Schalteinrichtung zur Unterbrechung eines Stromkreises

Abstract

 Sie ist aufgebaut aus dreipoligen Modulen (13), die verschiedenartigste elektrisch einpolige und mehrpolige Einrichtungen bilden, gegebenenfalls unter Hinzufügung eines Neutralleiterpfades. Ein dreipoliges Modul (13) weist einen Hauptstrompfad (1) mit zumindest einer Kontaktstelle (2) auf. Sie kann mittels Auslöseorgan (3) oder einer Fernwirkeinrichtung, gegebenenfalls auch durch ein Handbetätigungsorgan und gegebenenfalls auch über ein Schaltschloß (6), beschaltet werden. Ein Abzweig (7) mit Strombegrenzungseinrichtung (8) ist Modul zu einem externen Anschluß herausgeführt, der in einer Schalteinrichtung (10) intern angeschlossen sein kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung zur Unterbrechung eines Stromkreises, die mit einem dreipoligen Modul arbeitet, das einen Hauptstrompfad mit zumindest einer Kontakteinrichtung aufweist, von dem ein Abzweig mit einer Strombegrenzungseinrichtung zu einem eigenen externen Anschluß herausgeführt ist. Ein derartiges Modul ist Gegenstand einer Anmeldung mit älterem Zeitrang (EP: 90 113 093.0). Dem Hauptstrompfad nachgeordnete Bauelemente oder Einrichtungen werden schon während des Abschaltvorgangs gegen zu hohe Stromquadrat-Zeit-Werte geschützt. Dieser Schutz gegen Überstrom kommt insbesondere im Kurzschlußfall zum Tragen. Die Überleitung zu hoher Ströme auf den Abzweig entlastet die dem Hauptstrompfad nachgeordneten Einrichtungen.

[0002] Die Wirkung des Abzweigs im geschilderten dreipoligen Modul geht über die Wirkung von bekannten Limitern hinaus. So beruhen Limiter zwar auf dem Prinzip den Strom über eine Schaltstrecke im Abschaltfall zusätzlich dadurch zu begrenzen, daß weitere strombegrenzende Mittel eingeschaltet werden, es werden aber hinsichtlich dem Hauptstrompfad nachgeordneter Einrichtungen keine Ströme abgeleitet. Eine derartige Ableitung und nicht nur eine Strombegrenzung ermöglicht weitere Wirkungsweisen, beispielsweise die Entkopplung eines Eingangsstromkreises vom Ausgangsstromkreis, was bei einer größeren Induktivität im Ausgang besonders zum Tragen kommen kann. Limiter, die dagegen nur eine Strombegrenzung im Hauptstrompfad bewirken sollen, sind in den verschiedenartigsten Ausführungen bekannt (beispielsweise EP-A-0 350 825).

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus einem dreipoligen Modul der geschilderten Art unter Nutzung der besonderen Vorteile die verschiedenartigsten Schalteinrichtungen aufzubauen:

[0004] Die Lösung der geschilderten Aufgabe erfolgt durch eine Schalteinrichtung nach Patentanspruch 1. Aus dem dreipoligen Modul werden danach die verschiedenartigsten elektrisch einpoligen oder mehrpoligen Einrichtungen gebildet, gegebenenfalls unter Hinzufügung eines Neutralleiterpfades. Wenn hier von einem dreipoligen Modul gesprochen wird, so ist dabei ein Gebilde mit drei Anschlüssen gemeint, entsprechend der Vierpol-Theorie der Nachrichtentechnik. Hiervon zu unterscheiden sind elektrische Pole womit Außenleiter, früher Phasenleiter genannt, bezeichnet werden. Elektrische Pole können, wie in Verbrauchernetzen üblich, in Verbindung mit Neutralleitern durch Schalteinrichtungen hinsichtlich nachgeordneter Einrichtungen unterbrochen werden.

[0005] Ein dreipoliges Modul weist einen Hauptstrompfad mit mindestens einer Kontaktstelle auf. Diese kann mittels eines oder mehrerer Auslöseorgane und bzw. oder durch Fernwirkeinrichtungen und bzw. oder durch ein Handbetätigungsorgan geschaltet werden. Gegebenenfalls kann zwischen Auslöseorganen und Kontaktstelle ein Schaltschloß zwischengeschaltet werden. Der Abzweig vom Hauptstrompfad weist eine Strombegrenzungseinrichtung auf und führt im Modul zu einem eigenen externen Anschluß.

[0006] Über den Abzweig können Ströme abgeleitet werden, die wiederum durch die Strombegrenzungseinrichtung begrenzt werden können.

[0007] Es sind Anwendungsfälle ersichtlich, bei denen es vorteilhaft ist, die Auslöseorgane bzw. Erfassungselemente und bzw. oder Schaltschlösser bzw. Auslöseelemente der einzelnen elektrischen Pole untereinander oder auch zwischen Dreipolen zusammenarbeiten zu lassen.

[0008] Der Abzweig bzw. die Abzweige bei mehreren Dreipolen, können zu elektrisch gleichpoligen Anschlüssen herausgeführt werden. So können die Abzweige insbesondere mit einem Neutralleiter verbunden werden.

