Leistungsschalter mit Anschlussschienen für verschiedene Nennströme

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Leistungsschalter (1) mit aus einem profilierten Halbzeug hergestellten Anschlußschienen, bei dem die Anschlußschienen (2; 3) so gestaltet sind, daß die Distanzstücke (12; 13; 14; 15) jeweils als einstückiges Teil in die Anschlußschienen (2; 3) integriert sind. Dabei ist der Querschnitt des stromtragenden Teiles jeder Anschlußschiene (2; 3)dem geforderten Bemessungsstrom des Niederspannungs-Leistungsschalters (1) entsprechend gewählt und die Abmessungen der Distanzstücke entsprechen der Differenz zwischen der Dicke der verwendeten Anschlußschienen (2;3) und der Größe der Durchtrittsöffnungen (10; 11).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem aus einer Rückwand und einem Vorderteil bestehenden Gehäuse und einem in diesem Gehäuse befindlichen Kontaktsystem, das wenigstens eine, zweckmäßig zwei etwa parallele, durch Befestigungsmittel fixierte, einschiebbare, aus einem profilierten Halbzeug hergestellte Anschlußschienen, zur Verbindung des Kontaktsystems mit einem äußeren Stromkreis aufweist, wobei sich die Anschlußschienen durch in der Rückwand befindliche Fensteröffnungen erstrecken und durch Befestigungsmittel in dem Gehäuse arretiert sind und wobei ferner die eine der Anschlußschienen als Träger eines ortsfesten Schaltkontaktes und eines Lichtbogenhornes dient während die weitere der Anschlußschienen durch eine gelenkige oder flexible Leiteranordnung mit einem bewegbaren Schaltkontakt des Schaltkontaktsystems in Verbindung steht.

[0002] Anschlußschienen von Leistungsschaltern sind die schalterseitigen Verbindungsstellen des Kontaktsystems zu den Schienensystemen der Schaltanlage. Sie werden entweder bei Festeinbauschaltern direkt oder bei Einschubschaltern über Lamellenkontakte mit den Sammel- bzw. Feldschienen der Schaltanlage verbunden. An dem aus dem Gehäuse nach außen hindurchgeschobenen Teil jeder Anschlußschiene kann also eine weitere, anlagenseitige Schiene angeschraubt werden oder bei Einschubschaltern ein Trennkontakt angebracht werden. Die obere Anschlußschiene mit dem festen Schaltkontakt muß dabei in dem isolierenden Wandkörper fest angeordnet sein, da beim Schaltvorgang die beweglichen Kontakte mit voller Kraft auf den festen Kontakt auftreffen.

[0003] Die Anschlußschienen müssen weiterhin so gestaltet sein, daß sie rationell herstellbar sind und geeignet sind, bestimmte Funktionen zu erfüllen. Diese Funktionen sind: die Stromtragfähigkeit, die Wärmeabfuhr, eine Einfahrkontur für die Lamellenkontakte, eine Fläche für Frontanschlüsse sowie die Aufnahme und Übertragung der statischen und dynamischen Kräfte. Es handelt sich also um eine kräftemäßig und dynamisch hoch beanspruchte Stelle.

[0004] Darüber hinaus soll es möglich sein, verschieden dicke Anschlußschienen für unterschiedliche Stromstärken in einem einheitlichen Gehäuse unterzubringen.

[0005] Als Befestigungsmittel für die Anschlußschiene dienen bei herkömmlichen Schaltern, wie zum Beispiel in der DE 44 16 105 beschrieben, Schrauben, die sich durch quer zur Längsachse der Anschlußschienen angeordnete Öffnungen erstrecken und für deren Aufnahme in der Rückwand des Gehäuses ein entsprechendes Muttergewinde vorgesehen ist. Aus Gründen der mechanischen Festigkeit der aus einem Isolierstoff bestehenden Rückwand des Gehäuses, werden hier metallische Einlegmuttern oder Einpreßmuttern verwendet.

