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    Erdschluss-Unterbrechungsschalter,der eine Überstromschutzfunktionund eine Erdschluss-Schutzfunktion hat und in der Weise aufgebautist, dass Kontakte einer Hauptschaltung, ein Schaltmechanismus,ein Betägigungshebel,eine Überstromauslöseeinrichtungund eine Leckstromerfassungsschaltung in Kombination mit einem Nullphasenstromtransformatorinnerhalb eines Hauptkörpergehäuses montiertsind, und der mit einem handbetätigtenSpannungsfestigkeitstestschalter ausgerüstet ist, der eine zwischendie Leckstromerfassungsschaltung und die Hauptschaltung geschalteteZulieferschaltung ein- und ausschaltet, wodurch die Leckstromerfassungsschaltungdurch Ausschalten des Schalters von der Hauptschaltung getrenntwird, wenn ein Spannungsfestigkeitstest für die Hauptschaltung durchgeführt wird.Der Spannungsfestigkeitstestschalter ist in einem Raum angeordnet,der von dem in dem Hauptkörpergehäuse für den Erdschluss-Unterbrechungsschaltervorgesehenen Nullphasenstromtransformator, U-förmigen Hauptschaltungsleitern,die den Nullphasenstromtransformator durchdringen, und einer Seitenwanddes Hauptkörpergehäuses umschlossenist.
    公开号:DE102004024820A1
    申请号:DE102004024820
    申请日:2004-05-19
    公开日:2004-12-09
    发明作者:Koji Asakawa；Hisanobu Asano；Yasuhiro Takahashi
    申请人:Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd；
    IPC主号:H01H83-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Erdschluss-Unterbrechungsschalterzum Einsatz bei einem Niederspannungs-Verteilungssystem, der eine Überstromschutzfunktionund eine Erdschluss-Schutzfunktion hat, und insbesondere eine Schutzeinrichtungzum Trennen einer Leckstromerfassungsschaltung, wenn ein Spannungsfestigkeitstestan dem Erdschluss-Unterbrechungsschalter durchgeführt wird.
    [0002] EinLeistungsschalter mit formgegossenem (kunststoffgekapselten) Gehäuse undein Erdschluss-Unterbrechungsschaltersind als Schutzausrüstungenfür einNiederspannungs-Verteilungssystem bekannt. Allgemein ausgedrückt hatein Erdschluss-Unterbrechungsschalter, der in Japan breite Anwendungfindet, eine Überstromschutzfunktion undeine Erdschluss-Schutzfunktion. Um die praktische Nutzung für den Kundenzu verbessern, wurden in jüngererVergangenheit ein Leistungsschalter mit formgegossenem Gehäuse undein Erdschluss-Unterbrechungsschalter mit gleichem Rahmen in Hauptgehäusen mitden gleichen äußeren Abmessungenuntergebracht, und es wurde hauptsächlich ein Erdschluss-Unterbrechungsschalterverwendet, der als einzelne Einheit konfiguriert ist, so dass dessenHauptteile in größtmöglichemUmfang mit einem Leistungsschalter mit formgegossenem Gehäuse gemeinsamgenutzt werden können(siehe beispielsweise JP3,246,562 B ).
    [0003] 7 ist ein Schaltbild einesherkömmlichen Erdschluss-Unterbrechungsschalters(für eineDreiphasenschaltung) und 8 und 9 sind Ansichten, die denAufbau des Erdschluss-Unterbrechungsschalters in 7 zeigen. In 7 bezeichnet Bezugszeichen 1 eineHauptschaltung mit den Phasen R, S und T; 2 bezeichnetHauptschaltungskontakte; 3 bezeichnet einen Schaltmechanismusfür dieHauptschaltungskontakte 2; 4 bezeichnet einenBetätigungshebel; 5 bezeichneteine Überstrom-Auslöseeinrichtung,die einen durch die Hauptschaltung 1 fließenden Überlaststromoder Kurzschlussstrom erfasst und den Schaltmechanismus 3 auslöst.
    [0004] Fernerenthältdie Überstromauslöseeinrichtung 5,die das Auftreten eines Erdschlusses erfasst, um den Schaltmechanismus 3 auszulösen, einen Nullphasenstromtransformator 6,der einen unsymmetrischen Strom der Hauptschaltung 1 durchdie Hauptschaltung 1 mit den Phasen R, S und T als Primärleitererfasst, eine Leckstromerfassungsschaltung (eine einen IC enthaltendeelektronische Schaltung) 7, die das Auftreten eines Erdschlussesgemäß dem Pegeleines sekundärenAusgangs von dem Nullphasenstromtransformator 6 erfasst,und eine Auslösespuleneinheit 8,die das Auslösendes Schaltmechanismus 3 ansprechend auf einen Ausgang vonder Leckstromerfassungsschaltung 7 veranlasst. Hier wirdals Steuerleistung fürdie Leckstromerfassungsschaltung 7 die Zwischenphasenspannungder Hauptschaltung 1 der Leckstromerfassungsschaltung 7 über eineLeistungsversorgungsleitung 9 und eine Gleichrichterschaltung 10 zugeführt, diezwischen die Hauptschaltung 1 und die Leckstromerfassungsschaltung 7 geschaltetist. Es sei angemerkt, dass in dem dargestellten Beispiel zwar dieZwischenphasenspannung der Phasen R–T der Hauptschaltung 1 derLeckstromerfassungsschaltung 7 zugeführt wird, jedoch auch die jeweiligenPhasenspannungen der Phasen R, S und T in den zuzuliefernden Gleichstromumgewandelt werden können.