[0009] Man erhält einen elektrischen Zweipol, wenn man zwei Dreipole mit ihren Abzweigen verbindet und mit ihren anderen beiden Polen jeweils zwei elektrische Anschlüsse auf jeder Anschlußseite bilden läßt.

[0010] Mehrere Dreipole können jeweils mit ihrem Abzweig zu einem gemeinsamen Anschlußzweig für einen Neutralleiter zusammengeführt werden und die Hauptstrompfade der einzelnen Dreipole können Anschlüsse für einzelne Außenleiter, beispielsweise eines Dreiphasennetzes bilden.

[0011] Der oben geschilderte Zweipol eignet sich bei entsprechenden Kontaktstellen auch zur Unterbrechung eines zweipoligen Gleichstromnetzes, wobei jeder Hauptstrompfad in einen elektrischen Polleiter eingeschaltet ist.

[0012] Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

In FIG 1

ist ein Beispiel für einen Dreipol veranschaulicht.

In FIG 2

ist ein Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol, aufgebaut aus drei Polen nach Figur 1, wiedergegeben.

In FIG 3

ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol dargestellt.

In FIG 4

ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol wiedergegeben.

In FIG 5

ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen elektrischen Zweipol für einen Außenleiter und für einen Neutralleiter mit Unterbrechungsmöglichkeit des Neutralleiters veranschaulicht.

In FIG 6

ist ein elektrischer Dreipol für einen Neutralleiter (aufgebaut aus drei Dreipolen), veranschaulicht.

In FIG 7

ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen symmetrischen elektrischen Zweipol bzw. für einen Außenleiter und für einen Neutralleiter veranschaulicht.

In FIG 8

ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen vollsymmetrischen elektrischen Zweipol, also beispielsweise für zwei Außenleiter, veranschaulicht.

[0013] Das dreipolige Modul nach Figur 1 weist einen Hauptstrompfad 1 auf, in dem zumindest eine Kontaktstelle 2 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel kann diese mittels Auslöseorgan 3 unter Zwischenschaltung eines Schaltschlosses 4 geöffnet und geschlossen werden. Im Ausführungsbeispiel weist das Schaltschloß 4 ein Handbetätigungsorgan 5 auf. Die Komponente mit dem Auslöseorgan 3 kann auch als Fernwirkeinrichtung ausgeführt sein, die an einem äußeren Anschluß 6 extern angeschlossen werden kann. In einem Abzweig 7, der im Ausführungsbeispiel hinter dem Auslöseorgan 3 vom Hauptstrompfad 1 abzweigt, ist eine Strombegrenzungseinrichtung 8 eingeschaltet. Diese kann ein linearer Widerstand, auch ein komplexer Widerstand - Impedanz -, ein nichtlinearer Widerstand, eine Lichtbogenlöscheinrichtung oder allgemein eine Einrichtung zum Aufbau einer Gegenspannung bzw. einer gegenelektromotorischen Kraft, EMK, sein.

[0014] Der Abzweig 7 ist zu einem eigenen externen Anschluß 9 des dreipoligen Moduls 13 herausgeführt. Der Hauptstrompfad 1 weist Anschlüsse 11 und 12 auf. Insbesondere kann der Anschluß 12 als Eingang des Moduls 13 und der Anschluß 11 als Ausgang beschaltet werden. Es ist vorteilhaft, wenn der Anschluß 11 zusammen mit dem Anschluß 9 für den Abzweig 7 auf der Seite in einem zu unterbrechenden Netz verwandt wird, auf der die größere Induktivität besteht.

[0015] Bei der Zusammenschaltung zweier Module 13 nach Figur 2 entsteht eine Schalteinrichtung 10 für zwei elektrische Pole. Die Module können einen Aufbau haben, wie er in Figur 1 dargestellt ist. Es kann auch ein in beschriebener Weise entsprechender anderer Aufbau zugrundegelegt werden. Der Anschluß 11 des ersten Moduls und der entsprechende Anschluß des zweiten Moduls, der mit 111 bezeichnet ist, dienen als entsprechende Anschlüsse der Schalteinrichtung 10. Entsprechend sind die Anschlüsse 12 und der als Anschluß 112 bezeichnete entsprechende Anschluß des zweiten Moduls zugleich die entsprechenden Anschlüsse der Schalteinrichtung 10, beispielsweise die Eingangsanschlüsse, wobei dann die Anschlüsse 11 und 111 als Ausgangsanschlüsse dienen. Der Anschluß 9 des Abzweigs des ersten Moduls 13 und der Anschluß des Abzweigs des zweiten Moduls, der mit 109 bezeichnet ist, sind miteinander elektrisch verbunden.

