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Die Erfindung geht aus von einem Neutralleiter-Schaltgerät zum Anreihen an ein Phasen-Schaltgerät in einer Installationsverteilung, wobei ein auftretender Kurzschlussstrom sowohl das Phasen-Schaltgerät als auch das Neutralleiter-Schaltgerät durchfließt, mit einem Isolierstoffgehäuse, mit einem Schaltgriff zum manuellen Ein- und Ausschalten, mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme zum Anschließen je eines Neutralleiter-Anschlussleiters, mit einem Hauptstrompfad, der zwischen der wenigstens einen ersten und der zweiten Anschlussklemme ausgebildet ist, mit einer Hauptkontaktstelle, die so ausgebildet ist, dass der Hauptstrompfad an der Hauptkontaktstelle geöffnet und geschlossen werden kann, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die Erfindung geht weiterhin aus von einer Anordnung in einer Installationsverteilung, wobei die Anordnung wenigstens ein Phasen-Schaltgerät in Form eines selektiven Leitungsschutzschalters, der mit einem Hauptstrompfad, der eine Hauptkontaktstelle und einen zweiten Magnetauslöser umfasst, mit einem Nebenstrompfad und mit einem Schaltwerk versehen ist, und ein daran angereihtes Neutralleiter-Schaltgerät umfasst, wobei ein auftretender Kurzschlussstrom den selektiven Leitungsschutzschalter und das Neutralleiter-Schaltgerät durchfließt, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.
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In einer Niederspannungs-Energieverteilung werden Schutzeinrichtungen zum Schutz gegen fehlerhafte Leitungszustände eingesetzt, beispielsweise Leitungsschutzschalter. Leitungsschutzschalter schützen die von ihnen überwachten Leitungen im Fall von Überlastströmen und Kurzschlussströmen. Diese Schutzeinrichtungen ermöglichen auch eine manuelle Schaltbetätigung zum Ein- oder Ausschalten unter Last oder ohne Last. Beim manuellen Ausschalten unter Last spricht man auch vom Trennen von nachgeschalteten Anlagenteilen von der Stromversorgung. Ein Leitungsschutzschalter kann daher zum Trennen und Schützen eingesetzt werden. Ein solches Schaltgerät, das eine Leitung schützt, kann daher auch als geschützter Pol oder als einpolig schaltende Schutzeinrichtung bezeichnet werden. Ein Schaltgerät, das eine Phasenleitung schützt und schaltet, wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch als Phasen-Schaltgerät bezeichnet. Ein Schaltgerät, das die Schutzfunktion nicht hat, sondern nur die Schaltfunktion, wird auch als schaltender Pol oder als Trennschalter bezeichnet. Ein Schaltgerät, das in einer Niederspannungs-Energieverteilung ohne Schutzfunktion zum Trennen des Neutralleiters eingesetzt wird, wird hier als Neutralleiter-Schaltgerät bezeichnet.
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In dreiphasigen Niederspannungs-Energieverteilungen werden je nach Anforderung zum Schützen und Trennen üblicherweise 3-polig schaltende oder 4-polig schaltende Schutzeinrichtungen verwendet. So sind beispielsweise 3-polige Leitungsschutzschalter zum Schutz der drei Phasenleiter bekannt, die sowohl bei einer manuellen Schaltbetätigung, als auch im Fehlerfall durch automatische Abschaltung alle 3 Phasenleiter eines dreiphasigen Stromversorgungsnetzes praktisch gleichzeitig schalten.
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Es sind auch 4-polige Leitungsschutzschalter bekannt, die sowohl bei einer manuellen Schaltbetätigung als auch im Fehlerfall durch automatische Abschaltung alle 3 Phasenleiter und den zugehörigen Neutralleiter eines dreiphasigen Stromnetzes mit Neutralleiter praktisch gleichzeitig schalten. Es handelt sich hierbei um 4 geschützte Pole. Bei dem den Neutralleiter schaltenden Leitungsschutzschalter wird die Schutzfunktion in dieser Applikation nicht verwendet, da für den Neutralleiter nicht benötigt. Das den Neutralleiter schaltende Schaltgerät wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung auch als Neutralleiter-Schaltgerät bezeichnet.
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Eine weitere Ausführungsform ist die Kombination eines 3-poligen Leitungsschutzschalters mit einem sogenannten Neutralleiter-Trenner. Dabei handelt es sich um 3 geschützte Pole mit einem mitschaltenden Neutralleiter-Pol ohne Schutzfunktion. Diese Baueinheit ermöglicht das entsprechende Trennen des Neutralleiters.
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Soll nur ein einphasiger Stromkreis abgesichert werden, so wird bekanntermaßen ein Phasen-Schaltgerät zum Schutz und Schalten der Phasenleitung mit einem Neutralleiter-Schaltgerät zum Trennen des Neutralleiters kombiniert.
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Anlage: zusätzliche Beschreibungsseite 2a
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Die
DE 10 2007 039 943 A1 zeigt einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit einem Hauptstrompfad, der wenigstens eine Hauptkontaktstelle und ein Schlagankersystem, das die Hauptkontaktstelle in Offenstellung bringt, umfasst, und mit einem parallel zur Hauptkontaktstelle geschalteten Nebenstrompfad, in dem ein Strombegrenzungswiderstand und eine Trennkontaktstelle zum Unterbrechen des Nebenstrompfades angeordnet ist, und auf den bei Auftreten eines Kurzschlusses der Strom von dem Hauptstrompfad kommutiert wird, wobei der Nebenstrompfad nach Ablauf einer vorgebbaren Verzögerungszeit durch Öffnen der Trennkontaktstelle unterbrochen wird. Die Öffnung der Trennkontaktstelle wird durch die Ausdehnung eines parallel zu dem Strombegrenzungswiderstand geschalteten piezoelektrischen Aktors bewirkt.
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Die
US 4 695 913 zeigt einen Leitungsschutzschalter zum Unterbrechen einer Phase und eines Neutralleiters, mit einem Shunt-Kreis, der gebildet ist mit Schalt-Elektrode, die nahe den Phasenkontakten angeordnet ist, um bei einer kurzschlussbedingten Kontaktöffnung einen zwischen den beiden Kontakten entstehenden Lichtbogen aufzunehmen. Indem der Lichtbogen auf die Schaltelektrode übertragen wird, wird der Shunt-Kreis geschlossen, wodurch ein interner Kurzschluss erzeugt wird, der die Kabel und angeschlossenen Geräte stromabwärts von dem Leitungsschutzschalter schützt. Wenn der Lichtbogen in der Lichtbogenlöscheinrichtung gelöscht wird, wird der Shunt-Kreis unterbrochen. Ein schnelles Übertragen des Lichtbogens schützt dabei die Kontaktflächen.