    [0005] Andererseitsbezeichnen in 8 und 9 Bezugszeichen 11 einHauptkörpergehäuse, dasaus einer unteren Gehäusehälfte 11a undeiner oberen Abdeckung 11b besteht; 12 und 13 bezeichnendie Hauptschaltungsanschlüsseder Leistungsversorgungsseite bzw. der Lastseite; 14 bezeichnetfeststehende Kontakte der Hauptschaltungskontakte 2; 15 bezeichnetbewegliche Kontakte; 16 bezeichnet schwenkbare Kontaktträger, diedie beweglichen Kontakte 15 tragen; und 17 bezeichneteine Lichtbogenunterdrückungseinrichtung.Bekanntlich enthält derSchaltmechanismus 3 einen Kipphebelmechanismus, der eineKombination aus einem Kipphebel 3a, der den Kontaktträger 16 undden Betätigungshebel 4 miteinanderverbindet, mit einer Öffnungs/Schließfeder 3b ist,und einen Klinkenmechanismus, der eine Kombination aus einer Klinke 18,einer Klinkenaufnahme 19 und einem Auslösequerstab 20 ist.Ein Anker 5a als ein Betätigungsende der Überstromauslöseeinrichtung 5 undein nicht dargestellter Schieber als Betätigungsende der Auslösespuleneinheit 8 der Überstromauslöseeinrichtung 5 liegendem Auslösequerstab 20 gegenüber. Essei angemerkt, dass der dargestellte Klinkenmechanismus nur einBeispiel darstellt und auch andere Klinkenmechanismen mit verschiedenenStrukturen bekannt sind.
    [0006] Wie 9 zeigt, ist das Hauptkörpergehäuse 11 mitZwischenphasentrennwänden 11c gebildet, welcheTeile der jeweiligen Phasen, die in dem Hauptkörpergehäuse 11 montiert sind,isolieren und trennen. Ferner ist die Leckstromerfassungsschaltung 7 aufeiner gedruckten Schaltung 7a (siehe 9) montiert und anschließend innerhalbdes Hauptkörpergehäuses 11 (einRaum zwischen dem Nullphasenstromtransformator 6 und derSeitenwand des Hauptkörpergehäuses 11)angebracht, und die Leistungsversorgungsleitung 9 (siehe 7) ist zwischen die Leckstromerfassungsschaltung 7 unddie Leiter der Hauptschaltung 1 geschaltet.
    [0007] Dervorstehend beschriebene Erdschluss-Unterbrechungsschalter wird inbekannter Weise ein/ausgeschaltet. Wenn der Betätigungshebel 4 ineine EIN/AUS-Position bewegt wird, wird der Kipphebelmechanismusdes Schaltmechanismus 3 ansprechend auf die Bewegung desBetätigungshebels 4 umgelegt,um die beweglichen Kontakte 15 zu öffnen/zu schließen. Wennferner die Leistungsversorgung eingeschaltet wird, um die Hauptschaltungskontakte 2 wiedargestellt zu schließen(EIN), wird die Klinke 18 an der Klinkenaufnahme 19 verriegelt,die von dem Auslösequerstab 20 indieser Position gehalten wird. Wenn in diesem Zustand eine Überlast-/Kurzschlussstromdurch die Hauptschaltung 1 fließt und die Betätigung der Überstromauslöseeinrichtung 5 veranlasst,wird der Auslösequerstab 20 über denAnker 5a gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Klinke 18 ausder Klinkenaufnahme 19 freizugeben. Dies veranlasst damitdas Auslösendes Schaltmechanismus 3, so dass die beweglichen Kontakte 15 vonden feststehenden Kontakten 14 getrennt werden und dieHauptschaltung 1 unterbrochen wird. Wenn Erdungsstrom durchdie Hauptschaltung 1 in 7 fließt, um dieAuslösespuleneinheit 8 des Überstromauslösemechanismus 5 zubetätigen,wird in ähnlicherWeise der Auslösequerstab 20 ineine Freigabeposition angetrieben. Dies veranlasst das Auslösen desSchaltmechanismus 3, sodass die beweglichen Kontakte 15 geöffnet werden, umdie Hauptschaltung 1 zu unterbrechen. Es sei angemerkt,dass zum Einschalten der Stromversorgung des Unterbrechungsschaltersnach dem Auslösen derBetätigungshebel 4,der in der Auslösepositionim Stillstand war, einmal aus der Auslöseposition in die AUS-Positionzurückgestelltwird, um den Verriegelungsmechanismus rückzusetzen, und anschließend derBedienungsgriff 4 aus der AUS-Position in die EIN-Position bewegt wird,was das Schließender beweglichen Kontakte 15 veranlasst.
    [0008] Fernerhat der Erdschluss-Unterbrechungsschalter vorschriftsgemäß den Normenentsprechend eine vorbestimmte Durchschlagfestigkeit, und somitwird fürjedes Produkt ein Spannungsfestigkeitstest durchgeführt, umsicherzustellen, das ein dielektrischer Durchschlag verhindert werdenkann. Der Spannungsfestigkeitstest wird durchgeführt, indem eine Prüfspannungan die Phasen der Hauptschaltungsanschlüsse angelegt wird, wobei die HauptschaltungskontakteAUS sind. Die Prüfspannungfür denTest wird fürjede Nennspannung des Erdschluss-Unterbrechungsschalters festgelegt.Beispielsweise wird fürErdschluss-Unterbrechungsschalter mit einer Nennspannung von 400bis 600 V die Prüfspannungauf 2500 V eingestellt.
    [0009] Wennder Spannungsfestigkeitstest in dem Zustand durchgeführt wird,in dem die in 7 gezeigteLeckstromerfassungsschaltung (IC) 7 mit der Hauptschaltung 1 verbundenist, wird die Leckstromerfassungsschaltung 7 durch einehohe Prüfspannungzerstört.Daher führenHersteller in Japan den Spannungsfestigkeitstest während desMontagevorgangs durch, bevor die Leistungsversorgungsleitung 9,die die Leckstromerfassungsschaltung 7 mit Leistung versorgt,mit der Hauptschaltung 1 verbunden wird.
