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Patent Searching and Data


Title:
RESTART DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/108838
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a restart device (1) comprising a start lever (14) for the predefineably controlled mechanical starting of a fault current circuit breaker (2) associated with the restart device (1), which start lever (14) is connected to a drive (3) of the restart device (1), wherein the restart device (1) has a bridging current section with connection means for bridging a fault current circuit breaker (2), wherein at least one switch (4) is arranged in the bridging current section, wherein the switch (4) can be switched by a control unit of the restart device (1), and wherein a fault current detection assembly is arranged in the bridging section, wherein, according to the invention, the switch (4) has two spaced-apart fixed contacts (5), and the switch (4) has a moving switch bridge designed as a spring-like contact tab (6) for the predefineable conductive connection of the two fixed contacts (5).

Inventors:
RITZINGER GEORG (AT)
GRILLMAYER JOHANNES (AT)
Application Number:
PCT/EP2017/082280
Publication Date:
June 21, 2018
Filing Date:
December 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
EATON IND AUSTRIA GMBH (AT)
International Classes:
H01H83/02; H01H1/20; H01H89/00; H02H3/06; H01H71/68
Domestic Patent References:
WO2009043807A22009-04-09
Foreign References:
EP1562213A12005-08-10
DE102004023202A12005-12-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EATON IP GROUP EMEA (CH)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Wiedereinschaltgerät (1 ) mit einem Einschalthebel (14) zum vorgebbar gesteuerten mechanischen Einschalten eines, dem Wiedereinschaltgerät (1 ) zugeordneten Fehlerstromschutzschalters (2), welcher Einschalthebel (14) mit einem Antrieb (3) des Wiedereinschaltgeräts (1 ) verbunden ist, wobei das

Wiedereinschaltgerät (1 ) eine Überbrückungsstromstrecke mit Anschlussmitteln zum Überbrücken eines Fehlerstromschutzschalters (2) aufweist, wobei in der Überbrückungsstromstrecke wenigstens ein Schalter (4) angeordnet ist, wobei der Schalter (4) von einer Steuereinheit des Wiedereinschaltgeräts (1 ) schaltbar ist, und wobei in der Überbrückungsstrecke eine Fehlerstromdetektionsanordnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (4) zwei beabstandete Festkontakte (5) aufweist, und dass der Schalter (4) eine, als federnde

Kontaktzunge (6) ausgebildete, bewegliche Schaltbrücke zum vorgebbaren leitenden Verbinden der beiden Festkontakte (5) aufweist.

2. Wiedereinschaltgerät (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzunge (6), insbesondere direkt, an einem Gehäuse (7) des

Wiedereinschaltgeräts (1 ) gelagert, insbesondere fest eingespannt, ist.

3. Wiedereinschaltgerät (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden Festkontakte (5), insbesondere ausgebildet als Kontaktstifte (8), an einer Leiterplatte (9) des Wiedereinschaltgeräts (1 ) angeordnet sind.

4. Wiedereinschaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft der Kontaktzunge (6) auf die Festkontakte (5) hin wirkt.

5. Wiedereinschaltgerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (3) als Elektromagnetantrieb (10), insbesondere als Hubmagnet (1 1 ) ausgebildet ist, und dass ein beweglicher Stößel (12) des Elektromagnetantriebs (10) die federnde Kontaktzunge (6) betätigt.

6. Wiedereinschaltgerät (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer ersten Bewegungsstrecke des Stößels (12) aus einer Ruhelage heraus lediglich der Schalter (4) geschlossen wird, und dass nach einer, auf die erste Bewegungsstrecke folgenden, zweiten Bewegungsstrecke, der Einschalthebel (14) bewegt wird.

7. Wiedereinschaltgerät (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch

gekennzeichnet, dass der Stößel (12) im stromfreien Zustand des

Elektromagnetantriebs (10) die Kontaktzunge (6) gegen das Gehäuse (7) drückt.

