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EP0223732B1 - Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit Stromschienen - Google Patents

Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit Stromschienen Download PDF

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Publication number
EP0223732B1
EP0223732B1 EP86730159A EP86730159A EP0223732B1 EP 0223732 B1 EP0223732 B1 EP 0223732B1 EP 86730159 A EP86730159 A EP 86730159A EP 86730159 A EP86730159 A EP 86730159A EP 0223732 B1 EP0223732 B1 EP 0223732B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
bars
voltage power
conductor bars
power circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP86730159A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0223732A1 (de
Inventor
Günter Dipl.-Ing. Prietzel
Georg Sprenger
Reinhard Dipl.-Ing. Kugler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0223732A1 publication Critical patent/EP0223732A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0223732B1 publication Critical patent/EP0223732B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections

Definitions

  • the invention relates to a multi-pole low-voltage circuit breaker with busbars for connecting contact arrangements of the circuit breaker with one or more circuits, the busbars for the input side and the busbars for the output side in one row and both rows parallel to one another and at right angles to the rear and to the side walls of the circuit breaker are arranged.
  • a circuit breaker of this type has become known, for example, from EP-A-0 071 385.
  • each terminal point is located on a conductor piece that extends horizontally to the rear with respect to the normal position of use of the circuit breaker.
  • Stiffening elements made of insulating material ensure that the conductor rails cannot be deformed by forces due to the flowing currents.
  • Some of these stiffening elements can be attached to the side walls of the circuit breaker and have threaded openings for this.
  • Similar stiffening elements or support bodies have also become known in an embodiment in which in each case a uniform or divided support body is provided jointly for the busbars on the input side or the output side (US Pat. No. 4,277,664). These support bodies are attached to the rear of the circuit breaker.
  • circuit breakers are suitable, for example, for an extendable arrangement in which suitable transition pieces or parts of an isolating contact arrangement are attached to the conductor rails.
  • the circuit breaker is to be permanently installed in a switchgear, further connecting rails are required, which are located between the terminal points of the contact arrangement of the circuit breaker or the ends of the current rails supported by the supporting bodies towards stationary busbars, for example busbars. Because of the poor accessibility of the terminal points on the rear of the circuit breaker, such an assembly presents considerable difficulties. It would be cheaper if the necessary connections could be made from the front of the system with the circuit breaker already installed.
  • connection rails As such, it would be possible to avoid such harmful deformations by designing the connecting rails as an integral part of the circuit breaker and accordingly, with the exception of an open end provided for connection to a fixed current rail, which is completely fixed.
  • a circuit breaker would not remain suitable for use as a retractable circuit breaker.
  • embedding the connecting rails between insulating parts would undesirably hinder heat dissipation.
  • a dimensioning of the connection rails with a larger than the cross-section required from an electrical point of view would increase the strength in the desired manner, but at the same time would considerably increase the weight and the cost of the connection arrangement.
  • the invention has for its object to form a circuit breaker of the type mentioned in such a way that it both can be used as a slide-in switch as well as a switch to be permanently installed, the connection to further current conductors of a switchgear can be made from the front of the circuit breaker and the transition conductors located between the circuit breaker and the system-side current conductors are protected against the influence of forces, as they are especially caused by short-circuit currents.
  • Such a support body which can be produced, for example, in a known manner from a thermosetting plastic by injection molding, is distinguished both by high strength with little deformation and by favorable dielectric behavior.
  • the operations to be carried out for the attachment of support bodies are extremely simple because the threaded opening of the support body and a corresponding opening in the side wall are aligned by the stop surface, so that a fastening screw can be used.
  • the low-voltage circuit breaker 1 shown in FIG. 1 has contact arrangements 3 arranged parallel to one another on an insulating block 2, corresponding to the number of poles. These contact arrangements each consist of a fixed part 4 and a movable part 5, the interacting contact piece supports of which are designated 6 and 7. Furthermore, the fixed part 4 has an arcing horn 10 and the movable part 5 has an arcing horn 11.
  • the contact arrangement 3 of each pole is assigned an arcing quenching chamber 12 which is provided with quenching plates in a known manner.
  • a drive device, a switch lock and, if necessary, a motor drive are housed below and to the right of the contact arrangement 3 within the housing 19 of the circuit breaker 1. These parts are not shown in detail and correspond to a suitable design.
  • the contact arrangements 3 are equipped with upper clamping points 15 and lower clamping points 16 attached to the insulating block 2. Both clamping points are attached to the insulating block 2 and are located on conductor pieces 8 and 9, respectively, which extend in the horizontal direction on the rear side opposite an operating panel 13 of the circuit breaker 1.
  • clamping points 15 and 16 are angled Connection rails 17 and 18 connected, which extend upwards and downwards and are arranged at a distance from the rear of the circuit breaker 1.
  • the length of the connecting rails 17 and 18, as shown clearly in FIG. 1, is dimensioned such that the connecting bores 20 and 21 indicated near the ends of the connecting rails 17 and 18 are accessible from the front side of the circuit breaker 1.
  • upper stationary busbars 30 are connected to the connecting rails 17 and lower stationary busbars 31 are connected to the connecting rails 18.
  • the circuit breaker 1 is partially shown from the rear with a view of the upper connecting rails 17, the associated stationary busbars being omitted in order to show the fastening bores 20.
  • the same support bodies 22, schematically shown, associated with the connecting rails 17 and 18 are used, which are fastened to the side walls 26 and 29 of the circuit breaker 1. Details of these support bodies are explained with reference to FIGS. 3, 4 and 5.
  • the support body 35 according to FIGS. 3, 4 and 5 is designed as a molded part and takes the place of the support body 22 shown schematically in FIGS. 1 and 2.
  • the support body 35 has an approximately H-shaped cross section, 36 through-openings 37 being provided for the connecting rails 17 and 18 between the H-legs.
  • the H-legs 36 are connected by transverse webs 40 between the passage openings 37, as shown in FIG. 3.
  • the support body 35 obtains a high bending stiffness and favorable behavior in dielectric terms, since the creepage distances are long.
  • the support body 35 On the end faces, the support body 35 is provided with a shoulder, each with a stop surface 41, which is in contact with the The rear end face of the associated side wall 26 or 29 of the circuit breaker 1 (see FIGS. 1 and 2) is intended for fastening in each case a threaded opening 42 which can be formed by a threaded bush anchored in the material of the support body 35 in the region of the heel surface and which it allows the support body 35 to be screwed to the side walls 26 and 29.

