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F ehlerstromschutzschalter
Die bekannten auf dem Markt befindlichen Fehlerstromschutzschalter, die beim Auftreten eines Fehlerstromes die elektrische Anlage selbsttätig durch Ansprechen auf die Differenz der durch den Schalter fliessenden Ströme abschalten, haben grosse Abmessungen. In der Regel sieht man für die Fehlerstromschutzschalter ein aus Kasten und Deckel bestehendes Gehäuse vor. Auf dem Boden des Kastens werden nebeneinander die Schaltkontaktvorrichtung mit Schaltschloss, die selbsttätige Auslösevorrichtung und der Summenstromwandler aufgebaut. Oft befinden sich auch auf dem Boden des Kastens noch die Anschlussklemmen. Zur Befestigung des Fehlerstromschutzschalters an der Wand dienen Wandbefestigungs- öffnungen, die sich an der Aussenseite des Kastens an vorspringenden Ansätzen befinden.
Es sind auch schon Fehlerstromschutzschalter bekanntgeworden, die eine Grundplatte mit rechteckigem Grundriss haben. Auf der Grundplatte, die vorspringende Ansätze für die Wandbefestigungsöffnungen hat, ist eine von Isolierkörpern gebildete Kammer für die Schaltkontaktvorrichtung angeordnet. Darüber befindet sich ein besonderer Isoliersockel, der die Anschlussklemmen an zwei gegenüberliegenden Seiten trägt. Zwischen den Anschlussklemmen sind im Inneren dieses Isoliersockels das Schaltschloss und die Auslöse- und Prüfeinrichtung untergebracht.
Diese Fehlerstromschutzschalter sind wegen ihrer Grösse für den Einbau in Zählertafeln gänzlich ungeeignet. Auch in Verteilungen und Schränken sind sie wegen ihres grossen Platzbedarfs schlecht unterzubringen. Da sie in ihren Abmessungen sehr stark von denen der übrigen in Anlagen verwendeten Schutzschalter, insbesondere Leitungsschutzschalter, abweichen, lassen sie sich schwer mit diesen Geräten gruppieren. Ein einheitliches Aussehen bei Ansammlungen von Geräten, in denen Fehlerstromschutzschalter u. a. Schutzschalter vorkommen, ist nicht gegeben.
Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter, der sich durch besonders gedrängte Abmessungen auszeichnet. Der Fehlerstromschutzschalter hat an zwei gegenüberliegenden Seiten seines rechteckigen Grundrisses Wandbefestigungsöffnungen und Anschlussklemmen. Erfindungsgemäss hat sein Isoliersockel an den mit den Wandbefestigungsöffnungen und Anschlussklemmen versehenen Seiten gegenüber seinem die Schaltkontaktvorrichtung aufnehmenden mittleren Teil. abgesetzte Vorsprünge, an denen die Wandbefestigungsöffnungen und Anschlussklemmen in gleicher Höhe mit der Schaltkontaktvorrichtung angeordnet sind.
Ferner trägt er auf der Vorderseite des mittleren Teiles in gleicher Höhe über die Schaltkontaktvorrichtung das Schaltschloss sowie den Summenstromwandler und das Auslöserelais der Auslösevorrichtung in einer zur Verbindungslinie der Vorsprünge senkrechten Reihe. Dabei bedeckt eine das Schaltschloss, den Summenstromwandler und das Auslöserelais abdeckende, jedoch die Wandbefestigungs- öffnungen und die Anschlussklemmen freilassende Kappe den Isoliersockel.
An dem Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung sitzen Schaltkontaktvorrichtung, Schaltschloss und Auslösevorrichtung auf einem gemeinsamen, mit Wandbefestigungsöffnungen und Anschlussklemmen versehenen Isoliersockel, wobei die Schaltkontaktvorrichtung, die Anschlussklemmen und die Wandbefestigungsöffnungen in einem unteren Stockwerk, dagegen das Schaltschloss und die aus Summenstromwandler und Auslöserelais bestehende Auslösevorrichtung in einem oberen Stockwerk angeordnet
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sind. Von der Kappe werden lediglich das Schaltschloss und die Auslösevorrichtung bedeckt, dagegen die Anschlussklemmen und Wandbefestigungsöffnungen freigelassen. Bei diesem Aufbau lässt sich der Fehlerstromschutzschalter so gedrängt gestaltet, dass er in den wesentlichen Abmessungen den üblichen Leitungsschutzschaltern gleicht.
