EP0352680A2 - Fehlerstromschutzschalter - Google Patents

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EP0352680A2
EP0352680A2 EP89113536A EP89113536A EP0352680A2 EP 0352680 A2 EP0352680 A2 EP 0352680A2 EP 89113536 A EP89113536 A EP 89113536A EP 89113536 A EP89113536 A EP 89113536A EP 0352680 A2 EP0352680 A2 EP 0352680A2
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EP
European Patent Office
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circuit breaker
test
residual current
current circuit
conductor
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EP0352680A3 (de
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Rolf Goehle
Volker Schmitt
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ABB AG Germany
ABB AB
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Asea Brown Boveri AG Germany
Asea Brown Boveri AB
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/02—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by earth fault currents
    • H01H83/04—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by earth fault currents with testing means for indicating the ability of the switch or relay to function properly
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H83/04—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by earth fault currents with testing means for indicating the ability of the switch or relay to function properly
    • H01H2083/045—Auxiliary switch opening testing circuit in synchronism with the main circuit

Definitions

  • the invention relates to a residual current circuit breaker in an insulating housing made of flat half-shells in a narrow construction with a switching mechanism, with connecting terminals for the entry and exit of at least one phase and a neutral conductor with a test device formed from a test circuit and a test button arranged on the front narrow side of the housing.
  • the test circuit is led from the phase-side connection terminal via a contact point actuated by the switching mechanism to the connection terminal for the neutral conductor and has a further interruption point which can be closed by pressing the test button.
  • Residual current circuit breakers are used for the detection of residual currents, which are improperly used against electrical potential in electrical supply networks due to lack of insulation or other faults, e.g. B. earth, drain. This results in dangers for the operator of the electrical system that must be prevented.
  • test circuit is arranged in a recess formed in the flat side of a half-shell of the housing and that the test button provided for actuating the test circuit is guided in a guide formed on the half-shell of the housing.
  • the test circuit is formed by a first resilient electrical conductor which is clamped at two deflection points provided in the recess in the half-shell of the housing. It is designed in such a way that it resiliently rests at one end on a pin formed on the contact arrangement for interrupting the phase conductor for the purpose of an electrically conductive connection.
  • This contact point is actuated by the switch mechanism and opened when triggered by the residual current release, so that the subsequent test circuit is de-energized.
  • the other end of the first electrical conductor works together with the test button in such a way that, when actuated, it establishes the connection of the first electrical conductor with a second electrical conductor, so as to close the interruption point existing between the two conductors.
  • the second electrical conductor is connected to a terminal of the neutral conductor.
  • the second electrical conductor can have an electrical resistance, preferably a commercially available resistance, for. B. carbon layer or wire resistance is provided, the. Connection ends are shaped so that they follow the cable routing in the half-shell of the housing. In this way, time-consuming and material-intensive connections, e.g. B by means of soldering, unnecessary, since due to the elasticity of the electrical conductors, non-positive contacting ensures adequate functional reliability.
  • a residual current circuit breaker of the type mentioned is combined with a circuit breaker, the switch pole of which is connected in series with the phase conductor of the residual current circuit breaker and both switching devices are arranged in separate, side-by-side, narrow-shell housings in a narrow construction are accommodated.
  • the recess for receiving the parts belonging to the test circuit on the outside of the half-shell of the housing is molded into this and is covered by the housing of the circuit breaker adjoining it.
  • the contact point that connects the test circuit with the phase conductor is opened when the switching mechanism is triggered, so that the test circuit is de-energized. As a result, the destruction of the resistor arranged in the test circuit can be avoided.
  • the side view of an opened residual current circuit breaker 10 is shown, the housing 12 of which is provided on its flat side 14 with an indentation 16 which serves to receive parts of a switching path 20 to be inserted therein. Further details of the residual current circuit breaker 10, which have nothing to do with the invention, have been omitted from this illustration.
  • a test button 18 on the operating side of the residual current circuit breaker 10, which can be lowered into the housing 12 when pressed in the direction of the arrow F. For this purpose, it is guided in a guide 27 formed on the housing 12.
  • the switching path 20 consists of a spring-elastic first conductor 22 which can be connected to a second electrical conductor 24 by actuating the test button 18.
