Elektronisch schaltendes Reiheneinbaugerät und Isolierstoffgehäuse

Die Erfindung betrifft ein elektronisch schaltendes Reiheneinbaugerät, insbesondere einen Niederspannungs-Leitungsschutzschalter, zur Befestigung an einer Trag- oder Hutschiene, mit einem Isolierstoff gehäuse, aufweisend eine Frontseite, einer der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindende erste und zweite Schmal- und Breitseiten. Die Erfindung betrifft ferner ein Isolierstoff gehäuse für ein derartiges elektronisch schaltendes Reiheneinbaugerät.

Mit Niederspannung sind Spannungen von bis zu 1000 Volt Wechselspannung oder bis zu 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Insbesondere sind damit Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung, mit Werten von 50 Volt Wechselspannung bzw. 120 Volt Gleichspannung, sind.

Mit Niederspannungsstromkreis bzw. -netz oder -anlage sind Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 125 Ampere, spezifischer bis zu 63 Ampere gemeint. Insbesondere sind damit Stromkreise mit Nennströmen bzw. Bemessungsströmen von bis zu 40 Ampere, 32 Ampere, 25 Ampere, 16 Ampere oder 10 Ampere gemeint. Mit den genannten Stromwerten sind insbesondere Nenn-, Bemessungs- oder/und Abschaltströme gemeint, d.h. der Strom der im Normalfall maximal über den Stromkreis geführt wird bzw. bei denen der elektrische Stromkreis üblicherweise durch eine Schutzeinrichtung, beispielsweise durch ein elektromechanisches Schutzschaltgerät, unterbrochen wird.

Elektromechanische Schutzschaltgeräte - beispielsweise Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter, Fehlerstromschutzschalter sowie Lichtbogen- bzw. Brandschutzschalter - dienen der Überwachung sowie der Absicherung eines elektrischen Stromkreises und werden insbesondere als Schalt- und Sicher- heitselemente in elektrischen Energieversorgungs- und Verteilnetzen eingesetzt . Zur Überwachung und Absicherung des elektrischen Stromkreises wird das Schutzschaltgerät über zwei oder mehrere Anschlussklemmen mit einer elektrischen Leitung des zu überwachenden Stromkreises elektrisch leitend verbunden, um bei Bedarf den elektrischen Strom in der j eweiligen überwachten Leitung zu unterbrechen . Das Schutzschaltgerät weist hierzu zumindest einen Schaltkontakt auf , der bei Auftreten eines vordefinierten Zustandes - beispielsweise bei Erfassen eines Kurzschlusses oder eines Fehlerstromes - geöf fnet werden kann, um den überwachten Stromkreis vom elektrischen Leitungsnetz zu trennen . Derartige Schutzschaltgeräte sind auf dem Gebiet der Niederspannungstechnik auch als Reiheneinbaugeräte bekannt .

Leistungsschalter sind dabei speziell für hohe Ströme ausgelegt . Ein Leitungsschutzschalter ( sogenannter LS-Schalter ) , welcher auch als „Miniature Circuit Breaker" (MCB ) bezeichnet wird, stellt in der Elektroinstallation eine sogenannte Überstromschutzeinrichtung dar und wird insbesondere im Bereich der Niederspannungsnetze eingesetzt . Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter garantieren ein sicheres Abschalten bei Kurzschluss und schützen Verbraucher und Anlagen vor Überlast , beispielsweise vor Beschädigung der elektrischen Leitungen durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen elektrischen Stromes . Sie sind dazu ausgebildet , einen zu überwachenden Stromkreis im Falle eines Kurzschlusses oder bei Auftreten einer Überlast selbsttätig abzuschalten und damit vom übrigen Leitungsnetz zu trennen . Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter werden daher insbesondere als Schalt- und Sicherheitselemente zur Überwachung und Absicherung eines elektrischen Stromkreises in elektrischen Energieversorgungsnetzen eingesetzt . Leitungsschutzschalter sind aus den Druckschri ften DE 10 2015 217 704 Al , EP 2 980 822 Al , DE 10 2015 213 375 Al , DE 10 2013 211 539 Al oder auch EP 2 685 482 Bl prinzipiell vorbekannt . Bei einem Leitungsschutzschalter handelt es sich in der Regel um ein nicht selbsttätig zurückstellendes Sicherungselement .

Zur Unterbrechung einer einzigen Phasenleitung wird in der Regel ein einpoliger Leitungsschutzschalter verwendet , welche üblicher Weise eine Breite von einer Teilungseinheit ( entspricht ca . 18mm) aufweist . Für dreiphasige Anschlüsse werden ( alternativ zu drei einpoligen Schaltgeräten) dreipolige Leitungsschutzschalter eingesetzt , welche dementsprechend eine Breite von drei Teilungseinheiten ( entspricht ca . 54mm) aufweisen . Jedem der drei Phasenleiter ist dabei ein Pol , d . h . eine Schaltstelle zugeordnet . Soll zusätzlich zu den drei Phasenleitern auch noch der Neutralleiter unterbrochen werden, spricht man von vierpoligen Geräten, welche vier Schaltstellen aufweisen : drei für die drei Phasenleiter sowie einen für den gemeinsamen Neutralleiter .

