EP3048629A1

EP3048629A1 - Leitungsschutzschalter

Info

Publication number: EP3048629A1
Application number: EP15152338.8A
Authority: EP
Inventors: Jozef Smrkolj
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2016-07-27
Also published as: WO2016116559A1; EP3248204A1; EP3248204B1; CN107210168A; CN107210168B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle (15, 18; 15, 22), die als Haupt- und Nebenstrompfad (19, 21) über eine Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) mit einer Spule (11) eines Magnetauslösers (10) in Reihe geschaltet sind, dessen Anker (12) im Störungsfall die Kontaktstelle (15, 18) des Hauptstrompfads (19) öffnet, der ausschließlich nur durch die Reihenschaltung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18) mit der Spule (11) gebildet ist. Um einen weiteren Leitungsschutzschalter bereitzustellen, der bei im normalen Dauerbetrieb minimierten Energieverlusten die Ausbildung eines Lichtbogens beim Unterbrechen des Stromkreises im Störfall und damit auch ein Abbrennen von Kontakten weitgehend verhindert, ist bei einem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter vorgesehen, dass im Nebenstrompfad (21) ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) angeordnet ist, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad unterbricht und ein Schaltschloss (30) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) auslöst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle, die als Haupt- und Nebenstrompfad über eine Kontakteinrichtung mit einer Spule eines Magnetauslösers jeweils in Reihe geschaltet sind.
Aus der DE 10 2011 016 933 A1 ist bereits ein derartiger Leitungsschutzschalter bekannt, bei dem der Anker eines Magnetauslösers im Störfall über einen Stößel oder Schlagstift die Kontaktstelle des Hauptstrompfads öffnet, so dass der Strom nunmehr nur noch über den Nebenstrompfad und dessen Kontaktstelle fließt. Die Öffnung der Kontaktstelle im Hauptstrompfad erfolgt dabei ohne Bildung eines Lichtbogens, da die Kontaktstelle durch den Nebenstromkreis kurzgeschlossen ist. Beim Auftreten eines Kurzschlussstroms wird die Kontaktstelle des Nebenstrompfads, die als Abbrennkontakt ausgebildet ist, schlagartig vom Stößel oder Schlagstift geöffnet, der hierzu von einem zweiten Anker angetrieben wird. Der bei der Öffnung der Kontaktstelle auftretende Lichtbogen wird in bekannter Weise in einer der Kontaktstelle zugeordneten Deionkammer zum Verlöschen gebracht. Da der Abbrennkontakt und ein thermischer Auslöser für den Überstromstörfall im Nebenstrompfad liegen, durch den im störungsfreien Fall kein Strom fließt, lassen sich die Energieverluste im Leitungsschutzschalter im normalen Dauerbetrieb minimieren. Durch den Abbrand am Abbrennkontakt kann sich jedoch die Auslösecharakteristik im Überstromstörfall ändern.
Ferner sind als Überstrom-Schutzeinrichtungen Schmelzsicherungssysteme bekannt, bei denen ein austauschbarer Schmelzeinsatz zwischen einem Sicherungssockel, über den ein Kontakt mit einer ersten Anschlussklemme hergestellt ist, und einer Schraubkappe angeordnet, über die der elektrische Kontakt mit einer zweiten Anschlussklemme bereitgestellt wird. Beim Auftreten eines Überstroms oder Kurzschlusses schmilzt ein Schmelzleiter des Schmelzeinsatzes, um den Strompfad zwischen den Anschlussklemmen zu unterbrechen. Um anzuzeigen, dass die Sicherung angesprochen hat, dass also der Schmelzleiter den Strompfad zwischen den Anschlussklemmen unterbrochen hat, ist ein Kennmelder oder Anzeigebolzen vorgesehen, der von einer Feder aus einem Kontaktkopf des Schmelzeinsatzes herausgedrückt wird, wenn der Schmelzleiter und ein den Kennmelder haltender Haltedraht geschmolzen sind.
