[0001] Die Erfindung betrifft ein Schaltschütz, insbesondere Kondensatorschütz, welches
einen Schutzschalter mit Hauptkontakten und mit einer Hauptschaltbrücke zum Öffnen
und Schließen der Hauptkontakte, wobei die Hauptschaltbrücke zwischen einer Aus-Stellung,
in der die Hauptkontakte geöffnet sind, und einer Ein-Stellung, in der die Hauptkontakte
geschlossen sind, verstellbar ist, umfasst. Ferner umfasst das Schaltschütz einen
Hilfsschalter mit Hilfskontakten und mit einer Hilfsschaltbrücke zum Öffnen und Schließen
der Hilfskontakte, wobei die Hilfsschaltbrücke zwischen einer Aus-Stellung, in der
die Hilfskontakte geöffnet sind, und einer Ein-Stellung, in der die Hilfskontakte
geschlossen sind, verstellbar ist.
[0002] Ein solches Schaltschütz ist aus der
DE 10 2004 018 252 B3 bekannt. Bei der dort beschriebenen Ausführung ist der Hilfsschalter fest mit dem
Schaltschütz verbunden und entsprechend an das Schaltschütz angepasst. Ferner wird
das Schaltschütz manuell über einen Betätigungsschieber betätigt, der nacheinander
zunächst den Hilfsschalter und danach den Schutzschalter betätigt.
[0003] Bekannt sind ferner Hilfsschalter, die bei Bedarf lösbar auf einen Schutzschalter
befestigt werden können. Die Hilfsschalter weisen Hilfsschaltbrücken auf, die derart
mit der Hauptschaltbrücke des Schutzschalters lösbar verbunden werden können, dass
durch Verstellen der Hauptschaltbrücke von ihrer Aus-Stellung in ihre Ein-Stellung
die Hilfsschaltbrücke in ihre Ein-Stellung überführt wird. Dadurch lassen sich Schutzschalter
bei Bedarf mit Hilfsschalter nachrüsten. Soll hierbei ein Voreilen des Schlie-ßens
der Hilfskontakte des Hilfsschalters erzielt werden, müssen spezielle an den Anwendungsfall
angepasste voreilende Hilfsschalter verwendet werden. Insbesondere bei Kondensatorschützen
müssen demnach speziell angepasste Hilfsschalter verwendet werden. Beim Einschaltvorgang
eines Schalters vor einem Kondensator ist ein sehr hoher temporärer Stormanstieg zu
verzeichnen. Um diesen zu verringern, werden spezielle Kondensatorschütze mit voreilenden
Hilfsschalter verwendet, wobei zeitlich vor den Hauptkontakten Hilfskontakte geschlossen
werden. Die Hilfskontakte verbinden die Stromquelle über Widerstände mit dem Kondensator,
so dass zunächst ein verringerter Stormanstieg zu verzeichnen ist. Daraufhin werden
die Hauptkontakte ohne zwischengeschaltete Widerstände zeitlich verzögert, also wenn
der Kondensator bereits teilweise aufgeladen ist, geschlossen. Der Stromanstieg beim
Einschaltvorgang ist somit deutlich reduziert. Um eine ausreichende Reduktion des
Stromanstiegs zu erzielen, müssen jedoch Hilfsschalter mit besonders großer Voreilung
verwendet werden.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltschütz mit Schutzschalter und
Hilfsschalter bereitzustellen, bei dem ein herkömmlicher nicht speziell für Kondensatorschütze
ausgebildeter Hilfsschalter verwendet werden kann, um eine ausreichende Voreilung
der Hilfskontakte des Hilfsschalters zu erzielen.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schaltschütz, insbesondere Kondensatorschütz,
umfassend
einen Schutzschalter mit Hauptkontakten und mit einer Hauptschaltbrücke zum Öffnen
und Schließen der Hauptkontakte, wobei die Hauptschaltbrücke zwischen einer Aus-Stellung,
in der die Hauptkontakte geöffnet sind, und einer Ein-Stellung, in der die Hauptkontakte
geschlossen sind, verstellbar ist,
einen Hilfsschalter mit Hilfskontakten und mit einer Hilfsschaltbrücke zum Öffnen
und Schließen der Hilfskontakte, wobei die Hilfsschaltbrücke zwischen einer Aus-Stellung,
in der die Hilfskontakte geöffnet sind, und einer Ein-Stellung, in der die Hilfskontakte
geschlossen sind, verstellbar ist,
ein Zwischenelement, das zwischen einer Betätigungsfläche der Hauptschaltbrücke und
einer Haltefläche der Hilfsschaltbrücke abgestützt ist, wobei die Hilfsschaltbrücke
in der Aus-Stellung der Hauptschaltbrücke in einer zwischen der Aus-Stellung und der
Ein-Stellung liegenden Zwischenstellung, in der die Hilfskontakte geöffnet sind, gehalten
ist und wobei durch Verstellen der Hauptschaltbrücke von ihrer Aus-Stellung in ihre
Ein-Stellung die Hilfsschaltbrücke in ihre Ein-Stellung überführt wird, gelöst.
