EP2387060A2 - Thermischer Auslöser - Google Patents

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EP2387060A2
EP2387060A2 EP11002664A EP11002664A EP2387060A2 EP 2387060 A2 EP2387060 A2 EP 2387060A2 EP 11002664 A EP11002664 A EP 11002664A EP 11002664 A EP11002664 A EP 11002664A EP 2387060 A2 EP2387060 A2 EP 2387060A2
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EP
European Patent Office
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point
current
bimetallic strip
movable
contact piece
Prior art date
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EP11002664A
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English (en)
French (fr)
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EP2387060B1 (de
EP2387060A3 (de
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Manfred Hofmann
Rainer Dipl.-Ing. Ludovici
Heiko Dipl.-Ing. Stolz
Joachim Majewski
Wolfgang Dipl.-Ing. Pump
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ABB AG Germany
Original Assignee
ABB AG Germany
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Publication date
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Publication of EP2387060A3 publication Critical patent/EP2387060A3/de
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
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    • H01H71/14—Electrothermal mechanisms
    • H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element
    • H01H71/164—Heating elements
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    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
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    • H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element
    • H01H2071/167—Multiple bimetals working in parallel together, e.g. laminated together
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/40—Combined electrothermal and electromagnetic mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a thermal release for an electrical service switching device, in particular a circuit breaker, with a clamped on one side clamping preferably bimetallic strip with a power supply point, which bend at a current lying above rated current due to heating and can operate with its free end a switch lock, so in that a contact point formed by a fixed and a movable contact piece can be opened, according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to an electrical service switching device with a contact point formed by a fixed and a movable contact, with a thermal release with a clamped on one side clamped preferably thermobimetal strip, which bend at a current lying above rated current due to heating and with its free end Can actuate switch lock, so that the contact point can be opened, according to the preamble of claim 3.
  • Indirect heating causes the current to flow through a conductor located near the bimetallic strip. Its heat is transferred by radiation, heat conduction or convection on the bimetallic strip and heats this indirectly. Indirect heating is often used at high rated currents. Because with increasing nominal current strength bimetals with smaller specific resistances and thermal deflections must be used in direct heating, the heating lengths are reduced and the cross-sectional areas of the bimetals are increased in order to guarantee the function of the thermal release while maintaining a certain switching power dissipation or - warming. The tolerance influences on the heating and deflection of the bimetallic releases thereby increase.
  • the indirect heating is suitable for large nominal current intensities, in which the heat input to the bimetallic strip can be adapted to an optimally adapted bimetal by designing the heat coupling between the current-carrying conductor and the bimetallic strip.
  • an indirect heating is mechanically complex, since it must be ensured that the heat transfer to the bimetallic strip does not change during operation.
  • the DE 10 2008 017 472 A1 shows a main circuit breaker with a main flow path arranged in the main bimetal direct heating.
  • the power supply to the bimetallic strip is carried out at the clamping point.
  • the strand leads to the movable contact piece, where it is again welded.
  • another strand leads to the arc guide rail, which is associated with the movable contact piece and leads the arc root of a switching arc in an arc quenching device.
  • the Indian DE 10 2008 017 472 A1 shown main circuit breaker is not suitable for applications with very high rated currents of, for example, 100A or more.
  • Regarding the function and the general interaction of the thermal release with the derailleur and the arc quenching device should the revelation of DE 10 2008 017 472 A1 be included in the disclosure of the present invention.
  • the object of the invention is to provide a thermal release of the type mentioned for large current ratings, preferably of 100A or more, with high tripping accuracy, low power dissipation and simple, inexpensive construction.
  • Another object of the invention is to provide an electrical service switching device of the type mentioned, in particular a main line circuit breaker, which can be used for very high rated currents, preferably 100A and more.
  • a first current removal point is arranged between the clamping point and the free end of the bimetallic strip on the bimetallic strip.
  • a conductor plate which extends from the first current removal point in the direction of the free end of the bimetallic strip and is spaced from the bimetallic strip, is connected to the first current removal point is.
  • a second current dissipation point is disposed at the end of the conductor plate opposite to the first current dissipation point, and a movable conductor is connected to the second current dissipation point connecting the second current dissipation point to a movable or fixed contact piece.
