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EP1618580A1 - Elektromechanisches schaltgerät - Google Patents

Elektromechanisches schaltgerät

Info

Publication number
EP1618580A1
EP1618580A1 EP04725356A EP04725356A EP1618580A1 EP 1618580 A1 EP1618580 A1 EP 1618580A1 EP 04725356 A EP04725356 A EP 04725356A EP 04725356 A EP04725356 A EP 04725356A EP 1618580 A1 EP1618580 A1 EP 1618580A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
switching device
area
areas
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04725356A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1618580B1 (de
Inventor
Gunther Eckert
Wolfgang Leitl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP04725356A priority Critical patent/EP1618580B1/de
Priority to SI200430145T priority patent/SI1618580T1/sl
Publication of EP1618580A1 publication Critical patent/EP1618580A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1618580B1 publication Critical patent/EP1618580B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/025—Constructional details of housings or casings not concerning the mounting or assembly of the different internal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/002—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00 with provision for switching the neutral conductor

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical switching device, in particular an electromagnetic switching device, with at least two movable contact elements, each interacting with a fixed contact, which are arranged in adjacent areas of a housing divided into several areas.
  • An electromagnetic switching device with a divided housing, in the partial areas of which a current path can be switched is known for example from DE 32 42 062 C2.
  • An electromagnetic release and a thermal release are arranged in the first part of the housing having a first contact point.
  • a second contact point and a further electromagnetic release are arranged in the second part of the housing.
  • the switching mechanisms in both parts of the housing are coupled.
  • a thermal, i.e. Delayed trigger in the second housing part is not provided.
  • the division plane between the two housing areas in the switching device known from DE 32 42 062 C2 runs parallel to a fastening side of the housing
  • such a division plane within a housing of a switching device can also run, for example, perpendicular to the fastening plane in other embodiments.
  • the installation conditions are narrow, which typically requires the use of special components which are relatively complex to manufacture and / or assemble, for example, coils with non-round cross sections.
  • the invention is based on the object of specifying an electromechanical, in particular electromagnetic, switching device with at least two moving contacts and with fixed contacts cooperating with it, which, with a rational construction, has a particularly compact housing divided into several areas.
  • an electromechanical switching device with the features of claim 1.
  • Two moving contacts and fixed contacts cooperating with them are each arranged in a housing which is essentially divided along an imaginary dividing surface which is perpendicular to a fastening side of the housing stands.
  • the dividing surface has a lateral offset within the housing, preferably approximately in the middle of the housing, so that each of the two parts of the housing has a wider area and an adjoining narrower area.
  • the narrow area of the first housing part is adjacent to the wide area of the second housing part and vice versa.
  • the installation position of the two circuit arrangements can be characterized by the direction of actuation of the respective moving contact in which it meets the assigned fixed contact or the fixed contacts during the switching process.
  • the directions of actuation of the moving contacts are preferably directed in opposite directions.
  • circuit arrangements can be arranged in the housing in a particularly space-saving manner which do not have a uniform width throughout, but are, for example, narrower in an area adjacent to the fixed contact than in an area adjacent to the moving contact.
  • Opposite directions of actuation of the moving contacts are not only understood to be cases in which the between the Actuating directions formed angle is exactly 180 °, but also cases in which the angle has any other value of more than 90 °.
  • embodiments can also be implemented in which the actuating directions of the moving contacts are at least approximately the same direction.
  • the construction of the housing is particularly suitable for a switching device which contains two instantaneously responding, in particular electromagnetic, triggers and two delayed, particularly thermal triggers.
  • a switching device which contains two instantaneously responding, in particular electromagnetic, triggers and two delayed, particularly thermal triggers.
  • Such a switching device is preferably used as a circuit breaker.
  • an electromechanical switching device with two triggers that respond instantaneously and two triggers that respond with a delay, with a housing with a fastening side and housing longitudinal sides and housing transverse sides arranged perpendicularly thereto, in a first housing region adjoining the first housing longitudinal side the first instantaneous response trigger faces the first housing transverse side and the first delay responsive trigger faces the second housing transverse side, and in a second housing region adjoining the second housing longitudinal side, the second instantaneous response trigger faces the first housing transverse side and the second instantaneous response trigger faces the second housing transverse side.
  • the minimum width of a line circuit breaker is typically determined by the dimensions of the electromagnetic release and, if appropriate, an arc quenching chamber.
  • coils with a cross-section deviating from the circular shape are sometimes used according to the prior art.
  • the production of such Coils, in particular with an elongated, almost rectangular cross section, are, however, relatively complex in comparison to the production of coils with a circular cross section.
