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(11) |
EP 0 352 680 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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01.02.1995 Patentblatt 1995/05 |
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Anmeldetag: 22.07.1989 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)6: H01H 83/04 |
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Fehlerstromschutzschalter
Circuit breaker for fault current protection
Disjoncteur de protection pour courant de défaut
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB IT LI NL |
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Priorität: |
27.07.1988 DE 3825479
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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31.01.1990 Patentblatt 1990/05 |
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Patentinhaber: Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft |
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68309 Mannheim (DE) |
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Erfinder: |
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- Goehle, Rolf
D-6906 Leimen (DE)
- Schmitt, Volker
D-6901 Bammental (DE)
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Vertreter: Rupprecht, Klaus, Dipl.-Ing. et al |
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c/o ABB Patent GmbH,
Postfach 10 03 51 68128 Mannheim 68128 Mannheim (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 008 026 FR-A- 2 489 587
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DE-B- 2 733 837 US-A- 4 513 268
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter in einem aus flachen Halbschalen
gebildeten Isoliergehäuse in Schmalbauweise mit einem Schaltwerk, mit Anschlußklemmen
für den Zugang und den Abgang wenigstens einer Phase und eines Neutralleiters und
mit einer aus einer als Prüfstromkreis dienenden Schaltstrecke und einer an der frontseitigen
Schmalseite des Gehäuses angerodneten Prüftaste gebildeten Prüfeinrichtung, wobei
die Schaltstrecke von der phasenseitigen Anschlußklemme über eine vom Schaltwerk betätigte
Kontaktstelle zu der Anschllußklemme für den Neutralleiter geführt ist und eine weitere
durch Betätigen der Prüftaste schließbare Unterbrechungsstelle aufweist.
[0002] Fehlerstromschutzschalter dienen zur Erfassung von Fehlerströmen, die in elektrischen
Leitungsnetzen infolge von Isolationsmängeln oder anderer Fehler bestimmungswidrig
gegen fremdes Potential, z. B. Erde, abfließen. Hieraus resultieren Gefahren für den
Betreiber der elektrischen Anlage, die es zu verhindern gilt.
[0003] Um die sichere Funktion des Fehlerstromschutzschalters auch nach langer störungsfreier
Betriebszeit zu gewährleisten, sind derartige Schaltgeräte mit sogenannten Prüfstromkreisen
ausgestattet worden, mittels denen ein Fehlerstrom simuliert werden kann, der zur
Auslösung des Fehlerstromschutzschalters führt. Hierdurch soll sichergestellt werden,
daß die Funktion des Fehlerstromschutzschalters nicht durch zeit- oder umgebungsbedingte
Einflüsse, die zu einer Alterung des Schaltgeräts und seiner Bestandteile führen,
dessen sichere Funktion im akuten Ansprechfall gestört ist. Hierzu ist es bekannt,
zwischen dem Neutralleiter und einem Phasenleiter eine Schaltstrecke mit einer Unterbrechungsstelle
anzuordnen, die mittels eines Tasters schließbar ist. Hierdurch wird ein Teil des
durch den Summenstromwandler des Fehlerstromschutzschalters geleiteten Stromes kurzgeschlossen,
worauf der Summenstromwandler ein Fehlerstromsignal abgibt, das zur Auslösung des
Fehlerstromschutzschalters führt.
[0004] Aus der DE-PS 25 07 497 ist ein Fehlerstromschutzschalter mit Schaltwerk und Prüftaste
bekannt geworden, an deren unterem Ende eine mit Festkontaktstücken zusammenwirkende
Kontaktfeder angeordnet ist. Die bekannte Prüftaste ist in einem besonderen Bauteil
geführt, das an das Schaltwerk angesetzt ist, und dessen elektrische Anschlüsse jeweils
separat verlegt sind. Abgesehen von der besonderen Lagerhaltung der für die Prüftaste
und ihrer Führung benötigten Teile ist auch der Zusammenbau des Fehlerstromschutzschalters
hierdurch erschwert.
[0005] Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung,
einen kostengünstig herstellbaren Fehlerstromschutzschalter zu schaffen, der einen
einfach gestalteten und leicht montierbaren Prüfstromkreis besitzt.
