus resultierenden hohen Sekundärleistung des Wandlers
besitzt das Gerät eine große Ansprechempfindlichkeit, selbst bei direkter Auslösung
und normalem Kniehebelsprungw erk.
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Es ist zwar schon bekanntgeworden, bei einem Fehlerstromschutzschalter
den Summenstromwandler unterhalb des Schaltgeräts unterzubringen. Dabei handelt
es sich aber um Geräte mit quaderförmigem und von der Befestigungsebene bis zur
Gerätestirnwand gleichbleibendem Querschnitt. Bei solchen Geräten ist genügend Platz
zur willkürlichen gegenseitigen Anordnung des Summenstromwandlers und des Schaltgeräts
vorhanden. Sie sind aber wegen ihrer Größe und dem rechteckigen Seitenprofil nicht
dazu geeignet, in Reihenbauweise mit Installationsselbstschaltern aufgebaut zu werden.
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Nach weiterer Erfindung kann der Summenstromwandler wahlweise parallel
oder senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen oder senkrecht zum Geräteboden ausgerichtet
sein. Es ist zweckmäßig, ihn durch besondere
Formgebung (rechteckig,
oval an den im T-Ouerbalken zur Verfügung stehenden Raum gut anzupassen.
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Die Gesamthöhe des Schalters kann dadurch in gewissen Grenzen vermindert
werden, daß schiebergesteuerte Kontaktsätze vorgesehen sind.
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Zur preßtechnischen Vereinfachung der Gehäuseteile und einer zweckmäßigen
Lagerung der Geräteanschlußklemm°n wird der obere Bereich des T-Querbalkens von
der bis auf die Geräteanschlußklemmen reichenden Abdeckhaube mit umschlossen.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen geführten
Schnitt durch das Gerät (Draufsicht auf die Stirnseite des Summenstromwandlers),
Fig.2 eine senkrecht zu Fig.l verlaufende Seitenansicht des Geräts (vordere Gehäusewand
weggeschnitten), Fig. 3 eine Draufsicht auf die Prüfvorrichtung, Fig. 4 eine Draufsicht
auf das abgedeckte Gerät nach den Fig. 1 bis 3, Fig. 5 einen zu dsn Anschlußklemmenreihen
geführten Schnitt durch einen Fehlerstromschutzschalter mit senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen
ausgerichtetem Summ°nstromwandler, Fig.6 eine senkrecht zu Fig.5 verlaufende Seitenansicht
des Geräts bei weggeschnittener vorderer Gehäusewand, Fig. 7 einen senkrecht zu
den Anschlußklemmenreihen verlaufenden Schnitt des Sockelbereichs des Fehlerstromschutzschalters
mit senkrecht zum Geräteboden ausgerichtetem Summenstromwandler und Fig.8 eine Draufsicht
nach Fig.7 bei seitlich angesetztem Installationsselbstschalter.
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Wie zunächst aus Fig.l des ersten Austührungsbeispiels (Fig. 1 bis
4) zu ersehen ist, besitzt das vom. Sockel 1 und der Abdeckhaube 2 eingeschlossene
Gerät senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen einenT-förmigen Querschnitt. Im T-Querbalken
3a ist der als Hohlzylinder ausgebildete Summenstromwandler 4 untergebracht und
in Richtung der Anschlußklemmenreihen ausgerichtet. Im T-Längsbalken 3b sind im
unteren Bereich die vom Schieber Sec gesteuerten Kontaktsätze 5b angeordnet und
lagern auf einer Kontaktsockelplatte 5c. Im oberen Bereich des T-Längsbalkens 3b
befinden sich in Hintereinanderanordnung das Kniehebelsprungwerk 6, die Fehlerstromspule
7 (mit Auslöseanker 7a) und die Prüfvorrichtung 8, von deren Isolierstoffplatten
der Prüfwiderstand 8a umschlossen ist. Das Bedienungsglied 6a des Kniehebelsprungwerks
und die Prüftaste 8b der Prüfvorrichtung durchdringen die Stirnwand 2a der Abdeckhaube
2. Die Anfänge der Wandlerwicklungen 4a sind an den Zuleitungsklemmen 9a angeschlossen
und die Enden an den Schaltkontakten. Von diesen führen Verbindungsleitungen 10
zu den Anschlußklemmmen 9b. Mit der Prüfvorrichtung 8 wird der @Viderstand Sec durch
die Verbindungsleitungen 8c, 8d parallel zu einer Wandlerwzcklung geschaltet, wodurch
künstlich ein Fehlerstrom hervorgerufen wird.