  • coils with a circular cross-section are generally advantageous in terms of their energy efficiency.
  • the arrangement of the triggers in the switching device according to the invention enables the use of triggers produced with conventional round coils, each of which has a width of at least, preferably more than half, the total width of the housing. The same applies to the arc quenching chambers assigned to each contact point.
  • a particularly compact construction of the housing can advantageously be achieved in that the actuation directions of impact plungers guided in the coils of the triggers are directed in opposite directions.
  • the directions of actuation of the ram are preferably at least approximately identical to the directions of actuation of the associated moving contacts.
  • a coil of a release it is possible for a coil of a release to be adjacent to the plunger of the other release, which is very narrow in comparison, in the housing.
  • the delayed triggers which are preferably designed as bimetallic triggers, also have a relatively small width.
  • the viewing arrangement of the second instantaneous and second delayed trigger is rotated essentially 180 ° relative to the switching arrangement of the first instantaneous and first delayed trigger within the housing.
  • FIG. 1 a and b in symbolized sectional representations an electromechanical switching device with two movement contacts that can be actuated in opposite directions
  • FIGS. 2 a and b each show a schematic representation of the division of a switching device into a plurality of housing areas
  • FIG. 3a and b in a greatly simplified sectional representation a switching device with a longitudinally divided housing
  • FIGS. 4a and 4b shows a perspective view of part of the switching device according to FIGS. 4a and 4b
  • FIGS. ⁇ a and b each show a sectional view of the switching device according to FIGS. 4a and 4b.
  • FIGS. 4a to ⁇ b symbolically show in longitudinal or cross section an electromechanical switching device 1 as a built-in device, in which two current paths can be switched.
  • the switching device 1 has a housing 8, which is longitudinally divided into a first housing region 18 and a second housing region 19.
  • a movable contact element 33, 34 and a fixed contact 35, 36 cooperating with each of them for switching a current path.
  • the first moving contact 33 arranged in the first housing area 18 is in an actuation direction R1 in the direction of the associated first fixed Contact 35 movable, while the second moving contact 34 in the second housing area 19 in the opposite actuation direction R2 to close the corresponding current path to the second fixed contact 36 is movable.
  • the moving contacts 33, 34 can be actuated manually and or electromagnetically, for example.
  • FIGS. 2a and 2b show different variants of the cross-sectional design of a switching device 1.
  • the two housing areas 18, 19 are shaped identically, but are mirrored about a geometrical vertical axis A in the housing 8.
  • the width B of the housing 8 is 18 mm, also referred to as a division unit (TE).
  • the housing 8 according to FIG. 2b has a width B of two division units (TE).
  • the individual housing areas 18, 19 are each present twice in the housing 8.
  • the shape of a housing area 19 is generated in each case by rotating an adjacent housing area 18 by 180 °.
  • a line circuit breaker is symbolically represented as switching device 1.
  • An undelayed release 2, 3 and a delayed release 4, 5 are respectively arranged within the housing areas 18, 19.
  • a prechamber area 37 is indicated between these.
  • an arc quenching chamber 6, 7 is located in each housing area 18, 19.
  • the structure and the function of the mirror-symmetrically arranged switching arrangements, each with an undelayed trigger 2, 3 and a delayed trigger 4, 5 are identical.
  • the switching device 1 with this structure is also referred to as a 1 + 1 device.
  • the contact pairs, each with a moving contact 33, 34 and a fixed contact 35, 36 are not shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the switching arrangements in the housing areas 18, 19 are not necessarily identical. Is in one of the housing ranges 18,19, for example, only a pair of contacts, but neither a delayed or instantaneous trigger, nor an extinguishing system, the switching device is referred to as a 1 + N switch.
  • the components mentioned, namely an instantaneous release 2, 3, a delayed release 4, 5, an arc quenching chamber 6, 7, and a pair of contacts from a moving contact 33, 34 and a fixed contact 35, 36 in one of the housing areas 18, 19, and only a pair of contacts in the other housing area 18, 19 are also included, for example, in a so-called LS + HS switch, that is to say a combination of circuit breaker and auxiliary current switch.
  • EBS switch built-in switch
  • FIG. 3b the possibility of combining the components of a circuit breaker 1 within one of the housing areas 18, 19, as shown in FIG. 3b, with only one contact pair and a delayed release 4.5 in the second housing area 18, 19, i.e. no undelayed trigger and no extinguishing system should be provided in one of the housing areas 18, 19.
  • Other combinations within a switching device 1 can also be implemented depending on the specific requirements.