Landscapes

  • Breakers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalter mit Stromschienen zur Verbindung von Kontaktanordnungen des Leistungsschalter mit einem bzw. mehreren Stromkreisen, wobei die Stromschienen für die Eingangsseite und die Stromschienen für die Ausgangsseite in jeweils einer Reihe und beide Reihen parallel zueinander und rechtwinklig zur Rückseite und zu den Seitenwänden des Leistungsschalters angeordnet sind.
  • Ein Leistungsschalter dieser Art ist beispielsweise durch die EP-A-0 071 385 bekannt geworden. Hierbei befindet sich jede Klemmstelle an einem Leiterstück, das sich bezüglich der üblichen Gebrauchslage des Leistungsschalters horizontal nach hinten erstreckt. Durch Versteifungselemente aus Isoliermaterial ist dafür gesorgt, daß die Stromschienen durch Kräfte aufgrund der fließenden Ströme nicht verformt werden können. Einige dieser Versteifungselemente können an den Seitenwänden des Leistungsschatters befestigt werden und weisen dafür Gewindeöffnungen auf. Ähnliche Versteifungselemente oder Stützkörper sind auch in einer Ausführung bekannt geworden, bei der jeweils ein einheitlicher oder geteilter Stützkörper gemeinsam für die Strom-schienen der Eingangsseite bzw. der Ausgangsseite vorgesehen ist (US-A-4 277 664). Diese Stützkörper sind an der Rückseite des Leistungsschalters befestigt.
  • Beide bekannten Ausführungen von Leistungsschaltern eignen sich beispielsweise für eine ausfahrbare Anordnung, bei der an den Stromschienen geeignete Übergangsstücke oder Teile einer Trennkontaktanordnung angebracht werden. Soll der Leistungsschalter dagegen in einer Schaltanlage fest eingebaut werden, so benötigt man weiterführende Anschlußschienen, welche zwischen die Klemmstellen der Kontaktanordnung des Leistungsschalters oder die Enden der durch die Stützkörper abgestützten Strom-schienen zu ortsfesten Stromschienen hin, beispielsweise Sammelschienen, eingefügt werden. Wegen der schlechten Zugänglichkeit der Klemmstellen an der Rückseite des Leistungsschalters bereitet eine solche Montage erhebliche Schwierigkeiten. Günstiger wäre es, wenn die erforderlichen Verbindungen bei bereits fest eingebautem Leistungsschalters von der Frontseite der Anlage her vorgenommen werden könnten. Dies bedingt aber eine nicht fluchtende Anordnung der anlagenseitigen Stromschienen mit den rückwärtigen Stromschienen des Leistungsschalters. Würde man entsprechend bemessene Übergangsstücke verwenden, so wären diese aufgrund ihrer nicht unbeträchtlichen Länge im Falle eines Kurzschlusses verformenden Kräften ausgesetzt, die unter Umständen nicht nur diese Übergangs- oder Anschlußschienen selbst, sondern auch die Klemmstelle und Verbindungselemente beschädigen würden. Zur Vermeidung solcher Schäden sind die unmittelbar an der Rückseite der bekannten Leistungsschalter vorgesehenen Versteifungselemente oder Stützkörper nicht wirksam.
  • An sich wäre es möglich, derartige schädliche Verformungen zu vermeiden, indem die Anschlußschienen als fester Bestandteil des Leistungsschalters ausgebildet werden und demnach bis auf ein zur Verbindung mit einer ortsfesten Stromschiene vorgesehenes freibleibendes Ende vollkommen festgelegt sind. Damit wäre ein solcher Leistungsschalter jedoch nicht unverändert auch für den Einsatz als einschiebbarer Leistungsschalter geeignet. Ferner würde eine Einbettung der Anschlußschienen zwischen Isolierstoffteile die Wärmeabfuhr in unerwunschter Weise behindern. Andererseits würde eine Bemessung der Anschlußschienen mit einem größeren als dem in elektrischer Hinsicht erforderlichen Querschnitt zwar die Festigkeit in der ewünschten Weise steigern, zugleich aber das Gewicht und die Kosten der Anschlußanordnung erheblich steigern.