  • One end of the electrical conductor 22 connects to a conductor 30 which at the same time serves as a fixed contact for a contact point (not shown here) and thus connects the switching path 20 to a phase conductor.
  • the other end of the first electrical conductor 22 rests on the inward end of the test button 18 and resiliently loads it outwards. A stop formed on the test button, not shown here, prevents the test button 18 from sliding out of the housing 12.
  • the second electrical conductor 24, which forms an interruption point 26 together with the first electrical conductor 22, is connected to a connection terminal 28 of the neutral conductor.
  • the conductor end of the second electrical conductor 24 is angled and resiliently rests on the connecting terminal 28 or on a conductor 29 rigidly connected to it.
  • the second electrical conductor 24 can preferably have an electrical resistance 25, the conductor ends of which, in a commercially available embodiment, are cut to length and shaped accordingly following the contour of the indentation 16.
  • pins 17 are arranged on the flat side 14 of the housing 12 within the indentation 16, around which the first electrical conductor 22 is guided. By appropriate dimensioning of the bending radii it is achieved that the first electrical conductor 22 lies closely against the pin 17 and thus ensures the immovability of its position.
  • the switching path 20 according to the invention is held exclusively on the housing 12 on the basis of non-positive fixing, the resilient flexibility of the electrical conductors 22, 24 being utilized, conventional connection methods, e.g. B. for soldering or welding, since the frictional contact with the connecting conductors 28, 29, 30 offers sufficient contact.
  • a further advantage which is associated with the configuration of the switching path 20 according to the invention, is that no separate spring is required to reset the test button 18, but the reset is sufficient due to the elasticity of the first electrical conductor 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter, der in einem aus flachen Halbschalen gebildeten Isoliergehäuse in Schmalbauweise untergebracht ist und Anschlußklemmen für den Zugang und den Abgang wenigstens einer Phase un eines Neutralleiters aufweist. Ferner besitzt der Fehlerstromschutzschalter eine aus einem Prüfstromkreis und einer an der frontseitigen Schmalseite des Gehäuses angeordneten Prüftaste gebildeten Prüfeinrichtung. Hierbei ist der Prüfstromkreis von einer die phasenseitigen Anschlußklemmen verbindenden Kontaktanordnung zu einer der Anschlußklemmen für den Neutralleiter geführt. Er weist zwei Unterbrechungsstellen auf, von denen eine durch Betätigung der Prüftaste schließbar ist. Dabei ist der Prüfstromkreis in einer in die Flachseite (14) einer Halbschalte des Gehäuses (12) eingeformten Einformung (16) angeordnet, wobei die zur Betätigung des Prüfstromkreises (20) vorgesehene Prüftaste (18) in einer in der Halbschale angeformten Führung (17) geführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter in einem aus flachen Halbschalen gebildeten Isolierge­häuse in Schmalbauweise mit einem Schaltwerk, mit An­schlußklemmen für den Zugang und den Abgang wenigstens einer Phase und eines Neutralleiters mit einer aus einem Prüfstromkreis und einer an der frontseitigen Schmalsei­te des Gehäuses angeordneten Prüftaste gebildeten Prüf­einrichtung, wobei der Prüfstromkreis von der phasensei­tigen Anschlußklemme über eine vom Schaltwerk betätigte Kontaktstelle zu der Anschlußklemme für den Neutrallei­ter geführt ist und eine weitere durch Betätigen der Prüftaste schließbare Unterbrechungsstelle aufweist.
  • Fehlerstromschutzschalter dienen zur Erfassung von Feh­lerströmen, die in elektrischen Leitungsnetzen infolge von Isolationsmängeln oder anderer Fehler bestimmungs­widrig gegen fremdes Potential, z. B. Erde, abfließen. Hieraus resultieren Gefahren für den Betreiber der elek­trischen Anlage, die es zu verhindern gilt.