[0006] Bei diesem Schaltschütz kann ein herkömmlicher nicht-voreilender oder geringfügig
voreilender Hilfsschalter verwendet werden, der nicht speziell für die Verwendung
in einem Kondensatorschütz konstruiert ist. Dadurch, dass ein Zwischenelement zwischen
der Hauptschaltbrücke und der Hilfsschaltbrücke vorgesehen ist, befindet sich die
Hilfsschaltbrücke in der Aus-Stellung der Hauptschaltbrücke nicht in ihrer konstruktiv
vorgegebenen Aus-Stellung, sondern ist bereits in Richtung zur Ein-Stellung vorgezogen.
Sie befindet sich in einer Zwischenstellung zwischen der konstruktiv vorgegebenen
Aus-Stellung und ihrer Ein-Stellung, wobei die Hilfskontakte noch nicht geschlossen
sind. Der Verstellweg von der Zwischenstellung zur Ein-Stellung ist geringer als der
Verstellweg von der Aus-Stellung zur Ein-Stellung. Somit werden beim Überführen der
Hauptschaltbrücke von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung die Hilfskontakte früher
geschlossen als bei einer Verwendung ohne Zwischenelement. Es können demnach entweder
nicht-voreilende oder geringfügig voreilende Hilfsschalter, die normalerweise nicht
für Kondensatorschütze ausreichend wären, verwendet werde. Hierdurch müssen nicht
speziell für Kondensatorschütze konstruierte Hilfsschalter verwendet werden.
[0007] Durch die Verwendung des Zwischenelements werden die Betätigungsfläche und die Haltefläche
in der Aus-Stellung der Hauptschaltbrücke beabstandet zueinander gehalten.
[0008] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zwischenelement in Form eines Federelements
gestaltet ist. Somit erlaubt bereits das Zwischenelement eine Ausgleichsbewegung zwischen
der Hauptschaltbrücke und der Hilfsschaltbrücke zu dem Zeitpunkt, wenn die Hilfsschaltbrücke
bereits ihre Ein-Stellung erreicht hat und die Hauptschaltbrücke noch einen Verstellweg
bis zum Erreichen ihrer Ein-Stellung vollziehen muss. Dabei wird das Zwischenelement
beim weiteren Verstellen der Hauptschaltbrücke ausgehend von der Stellung, in der
die Hilfsschaltbrücke bereits ihre Ein-Stellung erreicht hat, bis zur Ein-Stellung
komprimiert. Es müssen daher keine separaten Ausgleichsmittel vorgesehen werden.
Das Zwischenelement kann eine Befestigungsabschnitt, mit dem es fest mit einer der
Schaltbrücken verbunden ist, und zumindest einen Federarm, mit dem es federn gegen
die andere Schaltbrücke abgestützt ist, aufweisen. Insbesondere, wenn das Zwischenelement
aus Blech gefertigt ist, nimmt es im komprimierten Zustand eine sehr geringe Höhe
ein. Somit ist aufgrund von Fertigungstoleranzen und eines üblich vorgesehenen Spiels
zwischen der Hauptschaltbrücke und der Hilfsschaltbrücke kein weiteres Ausgleichselement
erforderlich.