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsschalter der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er sowohl als Einschubschalter als auch als fest zu montierender Schalter verwendbar ist, wobei die Verbindung mit weiterführenden Stromleitern einer Schaltanlage von der Frontseite des Leistungsschalters her vorgenommen werden kann und die zwischen dem Leistungsschalter und den anlagenseitigen Stromleitern befindlichen Übergangsleiter gegen den Einfluß von Kräften geschützt sind, wie sie insbesondere durch Kurzschlußströme hervorgerufen werden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Verbindung der stromschienen mit nicht mit den Stromschienen fluchtenden ortsfesten Leitern dienende, etwa parallel zur Rückseite des Leistungsschalters verlaufend angeordnete Anschlußschienen für die Eingangsseite bzw. die Ausgangsseite vorgesehen und durch je einen gemeinsamen, isolierenden Stützkörper erfaßt sind, der als Formkörner mit etwa H-förmigern Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Längss chenkel des "H" parallel zur Ebene der Anschlußschienen und Durchtrittsöffnungen für die Anschlußschienen in dem sich jeweils zwischen den Längss chenkeln befindlichen Querschenkel angeordnet sind, daß die Stirnseiten des Stützkörpers an den Seitenwänden befestigt sind und daß zu diesem Zweck an den Stirnseiten des Stützkörpers jeweils eine Anschlagfläche zur Anlage an der Stirnseite der zugeordneten Seitenwand des Leistungsschalters sowie eine Gewindeöffnung für eine Befestigungsschraube vorgesehen sind. Ein solcher Stützkörper, der beispielsweise in bekannter Weise aus einem duroplastischen Kunststoff in Spritzgußverfahren hergestellt sein kann, zeichnet sich sowohl durch hohe Festigkeit bei geringer Verformung als auch durch günstiges dielektrisches Verhalten aus. Die vorzunehmenden Handhabungen für die Anbringung von Stützkörpern sind denkbar einfach, weil durch die Anschlagfläche die Gewindeöffnung des Stützkörpers und eine entsprechende Öffnung in der Seitenwand fluchtend ausgerichtet werden, so daß eine Befestigungsschraube eingesetzt werden kann.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dagestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
    • Die Figur 1 zeigt einen Niederspannungs-Leistungsschalter in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, wobei einzelne Baugruppen vereinfacht dargestellt sind.
    • Die Figur 2 zeigt eine abgebrochene rückseitige Ansicht eines Leistungsschalters ähnlich dem in Figur 1 dargestellten.
    • In den Figuren 3, 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Stützkörpers gezeigt, und zwar in einer Ansicht in Richtung der Durchtrittsöffnungen für Anschlußschienen sowie in einer Stirnansicht und im Querschnitt.
