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Dokumentenidentifikation EP1251538 20.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001251538
Titel Schmaler dreipoliger Sicherungslasttrennschalter
Anmelder Jean Müller GmbH Elektrotechnische Fabrik, 65343 Eltville, DE
DE-Aktenzeichen 50207061
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 11.03.2002
EP-Aktenzeichen 020054912
EP-Offenlegungsdatum 23.10.2002
EP date of grant 07.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2006
IPC-Hauptklasse H01H 31/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H02B 1/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen dreipoligen Sicherungslasttrennschalter, insbesondere für den Aufbau auf Sammelschienensystemen, mit versetzt angeordneten Einbauräumen für drei Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherungen (NH-Sicherungen), mit einem Gehäuse zur Aufnahme der Kontakte für die Sicherungen und einem schwenkbar im Gehäuse gelagerten Deckel zur Aufnahme der Sicherungen.

Üblicherweise werden bei Sicherungslasttrennern die Sicherungen in einer Reihe, wie längs bei einer Leistenbauform oder quer bei einer Trennerbauform, angeordnet.

Es ist auch schon ein Sicherungslasttrennschalter bekannt geworden (Firma ABB, Typ SLK 400, Ident. Nr. NHP 139 225 R1), bei dem benachbart der Schwenkachse des Deckels im Gehäuse zwei NH-Sicherungen nebeneinander, und in größerem Abstand zur Schwenkachse die dritte NH-Sicherung angeordnet sind. Dieser Sicherungslasttrennschalter ist für NH-Sicherungen der Größen 1 und 2 dimensioniert. Die Breite des Sicherungslasttrennschalters beträgt 150 mm, der Nennstrom 400 A.

Der beschriebene Aufbau dieses Sicherungslasttrennschalters mit den versetzt angeordneten Einbauräumen für die drei NH-Sicherungen birgt diverse Probleme in sich: So besteht die Gefahr, dass bei unsachgemäßer Handhabung des Schaltgerätes, das heißt bei einer nicht vollständig vollzogenen Einschaltstellung, bereits zwei Phasen geschlossen sind, dies kann insbesondere bei Motorlast zu kritischen Betriebszuständen führen. Beim Abschaltvorgang ergibt sich an zwei Phasen in unmittelbarer Nähe eines Kontaktes der dritten Phase eine Lichtbogenentwicklung. Hier besteht dann die Gefahr eines Querkurzschlusses. Die Lagerstellen müssen in dem Bereich untergebracht werden, in dem der Sicherungslasttrennschalter ohnehin eine geringe Breite aufweist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen dreipoligen Sicherungslasttrennschalter der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass dieser bei möglichst schmaler Bauweise ein optimales Ein- und Ausschaltverhalten der Sicherungen gewährleistet.

Die Aufgabe wird bei einem dreipoligen Sicherungslasttrennschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine voreilend einzuschaltende und nacheilend auszuschaltende Sicherung näher der Schwenkachse des Deckels zugeordnet ist als die beiden verbleibenden Sicherungen.

Der erfindungsgemäße dreipolige Sicherungslasttrennschalter weist demnach versetzt angeordnete Sicherungseinsätze auf, wobei die einzeln angeordnete Sicherung, vorzugsweise diejenige die dem zweiten Leiter (L2) zugeordnet ist, näher an dem Drehpunkt der Einschwenkvorrichtung positioniert ist als die beiden Sicherungen für die verbleibenden Phasen. Die letztgenannten Sicherungen sind vorzugsweise auf gleichem Abstand zum Drehpunkt nebeneinander angeordnet, um eine gleichzeitige Kontaktgabe zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sicherungslasttrennschalters ist unter dem besonderen Aspekt der Entwicklung eines Sicherungslasttrenners der Größe NH 000 für die Sammelschienenmontage zu sehen. Dies soll bei einer möglichst schmalen Bauweise realisiert, aber dennoch nicht die relativ große Einbauhöhe einer Leiste benötigt werden. Der übliche Einsatz ist hier die Verwendung in Einbaufeldern ― speziell mit 250 mm Breite und üblicherweise ca. 210 mm Einbauraum in der Breite ― in denen zwei marktgängige NH 00-Sicherungslasttrennschalter für Sammelschienenmontage montierbar sind. Diese weisen jeweils eine übliche Breite von 105 mm auf. - Im Gegensatz hierzu finden bei dem erfindungsgemäßen Sicherungslasttrennschalter vorzugsweise NH-Sicherungen der Größe 000 Verwendung. Der Sicherungslasttrennschalter ist wegen dieser optimierten Anordnung in einem Bauraum von maximal 70 mm Breite realisierbar, wobei hier ― wegen der üblichen 9 mm-Teilung ― ein Maß von maximal 63 mm anzustreben ist. Hierdurch kann der Breitenvorteil genutzt werden, ohne dass die üblichen Hüllmaße in der Bauhöhe aufgegeben werden müssen. Vorhandene marktübliche Blendensysteme können weiterhin eingesetzt werden und es ist eine einfache Kombination mit anderen Systemkomponenten möglich.