[0009] Grundsätzliche ist es sowohl möglich, dass das Zwischenelement fest mit der Hauptschaltbrücke
fest verbunden ist, als auch dass es mit der Hilfsschaltbrücke fest verbunden ist.
[0010] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Hierin zeigt
- Figur 1
- eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Schaltschützes;
- Figur 2
- eine perspektivische Darstellung einer Hauptschaltbrücke mit daran befestigtem Zwischenelement;
- Figur 3
- eine perspektivische Darstellung der Hauptschaltbrücke und einer Hilfsschaltbrücke
eines Hilfsschalters in miteinander verbundenem Zustand;
- Figur 4
- eine perspektivische Darstellung des Zwischenelements;
- Figur 5
- einen Teilquerschnitt durch die Hauptschaltbrücke und die Hilfsschaltbrücke gemäß
Figur 3 und
- Figur 6
- einen Teillängsschnitt durch die Hauptschaltbrücke und die Hilfsschaltbrücke gemäß
Figur 3.
[0011] Figur 1 zeigt einen Schutzschalter 1 mit einer in einem Gehäuse 55 geführten Hauptschaltbrücke
2 zum Öffnen und Schließen von Hauptkontakten. Ein Hilfsschalter 3 ist lösbar mit
dem Gehäuse 55 des Schutzschalters 1 verbindbar. Der Hilfsschalter 3 weist eine Schaltbrückenführung
4 auf, in der eine hier nicht dargestellte Hilfsschaltbrücke zum Öffnen und Schließen
von Hilfskontakten vorgesehen ist. Ferner ist ein Zwischenelement 5 dargestellt, das
mit der Hauptschaltbrücke 2 verbindbar ist.
[0012] Der Hilfsschalters 3 ist über eine Art Schwalbenschwanzführung mit dem Hauptschalter
1 verbindbar. Hierzu ist in dem Gehäuse 55 eine Führung 6 vorgesehen, auf die der
Hilfsschalter 3 in einer Einschubrichtung S aufgeschoben und befestigt werden kann.
Die Führung 6 ist als Ausnehmung in dem Gehäuse 55 gestaltet und bildet zwei in Einschubrichtung
S verlaufende und sich gegenüberliegende Führungshinterschnitte 7, 8. Der Hilfsschalter
3 weist vier vorstehende Führungsarme 9, 10, 11, 12 auf, die in Einschubrichtung betrachtet
paarweise hintereinander angeordnet sind und in die Führung 6 eintauchen. An den Führungsarmen
9, 10, 11, 12 sind jeweils zu einem Führungshinterschnitt 7, 8 vorstehende Führungsvorsprünge
13, 14, 15, 16 vorgesehen, die die Führungshinterschnitte 7, 8 hintergreifen. Im aufgeschobenen
Zustand sind die Hauptschaltbrücke 2 und die Hilfsschaltbrücke, wie im folgenden näher
erläutert, miteinander verbunden. Hierzu weist die Hauptschaltbrücke 2 im Bereich
der Führung 6 einen Mitnehmer 24 auf, mit dem die Hilfsschaltbrücke verbunden ist.
[0013] Die Hauptschaltbrücke 2 ist in Richtung einer Stellachse X zwischen einer Aus-Stellung,
wie in Figur 1 dargestellt, und einer in das Gehäuse 55 eingetauchten Ein-Stellung
verstellbar. Dies erfolgt elektro-mechanisch. Hierdurch werden im Gehäuse 55 befindliche
Hauptkontakte geöffnet und geschlossen, wobei die Hauptkontakte in der Aus-Stellung
geöffnet und in der Ein-Stellung geschlossen sind. Bei dem Schutzschalter 1 gemäß
Figur 1 werden drei Stromleitungen geschaltet. Hierzu weist der Schutzschalter 1 erste
Hauptkontaktklemmen 17, 18, 19 sowie zweite den ersten Hauptkontaktklemmen 17, 18,
19 abgewande zweite Hauptkontaktklemmen auf, die jeweils paarweise elektrisch miteinander
verbunden werden.