  • the advantage of the invention is that a partial direct and a partial indirect heating of the bimetallic strip is achieved.
  • the thermal release according to the invention combines the advantages of direct heating with respect to the simple mechanical structure with the advantages of indirect heating in terms of usability at very high rated currents, preferably 100A and more.
  • the area of direct heating extends from the power supply point to the first power take-off point.
  • this area may be about one half or one third of the total length of the bimetallic strip.
  • the entire length and the cross section of the bimetallic strip is unchanged from the version at low rated currents. It is therefore possible to use one and the same type of bimetallic strip for the directly heated version with low nominal currents and the mixed heated version for very high rated currents of 100 A and more.
  • the zone of direct heating is still reduced compared to a completely directly heated variant.
  • the mechanical structure is simpler than in a over the entire length indirectly heated bimetallic strip.
  • There is no greater space requirement for the bimetallic strip compared to a completely directly heated variant, as in the DE 10 2008 017 472 A1 is shown, and also the production, ie the insertion of the bimetallic assembly in the device, does not differ and is the same as in the directly heated variant.
  • the optimum location for attaching the first current removal point may be different, closer or further away from the clamping point. Through experiments or simulation, however, it can be determined easily.
  • two mutually parallel movable conductors are connected to the second current removal point, which connect the second current removal point with a movable or fixed contact piece.
  • the connection between the second Stromab Industriesstelle and the movable or fixed contact piece has a high current carrying capacity at the same time good mobility.
  • An inventive installation switching device is characterized in that a first Stromab arrangementsstelle between the clamping and the free end of the bimetallic strip is arranged on the bimetallic strip, that at the first Stromab operationsstelle a conductor plate is connected, extending from the first current removal point in the direction of the free end of the bimetallic strip extends and is spaced from the bimetallic strip, that a second current removal point on the the first current removal point opposite end of the conductor plate is arranged, and that at the second current removal point, a movable conductor is connected, which connects the second current removal point with the movable or fixed contact piece.
  • An installation switching device has an arc extinguishing device and a guide rail, which leads a switching arc to the arc extinguishing device, wherein on the movable contact piece, a movable conductor is connected, which connects the movable contact piece with the guide rail.
  • the advantageous effect of this embodiment is that an additional Blasschleife arises, which drives the arc for deletion at the opening of the contact point.
  • the commutating voltage drop that the arc must overcome in commutating from the moving contact to the counterguide rail is reduced, causing it to commutate faster on the guardrail and thereby accelerate arc quenching.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a service switching device 1 with a housing 2. There are in the FIG. 1 However, not all components, components and components of a service switching device shown, but only those required to explain the present invention relating to a thermal actuator assembly.
  • a main current path passes through a thermal release with a main bimetallic strip 5, a contact point formed between a fixed and a movable contact piece 6, 7, and a magnetic release 8.
  • the movable contact piece is located at a Contact lever 9 which is pivotally mounted on a rotation axis 10.
  • the main thermostatic bimetal strip 5 can act on a derailleur 12 in the event of heat-induced bending, represented by a first line of action 13, so that the rear derailleur 12 then acts on the contact lever 9 along a second line of action 14 and in the opening direction, here in the counterclockwise direction, pivoted.
  • the main bimetallic strip 5 is clamped on one side at a clamping point 19. It is there connected to a bus bar 20, for example, welded, which establishes the connection to the first terminal 3.
  • a conductor plate 21 is welded to the main bimetallic strip 5.
  • the welding point is also referred to as the first current removal point 27.
  • the conductor plate 21 has a short attachment leg 22, with which it rests flat against the main bimetallic strip 5, to provide a low contact resistance. This is followed by a short spacer leg 23, then followed by a longer heat transfer leg 24 connects.
  • the heat transfer leg 24 runs at a small distance parallel to the main bimetallic strip until just before the end. This is on the one hand a galvanic decoupling of the heat transfer strip 24 of the main bimetallic strip 5 given at the same time good heat coupling of the two strips.
  • the conductor plate 21 can be produced in a particularly simple manner as a stamped and bent part.