Wegen der Platzsituation in der Bauhöhe ist eine besondere Form für den Kontakt anzustreben, der den geringsten Abstand zum Drehpunkt des Deckels aufweist. Dieser Kontakt ist vorzugsweise so geneigt, dass beim Einschalten das Sicherungsmesser von oben möglichst tangential um den Drehpunkt des Deckels in den Kontakt eingeführt wird. Es ist andererseits denkbar, den Kontakt mit zusätzlichen Mitteln zum einfachen Einführen des Sicherungsmessers zu versehen, um auch ein stirnseitiges Einschwenken zu ermöglichen. Bei dieser Ausführung ist eine mechanische Verstärkung zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Kontaktes zu empfehlen.

Die Verriegelungen der Sicherungen im Deckel sind vorzugsweise jeweils außen angebracht, um die Erreichbarkeit der Sicherungen zu verbessern. Unter diesem Aspekt wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Sicherungen zum Verbinden mit dem Deckel in unterschiedlichen Richtungen eingeschoben werden. So wird die der Schwenkachse des Deckels benachbarte Sicherungen durch eine auf die Schwenkachse zugerichtete Bewegung in den Deckel eingesetzt, während die der Schwenkachse des Deckels abgewandten Sicherungen durch eine von der Schwenkachse weggerichtete Bewegung in den Deckel einsetzbar sind. Ungeachtet des minimalen Bauraumes können die Sicherungen so, bei günstigen Handling, mit dem Deckel verbunden werden.

Der erfindungsgemäße Sicherungslasttrennschalter ist vorzugsweise für Nennströme von maximal 100 A ausgelegt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles dargestellt, ohne auf dieses beschränkt zu sein. Es stellt dar:

Figur 1
eine räumliche Seitenansicht des Sicherungslasttrennschalters, bei geöffnetem Deckel und von diesem aufgenommenen Sicherungen,
Figur 2
eine räumliche Darstellung des Sicherungslasttrennschalters gemäß Figur 1, allerdings bei weggeschnittenen Seitenbereichen von Gehäuse und Deckel sowie einer entfernten Sicherung,
Figur 3
eine Darstellung gemäß Figur 2, allerdings bei geschlossenem Deckel und in auf einem Sammelschienensystem montiertem Zustand,
Figur 4
eine räumliche Ansicht des auf das Sammelschienensystem aufgesetzten Gehäuses mit zwei von diesem aufgenommenen Sicherungen, schräg von oben gesehen (bei abgenommenem Deckel),
Figur 5
eine räumliche Ansicht des dem Schwenklager von Deckel und Gehäuse benachbarten Kontaktes,
Figur 6
den Deckel mit einer in diesen eingesetzten Sicherung, schräg von unten gesehen und
Figur 7
eine Unteransicht des Deckels mit drei in diesen eingesetzten Sicherungen.

Der in den Figuren gezeigte dreipolige Sicherungslasttrennschalter 1 dient dem Aufbau auf einem aus drei parallel angeordneten Sammelschienen 2 gebildeten Sammelschienensystem. Hierzu ist das Gehäuse 3 des Sicherungslasttrennschalters 1 auf seiner Unterseite mit drei hakenförmigen Füßen 4 versehen, die beim seitlichen Aufschieben auf die Sammelschienen 2 diese hintergreifen. Im Boden 5 des Gehäuses 3 ist eine mit einzelnen Zähnen 6 versehene Einrichtung 7 zum Festlegen des Gehäuses 3 relativ zum Sammelschienenssystem schwenkbar gelagert. Die Zähne 6 dienen dem Zweck, den Sicherungslasttrennschalter 1 bei Sammelschienen 2 unterschiedlicher Breite verwenden zu können, wobei jeweils unterschiedliche Zähne 6 die mittlere Sammelschiene 2 auf ihrer dem zugeordneten Fuß 4 abgewandten Seite kontaktieren.