  • Der in der Figur 1 gezeigte Niederspannungs-Leistungsschalter 1 besitzt entsprechend der Polzahl parallel zueinander an einem Isolierblock 2 angeordnete Kontaktanordnungen 3. Diese bestehen jeweils aus einem feststehenden Teil 4 und einem bewegbaren Teil 5, deren zusammenwirkende Schaltstückauflagen mit 6 und 7 bezeichnet sind. Ferner besitzt der feststehende Teil 4 ein Lichtbogenhorn 10 und der bewegbare Teil 5 ein Lichtbogenhorn 11. Der Kontaktanordnung 3 jedes Poles ist eine Lichtbogenlöschkammer 12 zugeordnet, die in bekannter Weise mit Löschblechen versehen ist. Eine Antriebsvorrichtung, ein Schaltschloß sowie im Bedarfsfall ein Motorantrieb sind unterhalb und rechts von der Kontaktanordnung 3 innerhalb des Gehäuses 19 des Leistungsschalters 1 untergebracht. Diese Teile sind nicht ausführlich dargestellt und entsprechen einer geeigneten Gestaltung.
  • Zur Verbindung des Leistungsschalters 1 mit einem äußeren Stromkreis sind die Kontaktanordnungen 3 mit an dem Isolierblock 2 angebrachten oberen Klemmstellen 15 und unteren Klemmstellen 16 ausgerüstet. Beide Klemmstellen sind an dem Isolierblock 2 angebracht und befinden an Leiterstücken 8 bzw. 9, die sich an der einem Bedienungspult 13 des Leistungsschalters 1 gegenüberliegenden Rückseite in horizontaler Richtung erstrecken. Mit Klemmstellen 15 und 16 sind abgewinkelt ausgebildete Anschlußschienen 17 und 18 verbunden, die sich nach oben bzw. nach unten erstrecken und dabei mit einem Abstand von der Rückseite des Leistungsschalters 1 verlaufend angeordnet sind. Die Länge der Anschlußschienen 17 und 18 ist, wie die Figur 1 deutlich zeigt, derart bemessen, daß die nahe den Enden der Anschlußschienen 17 und 18 angedeuteten Anschlußbohrungen 20 und 21 von der Frontseite des Leistungsschalters 1 her zugänglich sind. An diesen Stellen sind obere ortsfeste Stromschienen 30 mit den Anschlußschienen 17 und untere ortsfeste Stromschienen 31 mit den Anschlußschienen 18 verbunden.
  • In der Figur 2 ist der Leistungsschalter 1 teilweise von hinten mit Blick auf die oberen Anschlußschienen 17 gezeigt, wobei die zugehörigen ortsfesten Stromschienen fortgelassen sind, um die Befestigungsbohrungen 20 zu zeigen. Zur Versteifung gegenüber im Kurzschlußfall auftretenden Kräften aufgrund der fließenden Ströme (Doppelpfeil 32 in Fig.1) dienen den Anschlußschienen 17 und 18 zugeordnete schematisch gezeigte gleiche Stützkörper 22, die an den Seitenwänden 26 und 29 des Leistungsschalters 1 befestigt sind. Einzelheiten dieser Stützkörper werden anhand der Figuren 3, 4 und 5 erläutert.
  • Der Stützkörper 35 gemäß den Figuren 3, 4 und 5 ist als Formteil ausgebildet und nimmt die Stelle der in den Figuren 1 und 2 schematisch gezeigten Stützkörper 22 ein. Wie die Figur 5 erkennen läßt, besitzt der Stützkörper 35 einen etwa H-förmigen Querschnitt, wobei zwischen den H-Schenkeln 36 DurchtrittsÖffnungen 37 für die Anschlußschienen 17 bzw. 18 vorgesehen sind. Zwischen den Durchtrittsöffnungen 37 sind die H-Schenkel 36 durch Querstege 40 verbunden, wie die Figur 3 zeigt. Durch diese Gestaltung erhält der Stützkörper 35 eine hohe Biegesteifigkeit und ein günstiges Verhalten in dielektrischer Hinsicht, da die Kriechwege lang sind.
  • An den Stirnseiten ist der Stützkörper 35 durch einen Absatz mit je einer Anschlagfläche 41 versehen, die zur Anlage an der hinteren Stirnfläche der zugeordneten Seitenwand 26 bzw. 29 des Leistungsschalters 1 (vgl. Figuren 1 und 2) bestimmt ist Zur Befestigung dient jeweils eine Gewindeöffnung 42, die durch eine im Bereich der Absatzfläche in dem Material des Stützkörpers 35 verankerte Gewindebuchse gebildet sein kann und die es gestattet, den Stützkörper 35 an den Seitenwänden 26 und 29 festzuschrauben.