  • a movable conductor in the form of a stranded wire 25 is fixed by means of a welding point, whose second end is welded to the movable contact piece 7 or the contact carrier of the movable contact piece on the contact lever 9.
  • the weld point is also referred to as second current removal point 28.
  • a second strand 26 connects the contact lever 9 with the second arc guide rail.
  • the main bimetallic strip 5 is heated directly in its first third, between the clamping point 19 and the first current removal point 27, and then then indirectly via the conductor plate 21.
  • the position of the first current removal point 27, depending on the design of the main bimetallic strip and at a different location on the Main bimetallic strip 5 are located.
  • the Fig. 2 shows a thermal release assembly as described above, the compact structure as a prefabricated assembly and small footprint with full functionality in a circuit breaker, for example, in a selective main circuit breaker as in DE 10 2008 017 472 A1 shown, can be used.
  • a further strand 25 ' is provided parallel to the strand 25 between the second Stromab Operationssstelle 28 and the contact carrier 29 of the movable contact piece 7 in order to further increase the current carrying capacity while maintaining flexibility of the compound, so that unimpeded movement of the movable contact piece and the Main bimetallic strip is ensured.
  • the main current path shown in the figure with the thermal release, the contact point, the magnetic release corresponds to a main current path, as in the DE 10 2008 0172 472 A1 is shown.
  • a secondary current path with a selective resistor, a selective bimetallic strip and a secondary contact point and its interaction with the main current path for selective shutdown of the connected external circuit is described.
  • the present invention also encompasses any combinations of preferred embodiments as well as individual design features or developments, provided that they are not mutually exclusive.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen thermischen Auslöser für ein elektrisches Installationsschaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit einem an einer Einspannstelle (19) einseitig eingespannten vorzugsweise Thermobimetallstreifen (5), welcher bei einem über Nennstrom liegenden Strom sich aufgrund Erwärmung ausbiegen und mit seinem freien Ende (11) ein Schaltschloss (12) betätigen kann, so dass eine von einem festen und einem beweglichen Kontaktstück (6,7) gebildete Kontaktstelle geöffnet werden kann. An dem Bimetallstreifen ist eine erste Stromabführungsstelle (27) zwischen der Einspannstelle und dem freien Ende des Bimetallstreifens angeordnet. An der ersten Stromabführungsstelle ist ein Leiterblech (21) angeschlossen, das sich von der ersten Stromabführungsstelle in Richtung auf das freie Ende des Bimetallstreifens hin erstreckt und von dem Bimetallstreifen beabstandet ist. Eine zweite Stromabführungsstelle (28) ist an dem der ersten Stromabführungsstelle entgegengesetzten Ende des Leiterbleches angeordnet. An der zweiten Stromabführungsstelle ist ein beweglicher Leiter (25) angeschlossen, der die zweite Stromabführungsstelle mit einem beweglichen oder festen Kontaktstück (7) verbindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen thermischen Auslöser für ein elektrisches Installationsschaltgerät, insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit einem an einer Einspannstelle einseitig eingespannten vorzugsweise Thermobimetallstreifen mit einer Stromzuführungsstelle, welcher bei einem über Nennstrom liegenden Strom sich aufgrund Erwärmung ausbiegen und mit seinem freien Ende ein Schaltschloss betätigen kann, so dass eine von einem festen und einem beweglichen Kontaktstück gebildete Kontaktstelle geöffnet werden kann, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein elektrisches Installationsschaltgerät mit einer von einem festen und einem beweglichen Kontaktstück gebildeten Kontaktstelle, mit einem thermischen Auslöser mit einem an einer Einspannstelle einseitig eingespannten vorzugsweise Thermobimetallstreifen, welcher bei einem über Nennstrom liegenden Strom sich aufgrund Erwärmung ausbiegen und mit seinem freien Ende ein Schaltschloss betätigen kann, so dass die Kontaktstelle geöffnet werden kann, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
  • Gattungsgemäße thermische Auslöser sind als direkt oder indirekt beheizte Auslöser bekannt. Bei direkter Beheizung durchfließt der Strom den Thermobimetallstreifen zwischen einer Stromeintritts- und einer Stromaustrittsstelle. Die dabei im Thermobimetallstreifen entstehende Stromwärme sorgt für die Ausbiegung des Thermobimetallstreifens. An der Stromaustrittsstelle ist meistens ein beweglicher Leiter angeschlossen, der die Stromaustrittsstelle mit dem festen oder beweglichen Kontaktstück der Kontaktstelle verbindet und so den Strompfad bei geschlossener Kontaktstelle schließt. Die direkte Beheizung ist mechanisch sehr einfach zu realisieren.