Im Gehäuse sind sechs Kontakte 8 gelagert, wobei jeweils zwei in der Längsrichtung des Gehäuses 3 miteinander fluchtende Kontakte 8 ein Kontaktpaar bilden, das der Aufnahme eines NH-Sicherungseinsatzes 9 der Größe 000 dient. Im Bereich einer Stirnseite des Gehäuses 3 ist ein Deckel 10 über seine zwei Wangenabschnitte 24 um eine Achse 11 schwenkbar im Gehäuse 3 gelagert. Im Deckel 10 sind die drei Sicherungen 9 gehalten, somit zusammen mit dem Deckel 10 schwenkbar. Jede Sicherung 9 weist zwei Sicherungsmesser 12 auf, die bei geschlossenem Deckel 10 die beiden zugeordneten Kontakte 8 kontaktieren.

Die drei Sicherungen sind symmetrisch zur Mittellängsachse A-A (Figur 7) des Sicherungslasttrennschalters 1 bzw. des Gehäuses 3 / Deckels 10 angeordnet. Eine der drei Sicherungen 9 ist benachbart der Schwenkachse 11 des Deckels 10 angeordnet und es fällt die Mittellängsachse dieser in die zugeordneten Kontakte 8 eingesteckten Sicherung 9 mit der Mittellängsachse A-A zusammen. Die beiden anderen Sicherungen 9 sind weiter von der Schwenkachse 11 entfernt positioniert und parallel zueinander in Abstand zur Mittellängsachse A-A angeordnet. Diese beiden Sicherungen 9 befinden sich in demselben Abstand zur Schwenkachse 11. Dies hat zur Folge, dass die der Achse 11 benachbarte Sicherung 9 voreilend einschaltet und nacheilend ausschaltet und die anderen Sicherungen 9 gleichzeitig schalten.

Der Sicherungslasttrennschalter 1 bzw. das Gehäuse 3 / der Deckel 10 weisen eine Breite B von 63 mm auf. Der Nennstrom des Sicherungslastrennschalters beträgt maximal 100 A.

Die einzelnen Kontakte 8 sind im Gehäuse 3 gelagert und sind elektrisch leitend mit den Sammelschienen 2 bzw. Verbrauchern in bekannter Art und Weise verbunden.

Der jeweilige Kontakt 8 stützt sich über eine Grundplatte 13 am Boden 5 des Gehäuses 3 bzw. im Bodenbereich am Gehäuse 3 ab und ist mit einer Bohrung 14 für ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraube versehen, die dem Verbinden von Kontakt 8 und Gehäuse 3 dient. An die Grundplatte 13 des Kontaktes 8 schließt sich ein U-förmiger Abschnitt 15 an, der zwei parallele Schenkel 16 aufweist. In diese sind die eigentlichen Kontaktabschnitte 17 integriert, die in erweiterte Abschnitte 18 münden, welche die Funktion von Einrührhilfen für das jeweilige Sicherungsmesser 12 besitzen. Die Kontaktabschnitte 17 weisen, bezogen auf die Längserstreckung des Sicherungsmessers 12 eine relativ große Stärke auf, so dass sie über den U-förmigen Abschnitt 15 hinausstehen und damit zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Kontaktes 8, bezogen auf eine Kraftrichtung senkrecht zur Plattenebene des Abschnittes 15 bzw. in Richtung der Ebene der Grundplatte 13, beitragen. Gegebenenfalls kann eine zusätzliche U-förmige Verstärkung 19 vorgesehen sein, die einem Auseinanderspreizen der beiden Schenkel 16 des Kontaktes 8 entgegenwirkt.

Die vorbeschriebene Gestaltung des Kontaktes 8 ist insbesondere unter dem Aspekt desjenigen Kontaktes 8 zu sehen, der der Schwenkachse 11 des Deckels 10 am nächsten liegt. Während alle anderen Kontakte so ausgebildet sind, dass deren Grundplatte 13 im rechten Winkel zum U-förmigen Abschnitt 15 angeordnet ist, bilden die genannten Teile des der Schwenkachse 11 am nächsten liegenden Kontaktes 8 einen spitzen Winkel. Dieser beträgt beispielsweise zwischen 75 und 85°, insbesondere 80°. Er berücksichtigt, dass das diesem Kontakt 8 zugeordnete Sicherungsmesser 12 der in den Deckel 10 eingesetzten, der Schwenkachse 11 benachbarten Sicherung 9 in relativ geringem Abstand zur Schwenkachse 11 und damit entlang einer relativ stark gekrümmten Bahn bewegt wird. Der in Richtung der Schwenkachse 11 geneigte Abschnitt 15 des Kontaktes 8 stellt sicher, dass das Sicherungsmesser 12 dieser Sicherung 8 weitgehend in Richtung der Längserstreckung der Kontaktabschnitte 17 in den Kontakt 8 eingeführt wird.