  • FIGS. 4a to 6b show in more detail an exemplary embodiment of a circuit breaker 1 as an electromechanical switching device, each with two electromagnetic triggers 2, 3, thermal triggers 4, 5 and arc quenching chambers 6, 7.
  • a switching mechanism interacting with the triggers 2, 3, 4, 5 is not shown for the sake of clarity.
  • a housing 8 of the switching device 1 is composed of two housing halves 9, 10 and has a width B.
  • the housing 8 has a recess 12 on a fastening side 11, to which it can be fastened in a manner known per se to a mounting rail also referred to as a top-hat rail.
  • the perpendicular to the mounting side 11 arranged housing sides are referred to as housing transverse sides 13, 14 and housing longitudinal sides 15, 16.
  • Two terminals 17 are accessible from the housing transverse sides 13, 14. Thus, there are two current paths each from a terminal 17 on the first housing transverse side 13 to a terminal 17 on the second housing transverse side 14. The current paths each lead through a housing region 18, 19 which borders on the first longitudinal housing side 15 and the second longitudinal housing side 16.
  • Each of the housing regions 18, 19 each has a wide housing part region 20, 21 and a narrow housing part region 22, 23, the wide housing part region 20 of the first housing region 18 adjoining the narrow housing region 23 of the second housing region 19 and the wide housing part region 21 of the second Housing area 19 borders on the narrow housing part area 22 of the first housing area 18.
  • a partition wall 24 can be seen between the housing areas 18, 19, which has an inclined area 25, which defines the transition from the wide housing part areas 20, 21 to the narrow housing part areas 22, 23.
  • An imaginary vertical axis A runs through the center of the inclined area 25 of the partition wall 24 and is arranged normal to the fastening side 11 and intersects an optionally present mounting rail approximately in the middle.
  • the electromagnetic triggers 2, 3 as well as the thermal or delayed triggers 4, 5 and the arc quenching chambers 6, 7 are each arranged at least approximately symmetrically to the vertical axis A. The same applies to contact pieces (not shown), in particular moving contacts, arranged between an electromagnetic release 2, 3 and an associated thermal release 4, 5.
  • the electromagnetic triggers 2, 3 each have a coil 29, 30 within which an impact Ram 31,32 is guided, the direction of actuation is indicated with Rl or R2.
  • Each plunger 31, 32 is partially adjacent to the coil 30, 29 of the respective other electromagnetic release 3.2, and is provided for actuating a latching mechanism (not shown) with which the thermal releases 4.5 interact.
  • Each of the coils 29, 30 has a width b, which also corresponds to the width of the respective electromagnetic release 2, 3 overall and, as can be seen in particular from FIGS. 3a and 3b, is greater than half the width B of the housing 8.
  • the width B is preferably 18 mm, also referred to as a dividing unit in the case of standardized modular devices. Within this division unit, for example, a phase conductor and a neutral conductor or two phase conductors can be switched in the switching device 1. Due to the almost uniform distribution of heat-generating components, in particular the trigger 2, 3, 4, 5 within the housing 8, a high switching capacity is guaranteed despite its compact design. Likewise, the space for the arc quenching chamber 6,7 is used very well. Furthermore, there is no mutual magnetic influence on the coils 29, 30, which are relatively far apart from one another in comparison to coils arranged next to one another. The coils 29, 30 are rationally made with round wire.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

Ein elektromechanisches Schaltgerät mit zwei beweglichen Kon-taktelementen (33,34), welche mit jeweils einem Festkontakt (35,36) zusammenwirken, weist ein Gehäuse (8) auf, welches in Draufsicht auf eine Befestigungsseite (11) in zwei jeweils an eine Gehäuselängsseite (15,16) grenzende Gehäusebereiche (18,19) aufgeteilt ist, in welchen sich jeweils eines der beweglichen Kontaktelemente (33,34) sowie der zugehörige Festkontakt (35,36) befinden, wobei jeder Gehäusebereich (18,19) einen schmalen Gehäuseteilbereich (22,23) und einen an diesen angrenzenden breiten Gehäuseteilbereich (20,21) aufweist, der breite Gehäuseteilbereich (20) des ersten Gehäusebereiches (18) dem schmalen Gehäuseteilbereich (23) des zweiten Gehäusebereichs (19) und der schmale Gehäuseteilbereich (22) des ersten Gehäusebereiches (18) dem breiten Gehäuseteilbereich (21) des zweiten Gehäusebereichs (19) benachbart ist, und die Betätigungsrichtungen (R1,R2) der beweglichen Kontaktelemente (33,34) einander entgegen-gerichtet sind.