[0006] Bei den genannten Leistungsschaltern mit hohen Nennströmen von beispielsweise 1000 A bis 6000 A weisen die Anschlußschienen einen beträchtlichen Querschnitt auf. Deshalb sind sie mit mehreren Querbohrungen zu versehen und es ist eine entsprechende Anzahl von Befestigungsmitteln erforderlich.

[0007] Die Herstellung und der Einbau derartiger Anschlußschienen ist folglich mit einem hohen Material- und Fertigungsaufwand verbunden.
Es wurde deshalb die Verwendung von Anschlußschienen von Niederspannungs-Leistungsschaltern vorgeschlagen, die von einem Profilmaterial mit einem oder mehreren Vorsprüngen abgesägt sind, derart, daß die Anschlußschienen durch ein Loch gesteckt werden und der oder die Vorsprünge des Profilmaterials als Anschläge der Anschlußschiene am Schaltergehäuse dienen und somit die Kraftüberleitung der Schaltkräfte auf das Gehäuse bilden.

[0008] Damit ist einmal die Position des Festkontaktes zum Gehäuse bestimmt und zum Anderen wird die Befestigungsstelle von den genannten Kräften entlastet, so daß hier nur eine Fixierkraft benötigt wird, eine Belastung durch die Scherkraft und die Positionisierungskraft aber nicht auftritt.

[0009] Eine derartige Anschlußschiene, mit einem angeformten Vorsprung, wurde zur Überwindung des vorgenannten Aufwandes in der DE-196 43 607 A1 vorgeschlagen. Diese Anschlußschiene wird von innen durch die Durchführungsöffnung der Gehäusewand gesteckt und stützt sich mittels eines Vorsprunges an der Gehäuserückwand ab.

[0010] Zur Herstellung dieser Anschlußschiene werden besondere Profile verwendet, die eine einstückig angeformte Leiste aufweisen, von denen dann Stücke abgeschnitten werden, welche die Anschlußschiene bilden. Die Befestigung der Anschlußschiene erfolgt von der dem Schaltkontaktsystem zugewandten Seite. Das hat den Nachteil, daß die Befestigung bei zusammengebautem Schalter unzugänglich ist, und die Anordnung trotz der Verbesserungen, wie nicht mehr erforderliche Querbohrungen in den Anschlußschienen und verringertem Material- und Fertigungsaufwand, keine befriedigende Lösung darstellt.

[0011] Bei Leistungsschaltern mit einem Aufbau der Strombahn gemäß der DE 35 39 673 A1 oder der DE 196 43 607 A1 werden je nach dem Nennstrom verschieden dicke Anschlußschienen verwendet. Diese Anschlußschienen werden ebenfalls aus Profilen durch Absägen (längs oder quer) hergestellt. Das Gehäuse weist einheitliche Ausschnitte für die Anschlußschienen auf, die jeweils für die größte Nennstromstärke ausgelegt sind. Für dünnere Anschlußschienen kleinerer Nennstromstärken werden Distanzstücke aus Kunststoff verwendet, die die Zwischenräume füllen. Die Montage der Distanzstücke hat den Nachteil zusätzlicher Kosten für diese Teile sowie höherer Montagekosten und sie bilden eine Fehlerquelle bei einer kundenseitigen Montage der Strombahnen.

[0012] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Anschlußschiene zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß Anschlußschienen unterschiedlicher Stromstärken ohne zusätzliche Distanzstücke in Schaltergehäusen mit einheitlichen Durchgangsöffnungen eingesetzt werden können.

[0013] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlußschienen so gestaltet sind, daß die Distanzstücke als ein einstückiges Teil in die Anschlußschiene integriert sind.

[0014] Das bedeutet, daß der "Nutzquerschnitt", also der Querschnitt des stromtragenden Teiles der Anschlußschiene, dem geforderten Bemessungsstrom entsprechend dünn gewählt wird und diese mittels der einstückig mit der Anschlußschiene ausgebildeten Distanzstücke in der einheitlich dem maximalen Nennstrom des jeweiligen Schaltertyps entsprechend ausgeführten Durchtrittsöffnung in der Rückwand des Niederspannungs-Leistungsschalters abgestützt wird. Da die Anschlußschienen aus einem profilierten Material durch einfaches Absägen hergestellt werden, erhält dieses zu diesem Zweck wenigstens zwei angeformte Stege, deren Abmessungen der Differenz zwischen der Dicke der verwendeten Anschlußschiene und der Größe der Durchtrittsöffnung in der Rückwand des Niederspannungs-Leistungsschalters entsprechen.