    [0010] Andererseitsist ein in westlichen Ländern hergestellterErdschluss-Unterbrechungsschalter im Unterschied zu dem vorstehendbeschriebenen Erdschluss-Unterbrechungsschalter nicht als eine einzelneEinheit konfiguriert, sondern ist gewöhnlich eine Kombination einesUnterbrechungsschalters mit formgegossenem Gehäuse und einer Leckstromerfassungseinheit(eine als eine Einheit konfigurierte Option, die mit einem Nullphasenstromtransformator, eineLeckstromerfassungseinheit und dergleichen ausgerüstet ist),die von dem Unterbrechungsschalter unabhängig ist. Ferner ist ein Erdschluss-Unterbrechungsschalterbekannt, der so aufgebaut ist, dass eine Leckstromerfassungseinheitmit einem Schalter fürden Spannungsfestigkeitstest ausgerüstet ist, so dass der Benutzerden Spannungsfestigkeitstest in dem Zustand durchführen kann,in dem die Leckstromerfassungseinheit mit dem Unterbrechungsschaltermit formgegossenem Gehäuseverbunden ist, so dass dann, wenn der Spannungsfestigkeitstest durchgeführt wird,die Leckstromerfassungsschaltung von dem Unterbrechungsschalter mitformgegossenem Gehäusedurch Ausschalten des Schalters getrennt wird, und nach dem Vollenden desSpannungsfestigkeitstests der ursprüngliche Benutzungszustand durcherneutes Einschalten des Schalters wiederhergestellt wird (siehebeispielsweise US 2001/0022713 A1).
    [0011] Dervorstehend beschriebene, als einzelne Einheit konfigurierte Erdschluss-Unterbrechungsschalterhat die gleichen Abmessungen wie ein Unterbrechungsschalter mitformgegossenem Gehäuse unddie Funktionsteile fürden Überstromschutzund den Leckstromschutz sind innerhalb des Hauptkörpergehäuses inder Weise angeordnet, dass beinahe kein Raum freibleibt, wie 9 zeigt, sodass damit zumzusätzlichenAnordnen des Schalters fürden Spannungsfestigkeitstest kein ausreichender Raum verbleibt.Um Platz zum Anordnen des Schalters für den Spannungsfestigkeitstestin dem Hauptkörpergehäuse zu schaffen,ist es daher erforderlich, die Bauteile und deren Anordnung beider Konstruktion zu ändern.Insbesondere sind hohe Entwicklungskosten und eine lange Entwicklungsdauererforderlich, um Änderungenan Teilen sowie an deren Anordnung vorzunehmen, die von dem Unterbrechungsschaltermit formgegossenem Gehäuseund dem Erdschluss-Unterbrechungsschalter gemeinsam genutzt werden.
    [0012] Esist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Erdschluss-Unterbrechungsschalterzu schaffen, der es ermöglicht,zusätzlicheinen Spannungsfestigkeitstestschalter vorzusehen, indem der Raumin einem Hauptkörpergehäuse genutzt wird,ohne dass wesentliche Änderungenan Bauteilen eines herkömmlichenErdschluss-Unterbrechungsschalters sowie an deren Anordnung erforderlichsind, wodurch es möglichwird, einen Spannungsfestigkeitstest durch einen einfachen Vorgang sicherdurchzuführen.
    [0013] DieLösungder Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1. Unteransprüche beziehensich auf bevorzugte Ausführungsformender Erfindung, wobei auch andere Kombinationen von Merkmalen alsin den Ansprüchenbeansprucht möglichsind.
    [0014] ZurLösungder vorstehend beschriebenen Aufgabe ist ein Erdschluss-Unterbrechungsschalter, dereine Überstromschutzfunktionund eine Erdschluss-Schutzfunktion hat, in der Weise aufgebaut, dassKontakte einer Hauptschaltung, ein Schaltmechanismus, ein Betätigungshebel,eine Überstromauslöseeinrichtungund eine Leckstromerfassungsschaltung in Kombination mit einem Nullphasenstromtransformatorinnerhalb eines Hauptkörpergehäuses montiertsind, und ist mit einem handbetätigtenSpannungsfestigkeitstestschalter ausgerüstet, der eine zwischen dieLeckstromerfassungsschaltung und die Hauptschaltung geschalteteZulieferschaltung ein- und ausschaltet, wodurch die Leckstromerfassungsschaltungdurch Ausschalten des Schalters von der Hauptschaltung getrenntwird, wenn einen Spannungsfestigkeitstest für die Hauptschaltung durchgeführt wird,wobei der Spannungsfestigkeitstestschalter in einem Raum angeordnetist, der von dem in dem Hauptkörpergehäuse für den Erdschluss-Unterbrechungsschaltervorgesehenen Nullphasenstromtransformator, U-förmigen Hauptschaltungsleitern,die den Nullphasenstromtransformator durchdringen, und einer Seitenwanddes Hauptkörpergehäuses umschlossenist.