  • Um die sichere Funktion des Fehlerstromschutzschalters auch nach langer störungsfreier Betriebszeit zu gewähr­leisten, sind derartige Schaltgeräte mit sogenannten Prüfstromkreisen ausgestattet worden, mittels denen ein Fehlerstrom simuliert werden kann, der zur Auslösung des Fehlerstromschutzschalters führt. Hierdurch soll sicher­gestellt werden, daß die Funktion des Fehlerstromschutz­schalters nicht durch zeit- oder umgebungsbedingte Ein­flüsse, die zu einer Alterung des Schaltgeräts und sei­ner Bestandteile führen, dessen sichere Funktion im aku­ten Ansprechfall gestört ist. Hierzu ist es bekannt, zwischen dem Neutralleiter und einem Phasenleiter eine Schaltstrecke mit einer Unterbrechungsstelle anzuordnen, die mittels eines Tasters schließbar ist. Hierdurch wird ein Teil des durch den Summenstromwandler des Fehler­stromschutzschalters geleiteten Stromes kurzgeschlossen, worauf der Summenstromwandler ein Fehlerstromsignal ab­gibt, das zur Auslösung des Fehlerstromschutzschalters führt.
  • Aus der DE-PS 25 07 497 ist ein Fehlerstromschutzschal­ter mit Schaltwerk und Prüftaste bekannt geworden, an deren unterem Ende eine mit Festkontaktstücken zusammen wirkende Kontaktfeder angeordnet ist. Die bekannte Prüf­taste ist in einem besonderen Bauteil geführt, das an das Schaltwerk angesetzt ist, und dessen elektrische Anschlüsse jeweils separat verlegt sind. Abgesehen von der besonderen Lagerhaltung der für die Prüftaste und ihrer Führung benötigten Teile ist auch der Zusammenbau­des Fehlerstromschutzschalters hierdurch erschwert.
  • Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen kostengünstig her­stellbaren Fehlerstromschutzschalter zu schaffen, der einen einfach gestalteten und leicht montierbaren Prüf­stromkreis besitzt.
  • Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­kennzeichnet, daß der Prüfstromkreis in einer in die Flachseite einer Halbschale des Gehäuses eingeformten Ausnehmung angeordnet ist und daß die zur Betätigung des Prüfstromkreises vorgesehene Prüftaste in einer an der Halbschale des Gehäuses angeformten Führung geführt ist.
  • Auf diese Weise entfällt der Bedarf an zusätzlichen Bau­teilen zur Führung und Halterung des Prüfstromkreises, da mit Herstellung der in jedem Fall erforderlichen Ge­häusehalbschale auch gleichzeitig die ein- und angeform­ten Halte- und Führungsvorrichtungen geschaffen werden.
  • Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Prüfstromkreis durch einen ersten federelastischen elektrischen Leiter gebildet ist, der an zwei in der Ausnehmung in der Halbschale des Gehäuses vorgesehenen Umlenkpunkten federn verklemmt ist. Er ist dabei so ge­staltet, daß er sich mit einem Ende federnd an einen an der Kontaktanordnung zur Unterbrechung des Phasenleiters angeformten Zapfen zwecks elektrisch leitender Verbin­dung anlegt. Diese Kontaktstelle wird vom Schaltwerk be­tätigt und bei Auslösung durch den Fehlerstromauslöser geöffnet, so daß der nachfolgende Prüfstromkreis strom­los ist. Das andere Ende des ersten elektrischen Leiters arbeitet mit der Prüftaste derart zusammen, daß diese bei Betätigung die Verbindung des ersten elektrischen Leiters mit einem zweiten elektrischen Leiter herstellt, um so die zwischen beiden Leitern bestehende Unterbre­chungsstelle zu schließen. Der zweite elektrische Leiter ist dabei mit einer Anschlußklemme des Neutralleiters verbunden.
  • In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann der zweite elektrische Leiter einen elektrischen Widerstand aufweisen, wobei vorzugsweise ein handelsüblicher Wider­stand, z. B. Kohleschicht- oder Drahtwiderstand, vorge­sehen ist, dessen. Anschlußenden so geformt sind, daß sie Leitungsführung in der Halbschale des Gehäuses folgen. Auf diese Weise werden zeit- und mate­rialaufwendige Verbindungen, z. B mittels Löten, unnö­tig, da wegen der Elastizität der elektrischen Leiter eine kraftschlüssige Kontaktierung ausreichende Funkti­onssicherheit gewährleistet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Er­findung ist vorgesehen, daß ein Fehlerstromschutzschal­ter der eingangs genannten Art mit einem Leitungsschutz­schalter kombiniert wird, wobei dessen Schalterpol mit dem Phasenleiter des Fehlerstromschutzschalters in Reihe geschaltet ist und beide Schaltgeräte in separaten, ne­beneinander angeordneten, aus Halbschalen gebildeten Gehäusen in Schmalbauweise untergebracht sind. Gemäß der Erfindung ist in diesem Fall vorgesehen, daß die Ausneh­mung zur Aufnahme der zum Prüfstromkreis gehörigen Teile auf der Außenseite der Halbschale des Gehäuses in diese eingeformt ist und durch das Gehäuse des daran angren­zenden Leitungsschutzschalters verdeckt ist.