8. Verfahren zur mechanischen Betätigung eines

Fehlerstromschutzschalters (2) mittels eines Wiedereinschaltgeräts (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Schalter (4) mittels des Elektromagnetantriebs (10) geschlossen wird, und der Elektromagnetantrieb (10) in dieser Stellung gehalten wird, wobei mittels der Fehlerstromdetektionsanordnung ermittelt wird, ob ein Fehlerstrom in einer, dem Fehlerstromschutzschalter (2) nachgeschalteten

Elektroinstallation vorherrscht, wobei bei Detektion eines Fehlerstromes der Schalter (4) wieder geöffnet wird, und wobei - sofern kein Fehlerstrom detektiert wird - der Elektromagnetantrieb (10) zur weiteren Bewegung des Einschalthebels (14) angesteuert wird, und derart der Fehlerstromschutzschalter (2) durch den Einschalthebel (14) eingeschaltet wird.

Description:
Wiedereinschaltgerät

Die Erfindung betrifft ein Wiedereinschaltgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es sind sog. Wiedereinschaltgeräte bekannt, welche neben bzw. seitlich an

Fehlerstromschutzschaltern angeordnet bzw. angedockt werden, wobei ein

Einschalthebel des Wiedereinschaltgeräts den Handbetätigungshebel des

Fehlerstromschutzschalters umgreift. Im Falle eines Auslösens des

Fehlerstromschutzschalters kann dieser mittels des Wiedereinschaltgeräts entweder automatisiert oder aber ferngesteuert wieder eingeschaltet werden.

Es ist weiters bekannt vor dem Einschalten des Fehlerstromschutzschalters zu prüfen ob an einem, dem Fehlerstromschutzschalter nachgeordneten Teilnetz der betreffende Fehlerstrom nach wie vor auftritt. Dadurch kann ein erneutes Auslösen des Fehlerstromschutzschalters verhindert werden, welches nachteilig für dessen Kontaktapparat und Auslöser ist.

Wiedereinschaltgeräte und Fehlerstromschutzschalter sind in einem

Verteilerschrank angeordnet, weshalb es vorteilhaft ist, wenn diese so klein als nur möglich ausgebildet werden, wobei gegenwärtig erhältliche Wiedereinschaltgeräte in der Regel größer sind als die Fehlerstromschutzschalter, welche diese

einschalten sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Wiedereinschaltgerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, und welches ein geringes Gerätevolumen aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch kann ein Wiedereinschaltgerät mit einem sehr geringen Gehäusevolumen bzw. einer geringen Baugröße erreicht werden. Dadurch können die seitens einschlägiger Vorschriften in diesem Bereich geforderten wenigstens 4 mm

Kontaktabstand bei geringer Baugröße erreicht werden. Dies ist mit herkömmlichen Relais an dieser Stelle nicht möglich. Dadurch ist es weiters möglich sowohl den Schalter als auch den Einschalthebel mit lediglich einem gemeinsamen Antrieb zu betätigen. Der betreffende Antrieb, welcher in der Regel in Form eines elektromagnetischen Antriebs ausgebildet ist, benötigt den größten Teil des Gerätevolumens. Durch die Einsparung eines Antriebs kann das Volumen bzw. die Baugröße gegenüber Ausführungen mit zwei separaten Antrieben erheblich reduziert werden.

Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren gemäß Patentanspruch 8 zur

mechanischen Betätigung eines Fehlerstromschutzschalters mittels eines

Wiedereinschaltgeräts nach Anspruch 6 oder 7.

Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Stromlaufplan einer elektrischen Installationsumgebung mit einem Fehlerstromschutzschalter und einem Wiedereinschaltgerät, wobei Teile des Wiedereinschaltgeräts detaillierter dargestellt sind;

Fig. 2 eine Anordnung aus einem Fehlerstromschutzschalter und einem

Wiedereinschaltgerät;

Fig. 3 ein Teil eines Gehäuses des Wiedereinschaltgeräts mit dem Schalter;

Fig. 4 der Teil des Gehäuses gemäß Fig. 2 weiters mit dem Antrieb;

Fig. 5 der Teil des Gehäuses gemäß Fig. 4 im Aufriss mit geschlossenen Kontakten; und

Fig. 6 die Ansicht gemäß Fig. 5 mit geöffneten Kontakten.

