DE4424332A1 - Line protection switch - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen durch Überstrom und/oder Überhit zung auslösbaren Leitungsschutzschalter.The invention relates to an overcurrent and / or overhit triggerable circuit breaker.
Heterogene Kontaktwerkstoffe, wie beispielsweise Silberkohlen stoff oder Silberkadmiumoxid werden anstelle von homogenen Werkstoffen, wie beispielsweise Silber, eingesetzt, um bei Lei tungsschutzschaltern besondere Eigenschaften zu erzielen. Der artige Leitungsschutzschalter besitzen eine Kontaktanordnung aus einem stationären Kontakt und einem von diesem aus seiner Anlagestellung entgegen der Kraft einer Andruckfeder nach ent sprechender Überstrom- und/oder Überhitzungsauslösung wegbeweg baren Kontakt. Um bei den Kontakten eine Schweißneigung zu ver ringern oder zu vermeiden, die bei Leitungsschutzschaltern mit Nennströmen von von mehr als 40 Ampere auftreten könnte, kommen heterogene Kontaktpaarungen zum Einsatz. Dabei besteht das Pro blem, daß die durch die Andruckfeder vorgesehene Kontaktkraft häufig nicht ausreicht, um einen niedrigen Kontaktspannungsfall zu erzielen.Heterogeneous contact materials, such as silver carbon Substance or silver cadmium oxide are used instead of homogeneous Materials, such as silver, are used at Lei circuit breakers to achieve special properties. The Similar circuit breakers have a contact arrangement from a stationary contact and one of these from his Position against the force of a pressure spring after ent Talking overcurrent and / or overheating release move away close contact. To prevent the contacts from sweating wrestle or avoid using with miniature circuit breakers Nominal currents of more than 40 amps could occur heterogeneous contact pairs are used. The pro is there blem that the contact force provided by the pressure spring often not enough to maintain a low contact voltage drop to achieve.
Mit der Erfindung soll ein Leitungsschutzschalter der eingangs genannten Art verfügbar gemacht werden, bei dem ohne Änderung der vorhandenen Andruckfeder eine zur Erzielung eines niedrigen Kontaktspannungsfalls nötige Kontaktkraft erreicht wird.The invention aims to provide a circuit breaker at the beginning be made available, in which no change the existing pressure spring one to achieve a low Contact voltage if necessary contact force is reached.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Er findung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Pa tentansprüchen zu entnehmen.According to the invention this object is achieved in the claim 1 mentioned features solved. Preferred characteristics that the He Advantageously, the subordinate Pa claims.
In vorteilhafter Weise schafft die Erfindung einen Leitungs schutzschalter mit einer Kontaktanordnung aus einem stationären Kontakt und aus einem von diesem aus seiner Anlagestellung ent gegen der Kraft einer Andruckfeder wegbewegbaren Kontakt, einer Auslösehebelanordnung, die unter Federkraft aus einer verklink ten Bereitschaftsstellung, in der die Kontakte geschlossen sind, nach Entklinkung in eine Auslösestellung bewegbar ist, einer auf Überstrom und/oder drohende Überhitzung ansprechenden und die Auslösehebelanordnung entklinkenden Auslöseeinrichtung, und mit einer zusätzlichen Einrichtung, die an den bewegbaren Kontakt zur Erhöhung der Kontaktandruckkraft angreift.The invention advantageously creates a line Circuit breaker with a contact arrangement from a stationary Contact and from one of them from his investment position against the force of a pressure spring movable contact, one Release lever assembly that spring loaded from a latch standby position in which the contacts are closed are movable into a release position after release, one that responds to overcurrent and / or impending overheating and the release device which releases the release lever arrangement, and with an additional device attached to the movable Contact attacks to increase the contact pressure force.