Vor allem ist eine grosse Übereinstimmung in denjenigen Abmessungen erzielbar, die massgebend für die Anordnung von Geräten verschiedener Art auf der gleichen Grundlage, z. B. Tragschiene, sind. Bei dem erfindungsgemässen Aufbau kann die Angleichung sogar so weit durchgeführt werden, dass sich auch im oberen Teil des Fehlerstromschutzschalters massliche Übereinstimmungen mit den entsprechenden Stellen an Leitungsschutzschaltern ergeben. Auf diese Weise können in Zählertafeln oder Verteilungen die dort vorkommenden Abdeckungen, durch die die Leitungsschutzschalter mit ihrem Oberteil hindurchtreten, zumindest mit der gleichen Breite der Öffnungen für den Durchtritt des Oberteils des Fehlerstromschutzschalters versehen werden.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind bei der Erläuterung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele hervorgehoben.
An Motorschutzschaltern mit thermischer Überstromauslösung ist es bekannt, die Schaltkontaktvorrichtung im Inneren des Isoliersockels in einer von der Rückseite ausgehenden Höhlung unterzubringen.
Der Isoliersockel hat im Gegensatz zu demFehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung die Form eines
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findung ist der Isoliersockel so geformt, dass die Schaltkontaktvorrichtung, die Anschlussklemmen und die Wandbefestigungsöffnungen in einem unteren Stockwerk, dass Schaltschloss und die Stromwandler in einem mittleren Stockwerk und die Bimetallauslöser in einem oberen Stockwerk untergebracht sind. Es ist also eine Anordnung der Bauelemente in drei Stockwerken vorgesehen. Ferner ist im Gegensatz zu dem Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung als Abdeckung ein aus Kasten und Deckel bestehendes Gehäuse verwendet, das ringsherum den Isoliersockel des Schalters umfasst.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Fig. 1 und 3 geben den Grundriss eines zweipoligen und eines vierpoligen Leitungsschutzschalters wieder. Die Fig. 2 und 4 zeigen die dazugehörende elektrische Schaltung. In der Fig. 5 ist ein Querschnitt wiedergegeben, der für den zwei-und vierpoligen Fehlerstromschutzschalter der gleiche ist.
Die in den Fig. 2 und 4 dargestellten Schaltungen zeigen, dass der Fehlerstromschutzschalter 1 eine Schaltkontaktvorrichtung 2 hat, die mehrpolig ausgebildet ist. In der Fig. 2 ist die Schaltkontaktvorrichtung zweipolig, in der Fig. 4 vierpolig. Zu der Schaltkontaktvorrichtung 2 gehört ein Schaltschloss 3, das einen Einschaltdruckknopf 4 und einen Ausschaltdruckknopf 5 aufweist. Auf das Schaltschloss 3 wirkt eine selbsttätige Auslösevorrichtung 6 ein. Die selbsttätige Auslösevorrichtung 6 stellt fest, ob in den durch den Fehlerstromschutzschalter 1 hindurchgeführten Leitungen eine Differenz zwischen den zu dem Verbraucher hinfliessenden und von dem Verbraucher zurückfliessenden Strömen vorhanden ist. Eine Differenz der Ströme entsteht, wenn ein Fehlerstrom in der Anlage auftritt. Zur Feststellung des Differenzstromes dient in der Regel ein Summenstromwandler 7.
Der Summenstromwandler 7 führt bei Auftreten eines Fehlerstromes einen Steuerstrom einem hochempfindlichen Auslöserrelais 8 zu. In diesem Fall ist die selbsttätige Auslösevorrichtung 6 von dem Summenstromwandler 7 und dem Auslöserrelais 8 gebildet.
Das Auslöserrelais 8 kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Es kann z. B. ein Remanenzrelais sein.
Ein solches Remanenzrelais hat einen Anker, der im Ruhezustand durch den remanenten Magnetismus des Relais angezogen wird. Beim Auftreten eines Fehlerstroms erhält das Relais von dem Summenstromwandler einen Steuerstrom, der den remanenten Magnetismus aufhebt und dadurch den Relaisanker zum Abfallen bringt. Man kann aber auch als hochempfindliches Auslöserelais einen Sperrmagneten verwenden.