Description

Beschreibung
Elektromechanisch.es Schaltgerät
Die Erfindung betrifft ein elektromechanisches Schaltgerät, insbesondere ein elektromagnetisches Schaltgerät, mit mindestens zwei jeweils mit einem Festkontakt zusammenwirkenden beweglichen Kontaktelementen, welche in benachbarten Bereichen eines in mehrere Bereiche unterteilten Gehäuses angeord- net sind.
Ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem geteilten Gehäuse, in dessen Teilbereichen jeweils eine Strombahn schaltbar ist, ist beispielsweise aus der DE 32 42 062 C2 bekannt. In dem eine erste Kontaktstelle aufweisenden ersten Teil des Gehäuses sind ein elektromagnetischer Auslöser sowie ein thermischer Auslöser angeordnet. Im zweiten Teil des Gehäuses sind eine zweite Kontaktstelle und ein weiterer elektromagnetischer Auslöser angeordnet. Zusätzlich befindet sich in je- dem Teil des Gehäuses eine Lichtbogenlöschkammer. Die Schaltmechanismen in beiden Teilen des Gehäuses sind gekoppelt. Ein thermischer, d.h. verzögert ansprechender Auslöser im zweiten Gehäuseteil ist nicht vorgesehen.
Während die Teilungsebene zwischen den beiden .Gehäusebereichen bei dem aus der DE 32 42 062 C2 bekannten Schaltgerät parallel zu einer Befestigungsseite des Gehäuses verläuft, kann eine solche Teilungsebene innerhalb eines Gehäuses eines Schaltgerätes in anderen Ausführungsformen beispielsweise auch senkrecht zur Befestigungsebene verlaufen. In jedem Fall ergeben sich im Gehäuse, sofern der Einbau einer größeren Anzahl einzelner Komponenten im Vergleich zu einem Schaltgerät mit einem ungeteilten Gehäuse entsprechender Größe vorgesehen ist, beengte Einbauverhältnisse, die typischerweise die Ver- wendung relativ aufwändig zu fertigender und/oder zu montierender Spezialkomponenten, beispielsweise Spulen mit nicht runden Querschnitten, bedingen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromechani- sches, insbesondere elektromagnetisches Schaltgerät mit mindestens zwei Bewegkontakten sowie mit diesen zusammenwirken- den Festkontakten anzugeben, welches bei rationeller Bauweise ein besonders kompaktes, in mehrere Bereiche unterteiltes Gehäuse aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektro- mechanisches Schaltgerät mit den Merkmalen des Anspruches 1. Dabei sind jeweils zwei Bewegkontakte sowie mit diesen zusammenwirkende Festkontakte in einem Gehäuse angeordnet, das im Wesentlichen längs einer gedachten Teilungsfläche geteilt ist, die senkrecht auf einer Befestigungsseite des Gehäuses steht. Im Gegensatz zu herkömmlichen mehrteiligen Gehäusen weist die Teilungsfläche jedoch innerhalb des Gehäuses, vorzugsweise etwa mittig im Gehäuse, einen seitlichen Versatz auf, so dass jeder der beiden Teile des Gehäuses einen breiteren und einen daran anschließenden schmaleren Bereich auf- weist. Dem schmalen Bereich des ersten Gehäuseteils ist dabei der breite Bereich des zweiten Gehäuseteils benachbart und umgekehrt .
Die Einbaulage der beiden Schaltungsanordnungen aus jeweils einem Bewegkontakt und einem Festkontakt im Gehäuse ist durch die Betätigungsrichtung des jeweiligen Bewegkontaktes, in welcher dieser während des Schaltvorgangs auf den zugeordneten Festkontakt beziehungsweise die Festkontakte trifft, charakterisierbar. Vorzugsweise sind die Betätigungsrichtungen der Bewegkontakte einander entgegengerichtet. Hierdurch sind im Gehäuse in besonders raumsparender Weise Schaltungsanordnungen anordenbar, welche in sich keine durchgängig einheitliche Breite aufweisen, sondern beispielsweise in einem an den Festkontakt angrenzenden Bereich schmaler als in einem an den Bewegkontakt angrenzenden Bereich sind. Unter entgegengesetzten Betätigungsrichtungen der Bewegkontakte werden nicht ausschließlich Fälle verstanden, in denen der zwischen den Betätigungsrichtungen gebildete Winkel exakt 180° beträgt, sondern ebenso Fälle in denen der Winkel einen beliebigen anderen Wert von mehr als 90° hat. Alternativ sind jedoch auch Ausführungsformen realisierbar, in denen die Betätigungsrich- tungen der Bewegkontakte zumindest annähernd gleichgerichtet sind.