  • Bei Indirekter Beheizung durchfließt der Strom einen Leiter, der in der Nähe des Thermobimetallstreifens angeordnet ist. Dessen Wärme überträgt sich durch Strahlung, Wärmeleitung oder Konvektion auf den Thermobimetallstreifen und erwärmt diesen dadurch indirekt. Indirekte Beheizung wird oft bei hohen Nennströmen verwendet. Denn bei steigender Nennstromstärke müssen bei direkter Beheizung Bimetalle mit kleineren spezifischen Widerständen und thermischen Ausbiegungen eingesetzt, die Heizlängen reduziert und die Querschnittsflächen der Bimetalle vergrößert werden, um die Funktion des thermischen Auslösers bei Einhaltung einer bestimmten Schaltverlustleistung bzw. - erwärmung zu garantieren. Die Toleranzeinflüsse auf die Erwärmung und Ausbiegung der Bimetallauslöser nehmen dadurch zu. Mit steigenden Querschnittsflächen wird das Bimetallvolumen und damit der Metalleinsatz unnötig vergrößert, gleichzeitig aber die Anpassung an den Kraft-Weg-Bedarf des Schaltmechanismus verschlechtert. Daher bietet sich bei großen Nennstromstärken die indirekte Beheizung an, bei der der Wärmeeintrag auf den Bimetallstreifen durch Gestaltung der Wärmeankopplung zwischen dem stromführenden Leiter und dem Thermobimetallstreifen an ein optimal angepasstes Bimetall angepasst werden kann. Allerdings ist eine indirekte Beheizung mechanisch aufwendig, da sichergestellt werden muss, dass der Wärmeübergang auf den Bimetallstreifen sich im Betrieb nicht ändert.
  • Die DE 10 2008 017 472 A1 zeigt einen Hauptleitungsschutzschalter mit einem im Hauptstrompfad angeordneten Hauptthermobimetall mit direkter Beheizung. Die Stromzuführung zu dem Thermobimetallstreifen erfolgt an dessen Einspannstelle. Die Stromausleitung aus dem Thermobimetallstreifen erfolgt über eine Litze, die an dem freien Ende des Thermobimetallstreifens an diesen angeschweißt ist. Die Litze führt zu dem beweglichen Kontaktstück, wo sie wiederum angeschweißt ist. Von dem beweglichen Kontaktstück führt eine weitere Litze zu der Lichtbogenleitschiene, die dem beweglichen Kontaktstück zugeordnet ist und den Lichtbogenfußpunkt eines Schaltlichtbogens in eine Lichtbogenlöscheinrichtung führt. Der in der DE 10 2008 017 472 A1 gezeigte Hauptleitungsschutzschalter ist für Anwendungen mit sehr hohen Nennströme von beispielsweise 100A oder mehr nicht geeignet. Bezüglich der Funktion und des generellen Zusammenwirkens des thermischen Auslösers mit dem Schaltwerk sowie der Lichtbogenlöscheinrichtung soll die Offenbarung der DE 10 2008 017 472 A1 in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung einbezogen sein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen thermischen Auslöser der eingangs genannten Art für große Nennströme, vorzugsweise von 100A oder mehr, mit hoher Auslösegenauigkeit, geringer Verlustleistung und einfachem, kostengünstigem Aufbau zu schaffen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Installationsschaltgerät der eingangs genannten Art, insbesondere einen Hauptleitungsschutzschalter, zu schaffen, der für sehr hohe Nennströme, vorzugsweise 100A und mehr, einsetzbar ist.
  • Diese Aufgabe wird bezüglich des thermischen Auslösers erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Bezüglich des Installationsschaltgerätes wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst.