Die Fig. 1 bis 6 zeigen jeweils Teile eines Wiedereinschaltgerät 1 mit einem

Einschalthebel 14 zum vorgebbar gesteuerten mechanischen Einschalten eines, dem Wiedereinschaltgerät 1 zugeordneten bzw. mit diesem gekoppelten Fehlerstromschutzschalters 2, welcher Einschalthebel 14 mit einem Antrieb 3 des Wiedereinschaltgeräts 1 verbunden ist, wobei das Wiedereinschaltgerät 1 eine Überbrückungsstromstrecke mit Anschlussmitteln zum Überbrücken eines

Fehlerstromschutzschalters 2 aufweist, wobei in der Überbrückungsstromstrecke wenigstens ein Schalter 4 angeordnet ist, wobei der Schalter 4 von einer

Steuereinheit des Wiedereinschaltgeräts 1 schaltbar ist, und wobei in der

Überbrückungsstrecke eine Fehlerstromdetektionsanordnung angeordnet ist, wobei der Schalter 4 zwei beabstandete Festkontakte 5 aufweist, und wobei der Schalter 4 eine, als federnde Kontaktzunge 6 ausgebildete, bewegliche Schaltbrücke zum vorgebbaren leitenden Verbinden der beiden Festkontakte 5 aufweist.

Dadurch kann ein Wiedereinschaltgerätl mit einem sehr geringen Gehäusevolumen bzw. einer geringen Baugröße erreicht werden. Dadurch können die seitens einschlägiger Vorschriften in diesem Bereich geforderten wenigstens 4 mm

Kontaktabstand bei geringer Baugröße erreicht werden. Dies ist mit herkömmlichen Relais an dieser Stelle nicht möglich. Dadurch ist es weiters möglich sowohl den Schalter 4 als auch den Einschalthebel 14 mit lediglich einem gemeinsamen Antrieb 3 zu betätigen. Der betreffende Antrieb 3, welcher in der Regel in Form eines elektromagnetischen Antriebs 3 ausgebildet ist, benötigt den größten Teil des Gerätevolumens. Durch die Einsparung eines Antriebs kann das Volumen bzw. die Baugröße gegenüber Ausführungen mit zwei separaten Antrieben erheblich reduziert werden.

Bei der gegenständlichen Vorrichtung handelt es sich um ein Gerät, welches dazu vorgesehen ist einen Fehlerstromschutzschalter 2 vorgebbar einzuschalten. Da ein solches Einschalten in der Regel nach einer erfolgten Auslösung des

Fehlerstromschutzschalters 2 erfolgt, werden derartige Geräte branchenüblich als Wiedereinschaltgeräte 1 bezeichnet, wobei natürlich auch ein erstmaliges

Einschalten eines Fehlerstromschutzschalters 2 mit dem Wiedereinschaltgerät 1 möglich ist.

Das Wiedereinschaltgerät 1 wird im Betrieb zusammen bzw. neben oder anliegend an einen Fehlerstromschutzschalter 2 angeordnet. Fehlerstromschutzschalter 2 weisen ein Handbedienorgan 15 auf, welches auch als Handhabe oder Schalthebel bezeichnet wird, und mit welchem das manuelle Ein/Ausschalten des

Fehlerstromschutzschalters 2 erfolgt. Das Wiedereinschaltgerät 1 weist einen Einschalthebel 14, welcher dazu vorgesehen ist den Fehlerstromschutzschalter 2 mechanisch einzuschalten. Hiezu steht der Einschalthebel 1 des

Wiedereinschaltgeräts 1 in mechanischem Kontakt mit dem Handbedienorgan 15 des Fehlerstromschutzschalters 2. Fig. 2 zeigt eine entsprechende Anordnung.