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Konzeption ist es möglich, vor handene Leitungsschutzschalter nachträglich umzurüsten, wobei die restlichen Bauteile der Kinematik, insbesondere die an die Auslösehebelanordnung angreifende Schaltfeder, ohne Veränderung belassen werden können, und somit die gewünschte Zusatzfunktion nur bei Bedarf eingesetzt wird. Dabei kann die Anordnung vor teilhaft so getroffen werden, daß die zusätzliche Einrichtung, welche vorzugsweise als zusätzliches Federelement in Form einer Drehfeder ausgebildet ist, nur bei Kontakteinschaltung wirksam werden zu lassen, wobei die Drehfeder beispielsweise in der ausgeschalteten Stellung durch den Auslösehebel so lange kurz geschlossen ist, bis der bewegliche Kontakt beim Einschalten den Festkontakt berührt und beim Spannen des Auslösehebels die zusätzliche Drehfeder auf den beweglichen Kontakt eine zusätz liche Kraft ausübt. Die bereits vorhandene Andruckfeder und die zusätzliche Drehfeder ergeben als Resultierende die vergrößerte Kontaktkraft.Due to the concept of the invention, it is possible to to retrofit existing circuit breakers, whereby the remaining components of the kinematics, especially those to the Release lever arrangement attacking switching spring, without change can be left, and thus the desired additional function is used only when needed. The arrangement can be partially taken so that the additional facility, which preferably as an additional spring element in the form of a Torsion spring is formed, only effective when contacts are switched on be let, the torsion spring for example in the off position by the release lever for a short time is closed until the movable contact when switched on touches the fixed contact and when tensioning the release lever additional torsion spring on the movable contact an additional exerts force. The existing pressure spring and the additional torsion springs result in the enlarged one Contact force.
Die andruckerhöhende Einrichtung, vorzugsweise in Form der Drehfeder, greift gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an den bewegbaren Kontakt nur in einem Bewegungsbe reich nahe der Anlagestellung an dem stationären Kontakt an. Hierdurch ist vorteilhaft gewährleistet, daß die zusätzliche Andruckkraft nur begrenzt wirksam ist und damit das Kontaktöff nungsverhalten nicht hinsichtlich der Geschwindigkeit wesent lich beeinträchtigt wird.The pressure increasing device, preferably in the form of Torsion spring engages according to a preferred embodiment of the Invention of the movable contact only in one movement area rich in the stationary contact near the plant position. This advantageously ensures that the additional The contact pressure is only effective to a limited extent and therefore the contact opening Behavior in terms of speed is not essential is impaired.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die andruckerhöhende Einrichtung, vorzugsweise die Drehfeder, mit tels eines Auslösehebels der Auslösehebelanordnung in ihre An griffsstellung und aus dieser bewegbar, womit für das Betriebs verhalten des Leitungsschutzschalters das oben erwähnte "Kurz schließen" der Feder in einem Bewegungsbereich des bewegbaren Kontakts geschaffen wird, der nicht der Wirkung der zusätzli chen Feder bedarf.According to a preferred embodiment of the invention pressure increasing device, preferably the torsion spring, with means of a release lever of the release lever arrangement in their on handle position and movable from it, making it suitable for operation behavior of the circuit breaker the "Brief close "the spring in a range of motion of the movable Contact is created that does not have the effect of additional Chen feather needed.
Die vorzugsweise als Drehfeder ausgebildete Einrichtung besitzt einen sich am Auslösehebel abstützenden Schenkel und einen Schenkel für den Angriff an den bewegbaren Kontakt in dessen Anlagestellung, wobei bevorzugt die Drehfeder einen kürzeren Abstützschenkel und einen längeren Beaufschlagungsschenkel auf weist. Der Abstützschenkel kann in günstiger Weise an einer Anschlag-Anformung des Auslösehebels anliegen oder in eine Hal tebohrung des Auslösehebels eingesetzt sein.The device, which is preferably designed as a torsion spring, has one leg supported on the release lever and one Leg for the attack on the movable contact in it Position, preferably the torsion spring is shorter Support leg and a longer loading leg points. The support leg can be favorably on one Form the stop lever on the stop lever or in a hal bore of the release lever.