Daneben existieren kompakte Leitungsschutzschalter, welche bei einer Gehäusebreite von nur einer Teilungseinheit zwei Schaltkontakte für j e eine Anschlussleitung, d . h . entweder für zwei Phasenleitungen (Kompaktleitungsschut zschalter vom Typ 1+ 1 ) oder für eine Phasenleitung und den Neutralleiter (Kompaktleitungsschut zschalter vom Typ 1+N) , bereitstellen . Derartige Kompakt-Schut zschaltgeräte in Schmalbauweise sind beispielsweise aus den Druckschri ften DE 10 2004 034 859 Al , EP 1 191 562 Bl oder EP 1 473 750 Al prinzipiell vorbekannt .

Lichtbogen- bzw . Brandschutzschalter werden zur Erfassung von Störlichtbögen, wie sie an einer defekten Stelle einer elektrischen Leitung - beispielsweise einer lockeren Kabelklemme oder aufgrund eines Kabelbruchs - auftreten können, verwendet . Tritt der Störlichtbogen elektrisch in Reihe zu einem elektrischen Verbraucher auf , so wird der normale Betriebsstrom im Regel fall nicht überschritten, da er durch den Verbraucher begrenzt wird . Aus diesem Grund wird der Störlichtbogen von einer herkömmlichen Uberstromschut zeinrichtung, beispielsweise einer Schmel zsicherung oder eines Leitungsschutzschalters , nicht erfasst . Zur Ermittlung, ob ein Störlichtbogen vorliegt , werden durch den Brandschutzschalter sowohl der Spannungsverlauf als auch der Stromverlauf über die Zeit gemessen und hinsichtlich der für einen Störlichtbogen charakteristischen Verläufe analysiert und ausgewertet . In der ( englischsprachigen) Fachliteratur werden derartige Schutzeinrichtungen zur Erfassung von Störlichtbögen als „Arc Fault Detection Device" ( abgekürzt : AFDD) bezeichnet . Im nordamerikanischen Raum ist die Bezeichnung „Arc Fault Circuit Interrupter" ( abgekürzt : AFCI ) geläufig .

Leitungsschutzschalter mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit stellen eine relativ neuartige Entwicklung dar . Diese weisen eine halbleiterbasierte elektronische Unterbrechungseinheit auf , d . h . , der elektrische Stromfluss des Niederspannungsstromkreises wird über Halbleiterbauelemente respektive Halbleiterschalter geführt , die den elektrischen Stromfluss bei Bedarf unterbrechen oder wieder leitfähig geschaltet werden können .

Schutzschaltgeräte mit einer elektronischen Unterbrechungseinheit weisen häufig ein mechanisches Trennkontaktsystem auf , insbesondere zur galvanischen Trennung mit Trennereigenschaften gemäß einschlägigem Normen für Niederspannungsstromkreise . Dabei sind die Kontakte des mechanischen Trennkontaktsystems in Serie zur elektronischen Unterbrechungseinheit geschaltet , d . h . der Strom des zu schützenden Niederspannungsstromkreises wird sowohl über das mechanische Trennkontaktsystem als auch über die elektronische Unterbrechungseinheit geführt .

Bei halbleiterbasierten Schutzschaltgeräte bzw . Schutzgeräten, neudeutsch Solid State Circuit Breaker, kurz SSCB, muss die Schaltenergie nicht wie bei einem mechanischen Schaltgerät in einen Lichtbogen, sondern mittels eines zusätzlichen Schaltkreises , dem Energy Absorber, in Wärme umgesetzt wer- den . Die Abschaltenergie umfasst dabei die im Stromkreis , d . h . in den Netz- , Leitungs- bzw . -Lastimpedanzen (Verbraucherimpedanzen) , gespeicherte Energie . Um den Energy Absorber zu entlasten und die elektronischen Bauteile zu schützen muss die Wärme möglichst schnell abgeführt werden .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde , ein elektronisch schaltendes Reiheneinbaugerät zur Befestigung an einer Trag- oder Hutschiene sowie ein I solierstof f gehäuse für ein derartiges elektronisch schaltendes Reiheneinbaugerät bereitzustellen, mit denen eine ef fi ziente Entwärmung ermöglicht wird .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das elektronisch schaltende Reiheneinbaugerät sowie das I solierstof f gehäuse gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes sowie des I solierstof f gehäuses sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Das erfindungsgemäße elektronisch schaltende Reiheneinbaugerät zur Befestigung an einer Trag- oder Hutschiene weist ein I solierstof f gehäuse mit einer Frontseite , einer der Frontseite gegenüberliegenden Befestigungsseite sowie die Front- und die Befestigungsseite verbindenden erste und zweite Schmal- und Breitseiten auf . Weiterhin weist das Reiheneinbaugerät eine Steuereinrichtung mit einer Leistungselektronik, welche in einem im I solierstof f gehäuse ausgebildeten ersten Aufnahmeraum aufgenommen und gehaltert sowie dazu ausgebildet ist , eine elektrische Leitung elektronisch zu unterbrechen, auf . Ferner weist das Reiheneinbaugerät eine Kühleinrichtung zur Kühlung der Leistungselektronik auf , welche in einem im I solierstof f gehäuse ausgebildeten zweiten Aufnahmeraum aufgenommen und gehaltert ist . Der zweite Aufnahmeraum weist dabei mehrere Begrenzungs flächen auf , wobei eine erste Begrenzungsfläche an den ersten Aufnahmeraum unmittelbar angrenzt und eine zur ersten Begrenzungs fläche verschiedene zweite Begren- zungs fläche durch die Befestigungsseite und/oder eine der Breitseiten des I solierstof f gehäuses gebildet ist .