  • Auch bei der Kombination mit einem Leitungsschutzschal­ter wird die Kontaktstelle, die den Prüfstromkreis mit dem Phasenleiter verbindet, bei Auslösung des Schaltwer­kes geöffnet, so daß der Prüfstromkreis stromlos ist. Hierdurch kann die Zerstörung des im Prüfstromkreis an­geordneten Widerstandes vermieden werden.
  • Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­findung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­beispieles sollen die Erfindung, besondere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher erläu­tert und beschrieben werden.
  • Es zeigt
    • die einzige Figur Seitenansicht eines erfindungsgemä­ßen Fehlerstromschutzschalters.
  • In der einzigen Figur ist die Seitenansicht eines geöff­neten Fehlerstromschutzschalters 10 gezeigt, dessen Ge­häuse 12 auf seiner Flachseite 14 mit einer Einformung 16 versehen ist, welche zur Aufnahme darin einzulegender Teile einer Schaltstrecke 20 dient. Weitere Einzelheiten des Fehlerstromschutzschalters 10, die mit der Erfindung nichts zu tun haben, wurden bei dieser Darstellung weg­gelassen.
  • Ferner ist an der Frontseite, d. h. an der Bedienseite, des Fehlerstromschutzschalters 10 eine Prüftaste 18 an­gordnet, die bei Druck in Richtung des Pfeiles F in das Gehäuse 12 versenkbar ist. Hierzu ist es in einer am Gehäuse 12 angeformten Führung 27 geführt.
  • Die Schaltstrecke 20 besteht aus einem federelastischem ersten Leiter 22, der durch Betätigung der Prüftaste 18 mit einem zweiten elektrischen Leiter 24 verbindbar ist.
  • Ein Ende des elektrischen Leiters 22 schließt an einen Leiter 30 an, der gleichzeitig als Festkontakt für eine hier nicht näher gezeigte Kontaktstelle dient und so die Schaltstrecke 20 mit einem Phasenleiter verbindet. Das andere Ende des ersten elektrischen Leiters 22 liegt an dem nach innen weisenden Ende der Prüftaste 18 an und belastet diese federnd nach außen. Ein an der Prüftaste angeformter, hie nicht näher gezeigter Anschlag verhin­dert ein Herausgleiten der Prüftaste 18 aus dem Gehäuse 12.
  • Der zweite elektrische Leiter 24, der gemeinsam mit dem ersten elektrischen Leiter 22 eine Unterbrechungsstelle 26 bildet, ist mit einer Anschlußklemme 28 des Neutral­leiters verbunden. Auch hier ist das Leiterende des zweiten elektrischen Leiters 24 abgewinkelt und legt sich federnd an die Anschlußklemme 28 bzw. an einen mit ihr starr verbundenen Leiter 29 federnd an.
  • Vorzugsweise kann der zweite elektrische Leiter 24 einen elektrischen Widerstand 25 aufweisen, wobei dessen in handelsüblicher Ausführung mit diesem verbundene Leite­renden der Kontur der Einformung 16 folgend abgelängt und entsprechend geformt sind.
  • Zur eindeutigen Lagefixierung des ersten elektrischen Leiters 22 dienen jeweils an die Flachseite 14 des Ge­häuses 12 innerhalb der Einformung 16 angeordnete Zapfen 17, um welche der erste elektrische Leiter 22 herumge­führt ist. Durch entsprechende Bemessung der Biegeradien wird hierbei erreicht, daß der erste elektrische Leiter 22 sich eng an die Zapfen 17 anlegt und so die Unver­rückbarkeit seiner Lage gewährleistet.