Bevorzugt ist die Drehfeder an der Schwenkachse des Auslösehe bels gelagert und mit einer Vorspannung versehen. Der Beauf schlagungsschenkel liegt in einer Stellung, in der er nicht an dem bewegbaren Kontakt angreift, an einer Anschlag-Anformung des Auslösehebels an, von dem er beim Verschwenken des Auslöse hebels in dessen Bereitschaftsstellung mit seinem Endabschnitt an den bewegbaren Kontakt angreifend unter Verformung der Dreh feder wegbewegbar ist. Damit wird in idealer Weise eine unmit telbare Ankopplung der die Andruckkraft erhöhenden Einrichtung an die vorhandene Auslösekinematik erzielt, wobei in vorteil hafter Weise bei einem Ansprechen der Auslöseeinrichtung die zusätzliche Andruckwirkung der Drehfeder durch Wegschwenken derselben aus dem Angriffsbereich entfällt.The torsion spring on the pivot axis of the release arm is preferred bels stored and provided with a preload. The Beauf striking leg is in a position in which he is not attacks the movable contact on a stop molding of the trigger lever, from which it is when pivoting the trigger lever in its ready position with its end section attacking the movable contact deforming the rotation spring can be moved away. This ideally becomes an immediate direct coupling of the device that increases the pressure force achieved on the existing release kinematics, with advantage the way when the triggering device responds additional pressure effect of the torsion spring by swinging away the same from the attack area does not apply.
Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung ist der Beauf schlagungsschenkel der Drehfeder an seinem Endabschnitt mit einer nach innen weisenden Krümmung versehen, um glatte, gleichmäßige Anlageverhältnisse an dem Kontakt zu erzielen, die an den wechselseitigen Bewegungsablauf angepaßt sind.According to a preferred further embodiment, the Beauf striking leg of the torsion spring at its end portion with an inward curvature to ensure smooth, to achieve uniform investment conditions on the contact that are adapted to the mutual sequence of movements.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the beige added drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht auf ein Ausfüh rungsbeispiel eines Leitungsschutzschalters mit einem geöffneten Kontaktpaar; und Figure 1 is a schematic side view of an example Ausfüh approximately a circuit breaker with an open pair of contacts. and
Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1, jedoch in der Bereit schaftsstellung mit geschlossenen Kontakten. Fig. 2 is a view according to FIG. 1, but in the ready position with closed contacts.
In Fig. 1 ist teilweise schematisiert ein Leitungsschutzschal ter 10 dargestellt, der ein in Schmalbauweise hergestelltes Gehäuse 11 aus einem isolierenden Kunststoff aufweist und an seiner Hinterseite, in Fig. 1 und 2 unten, Einhängeaufnahmen 12 und 13 für eine übliche Montageschiene besitzt. Das Gehäuse 11 ist seitlich gesehen mittig geteilt, wobei die Gehäusehälften über die Querlöcher 14 bis 17 miteinander verbunden werden. In Fig. 1, a circuit protection scarf ter 10 is shown partially schematically, which has a narrow housing 11 made of an insulating plastic and on its rear side, in Fig. 1 and 2 below, suspension mounts 12 and 13 for a conventional mounting rail. Seen laterally, the housing 11 is divided centrally, the housing halves being connected to one another via the transverse holes 14 to 17 .