Ein solcher Sperrmagnet ist ein durch einen Dauermagneten polarisierter Schaltmagnet mit magnetischer Weiche, dessen Eisenkörper zur Beeinflussung der magnetischen Weiche beim Auftreten eines Fehlerstroms durch den Steuerstrom des Summenstromwandlers magnetisiert wird. Bei Umstellung der magnetischen Weiche fällt der zuvor von dem Eisenkörper angezogene Anker ab. Ein solcher Sperrmagnet kann auch bei geeigneter Ausbildung den Summenstromwandler ersetzen, wenn sein Eisenkörper unmittelbar von sämtlichen zu überwachenden Leitungen des Schalters magnetisiert wird. In diesem Fall ist die selbsttätige Auslösevorrichtung 6 nur von dem Sperrmagneten gebildet. Der Fehlerstromschutzschalter besitzt noch eine Prüftaste 9, durch die zur Überprüfung des Schalters zwei Leitungen über einen Widerstand 10 überbrückt werden können.
Nach der Erfindung hat der Fehlerstromschutzschalter 1, wie die Fig. 1, 3 und 5 zeigen, einen rechteckigen Isoliersockel 11. An zwei gegenüberliegenden Seiten ist der Isoliersockel 11 mit Wandbefestigungsöffnungen 12 versehen. An den gleichen Seiten befinden sich auch die Anschlussklemmen 13. 14,
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von denen die Anschlussklemmen 13 zum Anschliessen der ankommenden und die Anschlussklemmen 14 zum Anschliessen der abgehenden Leitungen dienen. Die Anschlussklemmen sind so nahe wie möglich der Rückseite des Isoliersockels 11 anzuordnen wie es die vorgeschriebenen Isolierwege gestatten. Erfindungs-
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11'.sprünge 11'des Isoliersockels sind nur so breit, wie sie für die Aufnahme der Wandbefestigungsöffnungen 12 und der Anschlussklemmen 13, 14 benötigt werden.
Erfindungsgemäss bildet der Isoliersockel 11 zwischen den Anschlussklemmen 13,14 einen hochgezogenen mittleren Teil 11", der zur Aufnahme der Schaltkontaktvorrichtung 2 dient. Die Schaltkontaktvorrichtung ist in der gleichen Höhe wie die Anschlussklemmen 13,14 und die Wandbefestigungsöffnungen 12 angeordnet. Bei den Ausführungsbeispie p len ist die Schaltkontaktvorrichtung von je zwei ortsfesten Kontaktteilen 2'und einer beweglichen Kontaktbrücke 2"für jeden zu schaltenden Pol gebildet. Die Kontaktbrücken 2"sind isoliert an einer Schaltwelle 15 angebracht. Vorzugsweise ist die gesamte Schaltkontaktvorrichtung in einer von der Rückseite ausgehenden Höhlung 21 des Isoliersockels angeordnet.
Auf der Vorderseite des Mittleren Teiles 11" des Schaltsockels befinden sich über der Schaltkontaktvorrichtung 2 das Schaltschloss 3 und die selbsttätige Auslösevorrichtung. Die selbsttätige Auslösevorrichtung besteht aus dem Summenstromwandler 7 und dem Auslöserelais 8. Für die Erfindung ist wesentlich, dass das Schaltschloss, der Summenstromwandler und das Auslöserelais in einer zur Verbindungslinie der Vorsprünge 11'des Isoliersockels senkrechten Reihe angeordnet sind.
An dem Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung befindet sich also die Schaltkontaktvorrichtung 2 in einem unteren, dagegen das Schaltschloss 3 und die Auslösevorrichtung 6 in einem oberen Stockwerk. Auf diese Weise wird die Länge L des Isoliersockels, die zwischen den mit Wandbefestigungsöffnungen 12 und Anschlussklemmen 13,14 versehenen Seiten gemessen ist, sehr verkleinert. Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich das Schaltschloss 3 bei der Reihenanordnung mit den Teilen der Auslösevorrichtung 6 in der Nähe des Randes des Isoliersockels befindet. Hiedurch lässt sich ein günstiger Antrieb für die Schaltwelle 15 der Schaltkontaktvorrichtung 2 durch das Schaltschloss 3 erzielen. Im oberen Stockwerk des Fehlerstromschutzschalters kann auch der Widerstand 10, der mit der Prüftaste 9 zusammenwirkt, untergebracht werden.
An dem Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung sind Schaltschloss und Auslösevorrichtung durch eine auf den Isoliersockel 11 aufgesetzte Kappe 20 abgedeckt. Diese Kappe 20 lässt die Wandbefestigungsöffnungen 12 und die Anschlussklemmen 13,14 frei. Zweckmässig hat sie den gleichen Grundriss wie der hochgezogene Teil des Isoliersockels. Vorteilhaft hat die Kappe 20 quer zur Richtung der Verbindungslinie zwischen den mit den Anschlussklemmen 13,14 und Wandbefestigungsöffnungen 12 versehenen Seiten des Isoliersockels die gleiche Breite wie der Isoliersockel.