    [0015] Vorzugsweisewird ein Handbetätigungsabschnittdes Spannungsfestigkeitstestschalters so ausgeführt, dass er einem in eineroberen Abdeckung des Hauptschaltergehäuses gebildeten Fensterlochgegenüberliegtund mechanisch mit einem Auslösequerstabdes Schaltmechanismus gekoppelt ist, und der Auslösequerstabwird in eine Verriegelungsfreigabeposition bewegt und in diesergehalten, indem der Spannungsfestigkeitstestschalter ausgeschaltetwird, um die Kontakte der Hauptschaltung zu öffnen (Anspruch 1). Genauerausgedrücktist der Spannungsfestigkeitstestschalter wie nachfolgend beschriebenaufgebaut. (1) In dem handbetätigten Abschnittdes Spannungsfestigkeitstestschalters ist ein ansprechend auf das Einschalten/Ausschaltendes Spannungsfestigkeitstestschalters betätigter Aktuator als eine Kopplungseinrichtungzum Verriegeln des Spannungsfestigkeitstestschalters und des Auslösequerstabsvorgesehen und wird mit dem Auslösequerstabdurch einen Anker als ein Betätigungsendeder Überstromauslöseeinrichtunggekoppelt (Anspruch 3). (2) In dem handbetätigtenAbschnitt des Spannungsfestigkeitstestschalters ist ein ansprechend aufdas Einschalten/Ausschalten des SpannungsfestigkeitstestschaltersbetätigterAktuator als eine Kopplungseinrichtung zum Verriegeln des Spannungsfestigkeitstestschaltersund des Auslösequerstabsvorgesehen und wird mit dem Auslösequerstabdurch einen Schieber als ein Betätigungsendeeiner Auslösespuleneinheitder Überstromauslöseeinrichtunggekoppelt (Anspruch 4). (3) Der vorstehend in (1) und (2) erwähnte Aktuator ist so konfiguriert,dass er sich zu dem Auslösequerstabhin erstreckt, und ist von dem handbetätigten Abschnitt des Spannungsfestigkeitstestschaltersdurchgehend vorgesehen.
    [0016] Wennbei der vorstehend beschriebenen Anordnung der Spannungsfestigkeitstestschalterausgeschaltet wird, wenn ein Spannungsfestigkeitstest durchgeführt wird,wird die Leckstromerfassungsschaltung von der Hauptschaltung getrenntund der Auslösequerstabwird ansprechend auf das Ausschalten des Schalters in die Verriegelungsfreigabepositionbewegt, um das Auslösendes Schaltmechanismus zu veranlassen, wodurch die Hauptschaltungskontaktegeöffnetwerden. Dies schließtdie Vorbereitungen fürden Spannungsfestigkeitstest ab, sodass der Spannungsfestigkeitstestsicher in dem Zustand durchgeführtwerden kann, in dem die Leckstromerfassungsschaltung von der Hauptschaltung getrenntist. Wenn ferner der Spannungsfestigkeitstestschalter ausgeschaltetwird, wird der Auslösequerstabin der Verriegelungsfreigabeposition gehalten, sodass es auch dann,wenn man versucht, durch Betätigungdes Betätigungshebelsdes Erdschluss-Unterbrechungsschalters ohne erneutes Einschaltendes Spannungsfestigkeitstestschalters die Hauptschaltungskontakteeinzuschalten, nicht möglichist, die Hauptschaltungskontakte zu schließen, da der Schaltmechanismusnicht rückgesetzt ist.Daher ist es möglich,den Fehler zu verhindern, dass der Erdschluss-Unterbrechungsschalterin den Gebrauchszustand zurückgestelltwird, indem die Hauptschaltungskontakte geschlossen werden, während dieLeckstromerfassungsschaltung von der Hauptschaltung getrennt ist,da das Einschalten des Spannungsfestigkeitstestschalters nach demVollenden des Spannungsfestigkeitstests vergessen wurde.
    [0017] Daferner der Spannungsfestigkeitstestschalter in dem Raum angeordnetist, der von den U-förmigenHauptschaltungsleitern, die den Nullphasenstromtransformator anseinem vorderen und hinteren Ende durchdringen, zwischen dem Nullphasenstromtransformatorund der Seitenwand des Hauptkörpergehäuses umschlossenist (bei einem herkömmlichenErdschluss-Unterbrechungsschalter ist in diesem Raum eine Leckstromerfassungsschaltung angeordnet),ist es möglich,den Spannungsfestigkeitstestschalter in dem Hauptkörpergehäuse zusätzlich vorzusehen,ohne dass Änderungenan Teilen und an deren Anordnung vorgenommen werden, die mit einemUnterbrechungsschalter mit formgegossenem Gehäuse gemeinsam genutzt werden.
    [0018] Nachfolgendwerden Ausführungsformen derErfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
    [0019] 1 eine perspektivische Ansicht,die den Aufbau eines Erdschluss-Unterbrechungsschalters gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt,
    [0020] 2 ein Schaltbild, das denErdschluss-Unterbrechungsschalter aus 1 zeigt,
    [0021] 3(a) und 3(b) Ansichten, die zur Erklärung desBetriebs des Erdschluss-Unterbrechungsschalters dienen, bei demein Spannungsfestigkeitstestschalter aus 1 eingeschaltet wird, wobei 3(a) und 3(b) eine perspektivische Ansicht bzw. eineSeitenansicht sind, die die Betriebszustände von wesentlichen Mechanismenzeigen,
    [0022] 4(a) und 4(b) Ansichten, die zur Erklärung desBetriebs des Erdschluss-Unterbrechungsschalters dienen, bei demein Spannungsfestigkeitstestschalter in 2 ausgeschaltet wurde, wobei 4(a) und 4(b) eine perspektivische Ansicht bzw. eineSeitenansicht sind, die die Betriebszustände von wesentlichen Mechanismenzeigen,
    [0023] 5(a) und 5(b) Ansichten, die zur Erklärung desAufbaus und des Betriebs eines Erdschluss-Unterbrechungsschalters gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung dienen, wobei 5(a) und 5(b) eineperspektivische Ansicht bzw. eine Seitenansicht sind, die den Zustandzeigen, in dem ein Spannungsfestigkeitstestschalter eingeschaltetwurde,
    [0024] 6(a) und 6(b) Ansichten, die zur Erklärung desBetriebs des Erdschluss-Unterbrechungsschalters dienen, bei demein Spannungsfestigkeitstestschalter in 5 ausgeschaltet wurde, wobei 6(a) und 6(b) eine perspektivische Ansicht bzw. eineSeitenansicht sind, die die Betriebszustände von wesentlichen Mechanismenzeigen,
    [0025] 7 ein Schaltbild, das einenherkömmlichenErdschluss-Unterbrechungsschalter zeigt, bei dem die vorliegendeErfindung angewandt wird,
    [0026] 8 eine Schnittansicht, dieden Aufbau des Erdschluss-Unterbrechungsschalters in 7 zeigt, und
    [0027] 9 eine perspektivische Ansicht,die den inneren Aufbau des Erdschluss-Unterbrechungsschalters in 7 zeigt.