Damit die benachbart der Schwenkachse 11 angeordnete Sicherung 9 in möglichst großem Abstand zur Schwenkachse 11 positioniert ist, erfolgt deren Verbindung mit dem Deckel 10, indem die Sicherung 9 von der Schwenkachse 11 weg in den Deckel 10 eingeschoben wird. Die beiden anderen Sicherungen 9 hingegen können in Richtung auf die Schwenkachse 11 in den Deckel eingeschoben werden. Die Haltemittel 21, die die Grifflaschen 20 der Sicherungen 9 im Deckel 10 halten, sind als sich verjüngende Schlitze ausgebildet, wobei die erweiterten Schlitzbereiche dem Durchstecken der Grifflaschen 20 und die verjüngten Schlitzbereiche dem Hintergreifen der Grifflaschen 20 dienen. Bei den im Deckel 10 eingesetzten Sicherungen 9 dienen Verriegelungsmittel 21 dem Fixieren der Sicherungen 9. Die Verriegelungsmittel 21 sind insbesondere als vorgespannte Bauteile, insbesondere Bestandteil des Deckels 10 bildende Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet, die die Sicherungen 9 in der in den Deckel 10 eingesetzten Position hintergreifen, wobei sie das der Einschubrichtung abgewandte Abdeckblech 22 des Isolierkörpers 23 der Sicherung 9 kontaktieren. Das Verriegelungsmittel 21 für die der Schwenkachse 11 zugewandte Sicherung 9 ist demzufolge auf der der Schwenkachse 11 zugewandten Seite des Isolierkörpers dieser Sicherung 9 positioniert, wobei, um das Verriegelungsmittel 21, das in der Nähe der Achse 11 angeordnet ist, auf einfache Art und Weise entriegeln zu können, es einen in Richtung der anderen Sicherungen 9 ragenden Ansatz 25 aufweist. Dieser ist somit neben dem Isolierkörper 23 angeordnet.


Anspruch[de]
  1. Dreipoliger Sicherungslasttrennschalter (1), insbesondere für den Aufbau auf Sammelschienensystemen (2), mit versetzt angeordneten Einbauräumen für drei NH-Sicherungen (9) mit einem Gehäuse (3) zur Aufnahme der Kontakte (8) für die Sicherungen (9) und einem schwenkbar im Gehäuse (3) gelagerten Deckel (10) zur Aufnahme der Sicherungen (9), dadurch gekennzeichnet, dass eine voreilend einzuschaltende und nacheilend auszuschaltende Sicherung (9) näher der Schwenkachse (11) des Deckels (10) zugeordnet ist als die beiden verbleibenden Sicherungen (9, 9).
  2. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch NH-Sicherungen (9) der Größe 000.
  3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Breite von maximal 70 mm, vorzugsweise maximal 63 mm aufweist.
  4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nacheilend angeordneten Sicherungen (9, 9) so angeordnet sind, dass sie gleichzeitig schalten.
  5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungen (9) symmetrisch zur Längsmittelachse (A-A) des Sicherungslasttrennschalters (1) angeordnet sind.
  6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der der Schwenkachse (11) des Deckels (10) am nächsten liegende Kontakt (8) entsprechend der Einschwenkrichtung des Sicherungsmessers (12) der diesem Kontakt (8) zugeordneten Sicherung (9) geneigt angeordnet ist.
  7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der der Schwenkachse (11) des Deckels (10) am nächsten liegende Kontakt (8) mit Einführhilfen (18) versehen ist.
  8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der der Schwenkachse (11) des Deckels (10) am nächsten liegende Kontakt (8) mit Versteifungen (19) zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Kontakts (8) versehen ist.
  9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (21) zum Verriegeln der Sicherungen (9) im Deckel (10) vorgesehen sind, die jeweils neben der Sicherung (9) angeordnet sind.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Sicherung (9) Haltemittel (20) zum Verbinden der Sicherung (9) mit dem Deckel (10) aufweist, wobei die der Schwenkachse (11) des Deckels (10) benachbarte Sicherung (9) durch eine auf die Schwenkachse (11) zugerichtete Bewegung in den Deckel (10) einsetzbar ist und/oder die der Schwenkachse (11) des Deckels (10) abgewandten Sicherungen (9, 9) durch eine von der Schwenkachse (11) weggerichtete Bewegung in den Deckel (10) einsetzbar sind.






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