Claims (1)

  1. Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter (1) mit Stromschienen (8, 9) zur Verbindung von Kontaktanordnungen (3) des Leistungsschalters mit einem bzw. mehreren Stromkreisen, wobei die Stromschienen (8) für die Eingangsseite und die Stromschienen (9) für die Ausgangsseite in jeweils einer Reihe und beide Reihen parallel zueinander und rechtwinklig zur Rückseite und zu den Seitenwänden (26, 29) des Leistungsschalters (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß zur Verbindung der Stromschienen (8, 9) mit nicht mit den Stromschienen (8, 9) fluchtenden ortsfesten Leitern dienende, etwa parallel zur Rückseite des Leistungsschalters (1) verlaufend angeordnete Anschlußschienen (17, 18) für die Eingangsseite bzw. die Ausgangsseite vorgesehen und durch je einen gemeinsamen, isolierenden Stützkörper (35) erfaßt sind, der als Formkörper mit etwa H-förmigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Längsschenkel (36) des "H" parallel zur Ebene der Anschlußschienen (17, 18) und Durchtrittsöffnungen (37) für. die Anschlußschienen (17, 18) in dem sich jeweils zwischen den Längsschenkeln (36) befindlichen Querschenkel angeordnet sind, und daß die Stirnseiten des Stützkörpers (35) an den Seitenwänden (26, 29) befestigt sind und daß zu diesem Zweck an den Stirnseiten des Stützkörpers (35) jeweils eine Anschlagfläche (41) zur Anlage an der Stirnseite der zugeordneten Seitenwand (26, 29) des Leistungsschalters (1) sowie eine Gewindeöffnung (42) für eine Befestigungsschraube vorgesehen sind.
EP86730159A 1985-11-06 1986-10-16 Mehrpoliger Niederspannungs-Leistungsschalter mit Stromschienen Expired - Lifetime EP0223732B1 (de)

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DE19853539672 DE3539672A1 (de) 1985-11-06 1985-11-06 Niederspannungs-leistungsschalter mit einer kontaktanordnung und klemmstellen

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Publication Number Publication Date
EP0223732A1 EP0223732A1 (de) 1987-05-27
EP0223732B1 true EP0223732B1 (de) 1991-02-27

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