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Seit mehreren Jahren werden auch Selektive Hauptleitungsschutzschalter (SH-Schalter, auch einfach selektive Leitungsschutzschalter genannt) als Trennvorrichtung und zum selektiven Kurzschluss- und Überstromschutz in Hauptverteilungen, z. B. Zählerschränken, eingesetzt. Dabei kommen vielfach - auch in mehrphasigen Stromkreisen - einpolig schaltende Geräte, die zu einem sogenannten 3er-Block zusammengebaut sind, zum Einsatz.
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In einem Zählerschrank sind die selektiven Leitungsschutzschalter vor dem Zähler, also zwischen dem Gebäudeanschlusspunkt mit der Anschlusssicherung und den Eingangsklemmen des Elektrizitätszählers, angeordnet.
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In einem als sogenanntes TT-System realisierten Niederspannungsnetz ist der an die elektrisch leitenden Gehäuse der Betriebsmittel in der Verbraucheranlage angeschlossene Schutzleiter separat mit einem eigenen Erder verbunden. Dieser ist von dem Betriebserder in dem Verteilungsnetz getrennt. Dem einzelnen Betriebsmittel als elektrischem Verbraucher wird wenigstens eine Phasenleitung L1, L2 oder L3 und der Neutralleiter N zugeführt. Entsprechend verläuft in einer Gebäudeinstallation nach dem TT-System ab dem Gebäudeanschlusspunkt eine vieradrige Hauptleitung zum Elektrizitätszähler, mit den drei Phasen L1, L2, L3 und dem Neutralleiter N. Jede der Phasen L1, L2 und L3 ist dabei mit einem selektiven Leitungsschutzschalter abgesichert. Der N-Leiter ist mit einem Neutralleiter-Trenner zu- und abschaltbar. Mit seinen Ausgangsklemmen ist der Elektrizitätszähler über eine vieradrige Leitung mit den drei Phasen L1, L2, L3 und dem Neutralleiter N in dem Stromkreisverteiler, der die Unterverteilung auf die einzelnen Stromkreise des Gebäudes darstellt, verbunden. In der Unterverteilung, dem Stromkreisverteiler, wird auf einzelne Verbraucherstromkreise aufgeteilt, wobei jeder Verbraucherstromkreis als Hinleiter zum Verbraucher eine der Phasen L1, L2 oder L3 und als Rückleiter den Neutralleiter N umfasst. Der PE-Leiter wird als Einaderleitung von dem Stromkreisverteiler zu einer Haupterdungsschiene des Gebäudes verlegt. Jeder Verbraucherstromkreis ist einzeln abgesichert, beispielsweise mit einem Leitungsschutzschalter und/ oder einem Fehlerstromsch utzschalter.
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Wenn in einem der nachgeordneten Verbraucherstromkreise ein Kurzschluss zwischen der Phase und dem Neutralleiter auftritt, so fließt ein hoher Kurzschlussstrom, der zählereingangsseitig über den der betroffenen Phase L1, L2 oder L3 zugeordneten selektiven Leitungsschutzschalter und den Neutralleiter-Trenner fließt. Der selektive Leitungsschutzschalter ist so ausgelegt, dass er für eine gewisse Zeit, die sogenannte Selektivzeit, den Stromfluss durch die betroffenen Phasenleitung zählereingangsseitig nicht unterbricht, um dem der betroffenen Verbraucherleitung zugeordneten Fehlerstromschutzschalter Gelegenheit zu geben, den Kurzschluss abzuschalten. Erst wenn das innerhalb der voreingestellten Selektivzeit nicht geschieht, schaltet der der betroffenen Phasenleitung zugeordnete selektive Leitungsschutzschalter zählereingangsseitig die betroffene Phasenleitung ab. Dann sind alle dieser Phasenleitung nachgeordneten Verbraucherstromkreise abgeschaltet, auch diejenigen, in denen kein Kurzschluss aufgetreten war. Während der Selektivzeit fließt der hohe Kurzschlussstrom somit sowohl durch den Neutralleiter-Trenner als auch durch den der betroffenen Phase zugeordneten selektiven Leitungsschutzschalter.
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Soll auch in diesen Anwendungen der zugehörige Neutralleiter mit geschaltet werden, sind besondere Anforderungen zu beachten, die bei den bekannten Lösungen wie oben beschrieben unerheblich sind. Der Grund liegt in der Tatsache, dass die Phasen-Schaltgeräte in diesem Fall nicht miteinander gekoppelt sind. Denn beim selektiven Überstromschutz in einer Hauptverteilung ist es möglich, dass nur ein Phasenleiter einen Überstrom oder Kurzschlussstrom führt, die anderen beiden jedoch nicht. Es soll dann auch nur dieser vom Kurzschluss betroffene Phasenleiter abgeschaltet werden, die beiden anderen Phasenleiter dürfen dagegen nicht abgeschaltet werden. Deshalb sind die Phasen-Schaltgeräte, wenn es sich um SH-Schalter in einer Hauptverteilung handelt, entweder nicht miteinander gekoppelt oder so miteinander gekoppelt, dass dies möglich ist.
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Wenn selektive Hauptleitungsschutzschalter mit einem Neutralleiter-Trenner kombiniert werden, so muss darüber hinaus sichergestellt sein, dass der Neutralleiter-Trenner erst abgeschaltet werden darf, wenn alle Phasen-Schaltgeräte abgeschaltet haben, und dass die Phasen-Schaltgeräte erst eingeschaltet werden dürfen, wenn der Neutralleiter-Trenner eingeschaltet ist.
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Es ist daher die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Neutralleiter-Schaltgerät zu schaffen, das zur Kombination mit wenigstens einem selektiven Leitungsschutzschalter in einer Niederspannungsverteileranlage geeignet ist und zuverlässig funktioniert und darüber hinaus einfach und kostengünstig zu fertigen ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Neutralleiter-Schaltgerät gemäß Anspruch 1, und durch eine Anordnung mit einem Neutralleiter-Schaltgerät und einem selektiven Leitungsschutzschalter nach Anspruch 7.
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Erfindungsgemäß also ist in dem Neutralleiter-Schaltgerät ein Nebenstrompfad mit einer Nebenkontaktstelle und einem ersten Nebenstromwiderstand vorhanden, wobei ein das Neutralleiter-Schaltgerät durchfließender Kurzschlussstrom sich aufteilt in einen ersten Teilstrom über die Hauptkontaktstelle und einen zweiten Teilstrom über die Nebenkontaktstelle, solange die Hauptkontaktstelle geschlossen ist, wobei ein erster Magnetauslöser zum Öffnen der Hauptkontaktstelle im Fall eines hohen Kurzschlussstromes vorhanden ist, wobei nach dem Öffnen der Hauptkontaktstelle des Neutralleiter-Schaltgerätes der Kurzschlussstrom über die Nebenkontaktstelle fließt, und wobei ein Schaltwerk vorhanden ist, das eine mechanische Kopplung wenigstens zwischen dem Schaltgriff und der Haupt- und der Nebenkontaktstelle ermöglicht dergestalt, dass sowohl die Hauptkontaktstelle als auch die Nebenkontaktstelle bei in Ausschaltstellung befindlichem Schaltgriff geöffnet sind.