Besonders geeignet ist der Aufbau des Gehäuses für ein Schaltgerät, welches zwei unverzögert ansprechende, insbe- sondere elektromagnetische Auslöser, sowie zwei verzögert ansprechende, insbesondere thermische Auslöser beinhaltet. Bevorzugt wird ein solche Schaltgerät als Leitungsschutzschalter eingesetzt.
Damit ist in dieser bevorzugten Ausführungsform ein elektro- mechanisches Schaltgerät mit zwei unverzögert ansprechenden Auslösern und zwei verzögert ansprechenden Auslöser, mit einem Gehäuse mit einer Befestigungsseite und senkrecht zu dieser angeordneten Gehäuselängsseiten und Gehäusequerseiten ge- geben, wobei in einem an die erste Gehäuselängsseite grenzenden ersten Gehäusebereich der erste unverzögert ansprechende Auslöser der ersten Gehäusequerseite und der erste verzögert ansprechende Auslöser der zweiten Gehäusequerseite zugewandt ist, und in einem an die zweite Gehäuselängsseite grenzenden zweiten Gehäusebereich der zweite verzögert ansprechende Auslöser der ersten Gehäusequerseite und der zweite unverzögert ansprechende Auslöser der zweiten Gehäusequerseite zugewandt ist.
Typischerweise ist die minimale Breite eines Leitungsschutzschalters bestimmt durch die Abmessungen des elektromagnetischen Auslösers sowie gegebenenfalls einer Lichtbogenlöschkammer. Um mehrere elektromagnetische Auslöser innerhalb eines genormten Gehäuses eines Reiheneinbaugerätes, insbeson- dere mit einer Breite von 18 mm, unterzubringen, werden nach dem Stand der Technik teilweise Spulen mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt verwendet. Die Herstellung solcher Spulen, insbesondere mit langgestrecktem, nahezu rechteckigem Querschnitt, ist jedoch im Vergleich zur Herstellung von Spulen mit kreisrundem Querschnitt relativ aufwändig. Zudem sind Spulen mit kreisrundem Querschnitt hinsichtlich ihrer Ener- gieeffizienz in der Regel von Vorteil. Die erfindungsgemäße Anordnung der Auslöser im Schaltgerät ermöglicht auf einfache Weise die Verwendung von mit herkömmlichen runden Spulen hergestellten Auslösern, welche jeweils eine Breite von mindestens, bevorzugt mehr als der Hälfte der Gesamtbreite des Ge- häuses haben. Entsprechendes gilt auch für die jeder Kontaktstelle zugeordneten Lichtbogenlöschkammern.
Ein besonders kompakter Aufbau des Gehäuses ist vorteilhafterweise dadurch erreichbar, dass die Betätigungsrichtungen von in den Spulen der Auslöser geführten Schlagstößeln einander entgegengerichtet sind. Die Betätigungsrichtungen der Schlagstößel sind hierbei mit den Betätigungsrichtungen der zugeordneten Bewegkontakte bevorzugt zumindest annähernd i- dentisch. Auf diese Weise ist es möglich, dass im Gehäuse je- weils einer Spule eines Auslösers der im Vergleich hierzu sehr schmale Stößel des jeweils anderen Auslösers benachbart ist. Im Vergleich zu den elektromagnetischen Auslösern weisen auch die bevorzugt als Bimetallauslöser ausgebildeten verzögerten Auslöser eine relativ geringe Breite auf.
Relativ zu einer normal zur Gehäusebefestigungsseite angeordneten Achse ist die Sehaltanordnung aus zweitem unverzögert und zweitem verzögert ansprechenden Auslöser relativ zur Schaltanordnung aus erstem unverzögert und erstem verzögert ansprechenden Auslöser innerhalb des Gehäuses im Wesentlichen um 180° verdreht. Der Vorteil dieser verschränkten oder gegengleichen Anordnung der einzelnen Auslöser im Gehäuse liegt insbesondere darin, auch wenn nicht jede der beiden Schaltanordnungen sowohl einen unverzögert als auch einen verzögert ansprechenden Auslöser umfasst, dass die einzelnen Wärme erzeugenden Bauteile, insbesondere Spulen und Bimetallelemente, gleichmäßig über das insgesamt kompakte Gehäuse verteilt sind. Des Weiteren tritt durch die kurzen Strompfade im Schaltgerät nur eine geringe Erwärmung auf.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
FIG la und b in symbolisierten Schnittdarstellungen ein e- lektromechanisches Schaltgerät mit zwei entgegengesetzt betätigbaren Bewegkontakten, FIG 2a und b in schematischer Darstellung jeweils die Aufteilung eines Schaltgerätes in mehrere Gehäusebereiche,
FIG 3a und b in stark vereinfachten Schnittdarstellungen ein Schaltgerät mit längsgeteiltem Gehäuse, FIG 4a und b in perspektivischer unvollständiger Darstellung einen Leitungsschutzschalter als elektro- mechanisches Schaltgerät mit einer Gehäuseschale bzw. einem angedeuteten Gehäuse,
FIG 5 in einer perspektivischen Darstellung einen Teil des Schaltgerätes nach FIG 4a und 4b,
FIG βa und b jeweils eine Schnittdarstellung des Schaltgerätes nach den FIG 4a und 4b.