Bei dem elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerät wird der Stromfluss nicht durch Öf fnen eines mechanischen Kontakts erreicht , sondern mittels einer halbleiterbasierten Leistungselektronik, welche in dem ersten Aufnahmeraum angeordnet , d . h . aufgenommen und gehaltert ist . Die hierbei entstehende Wärme wird mit Hil fe der im zweiten Aufnahmeraum angeordneten Kühleinrichtung, abgeführt . Um eine möglichst ef fi ziente Kühlung zu gewährleisten sind der erste und der zweite Aufnahmeraum unmittelbar aneinander angrenzend in dem I solierstof f ge- häuse angeordnet , wobei die erste Begrenzungs fläche eine - vorzugsweise ebene - Kontakt fläche der beiden Aufnahmeräume bildet . Auf diese Weise kann die von der Leistungselektronik erzeugte Wärme unmittelbar, vorzugsweise durch Wärmeleitung, von der Kühleinrichtung auf genommen werden . Die verbesserte Kühlleistung ermöglicht wiederum eine höhere Schaltleistung .

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Reiheneinbaugerät ein erstes elektrisches Anschlussmodul zur Kontaktierung zumindest eines ersten externen Anschlussleiters auf , wobei das erste Anschlussmodul in einem im I solierstof f gehäu- se ausgebildeten dritten Aufnahmeraum angeordnet ist . Weiterhin weist das Reiheneinbaugerät ein zweites elektrisches Anschlussmodul zur Kontaktierung zumindest eines zweiten externen Anschlussleiters auf , wobei das zweite Anschlussmodul in einem im I solierstof f gehäuse ausgebildeten vierten Aufnahmeraum angeordnet ist . Der dritte Aufnahmeraum grenzt dabei an die erste Schmalseite , der vierte Aufnahmeraum an die zweite Schmalseite an .

Indem der dritte bzw . vierte Aufnahmeraum für das erste bzw . zweite elektrischen Anschlussmodul zur Kontaktierung des ersten bzw . zweiten externen elektrischen Anschlussleiters platzsparend unmittelbar an den Schmalseiten des I solierstof f gehäuses angeordnet sind, steht für die Platzierung der übrigen Komponenten des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes ein großer, zusammenhängender Bauraum zur Verfügung . Das Packaging, d . h . die Verteilung der einzelnen Baugruppen und Komponenten des Reiheneinbaugerätes innerhalb des I so- lierstof fgehäuses , wird dadurch deutlich vereinfacht .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Reiheneinbaugerät eine Schaltmechanik mit einem Handbetätigungselement , welches an der Frontseite angeordnet ist , auf , wobei die Schaltmechanik in einem an die Frontseite angrenzenden, zwischen dem dritten und dem vierten Aufnahmeraum angeordneten fünften Aufnahmeraum auf genommen und gehaltert ist .

Die Schaltmechanik weist ein Handbetätigungselement zur manuellen Betätigung, d . h . zum Ein- und Ausschalten des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes auf . Die Schaltmechanik ist dabei in dem im Kopfbereich, d . h . im Bereich der Frontseite des Reiheneinbaugerätes angeordneten fünften Aufnahmeraum angeordnet , so dass das Reiheneinbaugerät über das an der Frontseite angeordnete Handbetätigungselement einfach zu bedienen ist .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Reiheneinbaugerätes weist die Schaltmechanik eine elektrische Auslöseeinheit , die mittels der Steuereinrichtung ansteuerbar ist , auf .

Die Schaltmechanik weist ferner einen mechanischen Schaltkontakt auf , der zur galvanischen Trennung des Reiheneinbaugerätes geöf fnet werden kann . Die elektrische Auslöseeinheit dient der Ansteuerung des mechanischen Schaltkontakts . Sie ist - ebenso wie der mechanische Schaltkontakt - im fünften Aufnahmeraum angeordnet , d . h . aufgenommen und gehaltert .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Reiheneinbaugerätes ist der erste Aufnahmeraum und/oder der zweite Aufnahmeraum zwischen den dritten und dem vierten Aufnahmeraum angeordnet .