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Ein Neutralleiter-Schaltgerät hat nur die Funktion eines Trenners, keine Schutzfunktion. Daher ist bei im Stand der Technik bekannten Trennern, die als Neutralleiter-Schalter Verwendung finden, meistens nur ein Hauptstrompfad mit einer Hauptkontaktstelle vorgesehen. An dieser Hauptkontaktstelle wird der Hauptstrompfad im Neutralleiter-Trenner unterbrochen. Das Schalten des Neutralleiter-Trenners erfolgt dabei entweder manuell über einen von Hand zu betätigenden Schaltgriff, oder mittels eines geeignet gestalteten Koppelmechanismus mit dem Phasen-Schaltgerät.
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Insbesondere wenn hohe Kurzschlussströme während der gesamten Selektivzeit des selektiven Leitungsschutzschalters durch den Hauptstrompfad und über die Hauptkontaktstelle des Neutralleiter-Trenners fließen, besteht dabei die Gefahr, dass die Kontakte der Hauptkontaktstelle miteinander verschweißen oder verkleben, und sich die Hauptkontaktstelle anschließend nicht mehr öffnen lässt, so dass der Neutralleiter-Trenner dadurch in seiner Funktion beschädigt ist.
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Um das zu vermeiden, sind bei dem Neutralleiter-Schaltgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zwei vorteilhafte technische Merkmale vorgesehen. Einmal ist ein Nebenstrompfad mit einer Nebenkontaktstelle und einem ersten Nebenstromwiderstand vorhanden. Zweitens ist in dem Hauptstrompfad in Reihe zu der Hauptkontaktstelle ein erster Magnetauslöser geschaltet.
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Ein Kurzschlussstrom teilt sich in der Zeit vor dem Ansprechen der Schlagspule und dem Aufschlagen der Hauptkontaktstelle auf in einen Teilstrom durch den Hauptstrompfad und einen Teilstrom durch den Nebenstrompfad. Dadurch fließt nicht der gesamte Kurzschlussstrom über die Hauptkontaktstelle, was die thermische Belastung der Hauptkontaktstelle mindert und beispielsweise einem Verschweißen der Kontakte an der Hauptkontaktstelle entgegenwirkt.
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Die vorteilhafte Funktion des Magnetauslösers im Hauptstrompfad ist nun die, dass die Kontaktstücke an der Hauptkontaktstelle des Hauptstrompfades des Neutralleiter-Trenners mittels des ersten Magnetauslösers noch innerhalb der Selektivzeit, also noch während ein Teil des Kurzschlussstromes durch den Hauptstrompfad fließt, voneinander getrennt werden können, bevor sie verschweißen können. Der Kurzschlussstrom wird dann auf den Nebenstrompfad umgeleitet. In dem Nebenstrompfad ist er durch den Nebenstromwiderstand begrenzt. Im Nebenstrompfad wird der Kurzschlussstrom dann nur noch in der verbleibenden Rest-Zeitdauer fließen, bis der Kurzschlussstrom entweder nach Ablauf der Selektivzeit im selektiven Leitungsschutzschalter oder vor Ablauf der Selektivzeit von dem Leitungsschutzschalter des betreffenden Einzelstromkreises unterbrochen worden ist. Diese Restzeit ist kurz genug, so dass ein Verschweißen oder Verkleben der Kontakte an der Nebenkontaktstelle nicht auftreten wird.
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Weiter vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerät ist, dass es im Grundaufbau dem selektiven Leitungsschutzschalter, der als Phasen-Schaltgerät verwendet wird, entspricht. Ein erfindungsgemäßer Neutralleiter-Schalter kann aus einem vorhandenen selektiven Leitungsschutzschalter dadurch abgeleitet werden, dass die beiden Überstromauslöser weggelassen werden. Es bleibt vorhanden der Magnetauslöser, also die Schlagspule mit Schlaganker, und die Lichtbogenlöscheinrichtung, die der Hauptkontaktstelle zugeordnet ist.
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Damit ist in dem erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerät eine zuverlässige Funktionsweise auch bei länger anliegendem Kurzschlussstrom gewährleistet, und er ist sehr einfach und kostengünstig herstellbar. Denn er wird, wie beschrieben, aus einem vorhandenen selektiven Leitungsschutzschalter durch Weglassen bestimmter Komponenten, die nur für die Schutzfunktion des selektiven Leitungsschutzschalters erforderlich sind, abgeleitet. Es werden keine neuen Werkzeuge oder zusätzliche Bauteil oder Komponenten benötigt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Koppelvorrichtung zur Kopplung des Schaltwerkes mit dem Schaltwerk eines an das Neutralleiter-Schaltgerät angereihten Phasen-Schaltgerätes vorhanden. Dadurch kann über die Kopplung der beiden Schaltwerke ein Ausschalten des Neutralleiter-Trenners nach dem Unterbrechen des Kurzschlussstromes in dem selektiven Leitungsschutzschalter veranlasst werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verläuft der Nebenstrompfad parallel zu der Hauptkontaktstelle, und der Magnetauslöser ist in Reihe zu der aus Nebenstrompfad und Hauptkontaktstelle gebildeten Parallelschaltung geschaltet.