Eine Anschlußklemme 18 und eine Anschlußklemme 19 sind in Fig. 1 am linken und rechten Gehäuserand von außen zugänglich ange ordnet. Die Anschlußklemme 18 steht über einen Leiter 20 und eine Wicklung 21 einer elektromagnetischen und elektrothermi schen Auslöseeinrichtung 22 in Verbindung mit einem stationären Kontakt 23. Die Anschlußklemme 19 ist über einen Leiter 24 mit einer Schwenklagerung 25 für einen Kontaktschwenkhebel 26, der an seinem anderen abgewinkelten Ende einen Kontakt 27 aufweist, verbunden. Der Kontaktschwenkhebel 26 ist mittels einer Feder anordnung 28 mit Kraftumlenkung 29 in Kontaktschließrichtung vorgespannt.A terminal 18 and a terminal 19 are arranged in Fig. 1 on the left and right edge of the housing accessible from the outside. The connection terminal 18 is connected via a conductor 20 and a winding 21 to an electromagnetic and electrothermal triggering device 22 in connection with a stationary contact 23 . The connecting terminal 19 is connected via a conductor 24 to a pivot bearing 25 for a contact pivot lever 26 which has a contact 27 at its other angled end. The contact pivot lever 26 is biased by a spring assembly 28 with force deflection 29 in the contact closing direction.
Unterhalb der elektromagnetischen und elektrothermischen Auslö seeinrichtung 22 ist in dem Gehäuse 11 eine Lichtbogenlöschkam mer 55 zwischen einem Abschnitt des Leiters 20 und einem Lei terende 30 angeordnet, welches mit dem Leiter 24 verbunden ist. Die Auslöseeinrichtung 22 besteht aus einem gut wärmeleitenden Tragkörper 31, der sich in Fig. 1 nach rechts zu einer Aufnah mekammer 32 mit einer nicht dargestellten Bimetall-Schnappele mentanordnung erweitert, mit der bei Überstrom-bedingter Erwär mung ein Auslösestößel 33 in Fig. 1 rechts gegen die Wirkung einer den Auslösestößel 33 in dem Tragkörper 31 haltenden, nicht dargestellten Feder ausrückbar ist. Das in dem Tragkörper 31 gelagerte andere Ende des Auslösestößels 33 ist in nicht dargestellter Weise durch einen Stößelbeaufschlagungsanker zum Ausrücken beaufschlagbar, wenn durch die Wicklung 21 ein vorbe stimmter Überstrom fließt.Below the electromagnetic and electrothermal Auslö seeinrichtung 22 is a Lichtbogenlöschkam mer 55 is arranged in the housing 11 between a portion of the conductor 20 and a Lei terende 30 which is connected to the conductor 24 . The trigger device 22 consists of a good heat-conducting support body 31 , the element arrangement in Fig. 1 to the right to a Aufnah mekammer 32 with a bimetallic snap element, not shown, with which a trigger plunger 33 in Fig. 1 right in overcurrent-related heating can be disengaged against the action of a spring, not shown, holding the trigger plunger 33 in the supporting body 31 . The other end of the trigger plunger 33, which is mounted in the support body 31 , can be acted upon in a manner not shown by a plunger loading anchor for disengagement when a predetermined overcurrent flows through the winding 21 .
Vor dem ausrückbaren Ende des Auslösestößels 33 ist eine Aus lösehebelanordnung 34 vorgesehen, die manuell mit einem aus dem Gehäuse 11 ragenden, schwenkbar in diesem gelagerten Schaltkne bel 35 und einem an diesem angelenkten Verklinkungshebel 36 mit einer nach oben weisenden Klinke 37 aus der in Fig. 1 gezeigten Kontakttrennstellung in eine Bereitschaftsstellung bewegbar ist, bei der der Schaltknebel 35 an einem Anschlag in der Ge häuseführung 39 anliegt (vgl. Fig. 2). Before the disengageable end of the trigger plunger 33 , a release lever arrangement 34 is provided, which bel 35 manually with a protruding from the housing 11 , pivotally mounted in this Schaltkne 35 and an articulated latch lever 36 with an upwardly facing pawl 37 from the in Fig. 1 shown contact separation position is movable into a standby position, in which the switching knob 35 rests against a stop in the Ge housing guide 39 (see. Fig. 2).