[0014] Ebenso wie die Hauptschaltbrücke 2 lässt sich die Hilfsschaltbrücke in der Schaltbrückenführung
4 in Richtung der Stellachse X zwischen einer Aus-Stellung und einer Ein-Stellung
verstellen. Da die Hilfsschaltbrücke im aufgeschobenen Zustand des Hilfsschalters
3 mit der Hauptschaltbrücke 2 verbunden ist, wird die Hilfsschaltbrücke durch Verstellen
der Hauptschaltbrücke 2 betätigt. Hierdurch werden im Hilfsschalter 3 befindliche
Hilfskontakte geöffnet und geschlossen, wobei die Hilfskontakte in der Aus-Stellung
geöffnet und in der Ein-Stellung geschlossen sind. Bei dem Hilfsschalter 3 gemäß Figur
1 werden vier Stromleitungen geschaltet. Hierzu weist der Hilfsschalter 3 erste Hilfskontaktklemmen
20, 21, 22, 23 sowie zweite den ersten Hilfskontaktklemmen 20, 21, 22, 23 abgewande
zweite Hilfskontaktklemmen auf, die jeweils paarweise elektrisch miteinander verbunden
werden.
[0015] Figur 2 zeigt die Hauptschaltbrücke 2 in einer perspektivischen Darstellung. Der
Mitnehmer 24 weist einen entlang der Stellachse X verlaufenden Basissteg 25 und an
dem Ende des Basisstegs 25 einen ersten Mitnehmervorsprung 26 und einen von diesem
abgewandten zweiten Mitnehmervorsprung 27 auf. Der erste Mitnehmervorsprung 26 bildet
eine erste Betätigungsfläche 28 und der zweite Mitnehmervorsprung 27 bildet eine zweite
Betätigungsfläche 29. Der Mitnehmer 24 ist somit im Schnitt betrachtet T-förmig. An
dem Basissteg 25 ist das Zwischenelement 5 befestigt und stützt sich gegen die Betätigungsflächen
28, 29 ab.
[0016] Figur 3 zeigt die Verbindung zwischen der Hauptschaltbrücke 2 und einer Hilfsschaltbrücke
30. Die Hilfsschaltbrücke 30 weist zwei zur Hauptschaltbrücke 2 weisende Haltearme
31, 32, nämlich einen ersten Haltearm 31 und einen zweiten Haltearm 32, auf. An dem
ersten Haltearm 31 ist ein erster Haltevorsprung 33 und an dem zweiten Haltearm 32
ein zweiter Haltevorsprung 34 vorgesehen, die sich gegenüberliegend angeordnet sind.
Der erste Haltevorsprung 33 bildet eine erste Haltefläche 35, die mittelbar über das
Zwischenelement 5, wie nachfolgend noch beschrieben wird, gegen die erste Betätigungsfläche
28 abgestützt ist. Der zweite Haltevorsprung 34 bildet eine zweite Haltefläche 36,
die mittelbar über das Zwischenelement 5 gegen die zweite Betätigungsfläche 29 abgestützt
ist.
[0017] Figur 4 zeigt das Zwischenelement 5 in perspektivischer Darstellung. Das Zwischenelement
5 ist als Federelement aus Blech, vorzugsweise aus Federstahl, gestaltet. Es umfasst
einen Befestigungsabschnitt 37, mit dem es am Mitnehmer der Hauptschaltbrücke befestigt
wird. Ferner umfasst es einen ersten Federarm 38 und einen zweiten Federarm 39, die
zusammen mit dem Befestigungsabschnitt 37 in einer Richtung von einem Basisabschnitt
40 des Zwischenelements 5 vorstehen. Die beiden Federarme 38, 39 sind beidseitig des
Basisabschnitts 40 angeordnet. Der Befestigungsabschnitt 37 und der Basisabschnitt
40 bilden eine Hauptebene, von der sich die Federarme 38, 39 ausgehend vom Basisabschnitt
40 zu freien Enden 52, 53 der Federarme 38, 39 kontinuierlich entfernen.