[0016] Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 3 entspricht in der Beschaltung im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2, wobei zwischen den Anschlüssen der Abzweige der Module, den Anschlüssen 9 und 109 ein zusätzliches Strombegrenzungselement 14 eingeschaltet ist. Dieses kann ein linearer Widerstand, auch ein komplexer Widerstand - Impedanz -, ein nichtlinearer Widerstand, eine Lichtbogenlöscheinrichtung oder allgemein eine Einrichtung zum Aufbau einer Gegenspannung bzw. einer gegenelektromotorischen Kraft, EMK, sein. Es kann auch ein anderes unter der gegebenen Aufgabenstellung die Strombegrenzungseinrichtung 8 der dreipoligen Module 13 unterstützendes Element sein. An den Anschlüssen 12 und 112 kann beispielsweise ein Speisenetz angeschlossen werden und an den Anschlüssen 11 und 111 ein abgangsseitiges Netz für zwei elektrische Pole, beispielsweise zwei Außenleiter.

[0017] Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 4 ist wiederum aus zwei dreipoligen Modulen 13 aufgebaut, wobei das zweite Modul, das in der Zeichnung unten angeordnete, spiegelbildlich zum oberen Modul angeordnet ist. Die innere und äußere Beschaltung ist aus der Anschlußbezeichnung im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3, bzw. nach Figur 1 zu ersehen. Eine derartige elektrisch zweipolige Schalteinrichtung ist hinsichtlich ihrer Anschlußseiten 11, 112 und 12, 111 in ihrem Verhalten symmetrisch. Ein zusätzliches Strombegrenzungselement 14 kann wahlweise eingeschaltet sein, wie es durch die gestrichelte Linie veranschaulicht ist.

[0018] In Figur 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für eine elektrisch zweipolige Schalteinrichtung dargestellt, im engeren Sinn für einen am Modul 13 an den Anschlüssen 12 und 11 anzuschließenden elektrischen Pol und für einen Neutralleiter dargestellt, der an den unteren Anschlüssen 15 anzuschließen ist. Im Ausführungsbeispiel ist im Neutralleiterpfad eine weitere Kontaktstelle 16 ausgebildet. Diese weitere Kontaktstelle 16 kann auch entfallen, sie ist von Vorteil, wenn die jeweiligen Landesvorschriften eine Neutralleitertrennung vorschreiben.

[0019] In Figur 6 ist eine andere Ausführung einer Schalteinrichtung 10 wiedergegeben, wonach drei Module 13 und ein Neutralleiterpfad mit den Anschlüssen 15 eine dreipolige elektrische Schalteinrichtung mit zusätzlichem Neutralleiter bilden. Die den Anschlüssen 109, 111 und 112 des mittleren Moduls 13 entsprechenden Anschlüsse beim unteren Modul 13 sind mit 209, 211 und 212 bezeichnet. Strombegrenzungselemente 14 können im Bedarfsfall, wie veranschaulicht, eingeschaltet werden. Eine weitere Kontaktstelle 16 kann wahlweise vorgesehen werden.

[0020] Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 7 ist in der ersichtlichen Weise hinsichtlich ihrer äußeren Anschlüsse symmetrisch ausgebildet, anders jedoch als im Ausführungsbeispiel nach Figur 4.

[0021] Die Schalteinrichtung 10 nach Figur 7 veranschaulicht im weiteren Sinn eine elektrisch zweipolige Schalteinrichtung, im engeren Sinn eine einpolige elektrische Schalteinrichtung mit den Anschlüssen 12 und 112 und den Anschlüssen 15 für einen Neutralleiter.

[0022] Zu einem Aufbau nach Art der Schalteinrichtung nach Figur 7 ist in Figur 8 eine Schalteinrichtung 10 für zwei elektrische Pole im engeren Sinn dargestellt. Auf den beiden Anschlußseiten sind jeweils die Anschlüsse 12 und 212 bzw. 112 und 312 verfügbar.

Ansprüche

1. Schalteinrichtung zur Unterbrechung eines Stromkreises,

- wobei dreipolige Module (13) die verschiedenartigsten elektrisch einpoligen und mehrpoligen Einrichtungen bilden, gegebenenfalls unter Hinzufügung eines Neutralleiterpfades (Anschlüsse 15),

- wobei ein dreipoliges Modul (13) einen Hauptstrompfad (1) mit mindestens einer Kontaktstelle (2) aufweist, die mittels Auslöseorgan (3) oder Auslöseorganen und bzw. oder Fernwirkeinrichtung und bzw. oder Handbetätigungsorgan (5), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Schaltschlosses (4) zu schalten ist, und weiter

- einen Abzweig (7) mit Strombegrenzungseinrichtung (8) aufweist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseorgane (3), bzw. Erfassungselemente, und bzw. oder Schaltschlösser (4), bzw. Auslöseelemente, der einzelnen elektrischen Pole untereinander oder auch zwischen Dreipolen (13) zusammenarbeiten.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abzweig (7), bzw. die Abzweige, zu elektrisch gleichpoligen Anschlüssen herausgeführt ist bzw. sind.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dreipole (13) mit ihren Abzweigen (7) verbunden sind und mit ihren anderen beiden Polen jeweils zwei elektrische Anschlüsse auf jeder Anschlußseite bilden.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren Dreipolen (13) jeweils ihr Abzweig (7) zu einem gemeinsamen Anschlußzweig für einen Neutralleiter (Anschlüsse 15) zusammengeführt sind.

Zeichnung