Das Wiedereinschaltgerät 1 weist einen Antrieb 3 auf, welcher mit dem

Einschalthebel 14 verbunden ist, um diesen zu betätigen. Der Antrieb 3 ist bevorzugt als Elektromagnetantrieb 10, insbesondere als Hubmagnet 11

ausgebildet, und weist einen beweglichen Stößel 12 auf. Der Stößel 12 ist dabei in an sich bekannter Weise mit einem Anker des Elektromagnetantriebs 10 verbunden.

Das Wiedereinschaltgerät 1 weist eine Steuereinheit auf, welche die einzelnen Funktionen des Wiedereinschaltgeräts 1 steuert. Die Steuereinheit ist mit dem Elektromagnetantrieb 10 verbunden, um diesen zu steuern bzw. zu betätigen.

Das Wiedereinschaltgerät 1 weist weiters eine Energieversorgungseinheit 17 auf, um den Elektromagnetantrieb 10 und die Steuereinheit zu versorgen, welche dazu vorgesehen ist, bezogen auf den einzuschaltenden bzw. zu überbrückenden

Fehlerstromschutzschalter 2, netzseitig mit wenigstens einem Außenleiter und dem Neutralleiter verbunden zu werden.

Das Wiedereinschaltgerät 1 weist eine Überbrückungsstromstrecke auf. Mittels Anschlussmitteln, welche etwa als Schraubanschlussklemmen 13 ausgebildet sein können, kann das Wiedereinschaltgerät 1 sowohl netzseitig als auch lastseitig elektrisch mit dem Fehlerstromschutzschalter 2 verbunden werden, um diesen zu überbrücken.

In der Überbrückungsstromstrecke ist wenigstens ein Schalter 4 angeordnet, welcher Schalter 4 von der Steuereinheit des Wiedereinschaltgeräts 1 betätigbar ist. Durch schließen des Schalters 4 kann Strom in die lastseitige Installation geschickt werden, und derart nachgeprüft werden, ob nach wie vor ein elektrischer Fehlerstrom fließt. Hiezu weist das Wiedereinschaltgerät 1 eine

Fehlerstromdetektionsanordnung, welche wenigstens mittelbar in der

Überbrückungsstrecke angeordnet bzw. der Überbrückungsstrecke zugeordnet ist. Fig. 1 zeigt einen Stromlaufplan, wobei ein Fehlerstromschutzschalter 2 sowie ein elektrischer Fehler 16 in dem lastseitigen Netzabschnitt eingezeichnet sind, ebenso wie die Überbrückung durch das Wiedereinschaltgerät 1.

Es ist vorgesehen, dass der Schalter 4 zwei beabstandete Festkontakte 5 aufweist, und dass der Schalter 4 eine, als federnde Kontaktzunge 6 ausgebildete,

bewegliche Schaltbrücke zum vorgebbaren leitenden Verbinden der beiden

Festkontakte 5 aufweist.

Die beiden Festkontakte 5 sind bevorzugt an einer Leiterplatte 9 des

Wiedereinschaltgeräts 1 angeordnet, wobei die beiden Festkontakte 5 insbesondere als Kontaktstifte 8 ausgebildet sind. Dadurch ist eine einfache und kostengünstige Umsetzung bzw. Fertigung möglich.

Die federnde Kontaktzunge 6 ist bevorzugt als metallische Blattfeder ausgebildet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Kontaktzunge 6 an einem Gehäuse 7 des Wiedereinschaltgeräts 1 angeordnet ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktzunge 6 direkt an dem Gehäuse 7 bzw. einem Gehäusevorsprung gelagert ist, wobei bevorzugt ein Ende der Kontaktzunge 6 fest eingespannt ist.

Die federnde Kontaktzunge 6 ist dabei derart in dem Gehäuse 7 bzw. relativ zu den Festkontakten 5 angeordnet, dass die Federkraft der Kontaktzunge 6 in Richtung auf die Festkontakten 5 hin wirkt, und derart die Kontaktzunge 6 bestrebt ist, in Kontakt mit den Festkontakten 5 zu treten.

