DE60130241T2

DE60130241T2 - Trennvorrichtung mit sicherung

Info

Publication number: DE60130241T2
Application number: DE60130241T
Authority: DE
Inventors: Edwin Victoria Harbour MILANCZAK
Original assignee: Canadian Shunt Industries Ltd
Current assignee: Canadian Shunt Industries Inc
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2021-11-20
Also published as: CN101393829B; EP1338019B1; US20020064013A1; EP1338019A2; JP2004520686A; AU2002214893A1; ATE371949T1; CN100435260C; CA2363536A1; US6771477B2; CN101393829A; DE60130241D1; US20040196134A1; WO2002045111A3; CA2363536C; US6998954B2; WO2002045111A2; JP4071109B2; CN1478289A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische Niederspannungs-Starkstrom-Leistungsverteilersysteme, insbesondere auf eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung zur Verwendung in einem elektrischen Leistungsverteilersystem.
Technischer Hintergrund
Leistungsverteilersysteme, beispielsweise Telefonämter bei Telekommunikationssystemen sind häufig in einem großen Maßstab aufgebaut, um vielen Kunden zu dienen. Da Telefonkommunikationen im Wesentlichen am meisten für geschäftliche Zwecke sind, ist es notwendig, sicherzustellen, dass die Telekommunikationssysteme dieser Art hochverlässlich sind. Um Telekommunikationssysteme im Fall von Leistungsunterbrechungen betriebsfähig zu halten, weisen die meisten Telekommunikationssysteme üblicherweise mehrere Speicherbatterien hoher Kapazität auf, um elektrische Leistung zum Betreiben der Telekommunikationsausrüstung zu liefern, wenn die Leistung von herkömmlichen Leistungsquellen nicht verfügbar wird.
Bei diesen Telekommunikationssystemen werden üblicherweise Batterien und Leistungsumsetzer zusammengeschaltet, so dass die betreibende Telekommunikationseinrichtung mit Leistung von einer Ansammlung von Quellen beliefert wird. Ungeachtet davon ist es wünschenswert, in der Lage zu sein, individuelle Teile der Telekommunikationsgeräte (oder kleine Gruppen davon) von den Leistungsquellen zu isolieren, um Wartung und Installationsaktivitäten durchzuführen. Es ist außerdem wünschenswert, einen Überlastungsschutz für Telekommunikationsausrüstungen auf einer individuellen Basis vorzusehen.
Gemeinsame Überlastschutzeinrichtungen für Telekommunikationseinrichtungen fallen in zwei Kategorien, nämlich abgesicherte elektrische Trennvorrichtungen und Schaltkreisunterbrecher. Abgesicherte elektrische Trennvorrichtungen sind üblicherweise mit einer Leistungsverteilertafel verbunden, welche die Leistungsquellen-Versorgungsschiene und die Lasttelekommunikationseinrichtung miteinander verbindet, und ersetzbare Sicherungen aufweisen, welche die Leistung unterbrechen, wenn eine Überlast oder ein Fehlerzustand existiert. Wenn eine Überlast oder ein Fehlerzustand vorkommt und die Sicherung in der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung durchbrennt, muss die Sicherung von der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung entfernt werden und ersetzt werden, bevor der Stromfluss zu der Telekommunikationseinrichtung wieder aufgenommen werden kann. Viele Variationen abgesicherter elektrischer Trennvorrichtungen existieren. Beispielsweise ist eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung, welche eine Alarmsicherung und eine Schutzsicherung aufweist, in der US-PS 5 355 274 (Marsch et al) offenbart.
Außerdem offenbart die US 5 559 662 eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung, welche in einem Gehäuse einen Einsteck-Leitungsverbinder und einen Einsteck-Lastverbinder aufweist, wobei sich die Leitungs- und Lastverbinder von einer Seite des Gehäuses erstrecken und eingerichtet sind, mit komplementären Verbindern in einer Leistungsverteilertafel zusammenzupassen, und ein Lastschutz-Sicherungselement, welches entfernbar einführbar in das Gehäuse ist, um einen elektrischen Strompfad zwischen dem Leitungsverbinder und dem Lastverbinder einzurichten.