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Damit fließt der Strom in dem Neutralleiter-Trenner auch nach dem Umleiten auf den Nebenstrompfad durch die Schlagspule des Magnetauslösers.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verläuft der Nebenstrompfad parallel zu der Hauptkontaktstelle, und die Reihenschaltung aus Magnetauslöser und Hauptkontaktstelle ist parallel zu dem Nebenstrompfad geschaltet. Damit fließt der Strom in dem Neutralleiter-Trenner nach dem Umleiten auf den Nebenstrompfad nicht mehr durch die Schlagspule des Magnetauslösers.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die mechanische Kopplung zwischen der Hauptkontaktstelle und der Nebenkontaktstelle ausgebildet, um ein Schließen der Nebenkontaktstelle vor einem Schließen der Hauptkontaktstelle und ein Öffnen der Nebenkontaktstelle nach einem Öffnen der Hauptkontaktstelle zu bewirken. Diese mechanische Kopplung erfolgt über das Schaltwerk des Neutralleiter-Trenners.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Gehäuse eine Befestigungsseite mit einer Aussparung, die so gestaltet ist, dass ein Befestigen des Gehäuses auf einer Normprofiltragschiene ermöglicht ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Gehäuse eine Befestigungsseite, die so gestaltet ist, dass das Aufsetzen des Gehäuses auf einer oder mehreren Stromschienen ermöglicht ist. Erfindungsgemäß weiterhin hat das Neutralleiter-Schaltgerät eine elektrisch mit einer der Anschlussklemmen verbundene Stromschiene mit einer an der Befestigungsseite aus dem Gehäuse herausragenden Klemmanordnung, die so gestaltet ist, dass ein mechanisches Halten an und ein elektrisches Verbinden der Stromschiene und damit des Neutralleiter-Schaltgerätes mit einer Sammelschiene ermöglicht ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei elektrisch verbundene erste Anschlussklemmen und eine zweite Anschlussklemme vorhanden. Die beiden ersten Anschlussklemmen sind in vorteilhafter Weise an der dem Elektrizitätszähler in einer Niederspannungsinstallation zugewandten Ausgangsseite des Neutralleiter-Schaltgerätes angebracht. Damit ist der Neutralleiter-Trenner an der Ausgangsseite zum Anschluss von zwei Neutralleiter-Anschlussleitern auch größeren Querschnitts ausgerüstet, da zwei neutralleiter-Anschlussleiter größeren Querschnitts nicht zusammen in eine einzige der vorhandenen Ausgangsklemmen hineinpasst. Der Anschluss von zwei Neutralleiter-Anschlussleitern ausgangsseitig ist bei Verwendung in einem TT-Netz erforderlich. Der eine Neutralleiter-Anschlussleiter dient der Versorgung des Elektrizitätszählers und wird mit einer Neutralleiter-Anschlussklemme am Elektrizitätszähler verbunden. Der zweite Neutralleiter-Anschlussleiter wird unter Umgehung des Zählers direkt dem Stromkreisverteiler zugeführt. Damit ist auch den dem Elektrizitätszähler nachgeordneten Stromkreisen des Stromkreisverteilers ein schaltbarer Neutralleiter zugeordnet, wie es in TT-Netzen erforderlich ist.
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Eine erfindungsgemäße Anordnung in einer Installationsverteilung, mit wenigstens einem Phasen-Schaltgerät in Form eines selektiven Leitungsschutzschalters mit einem Hauptstrompfad, der eine Hauptkontaktstelle und einen zweiten Magnetauslöser umfasst, mit einem Nebenstrompfad und mit einem Schaltwerk, und mit einem daran angereihten erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerät, wobei ein auftretender Kurzschlussstrom den selektiven Leitungsschutzschalter und das Neutralleiter-Schaltgerät durchfließt, ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Magnetauslöser des Neutraleiter-Schaltgerätes im Verhältnis zu dem zweiten Magnetauslöser des selektiven Leitungsschutzschalters so dimensioniert ist, dass bei Fließen eines Kurzschlussstromes der zweite Magnetauslöser anspricht und die Hauptkontaktstelle des selektiven Leitungsschutzschalters öffnet, bevor der erste Magnetauslöser des Neutralleiter-Schaltgerätes anspricht und die Hauptkontaktstelle des Neutralleiter-Schaltgerätes öffnet. Damit ist gewährleistet, dass der Hauptstrompfad in dem selektiven Leitungsschutzschalter bereits schon bei niedrigem Kurzschlussstrom durch den zweiten Magnetauslöser in dem selektiven Leitungsschutzschalter sicher öffnet. Wenn nämlich zuerst der erste Magnetauslöser in dem Neutralleiter-Trenner anspräche und damit zuerst in dem Neutralleiter-Trenner der Kurzschlussstrom in den Nebenstrompfad mit dem Strombegrenzungswiderstand umgelenkt würde, so wäre der durch den Strombegrenzungswiderstand in dem Neutralleiter-Trenner begrenzte Kurzschlussstrom unter Umständen nicht mehr hoch genug, um den zweiten Magnetauslöser in dem selektiven Leitungsschutzschalter sicher zur Auslösung zu bringen.
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Erreicht werden kann die erfindungsgemäße gegenseitige Abstimmung der beiden Magnetauslöser beispielsweise dadurch, dass die Schlagspule des ersten Magnetauslösers in dem Neutralleiter-Trenner reduziert, mit reduzierter Induktivität, gegenüber der Schlagspule in dem zweiten Magnetauslöser des selektiven Leitungsschutzschalters ausgeführt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine mechanische Koppelvorrichtung zur Kopplung des Schaltwerkes des selektiven Leitungsschutzschalters mit dem Schaltwerk des Neutralleiter-Schaltgerätes vorhanden.
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Das Schaltwerk des erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerätes dient unter anderem zum manuellen Ein- und Ausschalten des Neutralleiter-Schaltgerätes und zur mechanischen Kopplung mit dem Schaltwerk des selektiven Leitungsschutzschalters.
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Diese Koppelvorrichtung zwischen dem Schaltwerk des wenigstens einen selektiven Leitungsschutzschalters und dem Schaltwerk des Neutralleiter-Schaltgerätes erlaubt in vorteilhafter Ausführungsform ein Ein- oder Ausschalten des Neutralleiter-Schaltgerätes erst nach dem Ausschalten des wenigstens einen selektiven Leitungsschutzschalters, und ein Einschalten des wenigstens einen selektiven Leitungsschutzschalters nur bei eingeschaltetem Neutralleiter-Schaltgerät. Das ist vorteilhaft in Bezug auf eine sichere und vorschriftsmäßige Bedienung des erfindungsgemäßen Neutralleiter-Trenners. Aus Sicherheitsgründen soll der Neutralleiter immer der letzte Leiter sein, der abgeschaltet wird, nachdem alle Phasenleiter abgeschaltet sind, und er muss beim Einschalten der erste Leiter sein, der wieder zugeschaltet wird, bevor die erste Phasenleitung zugeschaltet wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der selektive Leitungsschutzschalter einen Nebenstrompfad mit einem Nebenstrom-Thermobimetall, einem zweiten Nebenstromwiderstand und einer Nebenkontaktstelle, wobei der Widerstandswert des ersten Nebenstromwiderstandes des Neutralleiter-Schaltgerätes kleiner ist als der Widerstandswert des zweiten Nebenstromwiderstandes des selektiven Leitungsschutzschalters. Dadurch ist dafür Sorge getragen, dass der Kurzschlussstrom auch in dem Fall, wenn er in beiden Geräten, dem selektiven Leitungsschutzschalter und dem Neutralleiter-Trenner, jeweils auf den Nebenstrompfad umgeleitet ist, er dennoch nicht so stark begrenzt wird, dass ein in dem nachgeordneten Verbraucherstromkreis angeordneter Leitungsschutzschalter nicht mehr zuverlässig auslösen würde.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Figurenbeschreibung:
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Die Figuren und deren Beschreibung dienen dem besseren Verständnis des Gegenstandes der Erfindung. Baugruppen, Teile, Gegenstände oder Teile von Baugruppen oder Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind oder eine gleiche oder ähnliche Funktion haben, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren zeigen Ausführungsformen der Erfindung in einer schematischen und exemplarischen Weise.