  • Erfindungsgemäß also ist an dem Bimetallstreifen eine erste Stromabführungsstelle zwischen der Einspannstelle und dem freien Ende des Bimetallstreifens angeordnet, an der ersten Stromabführungsstelle ist ein Leiterblech angeschlossen, das sich von der ersten Stromabführungsstelle in Richtung auf das freie Ende des Bimetallstreifens hin erstreckt und von dem Bimetallstreifen beabstandet ist. Weiter ist eine zweite Stromabführungsstelle an dem der ersten Stromabführungsstelle entgegengesetzten Ende des Leiterbleches angeordnet, und an der zweiten Stromabführungsstelle ist ein beweglicher Leiter angeschlossen ist, der die zweite Stromabführungsstelle mit einem beweglichen oder festen Kontaktstück verbindet.
  • Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass damit eine teilweise direkte und eine teilweise indirekte Beheizung des Thermobimetallstreifens erreicht ist. Der erfindungsgemäße thermische Auslöser vereint die Vorteile der direkten Beheizung bezüglich des einfachen mechanischen Aufbaus mit den Vorteilen der indirekten Beheizung bezüglich der Verwendbarkeit bei sehr hohen Nennströmen, vorzugsweise 100A und mehr.
  • Der Bereich der direkten Beheizung erstreckt sich von der Stromzuführungsstelle bis zu der ersten Stromabführungsstelle. Dieser Bereich kann beispielsweise etwa die Hälfte oder ein Drittel der Gesamtlänge des Thermobimetallstreifens betragen. Von der ersten Stromabführungsstelle ab verläuft der Strom in dem nahe dem Thermobimetallstreifen angeordneten Leiterblech, erwärmt dieses und damit indirekt den zweiten Bereich des Thermobimetallstreifens. In vorteilhafter Weise ist somit die gesamte Länge und der Querschnitt des Thermobimetallstreifens unverändert gegenüber der Version bei niedrigen Nennstromstärken. Es kann daher ein und derselbe Typ Thermobimetallstreifen verwendet werden für die direkt beheizte Variante mit niedrigen Nennströmen und die gemischt beheizte Variante für sehr hohe Nennströme von 100A und mehr.
  • Die Zone der direkten Beheizung ist gegenüber einer vollständig direkt beheizten Variante dennoch reduziert.
  • Andererseits ist der mechanische Aufbau einfacher als bei einem über die ganze Länge indirekt beheizten Thermobimetallstreifen. Dadurch, dass das Leiterblech, welches die indirekte Beheizung bewirkt, nur das freie Ende des Thermobimetallstreifens beheizt, ist auch nur in der dortigen Zone ein zusätzliches mechanisches Teil vorhanden. Es entsteht für den Thermobimetallstreifen kein größerer Platzbedarf gegenüber einer vollständig direkt beheizten Variante, wie sie in der DE 10 2008 017 472 A1 gezeigt ist, und auch die Fertigung, also das Einsetzen der Thermobimetallbaugruppe in das Gerät, unterscheidet sich nicht und ist genauso vorzunehmen wie bei der direkt beheizten Variante.
  • Der optimale Ort für das Anbringen der ersten Stromabführungsstelle kann je nach Materialeigenschaften und geometrischer Ausgestaltung des verwendeten Thermobimetallstreifens unterschiedlich sein, näher oder weiter entfernt von der Einspannstelle. Durch versuche oder Simulation kann er jedoch ohne großen Aufwand ermittelt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind an der zweiten Stromabführungsstelle zwei parallel zueinander verlaufende bewegliche Leiter angeschlossen, die die zweite Stromabführungsstelle mit einem beweglichen oder festen Kontaktstück verbinden. Damit weist auch die Verbindung zwischen der zweiten Stromabführstelle und dem beweglichen oder festen Kontaktstück eine hohe Stromtragfähigkeit bei gleichzeitig guter Beweglichkeit auf.
  • Ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bimetallstreifen eine erste Stromabführungsstelle zwischen der Einspannstelle und dem freien Ende des Bimetallstreifens angeordnet ist, dass an der ersten Stromabführungsstelle ein Leiterblech angeschlossen ist, das sich von der ersten Stromabführungsstelle in Richtung auf das freie Ende des Bimetallstreifens hin erstreckt und von dem Bimetallstreifen beabstandet ist, dass eine zweite Stromabführungsstelle an dem der ersten Stromabführungsstelle entgegengesetzten Ende des Leiterbleches angeordnet ist, und dass an der zweiten Stromabführungsstelle ein beweglicher Leiter angeschlossen ist, der die zweite Stromabführungsstelle mit dem beweglichen oder festen Kontaktstück verbindet.
  • Ein Installationsschaltgerät gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat eine Lichtbogenlöschvorrichtung und eine Leitschiene, die einen Schaltlichtbogen zu der Lichtbogenlöschvorrichtung führt, wobei an dem beweglichen Kontaktstück ein beweglicher Leiter angeschlossen ist, der das bewegliche Kontaktstück mit der Leitschiene verbindet. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausführungsform besteht darin, dass eine zusätzliche Blasschleife entsteht, die bei Öffnung der Kontaktstelle den Lichtbogen zur Löschung treibt. Darüber hinaus verringert sich der Kommutier-Spannungsabfall, den der Lichtbogen beim Kommmutieren von dem beweglichen Kontakt auf die Gegenleitschiene überwinden muß, wodurch er schneller auf die Leitschiene kommutiert und die Lichtbogenlöschung dadurch beschleunigt wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    schematisch ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät mit einer erfindungsgemäßen thermischen Auslösevorrichtung,
    Fig. 2
    eine erfindungsgemäße thermische Auslösevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • In den Figuren sollen gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Komponenten mit denselben Bezugsziffern bezeichnet werden.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Installationsschaltgerät 1 mit einem Gehäuse 2. Es sind in der Figur 1 allerdings nicht alle Bestandteile, Baugruppen und Komponenten eines Installationsschaltgerätes gezeigt, sondern nur die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung betreffend einer thermischen Auslöserbaugruppe erforderlichen.
  • Zwischen einer ersten Anschlussklemme 3 und einer zweiten Anschlussklemme 4 verläuft ein Hauptstrompfad über einen thermischen Auslöser mit einem Hauptthermobimetallstreifen 5, eine Kontaktstelle, gebildet zwischen einem festen und einem beweglichen Kontaktstück 6, 7, und einem magnetischen Auslöser 8. Das bewegliche Kontaktstück befindet sich an einem Kontakthebel 9, der an einer Drehachse 10 schwenkbar gelagert ist.
  • Über einen Betätigungsfortsatz 11 kann der Hauptthermobimetallstreifen 5 bei wärmebedingter Verbiegung auf ein Schaltwerk 12 einwirken, dargestellt durch eine erste Wirklinie 13, so dass das Schaltwerk 12 dann entlang einer zweiten Wirklinie 14 auf den Kontakthebel 9 einwirkt und diesen in Öffnungsrichtung, hier entgegen dem Uhrzeigersinn, verschwenkt.
  • Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass bei einem hohen Kurzschlussstrom der magnetische Auslöser 8 über eine dritte Wirklinie 15 ebenfalls auf den Kontakthebel 9 zu dessen Verschwenken in die Öffnungsstellung hin einwirkt.
  • Bei einem derart schnellen Aufschlagen der Kontaktstelle durch den magnetischen Auslöser entsteht zwischen dem festen und dem beweglichen Kontaktstück 6, 7 ein Schaltlichtbogen, der auf eine erste und eine zweite Lichtbogenleitschiene 16, 17 kommutiert und von diesen zu einer Lichtbogenlöscheinrichtung 18, oft umfassend eine Anordnung von in Abstand zueinander übereinander gestapelten Löschblechen, geführt wird.
  • Der Hauptthermobimetallstreifen 5 ist einseitig eingespannt an einer Einspannstelle 19. Er ist dort mit einer Stromschiene 20 verbunden, beispielsweise verschweißt, die die Verbindung zu der ersten Anschlussklemme 3 herstellt.
  • Nach etwa einem Drittel der Weglänge zwischen der Einspannstelle 19 und dem Betätigungsfortsatz 11 ist an dem Hauptthermobimetallstreifen 5 ein Leiterblech 21 angeschweißt. Die Anschweißstelle wird auch als erste Stromabführungsstelle 27 bezeichnet.