Schaltkreisunterbrecher weisen üblicherweise Einsteck-Leitungsverbinder auf und sind üblicherweise in Leistungsverteilertafeln eingesteckt, welche die Lasttelekommunikationseinrichtung und die Leistungsquellen-Versorgungsschienen miteinander verbinden. Ähnlich wie die abgesicherten elektrischen Trennvorrichtungen unterbrechen außerdem Schaltkreisunterbrecher die Leistung, wenn eine Überlast oder ein Fehlerzustand existiert, wobei sie jedoch manuell zurückgesetzt werden können, um den Stromfluss zur Telekommunikationseinrichtung wiederaufzunehmen, ohne dass es erforderlich ist, dass die Schaltkreisunterbrecher von den Leistungsverteilertafeln entfernen werden müssen.
Die Verbindungsschnittstellen und relativen Größen abgesicherter elektrischer Trennvorrichtungen und die Schaltkreisunterbrecher sind bis heutzutage äußerst verschieden. Als Ergebnis ist es nicht möglich, Schaltkreisunterbrecher in Leistungsverteilersysteme zu installieren, welche ursprünglich zur Verwendung mit abgesicherten elektrischen Trennvorrichtungen eingerichtet sind. Das Gegenteil gilt ebenfalls. Somit war das Schalten der Art von Überlastschutzeinrichtungen, welche bei Leistungsverteilersystemen in der Vergangenheit verwendet wurde, kostenträchtig und zeitaufwendig, wodurch dies nicht praktikabel ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige abgesicherte elektrische Trennvorrichtung bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist:
ein Gehäuse;
einen Einsteck-Leitungsverbinder und einen Einsteck-Lastverbinder, wobei die Leitungs- und Lastverbinder von einer Seite des Gehäuses herausragen und angepasst sind, um mit komplementären Verbindern in einer Leistungsverteilertafel zusammenzupassen;
eine Sicherung haltende Patrone, die verschiebbar in das Gehäuse einsetzbar ist; und
eine Lastschutzsicherung, die entfernbar in die Sicherung haltende Patrone einsetzbar ist, um einen elektrischen Stromweg zwischen dem Leitungsverbinder und dem Lastverbinder herzustellen, wenn die Sicherung haltende Patrone in dem Gehäuse eingesetzt ist; gekennzeichnet durch
einen Alarmanschluss, der sich von dem Gehäuse erstreckt, wobei der Alarmanschluss mit einem Alarmsignal versorgt wird, wenn der elektrische Stromweg als ein Ergebnis des Entfernens der Sicherung haltenden Patrone aus dem Gehäuse unterbrochen wird; und
eine Alarmsicherung, die verschiebbar in die Sicherung haltende Patrone einsetzbar ist, wobei die Alarmsicherung ein Alarmsignal für den Alarmanschluss bereitstellt, wenn es der Lastschutzsicherung misslingt, den elektrischen Stromweg zu schließen.
Vorzugsweise beherbergt das Gehäuse einen Kontaktschalter, der den Leitungsverbinder und den Alarmanschluss elektrisch koppelt, wenn die Sicherungshaltepatrone vom Gehäuse entfernt wird.
Vorzugsweise sind im Gehäuse Rückhaltekerben vorhanden, welche mit Rückhaltern auf der Leistungsverteilertafel in Eingriff sind, um zu verhindern, dass die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung wie ein einfacher Herausziehverbinder behandelt wird. Es wird ebenfalls bevorzugt, dass die Einsteckverbinder mit dem Gehäuse lösbar gesichert sind, um zu ermöglichen, dass die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung mit der Leistungsverteilertafel in einer herkömmlichen Weise verdrahtet werden kann.