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Es zeigen:
- 1 ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerätes,
- 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung mit einem Phasen-Schaltgerät und einem Neutralleiter-Schaltgerät in einer ersten Ausführungsform,
- 3 ein Schema eines dreiphasigen Stromverteilungsnetzes mit Neutralleiter, mit einer Hauptverteilung und daran angeschlossenen Unterverteilungen, mit einer erfindungsgemäßen Schutzanordnung in der Hauptverteilung,
- 4 ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung mit einem Phasen-Schaltgerät und einem Neutralleiter-Schaltgerät in einer zweiten Ausführungsform.
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Gleiche oder gleichwirkende Elemente oder Baugruppen sind in den Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen.
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Für den Einsatz von selektiven Leitungsschutzschaltern in Energieverteilungsnetzen gibt es Anwendungsfälle zum Schalten und Trennen des N-Leiters. Dazu werden 1-polig schaltende selektive Leitungsschutzschalter mit einem Neutralleiter-Schaltgerät kombiniert. Das Neutralleiter-Schaltgerät ist dabei ein ungeschützter Pol ohne Auslöser, dessen Schaltwerk in besondere Weise mit einem geschützten Pol (oder 3 geschützten Polen) gekoppelt ist.
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Die 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerätes 9. Das Gerät hat ein Isolierstoffgehäuse 20. An einer Frontseite des Isolierstoffgehäuses 20 befindet sich ein Schaltgriff 21 zum manuellen Ein- und Ausschalten. An der in der Figur links gezeigten Schmalseite befinden sich zwei erste Anschlussklemmen 22, 22a. Beide sind elektrisch miteinander verbunden. Sie ermöglichen den Anschluss zweier Neutralleiter-Anschlussleiter. An der in der Figur rechts gezeigten Schmalseite befindet sich eine zweite Anschlussklemme 23 zum Anschluss ebenfalls eines Neutralleiter-Anschlussleiters.
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Zwischen den ersten und der zweiten Anschlussklemme 22, 22a, 23, ist ein durch das Gerät führender Hauptstrompfad 24 ausgebildet. In dem Hauptstrompfad befindet sich eine Hauptkontaktstelle 25, die so ausgebildet ist, dass der Hauptstrompfad 24 an der Hauptkontaktstelle 25 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Hauptstrompfad 24 beinhaltet nur die Hauptkontaktstelle 25 und einen dazu in Reihe geschalteten Magnetauslöser mit einer Schlagspule 26, nicht aber weitere Elemente wie beispielsweise einen thermischen Auslöser. Die Schlagspule 26 hat in an sich bekannter Weise einen Schlagstift, der in bekannter Weise im Fall eines hohen Kurzschlussstromes aus der Spule herausgetrieben wird und die Hauptkontaktstelle 25 aufschlägt. Der Schlagstift ist durch die strichlierte Linie mit Bezugsziffer 35 funktional dargestellt.
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In dem Gerät ist ein Nebenstrompfad 27 vorhanden, der einen Nebenstromwiderstand 28 zur Strombegrenzung und eine Nebenkontaktstelle 29 zum Unterbrechen auch des Nebenstrompfades beinhaltet.
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Ein Kurzschlussstrom teilt sich in der Zeit vor dem Ansprechen der Schlagspule und dem Aufschlagen der Hauptkontaktstelle auf in einen Teilstrom durch den Hauptstrompfad und einen Teilstrom durch den Nebenstrompfad. Dadurch fließt nicht der gesamte Kurzschlussstrom über die Hauptkontaktstelle, was die thermische Belastung der Hauptkontaktstelle mindert und beispielsweise einem Verschweißen der Kontakte an der Hauptkontaktstelle entgegenwirkt. Der Strom im Hauptstrompfad wird durch den ohmschen Widerstand der Schlagspule 26 begrenzt. Der Strom im Nebenstrompfad wird durch den Nebenstromwiderstand 28 begrenzt.
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Beim Aufschlagen der Hauptkontaktstelle im Kurzschlussfall entsteht ein Schaltlichtbogen. Um diesen schnell zu löschen, befindet sich in dem Gerät 9, der Hauptkontaktstelle zugeordnet, eine Lichtbogenlöscheinrichtung. Wie eine solche aufgebaut ist und funktioniert ist in der Schaltgerätetechnik im Grunde bekannt. Daher ist eine solche Lichtbogenlöscheinrichtung auch in den Figuren hier nicht dargestellt.
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Es ist weiter ein Schaltwerk 30 vorhanden. Das Schaltwerk 30 ist so ausgebildet, dass eine mechanische Kopplung mit dem Schaltgriff 21, der Haupt- und der Nebenkontaktstelle 25, 29 und einem an das Neutralleiter-Schaltgerät 9 angereihten Phasen-Schaltgerät 8 (siehe 2, 3, 4) ermöglicht ist. Die genannten mechanischen Kopplungen sind in den 1, 2 und 4 durch strichlierte Wirkverbindungslinien ohne Bezugszeichen schematisch dargestellt. Wege zu ihrer konkreten Realisierung sind dem Fachmann geläufig.
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Der Nebenstrompfad 27 verläuft parallel nur zu der Hauptkontaktstelle 25. Die Schlagspule 26 ist in Reihe zu der aus Nebenstrompfad 27 und Hauptkontaktstelle 25 gebildeten Parallelschaltung geschaltet. Dadurch kann der ohmsche Widerstand der Schlagspule den Kurzschlussstrom im Hauptstrompfad begrenzen, und der Nebenstromwiderstand kann den Strom im Nebenstrompfad begrenzen.
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In einer zweiten Ausführungsform, dargestellt in 4 in dem dort schematisch gezeigten Neutralleiter-Trenner 9, verläuft der Nebenstrompfad parallel zu der Hauptkontaktstelle, und die Reihenschaltung aus Magnetauslöser und Hauptkontaktstelle ist parallel zu dem Nebenstrompfad geschaltet. Damit fließt der Strom in dem Neutralleiter-Trenner nach dem Umleiten auf den Nebenstrompfad nicht mehr durch die Schlagspule des Magnetauslösers.
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Die mechanische Kopplung zwischen der Hauptkontaktstelle 25 und der Nebenkontaktstelle 29 ist so ausgebildet, dass ein Schließen der Nebenkontaktstelle 29 vor einem Schließen der Hauptkontaktstelle 25 und ein Öffnen der Nebenkontaktstelle 29 nach einem Öffnen der Hauptkontaktstelle 25 ermöglicht ist.
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Das Gehäuse kann in einer ersten Variante, die hier allerdings nicht dargestellt ist, eine Befestigungsseite mit einer Aussparung haben, die so gestaltet ist, dass ein Befestigen des Gehäuses auf einer Normprofiltragschiene ermöglicht ist.