Einander entsprechende oder gleich wirkende Teile sind in al- len Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die FIG la und lb zeigen symbolisch im Längs- bzw. Querschnitt ein elektromechanisches Schaltgerät 1 als Reiheneinbaugerät, in welchem zwei Strompfade schaltbar sind. Das Schaltgerät 1 weist hierzu ein Gehäuse 8 auf, welches in einen ersten Gehäusebereich 18 und einen zweiten Gehäusebereich 19 längsgeteilt ist. In jedem der Gehäusebereiche 18,19 befindet sich zur Schaltung jeweils eines Strompfades jeweils ein bewegliches Kontaktelement 33,34 und ein mit diesem zu- sammenwirkender Festkontakt 35,36. Der in dem ersten Gehäusebereich 18 angeordnete erste Bewegkontakt 33 ist einer Betätigungsrichtung Rl in Richtung des zugeordneten ersten Fest- kontaktes 35 bewegbar, während der zweite Bewegkontakt 34 im zweiten Gehäusebereich 19 in entgegengesetzter Betätigungsrichtung R2 zum Schließen des entsprechenden Strompfades auf den zweiten Festkontakt 36 zu bewegbar ist. Die Bewegkontakte 33,34 sind beispielsweise manuell und oder elektromagnetisch betätigbar. Hinsichtlich weiterer möglicher Details des Schaltgerätes 1 wird auf die Beschreibung zu den FIG 4a bis βb verwiesen.
Die FIG 2a und 2b zeigen verschiedene Varianten der Querschnittsgestaltung eines Schaltgerätes 1. Im Ausführungsbei- spiel nach FIG 2a sind die beiden Gehäusebereiche 18,19 identisch geformt, jedoch um eine geometrische Hochachse A im Gehäuse 8 gespiegelt. Die Breite B des Gehäuses 8 beträgt 18 mm, auch als eine Teilungseinheit (TE) bezeichnet. Das Gehäuse 8 nach FIG 2b weist dagegen eine Breite B von zwei Teilungseinheiten (TE) auf. In diesem Fall sind die einzelnen Gehäusebereiche 18,19 jeweils zweifach im Gehäuse 8 vorhanden. Die Form eines Gehäusebereichs 19 ist jeweils durch Dre- hung eines benachbarten Gehäusebereichs 18 um 180° erzeugt.
In den FIG 3a und 3b ist symbolisch ein Leitungsschutzschalter als Schaltgerät 1 dargestellt. Innerhalb der Gehäusebereiche 18,19 ist jeweils ein unverzögerter Auslöser 2,3 und ein verzögerter Auslöser 4,5 angeordnet. Zwischen diesen ist ein Vorkammerbereich 37 angedeutet. Des Weiteren befindet sich in jedem Gehäusebereich 18,19 eine Lichtbogenlöschkammer 6,7. Der Aufbau und die Funktion der spiegelsymmetrisch angeordneten Schaltanordnungen mit jeweils einem unverzöger- ten Auslöser 2,3 und einem verzögerten Auslöser 4,5 sind i- dentisch. Das Schaltgerät 1 mit diesem Aufbau wird auch als 1+1-Gerät bezeichnet. Die Kontaktpaare mit jeweils einem Bewegkontakt 33,34 und einem Festkontakt 35,36 sind in FIG 3a und 3b nicht dargestellt.