  • Das Leiterblech 21 hat einen kurzen Befestigungsschenkel 22, mit dem es flächig an dem Hauptthermobimetallstreifen 5 anliegt, um einem geringen Übergangswiderstand zu bieten. Daran schließt sich ein kurzer Abstandsschenkel 23 an, an den dann ein längerer Wärmeübertragungsschenkel 24 anschließt. Der Wärmeübertragungsschenkel 24 verläuft in geringem Abstand parallel zu dem Hauptthermobimetallstreifen bis kurz vor dessen Ende. Damit ist einerseits eine galvanische Entkopplung des Wärmeübertragungsstreifens 24 von dem Hauptthermobimetallstreifen 5 bei gleichzeitig guter Wärmeankopplung der beiden Streifen gegeben.
  • Das Leiterblech 21 kann besonders einfach als Stanzbiegeteil hergestellt werden.
  • Am freien Ende des Wärmeübertragungsstreifens 24 ist ein beweglicher Leiter in Form einer Litze 25 mittels eines Schweißpunkts befestigt, deren zweites Ende an dem beweglichen Kontaktstück 7 bzw. dem Kontaktträger des beweglichen Kontaktstückes an dem Kontakthebel 9 angeschweißt ist. Der Schweißpunkt wird auch als zweite Stromabführungsstelle 28 bezeichnet.
  • Eine zweite Litze 26 verbindet den Kontakthebel 9 mit der zweiten Lichtbogenleitschiene.
  • Der Hauptthermobimetallstreifen 5 wird in seinem ersten Drittel, zwischen der Einspannstelle 19 und der ersten Stromabführungsstelle 27, direkt beheizt, und danach dann indirekt über das Leiterblech 21. Die Lage der ersten Stromabführungsstelle 27 kann je nach Auslegung des Hauptthermobimetallstreifens auch an einer anderen Stelle auf dem Hauptthermobimetallstreifen 5 sich befinden.
  • Die Fig. 2 zeigt eine thermische Auslöserbaugruppe wie oben beschrieben, die als vorfertigbare Baugruppe kompakt aufgebaut und mit geringem Platzbedarf bei voller Funktionalität in einen Leitungsschutzschalter, beispielsweise in einen selektiven Hauptleitungsschutzschalter wie in der DE 10 2008 017 472 A1 gezeigt, eingesetzt werden kann.
  • In dieser in der Fig. 2 gezeigten Variante ist parallel zu der Litze 25 eine weitere Litze 25' zwischen der zweiten Stromabführungsstelle 28 und dem Kontaktträger 29 des beweglichen Kontaktstücks 7 vorgesehen, um die Stromtragfähigkeit weiter zu erhöhen bei gleichzeitig erhaltener Flexibilität der Verbindung, damit eine ungehinderte Bewegung des beweglichen Kontaktstückes und des Hauptthermobimetallstreifens sichergestellt ist.
  • Der in der Figur dargestellte Hauptstrompfad mit dem thermischen Auslöser, der Kontaktstelle, dem magnetischen Auslöser entspricht insofern einem Hauptstrompfad, wie er in der DE 10 2008 0172 472 A1 gezeigt ist. In der erwähnten DE 10 2008 017 472 A1 sind darüber hinaus noch weitere Bauelemente und Funktionsbaugruppen beschrieben, insbesondere ein Nebenstrompfad mit einem Selektivwiderstand, einem Selektiv-Thermobimetall und einer Nebenkontaktstelle und dessen Zusammenspiel mit dem Hauptstrompfad zur selektiven Abschaltung des angeschlossenen externen Stromkreises.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst dabei auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Elektrisches Installationsschaltgerät
    2
    Gehäuse
    3
    erste Anschlussklemme
    4
    zweite Anschlussklemme
    5
    Hauptthermobimetall
    6
    festes Kontaktstück
    7
    bewegliches Kontaktstück
    8
    magnetischer Auslöser
    9
    Kontakthebel
    10
    Drehachse
    11
    Betätigungsfortsatz
    12
    Schaltwerk
    13
    erste Wirklinie
    14
    zweite Wirklinie
    15
    dritte Wirklinie
    16
    erste Leitschiene
    17
    zweite Leitschiene
    18
    Lichtbogenlöscheinrichtung
    19
    Einspannstelle
    20
    Stromschiene
    21