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Hier in der 1 ist eine Variante dargestellt, bei der das Gehäuse 20 eine Befestigungsseite 31 hat, die so gestaltet ist, dass das Aufsetzen des Gehäuses 20 auf einer oder mehreren Sammelschienen, es ist exemplarisch eine Sammelschiene 32 dargestellt, ermöglicht ist. Das Neutralleiter-Schaltgerät 9 hat dazu eine elektrisch mit einer der Anschlussklemmen 23 verbundene Stromschiene 33, die im Inneren des Gerätes, nahe der Befestigungsseite 31, angeordnet ist. An der für die Befestigung an der Sammelschiene 32 vorgesehenen Stelle ragt eine an der Stromschiene 33 befestigte Klemmanordnung 34 an der Befestigungsseite 31 aus dem Gehäuse 20 heraus. Die Klemmanordnung 34 ist so gestaltet, dass ein mechanisches Halten an und ein elektrisches Verbinden der Stromschiene 33 und damit des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 mit der Sammelschiene 32 ermöglicht ist.
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Die 3 zeigt schematisch ein Niederspannungs-Stromversorgungsnetz 1, ein TT-Netz, mit drei Phasen L1, L2, L3 und einem Neutralleiter N. Von dem Netz 1 geht ein Abzweig ab zur Stromversorgung eines Gebäudes 2. In dem Gebäude 2 befindet sich direkt hinter dem Gebäudeanschlusspunkt 3 die Hauptverteilung mit einem Zählerschrank 4 und dem Elektrizitätszähler 54.
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In dem Zählerschrank 4 befindet sich, vor dem Zähler 54, eine erfindungsgemäße Anordnung 5, die drei zu einem Block zusammengesetzte, jeweils einpolig eine Phase schaltende Phasen-Schaltgeräte 6, 7, 8 und ein viertes, einpolig den Neutralleiter schaltendes Neutralleiter-Schaltgerät 9 umfasst. Bei den Phasen-Schaltgeräten 6, 7, 8 handelt es sich um selektive Leitungsschutzschalter. Bei dem Neutralleiter-Schaltgerät 9 handelt es sich um ein Gerät wie oben unter 1 bereits beschrieben, also um ein Gerät, das im Aufbau gestaltet ist wie ein selektiven Leitungsschutzschalter, jedoch ohne das Hauptthermobimetall und ohne das Nebenstrombimetall.
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Die Phasen-Schaltgeräte 6, 7, 8 und das Neutralleiter-Schaltgerät 9 sind schematisch funktional als rechteckförmiger Kasten mit dem Schaltsymbol eines Schalters dargestellt. Das Schaltwerk und der manuell betätigbare Schaltgriff sowie andere im Prinzip bekannte Einzelheiten eines solchen Gerätes sind hier aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung nicht in der Figur dargestellt.
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Mit anderen Worten, ein dreipoliger selektiver Leitungsschutzschalter mit einpoliger Abschaltung und Betätigung jedes einzelnen Pols 6, 7, 8 ist mit einem vierten Schalter 9, auch als vierter Pol 9 bezeichnet, verbunden, der den Schaltkontakt für den Neutralleiterpfad N enthält.
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Die Pole 6, 7, 8 und das Neutralleiter-Schaltgerät 9 sind zugangsseitig mit den Phasenleitungen L1, L2, L3 und dem Neutralleiter N verbunden. Abgangsseitig sind die Phasen L1, L2, L3 und der Neutralleiter N mit der Zugangsseite des Elektrizitätszählers 54 verbunden. Der durch die Phasen L1,L2, L3 fließende Strom wird im Zähler 54 erfasst. Der Neutralleiter N wird dem Zähler 54 über eine erste Neutralleiter-Anschlussleitung 55 zugeführt. Er ist zur Versorgung des Zählers erforderlich.
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Ausgangsseitig des Zählers 54 werden die Phasen L1, L2, L3 einer oder mehrerer Unterverteilungen 10 zugeführt, hier ist exemplarisch und schematisch eine Unterverteilung 10 dargestellt. Die Unterverteilungen 10 dienen zur Versorgung einzelner Stromkreise 11, 12, 13 in dem Gebäude. Der im TT-System vorgesehene PE-Leiter, das ist der an die elektrisch leitfähigen Gehäuse der Betriebsmittel in der Verbraucheranlage angeschlossene Schutzleiter, ist hier der Übersichtlichkeit der Darstellung wegen nicht dargestellt, es ist allerdings bekannt, dass in einem TT-System ein solcher als Einaderleitung von der Haupterdungsschiene des Gebäudes zum Stromkreisverteiler verlegt ist. Der Neutralleiter N ist mit einer zweiten Neutralleiter- Anschlussleitung 56 vom Ausgang des Neutralleiter-Trenners 9 unter Umgehung des Zählers 54 direkt mit dem N-Leiter in der Unterverteilung verbunden.
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Jeder der einzelnen Stromkreise ist einphasig mit Neutralleiter ausgeführt. Stromkreis 11 umfasst die Phase L3 als Hinleiter zum Verbraucher und den Neutralleiter N als Rückleiter, entsprechend der Stromkreis 12 die Phase L2 und N, und der Stromkreis 13 die Phase L1 und N. Die Phase jedes einzelnen Stromkreises 11, 12, 13 ist mit einem nicht selektiven Leitungsschutzschalter 14, 15, 16 gegen Überstrom und Kurzschluss abgesichert.
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Tritt in einem der einzelnen Stromkreise, beispielsweise dem Stromkreis 11, ein Kurzschlussstrom auf, so soll dieser von dem diesem Stromkreis zugeordneten Leitungsschutzschalter 14 rechtzeitig unterbrochen werden. Der der betreffenden Phase L3 in dem Zählerschrank 4 zugeordnete selektive Leitungsschutzschalter 8 unterbricht den Stromkreis 11 zunächst nicht. Der Kurzschlussstrom fließt durch den selektiven Leitungsschutzschalter 8 und den neutralleiter-Trenner 9. Erst, wenn innerhalb einer in dem selektiven Leitungsschutzschalter 8 eingestellten Verzögerungszeit der Kurzschluss immer noch anliegt, also nicht von dem nachgeordneten Leitungsschutzschalter 14 abgeschaltet werden konnte, unterbricht der selektive Leitungsschutzschalter 8 den Stromkreis.
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Das hat allerdings zur Folge, dass nicht nur der von dem Kurzschluss betroffene Stromkreis 11 abgeschaltet wird, sondern auch alle anderen Stromkreise, die dem selektiven Leitungsschutzschalter 8 ebenfalls nachgeordnet sind, und in denen kein Kurzschluss aufgetreten ist, exemplarisch ist ein solcher Stromkreis 11' dargestellt. Weiterhin bleiben die anderen selektiven Leitungsschutzschalter 6, 7 völlig unbeeinflusst und weiterhin geschlossen.