Die Schaltanordnungen in den Gehäusebereichen 18,19 sind nicht notwendigerweise identisch. Ist in einem der Gehäuse- bereiche 18,19 beispielsweise lediglich ein Kontaktpaar, jedoch weder ein verzögerter oder unverzögerter Auslöser, noch ein Löschsystem vorhanden, so wird das Schaltgerät als 1+N- Schalter bezeichnet. Die genannten Komponenten, nämlich ein unverzögerter Auslöser 2,3, ein verzögerter Auslöser 4,5, eine Lichtbogenlöschkammer 6,7, sowie ein Kontaktpaar aus einem Bewegkontakt 33,34 und einem Festkontakt 35,36 in einem der Gehäusebereiche 18,19, und lediglich ein Kontaktpaar im anderen Gehäusebereich 18,19, sind beispielsweise auch in einem sogenannten LS+HS-Schalter, das heißt einer Kombination aus Leitungsschutzschalter und Hilfsstromschalter, beinhaltet.
Ist in beiden Gehäusebereichen 18,19 ausschließlich jeweils ein Kontaktpaar, jedoch keine der vorgenannten weiteren Kom- ponenten vorhanden, so handelt es sich um einen sogenannten EBS-Schalter (Einbauschalter) . Des Weiteren besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Komponenten eines Leitungsschutzschalters 1 innerhalb eines der Gehäusebereiche 18,19, wie in FIG 3b dargestellt, mit lediglich einem Kontaktpaar und einem verzögerten Auslöser 4,5 im zweiten Gehäusebereich 18,19 zu kombinieren, d.h. in einem der Gehäusebereiche 18,19 keinen unverzögerten Auslöser und kein Löschsystem vorzusehen. Weitere Kombinationen innerhalb eines Schaltgerätes 1 sind je nach spezifischen Anforderungen ebenso realisierbar.
Die Figuren 4a bis 6b zeigen in detaillierterer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Leitungsschutzschalters 1 als elektromechanisches Schaltgerät mit jeweils zwei elektromagnetischen Auslösern 2,3, thermischen Auslösern 4,5 und Licht- bogenlöschkammern 6,7. Ein mit den Auslösern 2,3,4,5 zusammenwirkender Schaltmechanismus ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Ein Gehäuse 8 des Schaltgerätes 1 ist zusammengesetzt aus zwei Gehäusehälften 9,10 und weist eine Breite B auf. Das Gehäuse 8 weist an einer Befestigungsseite 11 eine Aussparung 12 auf, an der es in an sich bekannter Weise an einer auch als Hutschiene bezeichneten Tragschiene befestigbar ist. Die senkrecht zur Befestigungsseite 11 ange- ordneten Gehäuseseiten werden bezeichnet als Gehäusequerseiten 13,14 und Gehäuselängsseiten 15,16. Von den Gehäusequerseiten 13,14 aus sind jeweils zwei Klemmen 17 zugänglich. Somit existieren zwei Strombahnen jeweils von einer Klemme 17 der ersten Gehäusequerseite 13 zu einer Klemme 17 der zweiten Gehäusequerseite 14. Die Strombahnen führen durch jeweils einen Gehäusebereich 18,19, welcher an die erste Gehäuselängsseite 15 bzw. die zweite Gehäuselängsseite 16 grenzt. Jeder der Gehäusebereiche 18,19 weist jeweils einen breiten Gehäu- seteilbereich 20,21 und einen schmalen Gehäuseteilbereich 22, 23 auf, wobei der breite Gehäuseteilbereich 20 des ersten Gehäusebereiches 18 an den schmalen Gehäusebereich 23 des zweiten Gehäusebereichs 19 und der breite Gehäuseteilbereich 21 des zweiten Gehäusebereichs 19 an den schmalen Gehäuseteilbe- reich 22 des ersten Gehäusebereiches 18 grenzt. Zwischen den Gehäusebereichen 18,19 ist eine Trennwand 24 erkennbar, welche einen Schrägbereich 25 aufweist, der den Übergang von den breiten Gehäuseteilbereichen 20,21 zu den schmalen Gehäuseteilbereichen 22,23 festlegt.
In den breiten Gehäuseteilbereichen 20,21 befinden sich jeweils zwischen dem elektromagnetischen oder unverzögerten Auslöser 2,3 und der Befestigungsseite 11 eine Anzahl Deion- bleche 26 jeweils einer Lichtbogenlöschkammer 6,7.