    [0028] Dievorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezug auf 1 bis 6 beschrieben, die eine bevorzugte Ausführungsformderselben zeigen. Es sei angemerkt, dass Teile und Elemente in 1 bis 6, die denjenigen in 7 bis 9 entsprechen,durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind und auf ihre nochmaligedetaillierte Beschreibung verzichtet wird.
    [0029] 1 bis 4 sind Ansichten, die den Aufbau einesErdschluss-Unterbrechungsschalters gemäß einer Ausführungsformzeigen, die den Patentansprüchen1 bis 3 der vorliegenden Erfindung entspricht. Der Erdschluss-Unterbrechungsschaltergemäß der vorliegendenAusführungsformhat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der in 7 bis 9 gezeigteherkömmlichenErdschluss-Unterbrechungsschalter. Wie jedoch in einem Schaltbildin 2 gezeigt, das denErdschluss-Unterbrechungsschalter für eine Dreiphasenleistungsversorgung zeigt,ist die zwischen die Hauptschaltung 1 und die Leckstromerfassungsschaltung 7 geschalteteLeistungsversorgungsleitung 9 zusätzlich mit einem Spannungsfestigkeitstestschalter 21 ausgerüstet. Es seiangemerkt, dass in dem Schaltbild aus 2 die dreiLeistungsversorgungsleitungen 9, die jeweils den PhasenR, S und T entsprechen, zwischen die Hauptschaltung 1 unddie Leckstromerfassungsschaltung 7 geschaltet sind, sodassder Wechselstrom der Dreiphasenleistungsversorgung in Gleichstromumgewandelt wird, welcher der Leckstromerfassungsschaltung 7 zugeliefertwird. Der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 ist mit dreiKontakten versehen, die den drei Leistungsversorgungsleitungen 9 entsprechen,aber wenn die Zwischenphasenspannung der Phasen R–T der Hauptschaltung 1 der Leckstromerfassungsschaltung 7 zugeliefertwird, wie in 7 gezeigt,ist der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 mit zwei Kontaktenversehen, oder jede Phase ist mit einem Kontakt versehen, oder alternativim Fall eines Erdschluss-Unterbrechungsschalters für eine einzelnePhase reicht es aus, dass der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 nurmit einem Kontakt versehen ist.
    [0030] 1 zeigt den Aufbau des Erdschluss-Unterbrechungsschalters,der mit dem Spannungsfestigkeitstestschalter 21 versehenist, und 3 zeigt denBetrieb des Spannungsfestigkeitstestschalters 21 in einemSpannungsfestigkeitstest.
    [0031] In 1 ist der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 alsein Halteschalter konfiguriert (der durch eine erste Betätigung ineiner EIN-Position gehalten wird und durch eine zweite Betätigung ineine AUS-Positionrückgestelltwird), der mit einem Druckknopf 21a versehen ist, und istin einem Raum zwischen dem Nullphasenstromtransformator 6,der in dem Hauptkörpergehäuse vorgesehenist, Leitern der Hauptschaltung 1 (ein Leiter der PhaseT, der als vorderster in einer Reihe der Phasen R, S und T angeordnetist, ist U-förmiggebogen, sodass er durch den Nullphasenstromtransformator 6 dringt),die den Nullphasenstromtransformator 6 durchdringen undin das Hauptkörpergehäuse geführt sind,und einer Seitenwand der unteren Gehäusehälfte 11a angeordnet, undin dieser Position liegt der Betätigungsknopf (Druckknopf) 21a,der an der Oberseite einer Betätigungsstange 21b angebrachtist, die von dem Hauptkörperdes Spannungsfestigkeitstestschalters 21 nach oben verläuft, einemFensterloch 11b-1 gegenüber,das in der oberen Abdeckung 11b des Hauptkörpergehäuses gebildetist.
    [0032] Dader Spannungsfestigkeitstestschalter 21 wie vorstehendbeschrieben in dem Raum angeordnet ist, der von Hauptschaltungsleiternumschlossen ist, die an der Vorderseite und Rückseite zwischen dem Nullphasenstromtransformator 6 undder Seitenwand der unteren Gehäusehälfte 11b U-förmig gebogensind, ist es möglich,zusätzlichden Spannungsfestigkeitstestschalter 21 in dem Hauptkörpergehäuse vorzusehen,indem die vorhandene gedruckte Schaltung 7a nur geringfügig modifiziertwird, ohne dass die grundsätzlichenBauelemente und die Anordnung des Erdschluss-Unterbrechungsschalters,die in 9 gezeigt sind,geändertwerden. Da ferner der Raum von der oberen Abdeckung 11b des Hauptkörpergehäuses zumBoden der unteren Gehäusehälfte 11a vorhandenist, ist es möglich,einen ausreichenden Abstand zur Isolierung zwischen der Oberfläche deroberen Abdeckung 11b und den internen Kontakten (Ladeabschnitt)des Spannungsfestigkeitstestschalters 21 sicherzustellenund die Leckstromerfassungsschaltung 7 vor einem Spannungsfestigkeitstestzu schützen.