Für den Netzanschluss sind als Anschlusseinrichtung in Gebäuden gemäß den "Technischen Anschlussbedingungen TAB" Hausanschlusssicherungen vorgeschrieben, deren Größe der Netzbetreiber vorgibt. Da Hausanschlusssicherungen nicht als Trennvorrichtung für die Kundenanlage verwendet werden dürfen, ist zusätzlich eine selektive Überstromschutzeinrichtung zum bedarfsweisen Freischalten der Anlage vorzusehen. Eine derartige Überstromschutzeinrichtung weist üblicher Weise einen selektiven Leitungsschutzschalter, wie er beispielsweise in der DE 10 2011 016 933 A1 beschrieben ist, und eine im selben Leitungszug vorschriftsmäßig angeordnete Schmelzsicherung auf. Dabei verbraucht zumindest die Schmelzsicherung im Normalbetrieb ca. o,5‰ der durch sie transportierten und geschützten elektrischen Leistung. Hierbei kommt es zu einer Wärmeentwicklung in den Überstromschutzeinrichtungen, Anschlusseinrichtungen und Stromkreisverteilern, die Temperaturerhöhungen zur Folge hat, die bei der Konzeption der Überstromschutzeinrichtungen zu berücksichtigen sind, um Funktionsstörungen durch die gegenseitige Beeinflussung der Schutzschaltgeräte im System zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weiteren Leitungsschutzschalter bereitzustellen, der bei im normalen Dauerbetrieb minimierten Energieverlusten die Ausbildung eines Lichtbogens beim Unterbrechen des Stromkreises im Störfall und damit auch ein Abbrennen von Kontakten weitgehend verhindert.
Diese Aufgabe wird durch den Leitungsschutzschalter nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist also bei einem Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle, die als Haupt- und Nebenstrompfad über eine Kontakteinrichtung mit einer Spule eines Magnetauslösers in Reihe geschaltet sind, im Nebenstrompfad ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz vorgesehen, der im Kurzschlussfall den Nebenstromkreis unterbricht und ein Schaltschloss zur Öffnung und Fixierung der geöffneten Kontakteinrichtung auslöst.
Erfindungsgemäß wird also durch die Anordnung eines Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes erreicht, dass auch im Kurzschlussfall die Kontaktstelle des Hauptstrompfads, die als sogenannter Leerkontakt den Betriebsstrom führt, ohne Unterbrechung des Kurzschlussstroms geöffnet wird, um diesen auf den Nebenstrompfad und damit durch den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz zu leiten. Dabei tritt kein Lichtbogen auf. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz unterbricht dann den Nebenstrompfad, ohne dass es beim anschließenden Öffnen der Kontaktstelle des Nebenstrompfads an den entsprechenden Kontakten zu einem Lichtbogen kommt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad austauschbar zwischen zwei Kontaktelementen, insbesondere Klemmenkontaktelementen angeordnet ist. Hierdurch wird der einfache Austausch des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes ermöglicht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz ein Schmelzeinsatz ist, dessen Schmelzdraht und/oder Haltedraht, der gemeinsam mit dem Schmelzdraht im Kurzschlussfall schmilzt, einen Schlagstift gegen die Kraft einer Feder in seiner Bereitschaftsstellung hält. Hierdurch wird nicht nur sichergestellt, dass ein Kurzschlussstrom zuverlässig unterbrochen wird, sondern auch, dass das Schaltschloss ausgelöst wird, um die Kontakteinrichtung in ihre AUS-Stellung zu bringen und darin zu fixieren. Das Öffnen der Kontaktstelle des Nebenstrompfads erfolgt dabei stromlos, also ohne die Gefahr der Entstehung eines Lichtbogens.