[0006] Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstrecke
in einer in die Flachseite der Halbschale des Gehäuses eingeformten Ausnehmung angeordnet
ist und daß die zur Betätigung der Schaltstrecke vorgesehene Prüftaste in einer an
der Halbschale des Gehäuses angeformten Führung geführt ist.
[0007] Auf diese Weise entfällt der Bedarf an zusätzlichen Bauteilen zur Führung und Halterung
der Schaltstrecke, wie z. B. einer Kunststoffplatte, wie in der DE 27 33 837 B1 dargestellt,
da mit Herstellung der in jedem Fall erforderlichen Gehäusehalbschale auch gleichzeitig
die ein- und angeformten Halte- und Führungsvorrichtungen geschaffen werden.
[0008] Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schaltstrecke durch
einen ersten federelastischen elektrischen Leiter gebildet ist, der an zwei in der
Ausnehmung in der Halbschale des Gehäuses vorgesehenen Umlenkpunkten federnd verklemmt
ist. Er ist dabei so gestaltet, daß er sich mit einem Ende federnd an einen an der
Kontaktanordnung zur Unterbrechung des Phasenleiters angeformten Zapfen zwecks elektrisch
leitender Verbindung anlegt. Diese Kontaktstelle wird vom Schaltwerk betätigt und
bei Auslösung durch den Fehlerstromauslöser geöffent, so daß die nachfolgende Schaltstrecke
stromlos ist. Das andere Ende des ersten elektrischen Leiters arbeitet mit der Prüftaste
derart zusammen, daß diese bei Betätigung die Verbindung des ersten elektrischen Leiters
mit einem zweiten elektrischen Leiter herstellt, um so die zwischen beiden Leitern
bestehende Unterbrechungsstelle zu schließen. Der zweite elektrische Leiter ist dabei
mit einer Anschlußklemme des Neutralleiters verbunden.
[0009] In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann der zweite elektrische Leiter einen
elektrischen Widerstand aufweisen, wobei vorzugsweise ein handelsüblicher Widerstand,
z. B. Kohleschicht- oder Drahtwiderstand, vorgsehen ist, dessen Anschlußenden so geformt
sind, daß sie der vorgesehenen Leitungsführung in der Halbschale des Gehäuses folgen.
Auf diese Weise werden zeit- und materialaufwendige Verbindungen, z. B. mittels Löten,
unnötig, da wegen der Elastizität der elektrischen Leiter eine kraftschlüssige Kontaktierung
ausreichende Funktionssicherheit gewährleistet.
[0010] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
ein Fehlertsromschutzschalter der eingangs genannten Art mit einem Leitungsschutzschalter
kombiniert wird, wobei dessen Schalterpol mit dem Phasenleiter des Fehlerstromschutzschalters
in Reihe geschaltet ist und beide Schaltgeräte in separaten, nebeneinander angeordneten,
aus Halbschalen gebildeten Gehäusen in Schmalbauweise untergebracht sind. Gemäß der
Erfindung ist in diesem Fall vorgesehen, daß die Ausnehmung zur Aufnahme der zur Schaltstrecke
gehörigen Teile auf der Außenseite der Halbschale des Gehäuses in diese eingeformt
ist und durch das Gehäuse des daran angrenzenden Leitungsschutzschalters verdeckt
ist.
[0011] Auch bei der Kombination mit einem Leitungsschutzschalter wird die Kontaktstelle,
die die Schaltstrecke mit dem Phasenleiter verbindet, bei Auslösung des Schaltwerkes
geöffnet, so daß die Schaltstrecke stromlos ist. Hierdurch kann die Zerstörung des
in der Schaltstrecke angeordneten Widerstandes vermieden werden.
[0012] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0013] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung,
besondere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung näher erläutert
und beschrieben werden.
[0014] Es zeigt
- die einzige Figur
- Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzschalters.
[0015] In der einzigen Figur ist die Seitenansicht eines geöffneten Fehlerstromschutzschalters
10 gezeigt, dessen Gehäuse 12 auf seiner Flachseite 14 mit einer Einformung 16 versehen
ist, welche zur Aufnahme darin einzulegender Teile einer Schaltstrecke 20 dient. Weitere
Einzelheiten des Fehlerstromschutzschalters 10, die mit der Erfindung nichts zu tun
haben, wurden bei dieser Darstellung weggelassen.