    [0033] Fernerist die Betätigungsstange 21b des Spannungsfestigkeitstestschalters 21 miteinem Aktuator 22 gebildet, der zu dem Auslösequerstab 20 desSchaltmechanismus 3 hin vorragt, wie weiter unten im Detailbeschrieben wird, sodass die Hauptschaltungskontakte 2 (siehe 2) des Erdschluss-Unterbrechungsschaltersdurch den Aktuator 22 zwangsweise geöffnet werden können, wenn derSpannungsfestigkeitstestschalter 21 ausgeschaltet wird.
    [0034] 3(a) und 3(b) zeigen einen stabilen Zustand, indem der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 durch Drücken seinesBetätigungsknopfs 21a eingeschaltetist. In diesem Zustand ist der Betätigungsknopf 21a indem Fensterloch 11b-1 (siehe 1) versenkt,das in der oberen Abdeckung 11b des Hauptkörpergehäuses gebildetist, und der Aktuator 22 sowie die Betätigungsstange 21b sindin eine verriegelte Position entfernt von dem Anker 5a der Überstromauslöseeinrichtung 5 zurückgezogen.In diesem Zustand sind die Kontakte des Spannungsfestigkeitstestschalters 21,die in 2 gezeigt sind, eingeschaltet,und von der Hauptschaltung 1 wird über die Leistungsversorgungsleitungen 9 derLeckstromerfassungsschaltung 7 Leistung zugeliefert. Es seiangemerkt, dass in 3(a) und 3(b) Bezugszeichen 20a eineSchwenkachse bezeichnet, um die sich der Auslösequerstab 20 dreht; 23 eineStützführung für den Anker 5a;und 23a ein Teil, das den Anker 5a schwenkbarhaltert.
    [0035] ZurVorbereitung füreinen Spannungsfestigkeitstest wird zunächst der Betätigungsknopf 21a des Spannungsfestigkeitstestschalters 21 ausgeschaltet. 4(a) und 4(b) zeigen diesen Zustand. Der Betätigungsknopf 21a desSpannungsfestigkeitstestschalters 21 ragt aus dem Fensterloch 11b-1 der oberenAbdeckung 11b (siehe 1)vor und der Aktuator 22 wird durch das Ausschalten desBetätigungsknopfes 21a soangetrieben, dass er sich nach oben bewegt und das Ende des Ankers 5a der Überstromauslöseeinrichtung 5 anstößt. Dies öffnet die Kontaktedes Spannungsfestigkeitstestschalters 21, um die Leckstromerfassungsschaltung 7 vonder Hauptschaltung 1 zu trennen (siehe 1), und veranlasst den Anker 5a der Überstromauslöseeinrichtung 5,ansprechend auf die Betätigungdes Spannungsfestigkeitstestschalters 21 im Uhrzeigersinnzu schwenken und den Auslösequerstab 20 indie Verriegelungsfreigabeposition zu schieben. Als Resultat wird,wie unter Bezug auf 8 beschrieben,der Schaltmechanismus 3 ausgelöst und öffnet die beweglichen Kontakte 15 derHauptschaltungskontakte, sodass die Vorbereitungen für den Spannungsfestigkeitstestvollendet sind.
    [0036] Nachder Vollendung des Spannungsfestigkeitstests bewegt sich dann, wennder Spannungsfestig keitstestschalter 21 manuell in dieEIN-Position rückgestelltwird, der Aktuator 22 nach unten, wie in 3(a) und 3(b) gezeigt,um den Anker 5a der Überstromauslöseeinrichtung 5 freizugeben.Anschließendwird der Betätigungshebel 4 (siehe 8) des Erdschluss-Unterbrechungsschalters,der in der Auslösepositionim Stillstand war, einmal in die Rückstellposition zurückgeführt undin die EIN-Positiongeschwenkt, sodass die Hauptleitungskontakte geschlossen sind, umden Erdschluss-Unterbrechungsschalterin seinen normalen Verwendungszustand rückzusetzen. Sofern in diesemFall der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 nicht in dieEIN-Position zurückgesetztwurde, wird der Schaltmechanismus 3 nicht rückgestellt,auch wenn der Betätigungshebel 4 vonder Auslösepositionin die AUS-Position bewegt wird, und somit können die Hauptschaltungskontakte 1 nichteingeschaltet werden. Daher kann das Problem verhindert werden,dass die Erdungserfassungsfunktion und die Leckstromschutzfunktion desErdschluss-Unterbrechungsschalters nicht funktionieren, da das Einschaltendes Spannungsfestigkeitstestschalters 21 vergessen wurde.
    [0037] Nachfolgendwerden unter Bezug auf 5 und 6 der Aufbau und der Betriebsablaufeines Erdschluss-Unterbrechungsschalters gemäß einer Ausführungsform,die Patentanspruch 4 entspricht, beschrieben.
    [0038] Gemäß der vorstehendbeschriebenen Ausführungsform1 ist der Aktuator 22, der an der Betätigungsstange 21b desSpannungsfestigkeitstestschalters 21 vorgesehen ist, mitdem Anker 5a als das Bedienungsende der Überstromauslöseeinrichtung 5 inEingriff, so dass der Auslösequerstabmit 20 durch den Anker 5a in die Verriegelungsfreigabepositionbetätigtwird. Andererseits ist gemäß der vorliegendenAusführungsformder an dem Spannungsfestigkeitstestschalter 21 vorgeseheneAktuator 22 mit einem Schieber 8a als einem Betätigungsendeder Auslösespuleneinheit 8 (siehe 7 und 9) der Überstromauslöseeinrichtung 5 inEingriff, so dass der Auslösequerstab 20 durcheinen an dem Schieber 8a gebildeten Vorsprung 8a-1 indie Verriegelungsfreigabeposition bewegt wird.