Von den Anschlussklemmen 13 führen Leitungsschienen 16 zu je einem der beiden ortsfesten Kontaktteile 2'jeden Poles. Von dem andern der beiden ortsfesten Kontaktteile 2'jeden Poles ist je eine Schiene 17 in das obere Stockwerk hochgezogen. Von dem oberen Stockwerk führt je eine Schiene 18 zu der Anschlussklemme 14. An die beiden Schienen 17, 18 jedes Poles ist die Polleitung 19 des Summenstromwandlers 7 angeschlossen. Die von dem Summenstromwandler 7 zu dem Auslöserelais führende sekundäre Leitung ist in der Zeichnung nicht ersichtlich.
Vorzugsweise ist an dem Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung die auf dem Isoliersockel 11 befindliche Kappe 20 in Richtung der Verbindungslinie zwischen den mit den Wandbefestigungsöffnungen 12 und den Anschlussklemmen 13,14 versehenen Seiten des Isoliersockels 11 gegenüber dem Isolersockel so verkleinert, dass sie bei Einbau des Fehlerstromschutzschalters in Zählertafeln oder Verteilungen durch die gleiche Öffnung der an der Zählertafel oder Verteilung befindlichen Abdeckung greift, die für den Durchtritt der Kappe der Leitungsschutzschalter erforderlich ist.
Zweckmässig ist der Fehlerstromschutzschalter gemäss der Erfindung derart gestaltet, dass die Länge L des Isoliersockels 11, die zwischen den mit Wandbefestigungsöffnungen 12 und den Anschlussklemmen 13, 14 versehenen Seiten gemessen ist, unabhängig von der Polzahl des Schalters, der entsprechenden Länge des Isoliersockels von Leitungsschutzschaltern üblicher Bauart gleicht. Dies geschieht, indem für die Länge L 70 mm gewählt werden. Die dazu senkrecht gemessene Breite B des Isoliersockels 11 ändert sich dagegen nach der Polzahl des Schalters. Es ist zweckmässig, an dem zweipoligen Schalter die Breite B gleich der Länge L zu machen. Ist der Schalter jedoch vierpolig, so wird die Breite B grösser. Die Breite B kann 90 mm oder 105 mm betragen.
Das Mass 90 mm ist das Doppelte einer üblichen Breite und das Mass 105 mm ist das Dreifache einer andern üblichen Breite von Leitungsschutzschaltern. Ausser der Angleichung des Isoliersockels ist auch eine Angleichung des Oberteils des Fehlerstromschutzschalters, u. zw. der Kappe des Schalters, an die Leitungsschutzschaltssr zweckmässig. Es ist günstig, wenn die Kappe 20 in Richtung der Verbindungslinie
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zwischen den mit Wandbefestigungsöffnungen 12 und den Anschlussklemmen 13, 14 versehenen Seiten eine Länge L von 45 mm hat. Eine solche Kappenlänge ist ebenfalls an den Leitungssehaltern üblich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fehlerstromschutzschalter mit Schaltkontaktvorrichtung, Schaltschloss und selbsttätiger, auf die Differenz der durch den Schalter fliessenden Ströme ansprechenden Auslösevorrichtung, der an zwei gegenüberliegenden Seiten seines rechteckigen Grundrisses Wandbefestigungsöffnungen und Anschlussklem- men hat, dadurch gekennzeichnet, dass sein Isoliersockel (11) an den mit den Wandbefestigungsöffnungen (12) und Anschlussklemmen (13, 14) versehenen Seiten gegenüber seinem die Schaltkontaktvorrichtung (2) aufnehmenden mittleren Teil (11") abgesetzte Vorsprünge (11') hat, an denen die Wandbefestigungs- öffnungen (12) und Anschlussklemmen (13, 14) in gleicher Höhe mit der Schaltkontaktvorrichtung (2) angeordnet sind, und auf der Vorderfläche des mittleren Teiles (11")
in gleicher Höhe über der Schaltkontaktvorrichtung das Schaltschloss (3) sowie den Summenstromwandler (7) und das Auslöserelais (8) der Auslösevorrichtung in einer zur Verbindungslinie der Vorsprünge (11') senkrechten Reihe trägt, wobei eine das Schaltschloss (3), den Summenstromwandler (7) und das Auslöserelais (8) abdeckende, jedoch die Wandbefestigungsöffnungen (12) und die Anschlussklemmen (13, 14) freilassende Kappe (20) den Isoliersockel (11) bedeckt.