Zu der Auslösehebelanordnung 34 gehört ein erster Auslösehebel 40, der ein Verklinkungsprofil 41 für die Nase 37 des Verklin gungshebels 36 aufweist, um die in Fig. 2 gezeigte Bereit schaftsstellung zu sichern. Der Auslösehebel 40 ist um eine gehäusefeste Achse 42 schwenkbar und besitzt gegenüber dem vor deren Ende des Auslösestößels 33 für diesen eine Betätigungs fläche. Koaxial zu dem ersten Auslösehebel 40 ist ein zweiter Auslösehebel 45, in Fig. 2 unterhalb des ersten Auslösehebels 40, an der Achse 42 gelagert, der einen Aufschlagabschnitt 46 für den bewegbaren Kontaktschwenkhebel 26, eine Andruckfläche 47 für den dort angreifenden und bis zu diesem ragenden Betäti gungsabschnitt 43 des ersten Auslösehebels 40 sowie einen Fe deranlenkungsabschnitt 48 für eine starke Kontaktaufreißfeder 49 besitzt, die mit ihrem anderen Ende bei 50 an dem Gehäuse 11 angelenkt ist. Oberhalb des Anlenkabschnitts 48 besitzt der zweite Auslösehebel 45 einen angeformten Angriffsabschnitt 51, der den Verklinkungshebel 36 in seinem Verklingungseingriff sichert.To the trigger lever assembly 34 includes a first trigger lever 40 , which has a latching profile 41 for the nose 37 of the clamping lever 36 to secure the ready position shown in FIG. 2. The trigger lever 40 is pivotable about a housing-fixed axis 42 and has an actuating surface for this before the end of the trigger plunger 33 for this. Coaxial to the first release lever 40 , a second release lever 45 , in FIG. 2 below the first release lever 40 , is mounted on the axis 42 , which has an impact section 46 for the movable contact swivel lever 26 , a pressure surface 47 for the one engaging there and projecting up to it Actuate supply section 43 of the first release lever 40 and a Fe deranlenkungsabschnitt 48 for a strong contact tear spring 49 , which is hinged at its other end at 50 to the housing 11 . Above the articulation section 48 , the second release lever 45 has an integrally formed engagement section 51 , which secures the latching lever 36 in its latching engagement.
Auf der gehäusefesten Achse 42, an der der Auslösehebel 40 schwenkbar gelagert ist, ist eine Drehfeder 44 gelagert, die einen kürzeren Abstützschenkel 55 und einen längeren Beauf schlagungsschenkel 56 aufweist. Der Abstützschenkel 55 liegt an einer erhabenen Anschlag-Anformung 57 des Auslösehebels 40 an und besitzt einen nach außen abgekrümmten Endabschnitt. Der Beaufschlagungsschenkel liegt an einer erhabenen Anschlag-An formung 58 des Auslösehebels 40 an und weist an seinem Endab schnitt eine Krümmung nach innen auf. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Anschlag-Anformung 58 eine größere Ent fernung von der Drehachse 42 besitzt als die Anschlag-Anformung 57. Statt angeformter Anschläge können auch auf dem Auslösehe bel 40 in geeigneter Weise, z. B. durch Schrauben oder Kleben, separate Anschläge befestigt sein. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist der Beaufschlagungsschenkel 56 von dem schwenkba ren Kontakt 26 beabstandet.On the housing-fixed axis 42 on which the trigger lever 40 is pivotally mounted, a torsion spring 44 is mounted, which has a shorter support leg 55 and a longer Beauf impact leg 56 . The support leg 55 bears against a raised stop molding 57 of the release lever 40 and has an outwardly curved end section. The loading leg rests on a raised stop shape 58 of the release lever 40 and has a curvature inward at its end portion. The arrangement is such that the stop molding 58 has a greater distance from the axis of rotation 42 than the stop molding 57 . Instead of integrally formed stops, bel 40 can also be used on the Auslösehe in a suitable manner, for. B. by screws or gluing, separate stops. In the position shown in Fig. 1, the loading leg 56 is spaced from the schwenkba ren contact 26 .