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Damit wird verständlich, dass eine starre Kopplung der drei selektiven Leitungsschutzschalter 6, 7, 8 nicht angezeigt ist, denn bei einer solchen starren Kopplung würden bei Ansprechen des selektiven Leitungsschutzschalters 8 auch die beiden anderen selektiven Leitungsschutzschalter 6 und 7 ansprechen und völlig unnötig intakte Stromkreise unterbrechen.
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Es ist nun zwischen den drei einpolig schaltenden selektiven Leitungsschutzschaltern 6, 7, 8 und dem Neutralleiter-Schaltgerät 9 eine Kopplungsvorrichtung, funktional schematisch und stilisiert angedeutet durch einen schraffierten Balken 17, vorhanden zum Koppeln des Schaltwerkes des Neutralleiter-Schalters 9 mit jedem der drei selektiven Leitungsschutzschalter 6, 7, 8, wobei die Kopplungsvorrichtung 17 ein manuelles Ein- oder Ausschalten des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 nur dann erlaubt, wenn alle drei selektiven Leitungsschutzschalter 6, 7, 8 ausgeschaltet sind. Die Kopplungsvorrichtung 17 erlaubt ein einpoliges Einschalten jedes der selektiven Leitungsschutzschalter 6, 7, 8, einzeln oder in Kombination, nur dann, wenn das Neutralleiterschaltgerät 9 eingeschaltet ist.
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Die 2 zeigt schematisch eine Anordnung mit einem Phasen-Schaltgerät 8, einem selektiven Leitungsschutzschalter, zur selektiven Absicherung einer Phasenleitung L1 und einem daran angereihten Neutralleiter-Schaltgerät 9 zum Unterbrechen des Neutralleiters N. Die Phasenleitung L1 ist beispielsweise über einen Schalter 53 an einen elektrischen Verbraucher 52 angeschlossen.
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Wie oben im Zusammenhang mit 3 besprochen, tritt der Phasenleiter L1, von einem Stromversorgungsnetz her kommend, an einer Eingangsklemme in das Phasenschaltgerät 8 ein. An einer Ausgangsklemme ist er zu einer Eingangsklemme eines Stromzählers 54 geführt. Vom Ausgang des Stromzählers 54 wird die Phase L1 zu einer Unterverteilung mit einem Leitungsschutzschalter 16 geführt. Ausgangsseitig des Leitungsschutzschalters 16 führt der nachgeordnete Stromkreis 13 die Phase L1 zu dem Verbraucher 52, der über den Schalter 53 ein- und ausgeschaltet werden kann. Die Rückleitung vom Verbraucher 52 erfolgt über den Neutralleiter N zu einer ersten Anschlussklemme 22a' des Neutralleiter-Schaltgerätes 9. Mit seiner zweiten Anschlussklemme 23' ist das Neutralleiter-Schaltgerät 9 mit dem Neutralleiter N des Stromversorgungsnetzes verbunden. Ebenfalls wie im Zusammenhang mit 3 erläutert, ist zur Versorgung des Elektrizitätszählers 54 von einer weiteren ersten Anschlussklemme 22' der Neutralleiter N auch zu dem Elektrizitätszähler 54 geführt.
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Das Neutralleiter-Schaltgerät 9 ist aufgebaut wie oben unter 1 gezeigt und beschrieben. Die innerhalb der das Gehäuse des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 repräsentierenden gestrichelten Umrandung dargestellten Baugruppen und Elemente entsprechen in ihrer Anordnung und Funktion derjenigen wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben. Ein Unterschied besteht lediglich darin, dass die zweite Anschlussklemme 23 in der Darstellung nach 1 direkt mit der Schlagspule 26 verbunden ist, und die beiden ersten Anschlussklemmen 22, 22a mit der Hauptkontaktstelle 25, während in der Darstellung nach 2 die zweite Anschlussklemme 23' mit der Hauptkontaktstelle 25 verbunden ist und die beiden ersten Anschlussklemmen 22', 22a' direkt mit der Schlagspule 26 verbunden sind. Beide Verschaltungsarten sind im Prinzip möglich.
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Das Phasen-Schaltgerät 8 ist ein selektiver Leitungsschutzschalter. Selektive Leitungsschutzschalter sind im Grunde bekannt. Das Phasen-Schaltgerät 8 hat ein Isolierstoffgehäuse 50. An einer Frontseite des Phasen-Schaltgerätes 8 befindet sich ein Schalthebel 51 zum manuellen Ein- bzw. Ausschalten des Phasen-Schaltgerätes 8.
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Im Inneren des Gehäuses 50 ist ein Hauptstrompfad 40 angeordnet. Der Hauptstrompfad 40 des Phasen-Schaltgerätes 8 beinhaltet ein Haupt-Thermobimetall 41, eine Hauptkontaktstelle 42, und einen Magnetauslöser mit einer Schlagspule 43. Die Schlagspule 43 hat einen Schlagstift, der im Kurzschlussstromfall durch das Magnetfeld der Schlagspule 43 angetrieben die Hauptkontaktstelle 42 aufschlägt. Der Schlagstift ist durch eine strichliiert gezeichnete Wirkverbindungslinie mit dem Bezugszeichen 49 funktional dargestellt.
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Beim Aufschlagen der Hauptkontaktstelle im Kurzschlussfall entsteht ein Schaltlichtbogen. Um diesen schnell zu löschen, befindet sich in dem Gerät 8, der Hauptkontaktstelle zugeordnet, eine Lichtbogenlöscheinrichtung. Wie eine solche aufgebaut ist und funktioniert ist in der Schaltgerätetechnik im Grunde bekannt. Daher ist eine solche Lichtbogenlöscheinrichtung auch in den Figuren hier nicht dargestellt.
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Weiter befindet sich in dem Gerät 8 ein Nebenstrompfad 44 mit einem Nebenstrom-Thermobimetall 45, einem Nebenstromwiderstand 46 und einer Nebenkontaktstelle 47. Das Phasen-Schaltgerät 8 hat auch ein Schaltwerk 48, das so ausgebildet ist, dass eine mechanische Kopplung mit der Haupt- und der Nebenkontaktstelle 25, 29 und dem Schaltwerk 30 des angereihten Neutralleiter-Schaltgerätes 9 ermöglicht ist. Die mechanische Kopplung ist schematisch dargestellt durch strichliiert eingezeichnete Wirkverbindungslinien, ohne Bezugszeichen.