[0015] Je nach gewünschtem Bemessungsstrom und der damit verbundenen größeren oder geringeren Dicke der Anschlußschiene sind diese Stege folglich mehr oder weniger hoch, um die Anschlußschiene in der Rückwand des Niederspannungs-Leistungsschalters exakt zu fixieren.

[0016] Die Durchtrittsöffnungen in der Schalterrückwand werden, wie schon erwähnt, dem maximalen Bemessungsstrom der jeweiligen Typenreihe des Niederspannungs-Leistungsschalters entsprechend ausgebildet.

[0017] Die Anschlußschienen sind mit Anschlägen zur axialen Positionierung im Gehäuse und zur Sicherung gegen ein axiales Verschieben versehen.

[0018] Weiterhin sind Mittel zur Fixierung der Anschlußschienen an den Anschlägen vorgesehen. Das können zweckmäßig Zugschrauben sein. Es sind aber auch andere Mittel zur axialen Beaufschlagung der Anschlußschiene in die Richtung zum Anschlag und somit zur axialen Fixierung möglich.

[0019] Die Erfindung soll nachfolgend zum besseren Verständnis anhand eines bevorzugten, den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränkenden Beispiels, unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung, näher erläutert werden.

[0020] Die einzige Fig. zeigt eine Schnittdarstellung durch den Bereich eines Niederspannungs-Leitungsschalters in dem die Anschlußschienen durch die Schalterrückwand geführt sind.

[0021] In der genannten einzigen Figur ist ein Schnitt durch einen Bereich eines Niederspannungs-Leistungsschalters 1 gezeigt, in welchem eine obere Anschlußschiene 2 und eine untere Anschlußschiene 3 durch die Rückwand 4 des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 hindurchgeführt und befestigt sind. An der oberen Anschlußschiene 2 sind der Gegenkontakt 5 für den nicht dargestellten bewegbaren Schaltkontakt und ein Lichtbogenhorn 6 mit einem als Vorkontakt 7 für den bewegbaren Schaltkontakt dienenden Teil des Lichtbogenhorns 6 angeordnet. An der unteren Anschlußschiene 3 sind an dem im Inneren des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 befindlichen Ende 8 nicht dargestellte flexible Leiterseile als stromführende Verbindung zu dem bewegbaren Schaltkontakt befestigt. Um die untere Anschlußschiene 3 herum ist ein Stromwandler 9 vorgesehen.

[0022] Die obere Durchtrittsöffnung 10 und die untere Durchtrittsöffnung 11 für die Anschlußschienen 2 und 3 durch die Rückwand 4 des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 sind so bemessen, daß eine Anschlußschiene 2;3 mit dem höchstmöglichen für den Nennstrom des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 erforderlichen Querschnitt hindurchgeführt werden kann.

[0023] Wird der Niederspannungs-Leistungsschalter 1 nur für einen geringeren Betriebsstrom ausgelegt, wird für die Anschlußschienen 2 und 3 lediglich ein geringerer Querschnitt benötigt. Dann sind Distanzstücke 12; 13; 14; 15 erforderlich, um die Differenz zwischen dem Querschnitt der Durchtrittsöffnungen 10;11 und den dünneren Anschlußschienen 2;3 auszugleichen. Diese Distanzstücke sind entsprechend der vorliegenden Erfindung einstückig in die Anschlußschienen integriert und stützen diese sicher gegen die Rückwand 4 des Gehäuses des Niederspannungs-Leistungsschalters ab. Die obere Anschlußschiene 2 ist gegen eine Verschiebung in Richtung ihrer Achse durch einen Fortsatz 16 gesichert der gegen einen Anschlag 17 des Gehäuses des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 anliegt, um die von den Schalterkontakten ausgeübte Aufschlag- und Kontaktkraft aufzunehmen. Um eine Lockerung zu vermeiden ist die obere Anschlußschiene 2 mittels einer Zugschraube 18 beaufschlagt die Anschlußschiene 2 gegen Anschlag 17 arretiert.