Der bewegliche Stößel 12 des Elektromagnetantriebs 10, welcher bereits dazu vorgesehen ist den Einschalthebel 14 zu betätigen, ist weiters dazu vorgesehen, und entsprechend in dem Wiedereinschaltgerät 1 angeordnet ebenfalls die federnde Kontaktzunge 6 zu betätigen.

Der Elektromagnetantrieb 10 ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass dessen Stößel 12 im stromfreien Zustand des Elektromagnetantriebs 10 die Kontaktzunge 6 gegen das Gehäuse 7 drückt. Dadurch wird in dem Zustand, in welchem das Wiedereinschaltgerät 1 inaktiv ist, auch der Schalter 4 offen gehalten und die Überbrückungsstromstrecke ist unterbrochen bzw. offen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass nach einer ersten Bewegungsstrecke des Stößels 12 aus einer Ruhelage heraus, welche Ruhelage insbesondere durch den stromlosen Zustand des Elektromagnetantriebs 10 bestimmt ist, lediglich der Schalter 4 geschlossen wird, und dass nach einer, auf die erste Bewegungsstrecke folgenden, zweiten Bewegungsstrecke, der Einschalthebel 14 bewegt wird. Die Fig. 4 und 6 zeigen dabei den stromlosen Zustand, wobei der Stößel 12 im Wesentlichen an einer inneren Gehäusewand anliegt, und dabei die Kontaktzunge 6 gegen das Gehäuse 7 drückt. Durch geringe Stromzufuhr wird der Stößel 12 lediglich so weit bewegt bzw. in den Elektromagnetantrieb 10 eingezogen, dass die Kontaktzunge 6 die Festkontakte 5 verbindet bzw. kurzschließt. Dieser Zustand ist durch eben diese Kontaktschließung auch einfach zu detektieren. Fig. 5 zeigt diesen Zustand. Indem die Stromstärke an dieser Stelle konstant gehalten wird, kann der Stößel 12 in dieser Stellung gehalten werden. Durch Erhöhung der Stromzufuhr kann erreicht werden, dass sich der Stößel 12 weiter von der Gehäusewand entfernt, wobei die Position der Kontaktzunge 6 anliegend an den Festkontakten davon unbeeinflusst bleibt. Bei ausreichend hoher Stromstärke am Elektromagnetantrieb 10 betätigt dieser den Einschalthebel 14.

Zur mechanischen Betätigung eines Fehlerstromschutzschalters 2 mittels eines gegenständlichen Wiedereinschaltgeräts 1 ist vorgesehen den Schalter 4 mittels des Elektromagnetantriebs 10 zu schließen, wobei wie vorstehend dargelegt, lediglich der Schalter 4 geschlossen wird, nicht jedoch der Einschalthebel 14 bewegt wird, wozu der Elektromagnetantrieb 10 in dieser Stellung gehalten wird. Mittels der Fehlerstromdetektionsanordnung wird ermittelt, ob ein Fehlerstrom in der, dem Fehlerstromschutzschalter 2 nachgeschalteten Elektroinstallation vorherrscht. Dies kann in relativ kurzer Zeit von ca. 1 s erfolgen.

Bei Detektion eines Fehlerstromes wird der Schalter 4 wieder geöffnet, indem der Strom über den Elektromagnetantrieb 10 abgeschaltet wird. Es erfolgt auch keine Betätigung des Einschalthebels 14.

Sofern kein Fehlerstrom detektiert wird, wird der Elektromagnetantrieb 10 zur weiteren Bewegung des Einschalthebels 14 angesteuert, indem die Stromstärke über den Elektromagnetantrieb 10 vorgebbar erhöht wird, wobei derart der

Fehlerstromschutzschalter 2 durch den Einschalthebel 14 eingeschaltet wird. Sämtliche beschriebenen Steuer- bzw. Regelvorgänge werden bevorzugt durch die Steuereinheit des Wiedereinschaltgeräts 1 durchgeführt. Das Wiedereinschaltgerät 1 weist weiters bevorzugt eine Kommunikationsschnittstelle auf, welche mit der Steuereinheit verbunden ist, und in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellt ist.