[0016] Ferner ist an der Frontseite, d. h. an der Bedienseite, des Fehlerstromschutzschalters
10 eine Prüftaste 18 angordnet, die bei Druck in Richtung des Pfeiles F in das Gehäuse
12 versenkbar ist. Hierzu ist es in einer am Gehäuse 12 angeformten Führung 27 geführt.
[0017] Die Schaltstrecke 20 besteht aus einem federelastischem ersten Leiter 22, der durch
Betätigung der Prüftaste 18 mit einem zweiten elektrischen Leiter 24 verbindbar ist.
[0018] Ein Ende des elektrischen Leiters 22 schließt an einen Leiter 30 an, der gleichzeitig
als Festkontakt für eine hier nicht näher gezeigte Kontaktstelle dient und so die
Schaltstrecke 20 mit einem Phasenleiter verbindet. Das andere Ende des ersten elektrischen
Leiters 22 liegt an dem nach innen weisenden Ende der Prüftaste 18 an und belastet
diese federnd nach außen. Ein an der Prüftaste angeformter, hie nicht näher gezeigter
Anschlag verhindert ein Herausgleiten der Prüftaste 18 aus dem Gehäuse 12.
[0019] Der zweite elektrische Leiter 24, der gemeinsam mit dem ersten elektrischen Leiter
22 eine Unterbrechungsstelle 26 bildet, ist mit einer Anschlußklemme 28 des Neutralleiters
verbunden. Auch hier ist das Leiterende des zweiten elektrischen Leiters 24 abgewinkelt
und legt sich federnd an die Anschlußklemme 28 bzw. an einen mit ihr starr verbundenen
Leiter 29 federnd an.
[0020] Vorzugsweise kann der zweite elektrische Leiter 24 einen elektrischen Widerstand
25 aufweisen, wobei dessen in handelsüblicher Ausführung mit diesem verbundene Leiterenden
der Kontur der Einformung 16 folgend abgelängt und entsprechend geformt sind.
[0021] Zur eindeutigen Lagefixierung des ersten elektrischen Leiters 22 dienen jeweils an
die Flachseite 14 des Gehäuses 12 innerhalb der Einformung 16 angeordnete Zapfen 17,
um welche der erste elektrische Leiter 22 herumgeführt ist. Durch entsprechende Bemessung
der Biegeradien wird hierbei erreicht, daß der erste elektrische Leiter 22 sich eng
an die Zapfen 17 anlegt und so die Unverrückbarkeit seiner Lage gewährleistet.
[0022] Da die erfindungsgemäße Schaltstrecke 20 ausschließlich aufgrund kraftschlüssiger
Fixierung am Gehäuse 12 gehalten ist, wobei die federelastische Biegsamkeit der elektrischen
Leiter 22, 24 ausgenützt wird, kann auf herkömmliche Verbindungsverfahren, z. B. für
Löten bzw. Schweißen verzichtet werden, da der kraftschlüssige Kontakt mit den Anschlußleitern
28, 29, 30 ausreichenden Kontakt bietet.
[0023] Ein weiterer Vorteil, der sich mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schaltstrecke
20 verbindet, besteht darin, daß zur Rückstellung der Prüftaste 18 keine separate
Feder erforderlich ist, sondern die Rückstellung durch die Elastizität des ersten
elektrischen Leiters 22 ausreicht.
1. Fehlerstromschutzschalter (10) in einem aus flachen Halbschalen gebildeten Isoliergehäuse
(12) in Schmalbauweise mit einem Schaltwerk, mit Anschlußklemmen für den Zugang und
den Abgang wenigstens einer Phase und eines Neutralleiters und mit einer aus einer
als Prüfstromkreis dienenden Schaltstrecke und einer an der frontseitigen Schmalseite
des Gehäuses (12) angeordneten Prüftaste (18) gebildeten Prüfeinrichtung, wobei die
Schaltstrecke (20) von der phasenseitigen Anschlußklemme über eine vom Schaltwerk
betätigte erste Kontaktstelle zu der Anschlußklemme (28) für den Neutralleiter geführt
ist und eine zusätzliche durch Betätigen der Prüftaste (18) schließbare Unterbrechungsstelle
(26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstrecke (20) in einer in die Flachseite (14) einer Halbschale des Gehäuses
(12) eingelassenen Einformung (16) angeordnet ist und daß die zur Betätigung der Schaltstrecke
(20) vorgesehene Prüftaste (18) in einer an der Halbschale (12) angeformten Führung
(27) geführt ist.
2. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstrecke
(20) durch einen ersten federelastischen elektrischen Leiter (20) gebildet ist, der
an zwei in der Einformung (16) in der Halbschale des Gehäuses (12) vorgesehenen Umlenkpunkten
(17) federnd verklemmt ist und sich dabei mit einem Ende federnd an einen Leiter (30)
elektrisch leitend anlegt, der über die erste Kontaktstelle mit einem Phasenleiter
verbunden ist, und dessen anderes Ende mit Hilfe der Prüftaste (18) mit einem zweiten
elektrischen Leiter (24) verbindbar ist, um so die zwischen dem ersten und dem zweiten
elektrischen Leiter (22, 24) bestehende Unterbrechungsstelle (26) zu schließen.
3. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Leiter (30) als festes Kontaktstück der ersten vom Schaltwerk betätigten Kontaktstelle
dient und daß bei geöffneter Kontaktstelle die Schaltstrecke (20) stromlos geschaltet
ist.
4. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltstrecke (20) einen elektrischen Widerstand (25) aufweist.
5. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand
(25) in dem zweiten elektrischen Leiter (24) der Schaltstrecke (20) angeordnet ist.
6. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand
(25) mit seinen Anschlußenden den zweiten elektrischen Leiter 825) bildet.
7. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Widerstand (25) ein handelsüblicher Widerstand, z. B. Kohleschichtwiderstand
ist.
8. Mit einem Fehlerstromschutzschalter (10) nach einem der vorherigen Ansprüche kombinierter,
wenigstens einpoliger Leitungsschutzschalter, dessen wenigstens einer Schalterpol
mit der Phase des Fehlerstromschutzschalters (10) in Reihe geschaltet ist, und welche
beiden Schalter in separaten, nebeneinander angeordneten, aus Halbschalen gebildeten
Gehäusen (12) in Schmalbauweise untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltstrecke (20) in einer auf der äußeren Flachseite (14) der an den Leitungsschutzschalter
angrenzenden Halbschale des Fehlerstromschutzschalters (10) angeordnet ist und vom
Gehäuse des angrenzenden Leitungsschutzschalters verdeckt ist.
1. Residual current device (10) in an insulation housing (12), formed from flat half-shells,
of slimline design having a switching mechanism, having connecting terminals for the
access to and tapping off from at least one phase and one neutral conductor and having
a testing device formed by a switching path, serving as test circuit, and a test button
(18) arranged on the narrow front side of the housing (12), the switching path (20)
being routed from the connecting terminal on the phase side via a first contact point,
actuated by the switching mechanism, to the connecting terminal (28) for the neutral
conductor and having an additional interruption point (26) which can be closed by
actuating the test button (18), characterized in that the switching path (20) is arranged
in an indentation (16) countersunk in the flat side (14) of a half-shell of the housing
(12) and in that the test button (18) provided for actuating the switching path (20)
is guided in a guide (27) integrally formed on the half-shell (12).
2. Residual current device according to Claim 1, characterized in that the switching
path (20) is formed by a first resiliently elastic electrical conductor (20) which
is resiliently clamped at two deflection points (17) provided in the indentation (16)
in the half-shell of the housing (12) and at the same time is resiliently placed with
one end in an electrically conducting manner on a conductor (30) which is connected
to a phase conductor via the first contact point and whose other end can be connected
to a second electrical conductor (24) by means of the test button (18) so that the
interruption point (26) existing between the first and the second electrical conductors
(22, 24) can be closed.
3. Residual current device according to Claim 1 or 2, characterized in that the conductor
(30) serves as fixed contact piece of the first contact point actuated by the switching
mechanism and in that, when the contact point is open, the switching path (20) is
switched without current passing through.
4. Residual current device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the
switching path (20) has an electrical resistor (25).
5. Residual current device according to Claim 4, characterized in that the resistor (25)
is arranged in the second electrical conductor (24) of the switching path (20).