[0024] Die untere Anschlußschiene 3 ist ebenfalls gegen eine Verschiebung in Richtung ihrer Achse durch einen Fortsatz 19 gesichert der gegen einen Anschlag 20 des Gehäuses des Niederspannungs-Leistungsschalters 1 anliegt.

[0025] Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin daß keine zusätzlichen Teile- und Montagekosten für Distanzstücke benötigt werden. Das ergibt einen zusätzlichen Kundenvorteil, durch eine vereinfachte Montage der Strombahn, bei der Montagefehler weitgehend ausgeschlossen sind. Darüber hinaus ergibt sich durch die vergrößerte Oberfläche der Anschlußschiene ein günstigeres Temperaturverhalten des Schalters.

Ansprüche

1. Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem aus einer Rückwand und einem Vorderteil bestehenden Gehäuse und einem in diesem Gehäuse befindlichen Kontaktsystem, das wenigstens eine, zweckmäßig zwei etwa parallele, durch Befestigungsmittel fixierte, einschiebbare, aus einem profilierten Halbzeug hergestellte Anschlußschienen, zur Verbindung des Kontaktsystems mit einem äußeren Stromkreis aufweist, wobei sich die Anschlußschienen durch in der Rückwand befindliche Fensteröffnungen erstrecken und durch Distanzstücke in dem Gehäuse positioniert sind und wobei ferner die eine der Anschlußschienen als Träger eines ortsfesten Schaltkontaktes und eines Lichtbogenhornes dient, während die weitere der Anschlußschienen durch eine gelenkige oder flexible Leiteranordnung mit einem bewegbaren Schaltkontakt des Schaltkontaktsystems in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußschienen (2; 3) so gestaltet sind, daß die Distanzstücke (12; 13; 14; 15) jeweils als einstückiges Teil in die Anschlußschienen (2; 3) integriert sind.

2. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt des stromtragenden Teiles jeder Anschlußschiene (2; 3)dem geforderten Bemessungsstrom des Niederspannungs-Leistungsschalters (1) entsprechend gewählt ist.

3. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußschienen (2; 3) aus einem profilierten Halbzeug hergestellt ist, das als Distanzstücke (12; 13; 14; 15) zur Anpassung an die einheitlichen Durchtrittsöffnungen (10; 11) in der Rückwand (4) des Niederspannungs-Leistungsschalters (1) wenigstens zwei angeformte Stege aufweist.

4. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abmessungen der als Distanzstücke (12; 13; 14; 15) zur Anpassung an die einheitlichen Durchtrittsöffnungen (10; 11) in der Rückwand (4) des Niederspannungs-Leistungsschalters (1) dienenden angeformten Stege der Differenz zwischen der Dicke der verwendeten Anschlußschienen (2; 3) und der Größe der Durchtrittsöffnungen (10; 11) in der Rückwand (4) des Niederspannungs-Leistungsschalters (1) entsprechen.

5. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchtrittsöffnungen (10; 11) in der Rückwand (4) des Niederspannungs-Leistungsschalters (1) dem maximalen Bemessungsstrom der Typenreihe des jeweiligen Leistungsschaltertyps entsprechend ausgebildet sind.

6. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußschienen(2; 3) mit Anschlägen (17; 20) zur axialen Positionierung im Gehäuse und zur Sicherung gegen ein axiales Verschieben versehen sind.

7. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel zur Fixierung der Anschlußschienen (2; 3) an den Anschlägen (17; 20) vorgesehen sind.

8. Niederspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel zur Fixierung der Anschlußschiene (2; 3) an dem Anschlag (17; 20) eine Zugschraube (18) ist.

Zeichnung