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist:
ein kompaktes Gehäuse;
einen Leitungseinsteck-Verbinder und einen Lasteinsteck-Verbinder, wobei sich die Leitungs- und Lasteinsteckverbinder von einer Seite des Gehäuses erstrecken und eingerichtet sind, mit komplementären Verbindern in einem Leistungsverteilerfeld zusammenzupassen;
einen Alarmanschluss, der sich vom Gehäuse erstreckt und zwischen den Leitungs- und Lastverbindern positioniert ist;
einen Leitungsleitpfad innerhalb des Gehäuses, der elektrisch mit dem Leitungsverbinder verbunden ist;
einen Lastleitpfad innerhalb des Gehäuses, der elektrisch mit dem Lastverbinder verbunden ist;
eine Lastschutzsicherung, welche entfernbar in das Gehäuse einführbar ist, um einen elektrischen Strompfad zwischen den Leitungs- und Lastleitpfaden zu bilden, und eine Alarmsicherung, welche parallel zur Lastschutzsicherung geschaltet ist, wobei die Alarmsicherung ein Alarmsignal zum Alarmanschluss liefert, wenn der elektrische Strompfad unterbrochen ist.
Gemäß einem noch weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist:
ein Gehäuse;
einen Leitungseinsteck-Verbinder und einen Lasteinsteck-Verbinder, wobei sich die Leitungs- und Lastverbinder von einer Seite des Gehäuses erstrecken;
eine Leitungsschiene innerhalb des Gehäuses, die elektrisch mit dem Leitungsverbinder verbunden ist;
eine Lastschiene innerhalb des Gehäuses, die elektrisch mit dem Lastverbinder verbunden ist;
eine Sicherungshaltepatrone, welche entfernbar in das Gehäuse einführbar ist, wobei die Sicherungshaltepatrone aufweist:
einen Körper;
Leitungs- und Lastanschlussmesser, welche sich von einer Seite des Körpers erstrecken, wobei das Leitungsanschlussmesser die Leitungsschiene und das Lastanschlussmesser die Leitungsschiene kontaktiert, wenn die Sicherungshaltepatrone in das Gehäuse eingeführt wird; und
eine Lastschutzsicherung, die entfernbar zwischen dem Leitungs- und Lastanschlussmesser einführbar ist, um einen elektrischen Strompfad zwischen den Leitungs- und Lastanschlussmessern einzurichten; und
ein Schaltkreis innerhalb des Gehäuses, um zu ermitteln, wenn die Sicherungshaltepatrone vom Gehäuse entfernt wird.
Die vorliegende Erfindung liefert Vorteile dahingehend, dass die Verbindungsschnittstelle der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung Einsteckverbinder ähnlich denjenigen aufweist, die allgemein bei Schaltkreisunterbrechern verwendet werden. Die Einsteckverbinder erlauben, dass die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung vorne in einem Leistungsverteilerfeld montiert werden kann, welches eingerichtet ist, Einsteckverbinder schnell und leicht unterzubringen. Dies vermeidet natürlich, die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung zwischen der Lasteinrichtung und der Leistungsquellen-Versorgungsschiene zu verdrahten.