Durch die erfindungsgemäße Integration der vorgeschriebenen Schmelzsicherung als Schmelzeinsatz in den Nebenstrompfad, in dem vorzugsweise auch der als Überstromauslöser dienende thermische Auslöser liegt, gelingt es die Verlustleistungen des Überstromauslösers und der Schmelzsicherung im Normalbetrieb gänzlich zu vermeiden, da der Überstromauslöser und die Schmelzsicherung nur im Störungsfall zum Schutz von elektrischen Leitungen von Strom durchflossen werden, nicht jedoch beim Normalbetrieb.
Um Stromunfälle auszuschließen ist vorgesehen, dass eine den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad abdeckende Gehäusekappe nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters, insbesondere zum Austauschen des Unterbrecher- und Auslöseeinsatz bzw. der Schmelzsicherung abnehmbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontakteinrichtung eine Kontaktplatte aufweist, die mit drei Kontakten in Eingriff bringbar ist, von denen der erste Kontakt mit einer Anschlussklemme, der zweite Kontakt mit einer weiteren Anschlussklemme und der dritte Kontakt mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad verbunden ist, wobei der dritte Kontakt vorzugsweise über einen thermischen Auslöser, der insbesondere als Bimetallelement ausgebildet ist, mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz im Nebenstrompfad verbunden ist.
Durch den Einsatz einer einfachen, im Wesentlichen dreieckigen Kontaktplatte, die mit drei ebenfalls ein Dreieck bildenden Kontakten in Eingriff bringbar ist, lässt sich erfindungsgemäß die Kontakteinrichtung äußerst einfach und unkompliziert gestalten, um gleichzeitig die Kontaktstelle des Hauptstrompfads und die Kontaktstelle des Nebenstrompfads auszubilden. Ferner ermöglicht es die dreieckige Kontaktplatte den Leitungsschutzschalter litzenfrei mit nur wenigen Teilen und damit kostengünstig herzustellen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktplatte auf einem Schaft eines Kontaktplattenträger angeordnet ist und von einer Feder gegen die Kontakte gedrückt wird, wenn der Kontaktplattenträger seine EIN-Stellung einnimmt, wobei die Kontaktplatte zum Öffnen der Kontaktstelle des Hauptstrompfads vom Anker des Magnetauslösers gegen die Kraft der Feder um eine vom ersten und dritten Kontakt gebildete Schwenkachse vom zweiten Kontakt wegschwenkbar ist. Auf diese Weise lässt sich insbesondere die Kontaktstelle des Hauptstrompfads auf einfache Weise zuverlässig unterbrechen, ohne dass ein Lichtbogen auftritt, da die Kontaktstelle im Nebenstrompfad zuverlässig geschlossen bleibt, also zuverlässig in ihrer EIN-Stellung gehalten wird. Hierbei wird die Schließkraft der auf die Kontaktplatte wirkenden Feder für die Kontaktstelle im Nebenstrompfad nicht beeinträchtigt, sondern durch die Schwenkbewegung der Kontaktplatte gegen die Kraft der Feder vergrößert.
Vorteilhafterweise ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kontaktplatte unter der Wirkung einer Schaltfeder von den Kontakten trennbar ist, wobei der Kontaktplattenträger und damit auch die Kontaktplatte von der am Kontaktplattenträger angreifenden Schaltfeder zum Öffnen der Kontaktstellen aus seiner/ihrer Schließ- oder EIN-Stellung in seine/ihre Offen- oder AUS-Stellung bewegbar ist.
Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass der Kontaktplattenträger von einer Klinke des Schaltschlosses in seiner Schließ- oder EIN-Stellung fixierbar ist, wobei der thermische Auslöser und der Schlagstift des Unterbrecher- und Auslöseeinsatz jeweils im Auslösefall auf die Klinke des Schaltschlosses einwirken, um die Fixierung des Kontaktplattenträgers zum Öffnen der Kontaktstellen zu lösen, so dass die Schaltfeder die schlagartige Bewegung des Kontaktplattenträgers und der Kontaktplatte aus der EIN- in die AUS-Stellung bewirkt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1A eine schematische Schnittdarstellung eines Leitungsschutzschalters gemäß der vorliegenden Erfindung im eingeschalteten Zustand,
Figur 1B das Schaltbild des Leitungsschutzschalters nach Figur 1A, wobei die Stromführung im eingeschalteten Zustand fett hervorgehoben ist,
Figur 2A den erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter bei Überstrom,
Figur 2B das Schaltbild des Leitungsschutzschalters, wobei die Stromführung bei Überstrom fett hervorgehoben ist,
Figur 3 den Leitungsschutzschalter beim Auftreten eines Kurzschlusses,
Figur 4A den Leitungsschutzschalter gemäß der vorliegenden Erfindung im ausgeschalteten Zustand, und
Figur 4B das Schaltbild des ausgeschalteten Leitungsschutzschalters.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie in Figur 1A und 1B dargestellt ist, weist der erfindungsgemäße Leitungsschutzschalter einen Magnetauslöser 10 mit einer Spule 11 und einem Anker 12 auf, der über einen Schlagstift 14 auf eine Kontaktplatte 15 einwirkt. Die Spule 11 ist mit ihrem einen Ende mit einer Anschlussklemme 16 und mit ihrem anderen Ende mit einem ersten Kontakt 17 verbunden. Im eingeschalteten Zustand ist der Kontakt 17 über die Kontaktplatte 15, an der der Gegenkontakt zum ersten Kontakt 17 ausgebildet ist, mit einem zweiten Kontakt 18 verbunden, der über ein elektrisches Leitungselement, das einen Hauptstrompfad 19 bildet, mit einer weiteren Anschlussklemme 20 verbunden ist. Der Hauptstrompfad 19 liegt im eingeschalteten Zustand mit der Spule 11 des Magnetauslösers 10 in Reihe und verbindet so gemeinsam mit der Spule 11 die beiden Anschlussklemmen 16 und 20 des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters. Im störungsfreien Betrieb werden also die Anschlussklemmen 16 und 20 ausschließlich durch die Reihenschaltung von der Spule 11, dem ersten Kontakt 17, der Kontaktplatte 15, dem zweiten Kontakt 18 und dem elektrischen Leitungselement des Hauptstrompfads 19 verbunden.
Parallel zum Hauptstrompfad 19 ist ein Nebenstrompfad 21 zwischen einen dritten Kontakt 22 und der weiteren Anschlussklemme 20 geschaltet. Der dritte Kontakt 22, der in der Figur 1A sowie auch in den anderen Schnittdarstellungen des Leitungsschutzschalters durch den ersten Kontakt 17 verdeckt ist, wirkt ebenfalls mit der Kontaktplatte 15 zusammen. Der dritte Kontakt 22 ist elektrisch mit einem vorzugsweise von einem Bimetallelement gebildeten thermischen Auslöser 23 verbunden, der mit einem thermischen Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 in Reihe geschaltet ist. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 ist auswechselbar zwischen zwei nicht schaltende Kontaktelemente 25, 26, die als Klemmkontakte ausgebildet sein können, eingesetzt, von denen das erste Kontaktelement 25 über ein Leitungselement 27 mit dem thermischen Auslöser 23 und das zweite Kontaktelement 26 über ein weiteres Leitungselement 28 mit der weiteren Anschlussklemme 20 verbunden ist. Es ist jedoch auch möglich, die Reihenfolge von thermischem Auslöser 23 und Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 je nach den Einbaubedingungen im Leitungsschutzschalter umzukehren, so dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 unmittelbar mit dem dritten Kontakt 22 verbunden ist, während der thermischen Auslöser 23 zwischen dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 und der weiteren Anschlussklemme 20 angeordnet ist.
Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 weist einen Schlagstift 29 auf, mit dem er auf ein Schaltschloss 30 einwirkt, wie durch die gestrichelte Linie 31 in Figur 1B angedeutet ist. Das Bimetallelement des thermischen Auslösers 23 wirkt ebenfalls auf das Schaltschloss 30 ein, wie durch die gestrichelte Linie 32 angedeutet ist.
Das Schaltschloss 30, das unten soweit erforderlich näher beschrieben wird, ist auch von einem manuellen Schalter 33 betätigbar und wirkt seinerseits auch auf den Schalter 33 ein, wie durch den gestrichelten Doppelpfeil 34 gezeigt ist, um diesen in seine AUS-Stellung zu bewegen, wenn der Leitungsschutzschalter im Störungsfalle den gestörten Bereich des Stromnetzes unterbricht, wenn also der Leitungsschutzschalter aufgrund eines Überstroms oder eines Kurzschlusses sowohl den Haupt- als auch den Nebenstrompfad zwischen den Anschlussklemmen 16, 20 unterbricht.
Die vorzugsweise im Wesentlichen dreieckige oder V-förmige Kontaktplatte 15 weist eine nicht näher dargestellte Durchgangsöffnung oder Durchgangsbereich zwischen den Schenkeln des V auf und ist, wie besonders gut in Figur 4A zu erkennen ist, auf einem Schaft 35 eines Kontaktplattenträgers 36 gelagert, der sich durch die Durchgangsöffnung oder den Durchgangsbereich der Kontaktplatte 15 hindurch erstreckt. Der Kontaktplattenträger 36 und sein Schaft 35 sind parallel zur Schlagrichtung des Schlagstifts 14 des Magnetauslösers 10 in einem Gehäuse 37 des Leitungsschutzschalters verschiebbar gelagert. Zusammen mit der Kontaktplatte 15 ist eine Feder 38 auf dem Schaft 35 gelagert, die sich mit ihrem einen Ende an einer Schulter 39 des Kontaktplattenträgers 36 und mit ihrem anderen Ende auf der Kontaktplatte 15 abstützt, um diese wie in Figur 1A dargestellt ist, mit den ersten bis dritten Kontakten 17, 18, 22 oder wie in Figur 4A dargestellt, mit einer Halteschulter 40 am Schaft 35 des Kontaktplattenträgers 36 in Eingriff zu halten.
Wie in Figur 1A gezeigt ist, wird der Kontaktplattenträger 36 von einer Klinke 41 gegen die Kraft einer Schaltfeder 42 in seiner EIN-Stellung gehalten, in der die Kontaktplatte 15 von der Halteschulter 40 abgehoben ist und unter dem Druck der Feder 38 auf den Kontakten 17, 18, 22 aufliegt, um den Leitungsschutzschalter in seinem EIN-Zustand zu halten.
Im störungsfreien Normalbetrieb des erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalters fließt der Strom von der Anschlussklemme 16 über die Spule 11 des Magnetauslösers 10 zum ersten Kontakt 17, über die Kontaktplatte 15 zum zweiten Kontakt 18 sowie über das elektrische Leitungselement des Hauptstrompfads 19 zur weiteren Anschlussklemme 20. Obwohl der Kontakt 22 geschlossen ist, fließt über den Nebenstrompfad mit dem thermischen Auslöser 23 und dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 praktisch kein Strom, da der Nebenstrompfad 21 durch den Hauptstrompfad 19 kurzgeschlossen ist.