Bei einer Anordnung des erste elektrischen Anschlussmoduls im unmittelbar an die erste Schmalseite angrenzenden dritten Aufnahmeraum sowie des zweiten elektrischen Anschlussmoduls im unmittelbar an die zweite Schmalseite angrenzenden vierten Aufnahmeraum ist es insbesondere für größere , d . h . mehrpolige Reiheneinbaugeräte , bei dem die Anschlussmodule zur elektrischen Kontaktierung mehrerer elektrischer Anschlussleiter vorgesehen sind, aufgrund der Baugröße der Anschlussmodule vorteilhaft , den ersten Aufnahmeraum für die Leistungselektronik sowie den zweiten Aufnahmeraum für die Kühleinrichtung bei Blickrichtung auf die Frontseite zwischen dem dritten und dem vierten Aufnahmeraum zu platzieren, um dadurch eine günstige Raumaufteilung innerhalb des I solierstof f gehäuses zu erreichen .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Reiheneinbaugerätes weist die Kühleinrichtung einen im Wesentlichen ebenen Grundkörper zur thermischen Kontaktierung mit der Leistungselektronik auf . Durch die ebene , plane Gestaltung des Grundkörpers , welcher den körperlichen Kontakt der Kühleinrichtung zur Leistungselektronik bildet , ist eine gute Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von der Leistungselektronik auf die Kühleinrichtung realisierbar, wodurch die Ef fi zienz der Kühleinrichtung deutlich verbessert wird .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Reiheneinbaugerätes sind an den Grundkörper Kühlelemente zur Verbesserung der Kühlleistung angeformt . Die Kühlelemente , welche beispielsweise als Kühlrippen ausgebildet sein können, dienen der Vergrößerung der Oberfläche der Kühleinrichtung . Durch die auf diese Weise erzielbare höhere Abstrahlleistung wird die Ef fi zienz der Kühleinrichtung weiter erhöht . In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Reiheneinbaugerät eine Breite von einer Teilungseinheit auf , wobei sich der zweite Aufnahmeraum an der Befestigungsseite zumindest abschnittsweise über die gesamte Breite des Reiheneinbaugerätes erstreckt . Bei sogenannten „einpoligen" Reiheneinbaugeräten, welche eine Breite von nur einer Teilungseinheit , dies entspricht ca . 18mm, aufweisen, ist es vorteilhaft , den zweiten Aufnahmeraum zur Aufnahme der Kühleinrichtung zumindest abschnittsweise über die gesamte Breite des Reiheneinbaugerätes vorzugsweise an dessen Befestigungsseite anzuordnen .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das Reiheneinbaugerät eine Breite von zwei Teilungseinheiten auf , wobei die zweite Begrenzungs fläche des zweiten Aufnahmeraums durch eine der beiden Breitseiten gebildet ist , wobei der zweite Aufnahmeraum eine Breite von einer halben Teilungseinheit aufweist . Bei sogenannten „zweipoligen" Reiheneinbaugeräten, welche eine Breite von zwei Teilungseinheiten aufweisen, ist es möglich, den zweiten Aufnahmeraum scheibenförmig parallel zu einer der beiden Breitseiten im I solierstof f ge- häuse anzuordnen . Vorteilhafter Weise ist auch der erste Aufnahmeraum, welcher die Leistungselektronik beinhaltet scheibenförmig ausgebildet und neben dem zweiten Aufnahmeraum angeordnet .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Reiheneinbaugerätes erstreckt sich der zweite Aufnahmeraum von der ersten Schmalseite zur zweiten Schmalseite . Auf diese Weise kann eine möglichst große Teil fläche , der an den zweiten Aufnahmeraum unmittelbar angrenzenden Breitseite zur Wärmeabstrahlung genutzt werden .

Das erfindungsgemäße I solierstof f gehäuse für ein elektronisch schaltendes Reiheneinbaugerät der vorstehend beschriebenen Art weist eine Frontseite , einer der Frontseite gegenüberliegende Befestigungsseite sowie die Front- und die Befesti- gungsseite verbindende erste und zweite Schmal- und Breitseiten auf . Weiterhin weist das I solierstof f gehäuse einen ersten Aufnahmeraum, welcher zur Aufnahme der Steuereinrichtung vorgesehen und ausgebildet ist , einen zweiten Aufnahmeraum, welcher zur Aufnahme der Kühleinrichtung vorgesehen und ausgebildet ist einen dritten Aufnahmeraum, welcher zur Aufnahme eines ersten elektrischen Anschlussmoduls vorgesehen und ausgebildet ist , sowie einen vierten Aufnahmeraum, welcher zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Anschlussmoduls vorgesehen und ausgebildet ist , auf . Der dritte Aufnahmeraum grenzt dabei an die erste Schmalseite , der vierte Aufnahmeraum an die zweite Schmalseite an .

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das I solierstof fgehäuse einen fünften Aufnahmeraum auf , welcher zur Aufnahme einer Schaltmechanik vorgesehen und ausgebildet ist , wobei der fünfte Aufnahmeraum zwischen dem dritten und dem vierten Aufnahmeraum angeordnet ist .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des I solierstof f gehäuses ist der erste Aufnahmeraum und/oder der zweite Aufnahmeraum zwischen den dritten und dem vierten Aufnahmeraum angeordnet .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das I solierstof f gehäuse eine Breite von einer Teilungseinheit auf , wobei der zweite Aufnahmeraum sich an der Befestigungsseite zumindest abschnittsweise über die gesamte Breite des Reiheneinbaugerätes erstreckt .

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das I solierstof f gehäuse eine Breite von zwei Teilungseinheiten auf , wobei der zweite Aufnahmeraum eine Breite von einer halben Teilungseinheit aufweist und durch eine der beiden Breitseiten begrenzt ist . In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des I solierstof f gehäuses erstreckt sich der zweite Aufnahmeraum von der ersten Schmalseite zur zweiten Schmalseite .