[0018] Anhand der Figur 5 soll erläutert werden, wie das Zwischenelement 5 an dem Mitnehmer
24 befestigt ist. Figur 5 zeigt hierfür einen Schnitt entlang der Schnittlinie V-V
gemäß Figur 3. Der Basissteg 25 weist zwei Seitenwände 41, 42 auf, die beabstandet
zueinander angeordnet sind und mit einem Verbindungssteg 43 miteinander verbunden
sind. In dem Verbindungssteg 43 ist ein Befestigungsdurchbruch 44 vorgesehen, in den
der Befestigungsabschnitt 40 des Zwischenelements 5 hindurch gesteckt ist. Der Befestigungsabschnitt
40 weist einen Schlitz 45 auf, so dass zwei elastisch federnde Rastarme 46, 47 gebildet
sind. Die Rastarme 46, 47 weisen voneinander weg gerichtete Rastvorsprünge 48, 49
mit Rastflächen 50, 51 auf. Das Zwischenelement 5 kann mit dem Befestigungsabschnitt
25 in Einschubrichtung S in den Befestigungsdurchbruch 44 gesteckt werden, wobei die
Breite des Befestigungsdurchbruchs 44 der Breite des Befestigungsabschnitts 25 entspricht.
Wenn die Rastvorsprünge 48, 49 den Verbindungssteg 43 passieren, werden die Rastarme
46, 47 zueinander elastisch verformt. Im vollständig eingesteckten Zustand haben die
Rastvorsprünge 48, 49 den Verbindungssteg 43 vollständig passiert, so dass die Rastarme
46, 47 wieder ihre ursprüngliche Position einnehmen und die Rastflächen 50, 51 gegen
den Verbindungssteg 43 abgestützt sind. Somit ist das Zwischenelement 5 gegen Herausziehen
gesichert.
[0019] Aus Figur 6, welche einen Schnitt entlang der Schnittlinie VI-VI gemäß Figur 3 zeigt,
ist ersichtlich, wie sich die Federarme 38 gegen die Halteflächen 36 abstützen. In
Figur 6 ist die Hauptschaltbrücke 2 in der Aus-Stellung gezeigt. Durch die Federarme
38 werden die Betätigungsflächen 29 und die Halteflächen 36 beabstandet zueinander
gehalten. Hierbei wird die Hilfsschaltbrücke 30 in einer Zwischenstellung zwischen
ihrer Aus-Stellung und ihrer Ein-Stellung mit Vorspannung der Federarme 38 gehalten.
Wenn die Hauptschaltbrücke 2 in Richtung zu ihrer Ein-Stellung verstellt wird, wird
zunächst bis zu einer Zwischenstellung der Hauptschaltbrücke 2 die Hilfsschaltbrücke
30 in ihre Ein-Stellung überführt. In diesen Stellungen der Hauptschaltbrücke 2 und
der Hilfsschaltbrücke 30 ist das Zwischenelement 5 wie in Figur 6 gezeigt angeordnet
und hält die Betätigungsflächen 29 und die Halteflächen 36 auf Abstand. Beim weiteren
Verstellen der Hauptschaltbrücke 2 in ihre Ein-Stellung bewegt sich die Hilfsschaltbrücke
30 nicht mehr, so dass eine Ausgleichsbewegung zwischen der Hauptschaltbrücke 2 und
der Hilfsschaltbrücke 30 erfolgen muss. Dies wird dadurch erzielt, dass das Zwischenelement
5 komprimiert wird. Die Federarme 38 werden elastisch verformt, bis sie in der Ebene
des Basisabschnitts 40 und des Befestigungsabschnitts 37 liegen. Da die Federarme
38 an ihren freien Enden 52 in Richtung zur Ebene des Basisabschnitts 40 und des Befestigungsabschnitts
37 gebogen sind, weist der Mitnehmer 24 eine Ausnehmung 54 auf, in die die freien
Enden 52 eintauchen können.