Tritt aufgrund einer Störung auf der Verbraucherseite des Stromnetzes ein Überstrom auf, so spricht der Magnetauslöser 10 an und der Anker 12 schlägt den Schlagstift 14 gegen die Kontaktplatte 15, wie in Figur 2A gezeigt und in Figur 2B durch die gestrichelte Wirklinie 43 dargestellt ist. Die Kontaktplatte 15 wird dadurch gegen die Kraft der Feder 38 um eine von den Kontakten 17, 22 gebildete Schwenkachse geschwenkt, so dass die Kontaktplatte 15 mit ihrem entsprechenden Gegenkontakt vom Kontakt 18 abgehoben wird und der Kontakt 18 somit geöffnet ist, während der erste und dritte Kontakt 17, 22 geschlossen bleiben. Im dargestellten Fall ist als Feder 38 eine Druckfeder dargestellt, die durch die Schwenkbewegung der Kontaktplatte 15 weiter zusammengedrückt wird, wodurch die Kontaktplatte 15 mit erhöhter Kraft mit den Kontakten 17 und 22 in Eingriff gehalten wird. Der Überstrom fließt weiterhin durch die Spule 11 des Magnetauslösers 10, die Kontaktplatte 15 und nunmehr über den Nebenstrompfad 21 und damit durch das Bimetallelement des thermischen Auslösers 23 und den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24. Der Überstrom erwärmt das Bimetallelement, bringt aber nicht den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 zum Ansprechen. Da der Überstrom beim Öffnen des ersten Kontakts 17, also beim Unterbrechen des Hauptstrompfads 19 nicht unterbrochen, sondern nur auf den Nebenstrompfad 21 geleitet wird, tritt beim Öffnen des ersten Kontakts 17 kein Lichtbogen auf.
Durch den Überstrom wird das Bimetallelement des thermischen Auslösers 23 in Richtung des in Figur 2A gezeigten Pfeils A verbogen und tritt mit einer ersten Kontaktnase 43 an der Klinke 41 in Kontakt und verschwenkt diese im Uhrzeigersinn um ihre Drehachse 44 gegen die Kraft einer nicht näher dargestellten Klinkenfeder, so dass die Klinke 41 einen Haltestift 45 am Kontaktplattenträger 36 freigibt. Die Schaltfeder 42 zieht nach der Freigabe des Haltestiftes 45 des Kontaktplattenträgers 36 diesen in seine in Figur 4A dargestellte AUS-Stellung. Gleichzeitig verschwenkt die Schaltfeder 42, die an einem drehbar gelagerten Schalthebel 46 des Schalters 33 abgestützt ist, den Schalthebel 46 in seine in Figur 4A dargestellte, den AUS-Zustand des Leitungsschutzschalters anzeigende Stellung.
Wird nach der Behebung der Störung im Stromnetz der Schalter 33 manuell wieder in seine EIN-Stellung gebracht, wird also der Schalthebel 46 aus der in Figur 4A dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn in die in Figur 1A dargestellte Stellung zurückbewegt, so wird durch diese Bewegung auch die Klinke 41 aus ihrer in Figur 4A gezeigten AUS-Stellung wieder in die in Figur 1A gezeigte EIN-Stellung bewegt, wobei sie wieder in Eingriff mit der Klinkenfeder gelangt, die die Klinke 41 dabei in Gegenuhrzeigerrichtung so verschwenkt, dass sie mit dem Haltestift 45 am Kontaktplattenträger 36 in Eingriff gebracht beziehungsweise gehalten wird. Bei der weiteren Bewegung des Schalthebels 46 und der Klinke 41 wird der Kontaktplattenträger 36, der mit seinem Haltestift 45 mit der Klinke 41 in Eingriff steht, von der am drehbaren Schalthebel 46 angelenkten Klinke 41 wieder in seine Schließ- oder EIN-Stellung bewegt. Dabei wird die Schaltfeder 42 gespannt.
Wurde der erfindungsgemäße Leitungsschutzschalter aufgrund eines Überstroms durch den thermischen Auslöser 23 in seinen AUS-Zustand geschaltet, so ist er nach Beseitigung der Störung ohne weitere Maßnahmen sofort wieder einschaltbar. Auch für den Fall, dass der Überstrom nur kurzfristig am Leitungsschutzschalter anlag, da beispielsweise ein nachgeschalteter Leitungsschutzschalter angesprochen hat und den gestörten Bereich des Stromnetzes abgeschaltet hat, fällt der Anker 12 zurück und die Feder 38 kann die Kontaktplatte wieder in die in Figur 1A dargestellte EIN-Stellung bringen.