Hinsichtlich der generellen Vorteile des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses wird auf die vorstehenden Aus führungen die Vorteile des erfindungsgemäßen Reiheneinbaugerätes betref fend verwiesen . Die Aufteilung des zur Verfügung stehenden Bauraums in die verschiedenen Aufnahmeräume für die Leistungselektronik, die Kühleinrichtung, das erste und zweite elektrische Anschlussmodul sowie die Schaltmechanik wird durch den modularen Aufbau der des Reiheneinbaugerätes ermöglicht , wobei j eder dieser Baugruppen ein ausreichend dimensionierter, vordefinierter Bauraum mit den erforderlichen Schnittstellen zu den Komponenten des Reiheneinbaugerätes zur Verfügung steht . Auf diese Weise werden der Aufbau des Reiheneinbaugerätes sowie die Anordnung der einzelnen Baugruppen und Komponenten im Inneren des I solierstof f gehäuses deutlich vereinfacht .

Im Folgenden werden Aus führungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes sowie des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert . In den Figuren sind :

Figur 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Reiheneinbaugerätes ;

Figuren

2 bis 6 schematische Darstellungen eines ersten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen I solierstof fgehäuses in verschiedenen Ansichten;

Figuren

7 bis 11 schematische Darstellungen eines zweiten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen I solierstof fgehäuses in verschiedenen Ansichten; Figuren

12 bis 15 schematische Darstellungen eines dritten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen I solierstof fgehäuses in verschiedenen Ansichten .

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungs figuren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist .

Figur 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 . Das elektronisch schaltende Reiheneinbaugerät weist ein I solierstof fgehäuse 10 auf , an dessen Frontseite 3 ein Handbetätigungselement 2 zur manuellen Betätigung des Reiheneinbaugerätes 1 angeordnet ist . An einer der Frontseite 3 gegenüberliegenden Befestigungsseite 4 ist das Reiheneinbaugerät 1 an einer Trag- oder Hutschiene 7 befestigbar, beispielsweise durch Verrasten . Frontseite 3 und Befestigungsseite 4 sind über erste und zweite Schmalseiten 5 sowie erste und zweite Breitseiten 6 des I solierstof f gehäuse 10 miteinander verbunden .

In den Figuren 2 bis 6 ist ein erstes Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses 10 , welches eine Breite B von zwei Teilungseinheiten TE ( eine Teilungseinheit entspricht ca . 18mm) aufweist , in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt : Figur 2 zeigt eine Ansicht auf die Befestigungsseite 4 , Figur 4 auf die Frontseite 3 . Die Figuren 3 und 5 zeigen Ansichten der beiden Breitseite 6 des I solierstof f gehäuses 10 : Figur 3 zeigt dabei die erste Breitseite 6- 1 , Figur 5 die zweite Breitseite 6-2 . Bei den Darstellungen der Figuren 2 bis 5 handelt es sich um topologische Darstellungen, welche die räumliche Anordnung sowie die Lagebeziehungen der verschiedenen Bauvolumina des I solierstof f gehäuses 10 widerspiegeln . Figur 6 zeigt eine zu den Figuren 2 bis 5 korrespondierende Explosionsdarstellung der einzelnen Bauvolumina des ersten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses 10 .

Das erfindungsgemäße I solierstof f gehäuses 10 weist einen ersten Aufnahmeraum 11 sowie einen dazu benachbart angeordneten zweiten Aufnahmeraum 12 auf . Der erste Aufnahmeraum 11 ist dazu vorgesehen und ausgebildet , eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt ) des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern, d . h . im I solierstof fgehäuse 10 zu fixieren . Die Steuereinrichtung weist eine Leistungselektronik (nicht dargestellt ) auf , sowie dazu ausgebildet ist , eine elektrische Anschlussleitung des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 elektronisch zu unterbrechen . Der zweite Aufnahmeraum 12 ist dazu vorgesehen und ausgebildet , eine Kühleinrichtung (nicht dargestellt ) des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern .

Die Kühleinrichtung dient dabei der Kühlung der im ersten Aufnahmeraum 11 angeordneten Leistungselektronik . Um eine möglichst ef fi ziente Kühlung zu gewährleisten weist der zweite Aufnahmeraum 12 eine ebene erste Begrenzungs fläche 12- 1 auf , welche an den ersten Aufnahmeraum unmittelbar angrenzt , so dass die im zweiten Aufnahmeraum 12 Kühleinrichtung die von der im ersten Aufnahmeraum 11 angeordneten Leistungselektronik erzeugte Wärmemenge zumindest teilweise aufnehmen kann . Eine zur ersten Begrenzungs fläche 12- 1 verschiedene zweite Begrenzungs fläche 12-2 des zweiten Aufnahmeraums 12 ist durch die Befestigungsseite und/oder eine der Breitseiten des I solierstof f gehäuses gebildet und dient dazu, die von der im zweiten Aufnahmeraum 12 angeordneten Kühleinrichtung aufgenommene Wärmemenge zumindest teilweise wieder an die Umgebung abzugeben .