    [0039] Genauerausgedrücktist der Aktuator 22, der von der Betätigungsstange 21b desSpannungsfestigkeitstestschalters 21 zu dem Auslösequerstab 20 hinvorragt, mit einer schrägverlaufenden Nockenflächegebildet, wie in 5 und 6 gezeigt, und das Ende desSchiebers 8a verläuftso, dass es der geneigten Nockenfläche gegenüberliegt.
    [0040] 5(a) und 5(b) zeigen einen stabilen Zustand, indem der Betätigungsknopf 21a desSpannungsfestigkeitstestschalters 21 in die EIN-Position zurückgestelltwurde. In diesem Zustand ist der Betätigungsknopf 21a wiein 3 in das Fensterloch 11b-1 zurückgezogen(siehe 1), das in deroberen Abdeckung 11b des Hauptkörpergehäuses gebildet ist, und derAktuator 22 sowie die Betätigungsstange 21b sindin eine entriegelte Position getrennt von dem Anker 5a der Überstromauslöseeinrichtung 5 zurückgezogen.
    [0041] Umin diesem Zustand einen Spannungsfestigkeitstest durchzuführen, wirdder Spannungsfestigkeits testschalter 21 vorab von Handausgeschaltet. 6(a) und 6(b), zeigen diesen Zustand.Der Betätigungsknopf 21a desSpannungsfestigkeitstestschalters 21 ragt aus dem Fensterloch 11b-1 der oberenAbdeckung 11b (siehe 1)vor, wie dies auch bei der Ausführungsform1 der Fall ist, und der Aktuator 22 wird durch das Ausschaltendes Betätigungsknopfs 21a soangetrieben, dass er sich aufwärtsbewegt und seine geneigte Nockenfläche veranlasst, das Ende desSchiebers 8a zu verschieben, um ihn in die durch den Pfeilangegebene Richtung zu bewegen. Dies öffnet die Kontakte des Spannungsfestigkeitstestschalters 21,um die Leckstromerfassungsschaltung 7 von der Hauptschaltung 1 zutrennen (siehe 2) undveranlasst den Vorsprung 8a-1 des Schiebers 8a,den Auslösequerstab 20 ansprechendauf die Betätigungdes Spannungsfestigkeitstestschalters 21 zu beaufschlagen,und dreht den Auslösequerstab 20 indie Verriegelungsfreigabeposition. Als Resultat wird die Klinke 18 (siehe 8), die von dem Auslösequerstab 20 gehalten wurde,freigegeben, was das Auslösendes Schaltmechanismus 3 verursacht, womit die beweglichen Kontakte 15 geöffnet werden,sodass sie die Hauptschaltungskontakte 2 ausschalten (siehe 2). Wenn in diesem Zustandder Spannungsfestigkeitstest durchgeführt wird, kann der Erdschluss-Unterbrechungsschaltervor einer hohen Prüfspannung geschützt werden,die an die Phasen der Hauptschaltung 1 angelegt wird, vonder die Leckstromerfassungsschaltung 7 getrennt wurde.
    [0042] Fernerhält indem in 6(b) gezeigtenZustand, in dem der Betätigungsknopf 21a desSpannungsfestigkeitstestschalters 21 nach oben in die AUS-Positiongezogen wurde, der Aktuator 22 über den Schieber 8a denAuslösequerstab 20 inder Freigabeposition fürdie Klinke 18. Daher wird, sofern der Spannungsfestigkeitstestschalter 21 nachdem Abschließendes Spannungsfestigkeitstests nicht in die ursprüngliche EIN-Position zurückgesetztwurde, der Schaltmechanismus 3, wie dies auch bei der Ausführungsform1 der Fall ist, nicht zurückgesetzt,auch wenn der Betätigungshebel 4 ausder Auslösepositionin die AUS-Position bewegt wurde, und somit können die Hauptschaltungskontakte 2 nichteingeschaltet werden.
    [0043] Wievorstehend beschrieben wird gemäß vorliegenderErfindung ein Erdschluss-Unterbrechungsschalter, der eine Überstromschutzfunktion undeine Erdungsfehlerschutzfunktion hat, in der Weise aufgebaut, dassdie Kontakte in der Hauptschaltung, der Schaltmechanismus, der Betätigungshebel,die Überstromauslöseeinrichtungund die Leckstromerfassungsschaltung in Kombination mit dem Nullphasenstromtransformatorinnerhalb des Hauptkörpergehäuses montiertsind, und mit dem handbetätigtenSpannungsfestigkeitstestschalter ausgerüstet, der die Zulieferschaltung,die zwischen die Leckstromerfassungsschaltung und die Hauptschaltunggeschaltet ist, ein- und ausschaltet, wobei der Schalter ausgeschaltetwird, um die Leckstromerfassungsschaltung von der Hauptschaltungzu trennen, wenn ein Spannungsfestigkeitstest für die Hauptschaltung durchgeführt wird,wobei der Spannungsfestigkeitstestschalter in einem Raum angeordnetist, der von dem in dem Hauptkörpergehäuse für den Erdschluss-Unterbrechungsschaltervorgesehenen Nullphasenstromtransformator, die U-förmigenHauptschaltungsleiter, die den Nullphasenstromtransformator durchdringen,und die Seitenwand des Hauptkörpergehäuses umschlossenist und mechanisch mit dem Auslösequerstabdes Schaltmechanismus in Eingriff steht, und der Auslösequerstabwird in die Verriegelungsfreigabeposition bewegt und in dieser Positiongehalten, indem der Spannungsfestigkeitstestschalter ausgeschaltetwird, um die Kontakte der Hauptschaltungsleiter zu öffnen. Daherist es möglich,nach dem Versand des Erdschluss-Unterbrechungsschalters einen Spannungswiderstandstestsicher durchzuführen,indem nur der in dem Hauptkörpergehäuse vorgesehene,handbetätigte Spannungsfestigkeitstestschalterausgeschaltet wird, ohne dass aufwändige Vorkehrungen erforderlichsind, dass das Hauptkörpergehäuse für den Unterbrechungsschaltergeöffnetwird, um die Leistungsversorgungsleitung der Leckstromerfassungsschaltungvon der Hauptschaltung zu trennen. Um den Erdschluss-Unterbrechungsschalternach dem Abschluss des Spannungsfestigkeitstests dann in seinennormalen Verwendungszustand zurückzustellen,könnendie Hauptschaltungskontakte erst dann eingeschaltet werden, wennder Spannungsfestigkeitstestschalter in den EIN-Zustand zurückgestellt wird,womit es möglichwird, das Problem zu vermeiden, dass die Erdschlusserfassungsfunktionund die Leckstromschutzfunktion des Erdschluss-Unterbrechungsschaltersnicht funktionieren, da das Einschalten des Spannungsfestigkeitstestschaltersvergessen wurde.