Tritt jedoch ein Kurzschluss auf, so spricht wie im Fall eines Überstroms zunächst der Magnetauslöser 10 an und unterbricht den Hauptstrompfad 19, so dass der Kurzschlussstrom über den Nebenstrompfad fließt. Anders als beim Überstrom spricht jetzt der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 an, der praktisch gleichzeitig den Nebenstrompfad unterbricht und mittels seines Schlagstiftes 29 einen schwenkbar gelagerten Hebel 48 des Schaltschlosses 30 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt, wie in Figur 3A dargestellt. Der Hebel 48 weist an seinem Lagerteil 49 einen Nocken 50 auf, der mit einer zweiten Kontaktnase 51 der Klinke 41 bei der Schwenkbewegung in Eingriff tritt und diese gegen die Kraft der Klinkenfeder im Uhrzeigersinn verschwenkt, so dass sie den Haltestift 45 des Kontaktplattenträgers 36 freigibt, woraufhin der Kontaktplattenträger 36 wie im Falle eines Überstroms von der Schaltfeder 42 in seine in Figur 4A dargestellte AUS-Stellung gezogen wird. Hierbei werden die aufgrund der Unterbrechung des Haupt- und Nebenstrompfads stromlosen Kontakte 17, 22 geöffnet, ohne dass es zu einem Lichtbogen kommen kann.
Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 wird hierbei zweckmäßigerweise von einem Schmelzeinsatz gebildet, dessen Schmelzdraht und/oder Haltedraht in nicht näher dargestellter Weise den Kontaktstift 29 gegen die Kraft einer Auslösefeder in seiner in den Figuren 1A, 2A und 4A dargestellten Bereitschaftsstellung hält. Sobald der Schmelzdraht und gegebenenfalls der Haltedraht des Schmelzeinsatzes aufgrund eines hohen Kurzschlussstroms schmilzt, wird der Schlagstift 29 von der im Schmelzeinsatz vorgesehenen Auslösefeder schlagartig in seine Auslösestellung bewegt, wodurch er das Schaltschloss 30 wie oben beschrieben betätigt.
Nach dem Auslösen des Leitungsschutzschalters im Kurzschlussfall muss der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 ersetzt werden. Hierfür ist, wie in der Zeichnung gestrichelt angedeutet, am Gehäuse 37 des Leitungsschutzschalters eine abnehmbare Kappe 52 oder dergleichen vorgesehen. Insbesondere ist die Kappe 52 mit einer stabförmigen Verlängerung 53 versehen, die an ihrem freien Ende einen Haken 54 aufweist, der unter oder hinter den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 greift. Wird die Kappe 52, gegebenenfalls nach dem Lösen von geeigneten Befestigungsmitteln (nicht dargestellt), in der Zeichnung nach oben abgenommen, so wird gleichzeitig der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 mit nach oben genommen und zwischen den Klemmenkontaktelementen 25, 26 herausgezogen. Der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz 24 lässt sich somit ohne Werkzeug aus dem erfindungsgemäßen Leitungsschutzschalter entnehmen und durch einen neuen ersetzen. Da der Schalthebel 46 im eingeschalteten Zustand mit seinem Betätigungsabschnitt die Kappe 52 gegen ein Abnehmen sichert, muss der Leitungsschutzschalter vor dem Auswechseln des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes 24 ausgeschaltet werden. Erfolgt dies jedoch nicht vorher, so wird der Leitungsschutzschalter zwangsweise ausgeschaltet, da nicht nur der Betätigungsabschnitt des Schalthebels 46 des manuellen Schalters 33 die Abnahme der Kappe 52 blockiert und somit bei der Abnahme der Kappe 52 zwangsweise betätigt wird, sondern da auch der Hebel 48, der mit dem Schlagstift 29 des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes 24 zusammenwirkt, betätigt wird. Somit kann sichergestellt werden, dass der nach der Abnahme der Kappe 52 geöffnete Bereich des Leitungsschutzschalters spannungsfrei geschaltet ist. Die den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) abdeckende Kappe (52) ist also nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters abnehmbar.