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Die Höhe H des T-Querbalkens ist so gewählt, daß dieser bei mit Installationsselbstschaltern
in Reihenbauweise auf Schalt- oder Zählertafehi aufgebauten Fehlerstromschutzschaltern
bis unter die gemeinsame Tafelabdeckung 11 reicht. Die Anschlußkontakte 9a, 9b befinden
sich so weit unterhalb der Oberkanten 2b des T-Querbalkens, daß das Maß x zwischen
Oberkante-Anschlußklemmen 9rc, 9b und der gemeinsamen Tafelabdeckung 11 einen
genügenden Isolationsabstand darstellt. Aus Gründen dieser Klemmenanordnung wird
der obere Bereich des T-Querbalkens 3a von der Abdecl.1-1-haube 2 mit umschlossen,
so daß die Anschlußklemmen 9a, 9b zwischen der Abdeckhaube 2 und dem Isolierstoffsockel
1 lagern. Die Abdeckhaube 2 ist zu diesem Zweck in ihrem unteren Bereich stufenförmig
erweitert.
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Die Breite B des T-Längsbalkens (s. Fig. 3 und 4) entspricht der entsprechenden
Breite, und die Länge L (s. Fig. 2 und 4) beträgt ein Vielfaches (Zweifaches) der
entsprechenden Längeines Installationsselbstschalters.
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Der Fehlerstromschutzschalter nach den Fig. 5 und 6 unterscheidet
sich dadurch von dem des ersten Ausführungsbeispiels, daß der Summenstromwandler
20 senkrecht zu den .9nschhißklemmenreihen ausgerichtet ist. Da das Maß K (größte
Breite des T-Querbalkens) gegenüber dem entsprechenden Maß eines Installationsselbstschalters
in gewissen Grenzen vergrößert sein kann, ohne daß dadurch die Möglichkeit der Reihenbauweise
mit Installationsselbstschaltern verlorengeht, kann der senkrecht zu den Anschlußklemmenreihen
ausgerichtete Summenstromwandler 20 verhältnismäßig lang ausgebildet sein und bekommt
dadurch einen geringeren Durchmesser. Er ragt dadurch nicht mehr mit seiner Peripherie
in den Raum des T-Längsbalkens 21 a hinein. Somit kann die Breite B1 des T-Längsbalkens
gegenüber dem Gerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel verringert und an Installationsselbstschalter
kleinster Baumaße angepaßt werden. Im übrigen braucht der Summenstromwandler 20
nicht unbedingt die Form eines Hohlzylinders aufzuweisen, sondern kann z. B. oval
ausgebildet sein (Fig. 6), wodurch eine bessere Anpassung an den vom T-Querbalken
21a eingeschlossenen Raum erreicht ist. Im unteren Bereich des T-Längsbalkens
21b
befinden sich wieder die Kontaktmittel 22 und darüber in Nebeneinanderanordnung
das Kniehebelsprungwerk23, die Fehlerstromspule 24 und die Prüfvorrichtung 25.
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Bei dem Fehlerstromschutzschalter nach den Fig.7 und 8 ist der Summenstromwandler
30 senkrecht zum Geräteboden 31 im T-Querbalken 32 angeordnet. Er besitzt zur besseren
räumlichen Anpassung eine annähernd quadratische Form.
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In Fig. 8 ist ein Installationsselbstschalter 40 seitlich an den Fehlerstromschutzschalter
angesetzt. Es ist zu ersehen, daß der T-Längsbalken 40a des Installationsselbstschalters
in seiner Breite dem T-Längsbalken 33 des Fehlerstromschutzschalters entspricht
und außerdem die Länge L1 des Fehlerstromschutzschalters das Zweifache der Länge
1i des Installationsselbstschalters beträgt.