Bei dem in den Figuren 2 bis 6 dargestellten ersten Aus führungsbeispiel ist der erste Aufnahmeraum 11 zur Aufnahme der Steuereinrichtung des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 L- förmig ausgebildet und weist einen scheibenförmigen ersten Teilbereich 11- 1 auf , welcher zur Aufnahme der Leistungselektronik vorgesehen und ausgebildet ist und unmittelbar an die erste Begrenzungs fläche 12- 1 des zweiten Aufnahmeraum 12 angrenzt . Ein an den ersten Teilbereich 11- 1 angrenzender, im Bereich der Befestigungsseite 4 angeordneter, quaderförmiger zweiter Teilbereich 11-2 des ersten Aufnahmeraums 11 dient der Aufnahme weiterer Komponenten der Steuereinrichtung, welche nicht zur Leistungselektronik gehören und daher nicht der zusätzlichen Kühlung durch die im zweiten Aufnahmeraum 12 angeordnete Kühleinrichtung bedürfen . Diese Aufteilung ist j edoch nicht erfindungswesentlich : es ist ebenso möglich, die im zweiten Teilbereich 11-2 angeordneten Komponenten zusammen mit der Leistungselektronik im ersten Teilbereich 11- 1 anzuordnen, sofern die Platzverhältnisse im Inneren des I solierstof f gehäuses 10 dies zulassen .

Weiterhin weist das I solierstof f gehäuse 10 einen dritten Aufnahmeraum 13 sowie einen vierten Aufnahmeraum 14 auf . Der dritte Aufnahmeraum 13 ist unmittelbar an der ersten Schmalseite 5- 1 angeordnet und dazu vorgesehen und ausgebildet , ein erstes elektrisches Anschlussmodul (nicht dargestellt ) des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern, d . h . im I solierstof f gehäuse 10 orts fest zu fixieren . Das erste elektrische Anschlussmodul stellt einen Eingangsanschluss des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 dar und dient somit der Kontaktierung des Reiheneinbaugerätes 1 mit zumindest einem ersten externen Anschlussleiter . Der vierte Aufnahmeraum 14 ist unmittelbar an der zweiten Schmalseite 5-2 angeordnet und dazu vorgesehen und ausgebildet ein zweites elektrisches Anschlussmodul (nicht dargestellt ) des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 aufzunehmen und zu haltern . Das zweite elektrische Anschlussmodul stellt entsprechend einen Ausgangsanschluss des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 dar und dient somit der Kontaktierung des Reiheneinbaugerätes 1 mit zumindest ei- nem ersten externen Anschlussleiter . Gemäß der Darstellung nach Figur 4 sind der dritte Aufnahmeraum 13 sowie der vierte Aufnahmeraum 14 zur Aufnahme eines zweipoligen erstem bzw . zweiten elektrischen Anschlussmoduls ausgebildet , d . h . es können maximal zwei erste externe Anschlussleiter an das erste elektrische Anschlussmodul sowie maximal zwei zweite externe Anschlussleiter an das zweite elektrische Anschlussmodul angeschlossen werden .

Ein fünfter Aufnahmeraum 15 des I solierstof f gehäuses 10 , welcher zwischen dem dritten Aufnahmeraum 13 und dem vierten Aufnahmeraum 14 im Bereich der Frontseite 3 angeordnet ist , dient dazu, eine Schaltmechanik (nicht dargestellt ) des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern . Die Schaltmechanik ist mit dem Handbetätigungselement 2 mechanisch gekoppelt und weist zur galvanischen Trennung des Reiheneinbaugerätes 1 vom Stromnetz einen mechanischen Schaltkontakt auf , welcher u . a . durch Betätigen des Handbetätigungselements 2 geöf fnet und geschlossen werden kann .

Die Aufnahmeräume 11 , 12 , 13 , 14 , 15 stellen Bauvolumina des I solierstof f gehäuses 10 dar, welche dafür vorgesehen und ausgebildet sind, verschiedene Baugruppen und/oder Komponenten des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern . Dies bedeutet j edoch nicht zwingend, dass die einzelnen Aufnahmeräume 11 , 12 , 13 , 14 , 15 durch Trennwände durchgehend voneinander abgegrenzt sind . Vielmehr können die einzelnen Bauvolumina definierte Schnittstellen zu einer oder mehreren der anderen Bauvolumina aufweisen, um die Funktionalität des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 zu realisieren . Beispielsweise ist es vorteilhaft , wenn die Kühleinrichtung unmittelbar an der Leistungselektronik angeordnet ist , um eine ef fi ziente Kühlung durch Wärmeleitung zu ermöglichen . Die erste Begrenzungs fläche 12- 1 des zweiten Aufnahmeraum 12 enthält dann die Berührfläche der Kühleinrichtung mit der Leistungselektronik . Bei dem in den Figuren 2 bis 6 dargestellten I solierstof f ge- häuse 10 mit einer Breite B von zwei Teilungseinheiten TE verläuft der scheibenförmige ersten Teilbereich 11- 1 zur Aufnahme der Leistungselektronik ebenso wie der scheibenförmige zweite Aufnahmeraum 12 zur Aufnahme der Kühleinrichtung j eweils von der ersten Schmalseite 5- 1 bis zur zweiten Schmalseite 5-2 sowie von der Frontseite 3 bis zur Befestigungsseite 4 . Dabei weisen sowohl der ersten Teilbereich 11- 1 als auch der zweite Aufnahmeraum 12 j eweils eine Breite von ca . einer halben Teilungseinheit TE auf . Der fünfte Aufnahmeraum 15 zur Aufnahme der Schaltmechanik sowie der dritte und vierte Aufnahmeraum 14 , 15 zur Aufnahme der ersten und zweiten elektrischen Anschlussmodule , welcher in Breitenrichtung neben dem ersten Teilbereich 11- 1 des ersten Aufnahmeraums angeordnet sind, weist entsprechend eine Breite von ca . einer ganzen Teilungseinheit TE auf .