    Leiterblech
    22
    Befestigungsschenkel
    23
    Abstandsschenkel
    24
    Wärmeübertragungsschenkel
    25, 25'
    Litze
    26
    zweite Litze
    27
    erste Stromabführungsstelle
    28
    zweite Stromabführungsstelle
    29
    Kontaktträger

Claims (4)

  1. Thermischer Auslöser, für ein elektrisches Installationsschaltgerät (1), insbesondere einen Leitungsschutzschalter, mit einem an einer Einspannstelle (19) einseitig eingespannten vorzugsweise Thermobimetallstreifen (5) mit einer Stromzuführungsstelle, welcher bei einem über Nennstrom liegenden Strom sich aufgrund Erwärmung ausbiegen und mit seinem freien Ende (11) ein Schaltschloss (12) betätigen kann, so dass eine von einem festen und einem beweglichen Kontaktstück (6, 7) gebildete Kontaktstelle geöffnet werden kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bimetallstreifen (5) eine erste Stromabführungsstelle (27) zwischen der Einspannstelle (19) und dem freien Ende des Bimetallstreifens (5) angeordnet ist, dass an der ersten Stromabführungsstelle (27) ein Leiterblech (21) angeschlossen ist, das sich von der ersten Stromabführungsstelle (27) in Richtung auf das freie Ende des Bimetallstreifens (5) hin erstreckt und von dem Bimetallstreifen (5) beabstandet ist, dass eine zweite Stromabführungsstelle (28) an dem der ersten Stromabführungsstelle (27) entgegengesetzten Ende des Leiterbleches (21) angeordnet ist, und dass an der zweiten Stromabführungsstelle (28) ein beweglicher Leiter (25, 25') angeschlossen ist, der die zweite Stromabführungsstelle (28) mit einem beweglichen oder festen Kontaktstück (7) verbindet.
  2. Thermischer Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Stromabführungsstelle (28) zwei parallel zueinander verlaufende bewegliche Leiter (25, 25') angeschlossen sind, die die zweite Stromabführungsstelle (28) mit einem beweglichen oder festen Kontaktstück (7) verbinden.
  3. Elektrisches Installationsschaltgerät (1) mit einer von einem festen und einem beweglichen Kontaktstück (6, 7) gebildeten Kontaktstelle, mit einem thermischen Auslöser mit einem an einer Einspannstelle (19) einseitig eingespannten vorzugsweise Thermobimetallstreifen (5), welcher bei einem über Nennstrom liegenden Strom sich aufgrund Erwärmung ausbiegen und mit seinem freien Ende (11) ein Schaltschloss (12) betätigen kann, so dass die Kontaktstelle geöffnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bimetallstreifen (5) eine erste Stromabführungsstelle (27) zwischen der Einspannstelle (19) und dem freien Ende des Bimetallstreifens (5) angeordnet ist, dass an der ersten Stromabführungsstelle (27) ein Leiterblech (21) angeschlossen ist, das sich von der ersten Stromabführungsstelle (27) in Richtung auf das freie Ende des Bimetallstreifens (5) hin erstreckt und von dem Bimetallstreifen (5) beabstandet ist, dass eine zweite Stromabführungsstelle (28) an dem der ersten Stromabführungsstelle (27) entgegengesetzten Ende des Leiterbleches (21) angeordnet ist, und dass an der zweiten Stromabführungsstelle (28) ein beweglicher Leiter (25, 25') angeschlossen ist, der die zweite Stromabführungsstelle (28) mit dem beweglichen oder festen Kontaktstück (7) verbindet.
  4. Elektrisches Installationsschaltgerät (1) nach Anspruch 3, mit einer Lichtbogenlöschvorrichtung (18) und mit einer Leitschiene (17), die einen Schaltlichtbogen zu der Lichtbogenlöschvorrichtung (18) führt, wobei an dem beweglichen Kontaktstück (7) ein beweglicher Leiter (26) angeschlossen ist, der das bewegliche Kontaktstück (7) mit der Leitschiene (17) verbindet.
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