Mittig durch den Schrägbereich 25 der Trennwand 24 verläuft eine gedachte Hochachse A, welche normal zur Befestigungsseite 11 angeordnet ist und eine gegebenenfalls vorhandene Tragschiene etwa mittig schneidet. Die elektromagnetischen Auslöser 2,3 sowie die thermischen oder verzögerten Auslöser 4,5 und die Lichtbogenlöschkammern 6,7 sind jeweils zumindest annähernd symmetrisch zur Hochachse A angeordnet. Gleiches gilt für jeweils zwischen einem elektromagnetischen Auslöser 2,3 und einem zugehörigen thermischen Auslösers 4,5 an- geordnete, nicht dargestellte Kontaktstücke, insbesondere Bewegkontakte. Die elektromagnetischen Auslöser 2,3 weisen jeweils eine Spule 29,30 auf, innerhalb derer ein Schlag- Stößel 31,32 geführt ist, dessen Betätigungsrichtung mit Rl bzw. R2 angegeben ist. Jeder Stößel 31,32 ist teilweise der Spule 30,29 des jeweils anderen elektromagnetischen Auslösers 3,2 benachbart und zur Betätigung eines nicht darge- stellten Verklinkungsmechanismus vorgesehen, mit welchem auch die thermischen Auslöser 4,5 zusammenwirken.
Jede der Spulen 29,30 weist eine Breite b auf, welche auch der Breite des jeweiligen elektromagnetischen Auslösers 2,3 insgesamt entspricht und, wie insbesondere aus den FIG 3a und 3b ersichtlich ist, größer ist als die Hälfte der Breite B des Gehäuses 8. Die Breite B beträgt vorzugsweise 18 mm, bei genormten Reiheneinbaugeräten auch als Teilungseinheit bezeichnet. Innerhalb dieser Teilungseinheit können im Schaltgerät 1 beispielsweise ein Phasenleiter und ein Neutralleiter oder zwei Phasenleiter geschaltet werden. Durch die annähernd gleichmäßige Verteilung Wärme entwickelnder Bauteile, insbesondere der Auslöser 2,3,4,5 innerhalb des Gehäuses 8 ist trotz dessen kompakten Aufbaus ein hohes Schalt- vermögen gewährleistet. Ebenso ist der Raum für die Lichtbogenlöschkammer 6,7 sehr gut ausgenützt. Des Weiteren findet keine gegenseitige magnetische Beeinflussung der Spulen 29, 30 statt, welche im Vergleich zu nebeneinander angeordneten Spulen relativ weit voneinander beabstandet sind. Die Spulen 29,30 sind rationell mit Runddraht gefertigt.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromechanisches Schaltgerät mit zwei beweglichen Kontaktelementen (33,34), welche mit jeweils einem Festkontakt (35,36) zusammenwirken, mit einem eine Befestigungsseite (11) aufweisenden Gehäuse (8) einer Breite (B) , welches in Draufsicht auf die Befestigungsseite (11) in zwei jeweils an eine Gehäuselängsseite (15,16) grenzende Gehäusebereiche (18,19) aufgeteilt ist, in welchen sich jeweils eines der beweglichen Kontaktelemente (33,34) sowie der zugehörige Festkontakt (35,36) befinden, dadurch ge kenn z e i chn e t , dass jeder Gehäusebereich (18,19) einen schmalen Gehäuseteilbereich (22, 23) und einen an diesen angrenzenden breiten Gehäuseteilbe- reich (20,21) aufweist, wobei der breite Gehäuseteilbereich (20) des ersten Gehäusebereiches (18) dem schmalen Gehäuseteilbereich (23) des zweiten Gehäusebereichs (19) und der schmale Gehäuseteilbereich (22) des ersten Gehäusebereiches (18) dem breiten Gehäuseteilbereich (21) des zweiten Gehäuse- bereichs (19) benachbart ist.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennz e i chne t , dass die Betätigungsrichtungen (R1,R2) der beweglichen Kontaktelemente (33, 34) einander entgegengerichtet sind.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennz e i chne t , dass zumindest ein Gehäusebereich (18,19) einen unverzögert ansprechenden Auslöser (2,3) beinhaltet.
4. Schaltgerät nach Anspruch 3, dadurch ge kenn z e i chne t , dass die Breite (b) des unverzögert ansprechenden Auslösers (2,3) mindestens so groß ist wie die Hälfte der Breite (B) des Gehäuses.
5. Schaltgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadur ch g e kenn z e i chne t , dass der unverzögert ansprechende Auslöser (2,3) eine Spule (29,30) mit rundem Querschnitt aufweist.
6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadur ch ge k enn z e i chne t , dass zumindest ein Gehäusebereich (18,19) einen verzögert ansprechenden Auslöser (4,5) beinhaltet.
7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadur ch g e k enn z e i chne t , dass dieses mehr als zwei Gehäusebereiche (18,19) aufweist.
8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadur ch ge k enn z e i chne t , dass die Gehäusebereiche (18,19) unterschiedliche Schaltanordnungen beinhalten.
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