Fig. 2 zeigt den Leitungsschutzschalter 10 in Bereitschaltstel lung, in die er beispielsweise nach Auslösung durch die thermi sche Schutzeinrichtung in Form der Auslöseeinrichtung 22 zu rückgebracht wurde. Um den Leitungsschalter 10 aus der ausgelö sten Stellung wieder in die Bereitschaftsstellung zu bringen, wird der Schaltknebel 35 zunächst zum Anschlag 38 um seine ge häusefeste Schwenkachse bewegt. Dabei tritt das vordere Ende des Verklinkungshebels 36, das gemäß Fig. 1 in Anlage an den ersten Auslösehebel 40 mittels einer Feder 53 gehalten ist, wieder in verklinkenden Eingriff mit dem Verklinkungsprofil 41 des ersten Auslösehebels 40. Anschließend wird der Schaltknebel 35 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung verschwenkt, in der der Angriffsabschnitt 51 des zweiten Auslösehebels 45 den Verklin kungshebel 36 in Verklinkungseingriff mit der Nase 41 des er sten Auslösehebels hält. Dabei wird der Verklinkungshebel 36 an seiner Anlenkung an dem Schaltknebel 35 über die Streckstellung hinaus derart geschwenkt, daß die Haltekraft des Verklinkungs hebels 36 über den am Bereitschaftsanschlag befindlichen Schaltknebel 35 auf das Gehäuse 11 übertragen wird. Fig. 2 shows the circuit breaker 10 in Ready switching position, in which it was brought back, for example after tripping by the thermal protection device in the form of the tripping device 22 . In order to bring the line switch 10 from the most tripped position back to the standby position, the switching knob 35 is first moved to the stop 38 about its housing pivot axis GE. The front end of the latching lever 36 , which according to FIG. 1 is held in contact with the first release lever 40 by means of a spring 53 , comes into latching engagement with the latching profile 41 of the first release lever 40 . Subsequently, the switching knob 35 is pivoted into the position shown in Fig. 2, in which the engagement portion 51 of the second trigger lever 45 holds the tilting lever 36 in latching engagement with the nose 41 of the most trigger lever. Here, the latching lever 36 is pivoted at its articulation on the switching knob 35 through the extension position beyond such that the holding force of the Verklinkungs is transmitted via the lever 36 located at the standby stop switch knob 35 to the housing. 11
Bei dem im Uhrzeigersinn erfolgenden Verschwenken des Auslöse hebels 4 sorgt die Federanordnung 28 dafür, daß der Kontakt schwenkhebel 26 mit dem bewegbaren Kontakt 27 zu dem stationä ren Kontakt 23 verschwenkt wird. In der letzten Phase dieser Schwenkbewegung des Kontaktschwenkhebels 26, etwa bei einem Schwenkwinkel von 15-30° vor Erreichen des stationären Kon taktes 23 gelangt der Beaufschlagungsschenkel 56 in Anlage an den Kontaktschwenkhebel 26 und hebt bei der weiteren Bewegung in Richtung auf den stationären Kontakt 23 von der Anschlag- Anformung 58, an dem er unter Vorspannung ruht, bis zu der in Fig. 2 gezeigten Stellung ab. In der Bereitschaftsstellung ge mäß Fig. 2 wird über den längeren Beaufschlagungsschenkel 56 eine funktionsgerechte Verstärkung der Wirkung der Kontaktan druckkraft der Federanordnung 28 erreicht.In the clockwise pivoting of the trigger lever 4 , the spring assembly 28 ensures that the contact pivot lever 26 with the movable contact 27 is pivoted to the stationary contact 23 Ren. In the last phase of this pivoting movement of the contact pivot lever 26 , approximately at a pivot angle of 15-30 ° before reaching the stationary con tact 23 , the loading leg 56 comes into contact with the contact pivot lever 26 and lifts in the direction of the stationary contact 23 from the further movement the stop molding 58 , against which it rests under prestress, down to the position shown in FIG. 2. In the standby position according to FIG. 2, a functional reinforcement of the effect of the contact pressure force of the spring arrangement 28 is achieved via the longer loading leg 56 .
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