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Die beiden Magnetauslöser des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 und des Phasen-Schaltgerätes 8 sind aufeinander abgestimmt. Der erste Magnetauslöser des Neutraleiter-Schaltgerätes 9 ist im Verhältnis zu dem zweiten Magnetauslöser des selektiven Leitungsschutzschalters 8 so dimensioniert ist, dass bei Fließen eines Kurzschlussstromes der zweite Magnetauslöser anspricht und die Hauptkontaktstelle 42 des selektiven Leitungsschutzschalters 8 öffnet, bevor der erste Magnetauslöser des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 anspricht und die Hauptkontaktstelle 25 des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 öffnet. Damit ist gewährleistet, dass der Hauptstrompfad 40 in dem selektiven Leitungsschutzschalter 8 bereits schon bei niedrigem Kurzschlussstrom durch den zweiten Magnetauslöser in dem selektiven Leitungsschutzschalter 8 sicher öffnet. Wenn nämlich zuerst der erste Magnetauslöser in dem Neutralleiter-Trenner 9 anspräche und damit zuerst in dem Neutralleiter-Trenner 9 der Kurzschlussstrom in den Nebenstrompfad 27 mit dem Strombegrenzungswiderstand 28 umgelenkt würde, so wäre der durch den Strombegrenzungswiderstand 28 in dem Neutralleiter-Trenner 9 begrenzte Kurzschlussstrom unter Umständen nicht mehr hoch genug, um den zweiten Magnetauslöser in dem selektiven Leitungsschutzschalter 8 sicher zur Auslösung zu bringen.
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Erreicht werden kann die erfindungsgemäße gegenseitige Abstimmung der beiden Magnetauslöser beispielsweise dadurch, dass die Schlagspule 26 des ersten Magnetauslösers in dem Neutralleiter-Trenner 9 reduziert, mit reduzierter Induktivität, gegenüber der Schlagspule 43 in dem zweiten Magnetauslöser des selektiven Leitungsschutzschalters 8 ausgeführt wird.
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Auch die Widerstandswerte der Nebenstromwiderstände 28 des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 und 46 des Phasenschaltgerätes 8 sind aufeinander abgestimmt. Der Widerstandswert des Nebenstromwiderstandes 28 des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 ist kleiner als der Widerstandswert des Nebenstromwiderstandes 46 des Phasenschaltgerätes 8.
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Es ist eine mechanische Koppelvorrichtung zur Kopplung des Schaltwerkes 48 des selektiven Leitungsschutzschalters 8 mit dem Schaltwerk 30 des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 vorhanden.
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Das Schaltwerk 30 des erfindungsgemäßen Neutralleiter-Schaltgerätes 9 dient unter anderem zum manuellen Ein- und Ausschalten des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 und zur mechanischen Kopplung mit dem Schaltwerk 48 des selektiven Leitungsschutzschalters 8.
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Diese Koppelvorrichtung zwischen dem Schaltwerk 48 des selektiven Leitungsschutzschalters 8 und dem Schaltwerk 30 des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 erlaubt ein Ein- oder Ausschalten des Neutralleiter-Schaltgerätes 9 erst nach dem Ausschalten des selektiven Leitungsschutzschalters 8, und ein Einschalten des selektiven Leitungsschutzschalters 8 nur bei eingeschaltetem Neutralleiter-Schaltgerät 9. Das ist vorteilhaft in Bezug auf eine sichere und vorschriftsmäßige Bedienung des erfindungsgemäßen Neutralleiter-Trenners 9. Aus Sicherheitsgründen soll der Neutralleiter immer der letzte Leiter sein, der abgeschaltet wird, nachdem alle Phasenleiter abgeschaltet sind, und er muss beim Einschalten der erste Leiter sein, der wieder zugeschaltet wird, bevor die erste Phasenleitung zugeschaltet wird In der Darstellung der 2 sieht man, dass ein erfindungsgemäßes Neutralleiter-Schaltgerät 9 in sehr einfacher Weise aus einem an sich bekannten selektiven Leitungsschutzschalter 8 abgeleitet werden kann. Dazu wird in dem selektiven Leitungsschutzschalter 8 das Hauptthermobimetall 41 und das Nebenstrom-Bimetall 45 entfernt. Die Lichtbogenlöschvorrichtung an der Hauptkontaktstelle bleibt. Ebenso das Schaltwerk. Es sind also keine neuen Komponenten oder Teile erforderlich, um ein erfindungsgemäßes Neutralleiter-Schaltgerät 9 herzustellen.
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Die 4 zeigt eine Anordnung, die weitgehend identisch ist zu der Anordnung nach 2. Der einzige Unterschied besteht darin, dass in dem Neutralleiter-Schaltgerät 9 nach 4 der Nebenstrompfad 27 parallel zu der Hauptkontaktstelle 25 verläuft und die Reihenschaltung aus Magnetauslöser 26 und Hauptkontaktstelle 25 parallel zu dem Nebenstrompfad 27 geschaltet ist. Die prinzipielle Funktionsweise ändert sich dadurch nicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Niederspannungsnetz
- 2
- Gebäude
- 3
- Gebäudeanschlusspunkt
- 4
- Zählerschrank
- 5
- Anordnung
- 6
- Phasen-Schaltgerät, selektiver Leitungsschutzschalter
- 7
- Phasen-Schaltgerät, selektiver Leitungsschutzschalter
- 8
- Phasen-Schaltgerät, selektiver Leitungsschutzschalter
- 9
- Neutralleiter-Schaltgerät
- 10
- Unterverteilung
- 11
- Einzelstromkreis
- 11'
- Einzelstromkreis
- 12
- Einzelstromkreis
- 13
- Einzelstromkreis
- 14
- Leitungsschutzschalter, nicht selektiv
- 14'
- Leitungsschutzschalter, nicht selektiv
- 15
- Leitungsschutzschalter, nicht selektiv
- 16
- Leitungsschutzschalter, nicht selektiv
- 17
- Kopplungsvorrichtung
- 20
- Isolierstoffgehäuse
- 21
- Schaltgriff
- 22
- erste Anschlussklemme
- 22a
- erste Anschlussklemme
- 22'
- erste Anschlussklemme
- 22a'
- erste Anschlussklemme
- 23
- zweite Anschlussklemme
- 23'
- zweite Anschlussklemme
- 24
- Hauptstrompfad
- 25
- Hauptkontaktstelle
- 26
- Schlagspule
- 27
- Nebenstrompfad
- 28
- Nebenstromwiderstand
- 29
- Nebenkontaktstelle
- 30
- Schaltwerk
- 31
- Befestigungsseite
- 32
- Sammelschiene
- 33
- Stromschiene
- 34
- Klemmanordnung
- 35
- Schlagstift
- 40
- Hauptstrompfad des SLS
- 41
- Hauptthermobimetall
- 42
- Hauptkontaktstelle des SLS
- 43
- Schlagspule
- 44
- Nebenstrompfad des SLS
- 45
- Nebenstrom-Thermobimetall
- 46
- Nebenstromwiderstand des SLS
- 47
- Nebenkontaktstelle des SLS
- 48
- Schaltwerk des SLS
- 49
- Schlagstift
- 50
- Gehäuse des SLS
- 51
- Schaltgriff des SLS
- 52
- Verbraucher
- 53
- Schalter
- 54
- Elektrizitätszähler
- 55
- erste Neutralleiter-Anschlussleitung
- 56
- zweite Neutralleiter-Anschlussleitung