Claims

Leitungsschutzschalter mit zwei parallel geführten Strompfaden mit je einer Kontaktstelle (15, 18; 15, 22), die als Haupt- und Nebenstrompfad (19, 21) über eine Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) mit einer Spule (11) eines Magnetauslösers (10) in Reihe geschaltet sind, dessen Anker (12) im Störungsfall die Kontaktstelle (15, 18) des Hauptstrompfads (19) öffnet, der ausschließlich nur durch die Reihenschaltung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18) mit der Spule (11) gebildet ist, wobei im Nebenstrompfad (21) ein Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) angeordnet ist, der im Kurzschlussfall den Nebenstrompfad unterbricht und ein Schaltschloss (30) zur Öffnung und Fixierung der Kontakteinrichtung (15, 17, 18, 22) auslöst.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) austauschbar zwischen zwei Kontaktelementen (25, 26), insbesondere Klemmenkontaktelementen angeordnet ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) ein Schmelzeinsatz ist, dessen Schmelzdraht einen Schlagstift (29) gegen die Kraft einer Feder in seiner Bereitschaftsstellung hält.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) abdeckende Gehäusekappe (52) nur im ausgeschalteten Zustand des Leitungsschutzschalters, insbesondere zum Austauschen des Unterbrecher- und Auslöseeinsatzes (24) abnehmbar ist.
Leitungsschutzschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteimichtung eine Kontaktplatte (15) aufweist, die mit drei Kontakten (17, 18, 22) in Eingriff bringbar ist, von denen der erste Kontakt (17) mit einer Anschlussklemme (16), der zweite Kontakt (18) mit einer weiteren Anschlussklemme (20) und der dritte Kontakt (22) mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) verbunden ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Kontakt (22) über einen thermischen Auslöser (23), der insbesondere als Bimetallelement ausgebildet ist, mit dem Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) im Nebenstrompfad (21) verbunden ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (15) auf einem Schaft (35) eines Kontaktplattenträger (36) angeordnet ist und von einer Feder (38) gegen die Kontakte (17, 18, 22) gedrückt wird, wenn der Kontaktplattenträger (36) seine EIN-Stellung einnimmt.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (15) zum Öffnen der Kontaktstelle des Hauptstrompfads (19) vom Anker (12) des Magnetauslösers (10) gegen die Kraft der Feder (38) um eine vom ersten und dritten Kontakt (17, 22) gebildete Schwenkachse vom zweiten Kontakt (18) wegschwenkbar ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (15) unter der Wirkung einer Schaltfeder (42) von den Kontakten (17, 18, 22) trennbar ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktplattenträger (36) und damit auch die Kontaktplatte (15) von der am Kontaktplattenträger (36) angreifenden Schaltfeder (42) zum Öffnen der Kontaktstellen aus seiner/ihrer Schließ- oder EIN-Stellung in seine/ihre Offen- oder AUS-Stellung bewegbar ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktplattenträger (36) von einer Klinke (41) des Schaltschlosses (30) in seiner Schließ- oder EIN-Stellung fixierbar ist.
Leitungsschutzschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Auslöser (23) und der Schlagstift (29) des Unterbrecher- und Auslöseeinsatz (24) jeweils im Auslösefall auf die Klinke (41) des Schaltschlosses (30) einwirken, um die Fixierung des Kontaktplattenträger (36) zum Öffnen der Kontaktstellen zu lösen.