  • Da die erfindungsgemäße Schaltstrecke 20 ausschließlich aufgrund kraftschlüssiger Fixierung am Gehäuse 12 gehal­ten is, wobei die federelastische Biegsamkeit der elek­trischen Leiter 22, 24 ausgenützt wird, kann auf her­kömmliche Verbindungsverfahren, z. B. für Löten bzw. Schweißen verzichtet werden, da der kraftschlüssige Kon­takt mit den Anschlußleitern 28, 29, 30 ausreichenden Kontakt bietet.
  • Ein weiterer Vorteil, der sich mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schaltstrecke 20 verbindet, besteht darin, daß zur Rückstellung der Prüftaste 18 keine sepa­rate Feder erforderlich ist, sondern die Rückstellung durch die Elastizität des ersten elektrischen Leiters 22 ausreicht.

Claims (8)

1. Fehlerstromschutzschalter (10) in einem aus fla­chen Halbschalen gebildeten Isoliergehäuse (12) in Schmalbauweise mit einem Schaltwerk, mit Anschlußklemmen für den Zugang und den Abgang wenigstens einer Phase und eines Neutralleiters mit einer aus einem Prüfstromkreis und einer an der frontseitigen Schmalseite des Gehäuses (12) angeordneten Prüftaste (18) gebildeten Prüfeinrich­tung, wobei der Prüfstromkreis (20) von der phasenseiti­gen Anschlußklemme über eine vom Schaltwerk betätigte erste Kontaktstelle zu der Anschlußklemme (28) für den Neutralleiter geführt ist und eine zusätzliche durch Betätigen der Prüftaste (18) schließbare Unterbrechungs­stelle (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstromkreis (20) in einer in die Flachseite (14) ei­ner Halbschale des Gehäuses (12) eingelassenen Ein­formung (16) angeordnet ist und daß die zur Betätigung des Prüfstromkreises (20) vorgesehene Prüftaste (18) in einer an der Halbschale (12) angeformten Führung (17) geführt ist.
2. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, da­durch gekennzeichnet, daß der Prüfstromkreis (20) durch einen ersten federelastischen elektrischen Leiter (22) gebildet ist, der an zwei in der Einformung (16) in der Halbschale des Gehäuses (12) vorgesehenen Umlenkpunkten (17) federnd verklemmt ist und sich dabei mit einem Ende federnd an einen Leiter (30) elektrisch leitend anlegt, der über die erste Kontaktstelle mit einem Phasenleiter verbunden ist, und dessen anderes Ende mit Hilfe der Prüftaste (18) mit einem zweiten elektrischen Leiter (24) verbindbar ist, um so die zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Leiter (22, 24) bestehende Un­terbrechungsstelle (26) zu schließen.
3. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprü­che 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (30) als festes Kontaktstück der ersten vom Schaltwerk betä­tigten Kontaktstelle dient und daß bei geöffneter Kon­taktstelle der Prüfstromkreis stromlos geschaltet ist.
4. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprü­che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstrom­kreis (20) einen elektrischen Widerstand (25) aufweist.
5. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 4, da­durch gekennzeichnet, daß der Widerstand (25) in dem zweiten elektrischen Leiter 24 des Prüfstromkreises (20) angeordnet ist.
6. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 5, da­durch gekennzeichnet, daß der Widerstand (25) mit seinen Anschlußenden den zweiten elektrischen Leiter (24) bil­det.
7. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprü­che 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (25) ein handelsüblicher Widerstand, z. B. Kohleschicht­widerstand, ist.
8. Mit einem Fehlerstromschutzschalter (10) nach einem der vorherigen Ansprüche kombinierter, wenigstens einpoler Leitungsschutzschalter, dessen wenigstens einer Schalterpol mit der Phase des Fehlerstromschutzschalters (10) in Reihe geschaltet ist, und welche beiden Schalter in separaten, nebeneinander angeordneten, aus Halbscha­len gebildeten Gehäusen (12) in Schmalbauweise unterge­bracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstrom­kreis (20) in einer auf der äußeren Flachseite (14) der an den Leitungsschutzschalter angrenzenden Halbschale des Fehlerstromschutzschalters (10) angeordnet ist und vom Gehäuse des angrenzenden Leitungsschutzschalters verdeckt ist.
EP89113536A 1988-07-27 1989-07-22 Fehlerstromschutzschalter Expired - Lifetime EP0352680B1 (de)

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EP0352680A3 EP0352680A3 (de) 1991-08-07
EP0352680B1 EP0352680B1 (de) 1995-02-01

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