6. Residual current device according to Claim 5, characterized in that the resistor (25)
forms with its connecting ends the second electrical conductor 825) [sic].
7. Residual current device according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the
resistor (25) is a commercially available resistor, e.g. carbon film resistor.
8. Line-protective circuit breaker having at least one pole and combined with a residual
current device (10) according to one of the preceding claims, at least one switching
pole of which line-protective circuit breaker is connected in series with the phase
of the residual current device (10) and which two switches are accommodated in separate
housings (12), arranged one beside the other and formed from half-shells, of slimline
design, characterized in that the switching path (20) is arranged in a [lacuna] on
the outer flat side (14) of the half-shell, bordering on the line-protective circuit
breaker, of the residual current device (10) and is covered by the housing of the
bordering line-protective circuit breaker.
1. Disjoncteur à courant de défaut (10) monté dans boîtier (12) isolant de construction
étroite formé de demi-coquilles plates, comportant un mécanisme de commutation, des
bornes de connexion pour l'arrivée et le départ d'au moins une phase et d'un conducteur
neutre ainsi qu'un dispositif de contrôle constitué d'un circuit de couplage servant
de circuit de courant de contrôle et d'une touche de contrôle (18) disposée sur la
face frontale étroite du boîtier (12), le circuit de couplage (20) menant de la borne
de connexion côté phase à la borne de connexion (28) pour le conducteur neutre en
passant par un premier point de contact actionné par le mécanisme de commutation et
comportant un point de coupure (26) supplémentaire qui peut être fermé par l'actionnement
de la touche de contrôle (18), caractérisé par le fait que le circuit de couplage
(20) est disposé dans un logement (16) aménagé dans une demi-coquille du boîtier (12)
et par le fait que la touche de contrôle (18) prévue pour la commande du circuit de
couplage (20) est guidée dans un guide (27) aménagé dans la demi-coquille (12).
2. Disjoncteur à courant de défaut selon la revendication 1, caractérisé par le fait
que le circuit de couplage (20) est constitué d'un premier conducteur (20) électrique
formant ressort qui est fixé par serrage élastique sur deux axes de déviation (17)
situés dans le logement (16) de la demi-coquille du boîtier (12) et est appliqué élastiquement
sur un conducteur (30) de manière à conduire le courant électrique et dont l'autre
extrémité peut être connectée au moyen de la touche de contrôle (18) à un deuxième
conducteur (24) électrique aux fins de fermer l'espace de coupure (26) qui existe
entre les premier et deuxième conducteurs électriques (22, 24).
3. Disjoncteur à courant de défaut selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé
par le fait que le conducteur (30) sert de contact fixe du premier point de contact
actionné par le mécanisme de commutation et par le fait que le circuit de couplage
(20) est sans courant lorsque le point de contact est ouvert.
4. Disjoncteur à courant de défaut selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé
par le fait que le circuit de couplage (20) comporte une résistance (25) électrique.
5. Disjoncteur à courant de défaut selon la revendication 4, caractérisé par le fait
que la résistance (25) est disposée dans le deuxième conducteur (24) du circuit de
couplage (20).
6. Disjoncteur à courant de défaut selon la revendication 5, caractérisé par le fait
que la résistance (25) forme, avec ses extrémités de connexion, le deuxième conducteur
(825) électrique.
7. Disjoncteur à courant de défaut selon l'une des revendications 4 à 6 , caractérisé
par le fait que la résistance (25) est une résistance du commerce, par exemple une
résistance à couche de carbone.
8. Disjoncteur de protection de ligne à au moins un pôle combiné à un disjoncteur à courant
de défaut (10) selon l'une des revendications précédentes, dont au moins un pôle de
disjoncteur est branché en série avec la phase du disjoncteur à courant de défaut
(10), les deux disjoncteurs étant logés dans des boîtiers (12) de construction étroite
séparés disposés côte à côte et constitués de demi-coquilles, caractérisé par le fait
que le circuit de couplage (20) est disposé dans une demi-coquille du disjoncteur
à courant de défaut (10) appliquée contre le côté extérieur (14) plat du disjoncteur
de protection de ligne voisin et est couvert par le boîtier du disjoncteur de protection
de ligne voisin.