    [0044] Daferner der Spannungsfestigkeitstestschalter in dem Raum zwischendem Nullphasenstromtransformator und der Seitenwand des Hauptkörpergehäuses angeordnetist, ist es möglich,den Spannungsfestigkeitstestschalter zusätzlich in dem Hauptkörpergehäuse vorzusehen,ohne Änderungen anBauteilen und deren Anordnung vorzunehmen, die gemeinsam mit einemUnterbrechungsschalter mit formgegossenem Gehäuse genutzt werden.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] Erdschluss-Unterbrechungsschalter, der eine Überstromschutzfunktionund eine Erdungsfehler-Schutzfunktion hat und in der Weise aufgebautist, dass Kontakte (2) einer Hauptschaltung, ein Schaltmechanismus(3), ein Betätigungshebel(4), eine Überstromauslöseeinrichtung(5) und eine Leckstromerfassungsschaltung (7)in Kombination mit einem Nullphasenstromtransformator (6)innerhalb eines Hauptkörpergehäuses montiertsind, und der mit einem handbetätigtenSpannungsfestigkeitstestschalter (21) ausgerüstet ist,der eine zwischen die Leckstromerfassungsschaltung (7)und die Hauptschaltung geschaltete Zulieferschaltung ein- und ausschaltet,wodurch die Leckstromerfassungsschaltung (7) durch Ausschaltendes Schalters von der Hauptschaltung getrennt wird, wenn ein Spannungsfestigkeitstestfür dieHauptschaltung durchgeführtwird, dadurch gekennzeichnet, dass: der Spannungsfestigkeitstestschalter(21) in einem Raum angeordnet ist, der von dem in dem Hauptkörpergehäuse (11)für denErdschluss-Unterbrechungsschalter vorgesehenen Nullphasenstromtransformator(6), U-förmigenHauptschaltungsleitern, die den Nullphasenstromtransformator (6) durchdringen,und einer Seitenwand des Hauptkörpergehäuses umschlossenist.
    [2] Erdschluss-Unterbrechungsschalter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsabschnitt (21a, 21b)des Spannungsfestigkeitstestschalters (21) so ausgeführt ist,dass er einem in einer oberen Abdeckung (11b) des Hauptschaltergehäuses (11)gebildeten Fensterloch (11b-1)gegenüberliegtund mit einem Auslösequerstab(20) des Schaltmechanismus (3) mechanisch gekoppeltist, und der Auslösequerstab(20) in eine Verriegelungsfreigabeposition bewegt und indieser gehalten wird, indem der Spannungsfestigkeitstestschalter(21) ausgeschaltet wird, um die Kontakte (2) derHauptschaltung zu öffnen.
    [3] Erdschluss-Unterbrechungsschalter nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass in dem Betätigungsabschnitt (21a, 21b)des Spannungsfestigkeitstestschalters (21) ein ansprechendauf das Einschalten/Ausschalten des Spannungsfestigkeitstestschalters(21) betätigterAktuator (22) als eine Kopplungseinrichtung zum Verriegelndes Spannungsfestigkeitstestschalters (21) und des Auslösequerstabs (20)vorgesehen ist und mit dem Auslösequerstab (20)durch einen Anker (5a) als ein Betätigungsende der Überstromauslöseeinrichtung(5) gekoppelt ist.
    [4] Erdschluss-Unterbrechungsschalter nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass in dem Betätigungsabschnitt (21a, 21b)des Spannungsfestigkeitstestschalters (21) ein ansprechendauf das Einschalten/Ausschalten des Spannungsfestigkeitstestschalters(21) betätigterAktuator (22) als eine Kopplungseinrichtung zum Verriegelndes Spannungsfestigkeitstestschalters (21) und des Auslösequerstabs (20)vorgesehen ist und mit dem Auslösequerstab (20)durch einen Schieber (8a) als ein Betätigungsende einer Auslösespuleneinheitder Überstromauslöseeinrichtung(5) gekoppelt ist.
    [5] Erdschluss-Unterbrechungsschalter nach einem derAnsprüche2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu dem Auslösequerstab(20) verlaufender Aktuator (22) durchgehend vondem Betätigungsabschnitt(21a, 21b) des Spannungsfestigkeitstestschalters(21) vorgesehen ist.
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