Bezugszeichenliste
[0020]
- 1
- Schutzschalter
- 2
- Hauptschaltbrücke
- 3
- Hilfsschalter
- 4
- Schaltbrückenführung
- 5
- Zwischenelement
- 6
- Führung
- 7
- Führungshinterschnitt
- 8
- Führungshinterschnitt
- 9
- Führungsarm
- 10
- Führungsarm
- 11
- Führungsarm
- 12
- Führungsarm
- 13
- Führungsvorsprung
- 14
- Führungsvorsprung
- 15
- Führungsvorsprung
- 16
- Führungsvorsprung
- 17
- erste Hauptkontaktklemme
- 18
- erste Hauptkontaktklemme
- 19
- erste Hauptkontaktklemme
- 20
- erste Hilfskontaktklemme
- 21
- erste Hilfskontaktklemme
- 22
- erste Hilfskontaktklemme
- 23
- erste Hilfskontaktklemme
- 24
- Mitnehmer
- 25
- Basissteg
- 26
- erster Mitnehmervorsprung
- 27
- zweiter Mitnehmervorsprung
- 28
- erste Betätigungsfläche
- 29
- zweite Betätigungsfläche
- 30
- Hilfsschaltbrücke
- 31
- erster Haltearm
- 32
- zweiter Haltearm
- 33
- erster Haltevorsprung
- 34
- zweiter Haltevorsprung
- 35
- erste Haltefläche
- 36
- zweite Haltefläche
- 37
- Befestigungsabschnitt
- 38
- erster Federarm
- 39
- zweiter Federarm
- 40
- Basisabschnitt
- 41
- Seitenwand
- 42
- Seitenwand
- 43
- Verbindungssteg
- 44
- Befestigungsdurchbruch
- 45
- Schlitz
- 46
- Rastarm
- 47
- Rastarm
- 48
- Rastvorsprung
- 49
- Rastvorsprung
- 50
- Rastfläche
- 51
- Rastfläche
- 52
- freies Ende
- 53
- freies Ende
- 54
- Ausnehmung
- 55
- Gehäuse
- S
- Einschubrichtung
- X
- Stellachse
1. Schaltschütz, insbesondere Kondensatorschütz, umfassend
einen Schutzschalter (1) mit Hauptkontakten und mit einer Hauptschaltbrücke (2) zum
Öffnen und Schließen der Hauptkontakte, wobei die Hauptschaltbrücke (2) zwischen einer
Aus-Stellung, in der die Hauptkontakte geöffnet sind, und einer Ein-Stellung, in der
die Hauptkontakte geschlossen sind, verstellbar ist,
einen Hilfsschalter (3) mit Hilfskontakten und mit einer Hilfsschaltbrücke (30) zum
Öffnen und Schließen der Hilfskontakte, wobei die Hilfsschaltbrücke (30) zwischen
einer Aus-Stellung, in der die Hilfskontakte geöffnet sind, und einer Ein-Stellung,
in der die Hilfskontakte geschlossen sind, verstellbar ist,
ein Zwischenelement (5), das zwischen einer Betätigungsfläche (28, 29) der Hauptschaltbrücke
(2) und einer Haltefläche (35, 36) der Hilfsschaltbrücke (30) abgestützt ist, wobei
die Hilfsschaltbrücke (30) in der Aus-Stellung der Hauptschaltbrücke (2) in einer
zwischen der Aus-Stellung und der Ein-Stellung liegenden Zwischenstellung, in der
die Hilfskontakte geöffnet sind, gehalten ist und wobei durch Verstellen der Hauptschaltbrücke
(2) von ihrer Aus-Stellung in ihre Ein-Stellung die Hilfsschaltbrücke (30) in ihre
Ein-Stellung überführt wird.
2. Schaltschütz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zwischenelement (5) in Form eines Federelements gestaltet ist.
3. Schaltschütz nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zwischenelement (5) eine Befestigungsabschnitt (37) aufweist, mit dem es fest
mit einer der Schaltbrücken (2, 30) verbunden ist, und dass das Zwischenelement (5)
zumindest einen Federarm (38, 39) aufweist, mit dem es federn gegen die andere Schaltbrücke
(30, 2) abgestützt ist.
4. Schaltschütz nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zwischenelement (5) aus Blech gefertigt ist.