In den Figuren 7 bis 11 ist ein zweites Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses 10 - ebenfalls mi einer Breite B von zwei Teilungseinheiten TE - in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt . Korrespondierend zu den Darstellungen der Figuren 2 bis 6 zeigt Figur 7 eine Ansicht auf die Befestigungsseite 4 , Figur 8 eine Ansicht auf die Frontseite 3 . Die Figuren 9 und 10 zeigen Ansichten der beiden Breitseite 6 des I solierstof f gehäuses 10 : Figur 9 zeigt dabei die erste Breitseite 6- 1 , Figur 10 die zweite Breitseite 6-2 . Bei den Darstellungen der Figuren 7 bis 11 handelt es sich wiederum um topologische Darstellungen, welche die räumliche Anordnung sowie die Lagebeziehungen der verschiedenen Bauvolumina des I solierstof f gehäuses 10 widerspiegeln . Figur 11 zeigt eine zu den Figuren 7 bis 10 korrespondierende Explosionsdarstellung der einzelnen Bauvolumina des zweiten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses 10 . Im Unterschied zu dem in den Figuren 2 bis 6 dargestellten ersten Aus führungsbeispiel sind bei dem in den Figuren 7 bis 11 dargestellten zweiten Aus führungsbeispiel der dritte Aufnahmeraum 13 sowie der vierte Aufnahmeraum 14 j eweils zur Aufnahme eines vierpoligen ersten bzw . zweiten elektrischen Anschlussmoduls ausgebildet , d . h . es können maximal vier erste externe Anschlussleiter an das erste elektrische Anschlussmodul sowie maximal vier zweite externe Anschlussleiter an das zweite elektrische Anschlussmodul angeschlossen werden . Der dritte Aufnahmeraum 13 sowie der vierte Aufnahmeraum 14 weisen hierzu j eweils eine Breite von zwei Teilungseinheiten TE auf und erstrecken sich j eweils von der ersten Breitseite 6- 1 bis zur zweiten Breitseite 6-2 . Prinzipiell ist es j edoch ebenso möglich, zweipolige erste und zweite elektrische Anschlussmodule mit entsprechend groß dimensionierten Anschlussklemmen im dritten Aufnahmeraum 13 bzw . vierten Aufnahmeraum 14 anzuordnen .

Aufgrund der Dimensionierung des dritten Aufnahmeraums 13 sowie des vierten Aufnahmeraums 14 steht für den ersten Teilbereich 11- 1 des ersten Aufnahmeraums 11 zur Aufnahme der Leistungselektronik sowie für den zweiten Aufnahmeraum 12 zur Aufnahme der Kühleinrichtung weniger Bauraum zur Verfügung, weswegen diese nunmehr in Längsrichtung, d . h . von der ersten Schmalseite 5- 1 zur zweiten Schmalseite 5-2 , zwischen dem dritten Aufnahmeraum 13 und dem vierten Aufnahmeraum 14 angeordnet sind und sich somit nicht mehr über die gesamte Länge von der ersten Schmalseite 5- 1 zur zweiten Schmalseite 5-2 erstecken .

In den Figuren 12 bis 15 ist ein drittes Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen I solierstof f gehäuses 10 in verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt . Korrespondierend zu den Darstellungen der Figuren 2 bis 5 bzw . 7 bis 10 zeigt Figur 12 eine Ansicht auf die Befestigungsseite 4 , Figur 13 eine Ansicht auf die Frontseite 3 . Die Figuren 14 und 15 zeigen Ansichten der beiden Breitseite 6 des I solierstof f gehäuses 10 , wobei Figur 14 die erste Breitseite 6- 1 , Figur 15 die zweite Breitseite 6-2 zeigt . Bei den Darstellungen der Figuren 12 bis 15 handelt es sich wiederum um topologische Darstellungen, welche die räumliche Anordnung sowie die Lagebeziehungen der verschiedenen Bauvolumina des I solierstof f ge- häuses 10 widerspiegeln .

Im Unterschied zu den in den vorherigen Figuren 2 bis 11 dargestellten ersten beiden Aus führungsbeispielen weist das in den Figuren 12 bis 15 dargestellte I solierstof f gehäuse 10 des dritten Aus führungsbeispiels eine Breite B von lediglich einer Teilungseinheit TE auf . Aufgrund dieser 50%igen Reduktion der Breite des I solierstof f gehäuses 10 verändert sich auch die räumliche Anordnung der Aufnahmeräume 11 , 12 , 13 , 14 und 15 innerhalb des I solierstof f gehäuses 10 .

Der erste Aufnahmeraum 11 ist wiederum dazu vorgesehen und ausgebildet , die Steuereinrichtung des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern . Ebenso ist der zweite dazu vorgesehen und ausgebildet , die Kühleinrichtung des elektronisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern .

Der zweite Aufnahmeraum 12 zur Aufnahme der Kühleinrichtung ist dabei unmittelbar an der Befestigungsseite 4 angeordnet und erstreckt sich über die gesamte innere Breite des I solierstof f gehäuses 10 . Die erste Begrenzungs fläche 12- 1 des zweiten Aufnahmeraums 12 grenzt dabei wiederum unmittelbar an den ersten Aufnahmeraum, welcher zur Aufnahme der Leistungselektronik vorgesehen und ausgebildet ist , an, während die zweite Begrenzungs fläche 12-2 des zweiten Aufnahmeraums 12 , welche dazu dient , die von der im zweiten Aufnahmeraum 12 angeordneten Kühleinrichtung aufgenommene Wärmemenge zumindest teilweise wieder an die Umgebung abzugeben, den zweiten Aufnahmeraum 12 u- förmig umgibt und durch die Befestigungsseite 4 sowie angrenzende Teilebereiche der beiden Breitseiten 6- 1 und 6-2 des I solierstof f gehäuses 10 gebildet ist . Der dritte Aufnahmeraum 13 ist wie bei dem in den Figuren 2 bis 6 dargestellten ersten Aus führungsbeispiel unmittelbar an der ersten Schmalseite 5- 1 angeordnet und dazu vorgesehen und ausgebildet , das erste elektrische Anschlussmodul des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern . Der vierte Aufnahmeraum 14 ist wie bei dem in den Figuren 2 bis 6 dargestellten ersten Aus führungsbeispiel unmittelbar an der zweiten Schmalseite 5-2 angeordnet und dazu vorgesehen und ausgebildet das zweite elektrisches Anschlussmodul des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern . Der vierte Aufnahmeraum 14 erstreckt sich j edoch nicht wie der dritte Aufnahmeraum 13 von der zurückgesetzten Frontseite 3 bis zur Befestigungsseite 4 , sondern ist in seiner Bauhöhe kompakter gehalten, so dass unterhalb, d . h . in Richtung der Befestigungsseite 4 , noch der erste Aufnahmeraum 11 sowie der zweite Aufnahmeraum 12 im I solierstof f gehäuse 10 angeordnet sind .

Das erste und das zweite elektrische Anschlussmodul sind gemäß der schematischen Darstellung in Figur 14 zweipolig ausgeführt . Es wäre j edoch ebenso möglich, bei Verwendung entsprechend kompakt gestalteter erster und zweiter elektrische Anschlussmodule diese vierpolig aus zugestalten, so dass vier externe Anschlussleiter - drei Phasenleiter sowie ein Neutralleiter - eingangsseitig sowie ausgangsseitig über das erste bzw . zweite elektrische Anschlussmodul mit dem elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerät 1 kontaktierbar sind .

Der fünfte Aufnahmeraum 15 des I solierstof f gehäuses 10 ist wiederum zwischen dem dritten Aufnahmeraum 13 und dem vierten Aufnahmeraum 14 im Bereich der Frontseite 3 angeordnet und dient dazu, die Schaltmechanik (nicht dargestellt ) des elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerätes 1 auf zunehmen und zu haltern . Bei bestehenden elektromechanischen Schutzschaltgeräten, beispielsweise einem Leitungsschutz- oder Fehlerstromschutzschalter, ist die Anordnung der einzelnen Komponenten des Schutzschaltgerätes von der Mechanik dominiert , da es sich hierbei um großvolumige Komponenten ( elektromagnetisches Auslösesystem, Lichtbogen-Löschkammer, etc . ) mit entsprechend hohem Platzbedarf handelt . Diese Schutzschaltgeräte sind hoch integriert , so dass ein Austausch einzelner Komponenten nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand möglich ist . Im Unterschied dazu ist diese hohe Integration bei dem erfindungsgemäßen elektrisch schaltenden Reiheneinbaugerät 1 nicht mehr erforderlich, da diese großvolumigen mechanischen Komponenten dort nicht mehr benötigt werden . Dadurch ist es möglich, das Reiheneinbaugerät strukturiert modular auf zubauen, d . h . die einzelnen Komponenten bzw . Baugruppen in den j eweils vordefinierten Aufnahmeräumen anzuordnen und die j eweiligen Schnittstellen zu den weiteren Baugruppen / Komponenten zu definieren . Auf diese Weise können sowohl die elektronischen als auch die mechanischen Baugruppen / Komponenten ohne große Umkonstruktion des Reiheneinbaugerätes ausgetauscht werden, um auf diese Weise verschiedene Varianten, beispielsweise Elektronik-Ausbaustufen, realisieren zu können .

Bezugs zeichenliste

1 Reiheneinbaugerät

2 Handbetätigungselement

3 Frontseite

4 Befestigungsseite

5 Schmalseite

5- 1 erste Schmalseite

5-2 zweite Schmalseite

6 Breitseite

6- 1 erste Breitseite

6-2 zweite Breitseite

7 Hutschiene

10 I solierstof f gehäuse

11 erster Aufnahmeraum

11- 1 ersten Teilbereich

11-2 zweiter Teilbereich

12 zweiter Aufnahmeraum

12- 1 erste Begrenzungs fläche

12-2 zweite Begrenzungs fläche

13 dritter Aufnahmeraum

14 vierter Aufnahmeraum

15 fünfter Aufnahmeraum

B Breite

TE Teilungseinheit