Die vorliegende Erfindung liefert außerdem Vorteile dahingehend, dass die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung ein Alarmsignal erzeugt, wenn Leistung zur Lastvorrichtung unterbrochen wird. Die Leistungsunterbrechung kann ein Ergebnis einer durchgebrannten Sicherung innerhalb der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung sein oder eine Entnahme der Sicherungshaltepatrone von dem Gehäuse. Da die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung ein Alarmsignal liefert, wenn die Sicherungshaltepatrone von dem Vorrichtungsgehäuse entfernt wird, können Situationen, wo die Sicherungshaltepatrone vom Gehäuse entfernt wurde, jedoch nicht ersetzt wurde, erfasst werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ausführlicher unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Seitendraufsicht der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung von 1 ist;
3 eine Seitendraufsicht ist, welche den Innenraum des abgesicherten elektrischen Trennvorrichtungsgehäuses zeigt;
4 eine perspektivische Ansicht einer Sicherungshaltepatrone ist, welche einen Teil der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung von 1 bildet;
5 eine Seitendraufsicht der Sicherungshaltepatrone von 4 ist;
6 eine weitere perspektivische Ansicht der Sicherungshaltepatrone von 4 ist, welche eine Lastschutzsicherung und eine Alarmsicherung beherbergt;
7 eine Seitendraufsicht ist, welche den Innenraum der Sicherungshaltepatrone von 4 zeigt;
8 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Innenräume des abgesicherten elektrischen Trennvorrichtungsgehäuses und der Sicherungshaltepatrone zeigt;
9 eine perspektivische Ansicht ist, welche interne elektrische Verbindungen innerhalb der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung von 1 zeigt;
10 eine Seitendraufsicht ist, welche innere elektrische Verbindungen innerhalb der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung von 1 zeigt; und
11 eine innere elektrische schematische Darstellung der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung von 1 ist.
Beste Weise, die Erfindung auszuüben
Wendet man sich nun 1 und 2 zu, so ist dort eine abgesicherte elektrische Trennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung 20 ist ausgebildet, dass sie in ein Leistungsverteilerfeld eingesteckt werden kann, welches eine Leistungsquellen-Versorgungsschiene und eine Lasteinrichtung miteinander verbindet. Die abgesicherte elektrische Zwischenverbindungsvorrichtung liefert einen abgesicherten Leitpfad für den Strom, der zwischen der Leistungsquellen-Versorgungsschiene und der Lasteinrichtung fließt. Wenn eine Überlast oder ein Fehlerzustand auftritt und der Strom, der über die abgesicherte elektrische Zwischenverbindungsvorrichtung fließt, seine Kenndaten übersteigt, wird der Stromfluss zur Lasteinrichtung unterbrochen, und ein Alarmsignal, welches die Überlast oder den Fehlerzustand signalisiert, wird erzeugt. Einzelheiten der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung 20 werden nun beschrieben.
Wie man ersehen kann, ist bei dieser Ausführungsform die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung 20 kompakt und ist einem herkömmlichen Schaltkreisunterbrecher allgemein ähnlich. Die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung 20 weist zwei Hauptkomponenten auf, nämlich ein abgesichertes elektrisches Trennvorrichtungsgehäuse 22 und eine Sicherungshaltepatrone 24, welche entfernbar in das Gehäuse 22 einführbar ist.
Das Gehäuse 22 weist zwei Kunststoffhüllenteile 30 und 32 auf, die paarweise angeordnet sind, welche entsprechend zusammengebaut und über mehrere Befestigungsmittel 34 in Form von Nieten gesichert sind. Das Gehäuse 22 hat eine vordere Sicherungshalte-Patronengrenzfläche 40, welche Stegwände 42 aufweist, die eine Rechtecköffnung 43 begrenzen, über welche die Sicherungshaltepatrone 24 eingeführt wird. Verdrahtete Befestigungsmittel (nicht gezeigt) laufen durch die Öffnungen 46 vor dem Gehäuse 22 auf gegenüberliegenden Seiten der rechteckigen Aussparung 43 und greifen in Kerben 44 innerhalb des Gehäuses ein.
Das Gehäuse 22 besitzt außerdem eine Verbindungsgrenzfläche 50, welche einen zentral angeordneten rechteckigen Ansatz 52 aufweist, welcher zwei Öffnungen 52a und 52b hat, die paarweise vorgesehen sind und welche darin vorgesehen sind. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Alarmanschluss 54 in die Zentralöffnung 52a eingeführt. Die Öffnungen sind hinter dem Gehäuse 52 auf gegenüberliegenden Seiten des Ansatzes 52 vorgesehen, um die lastseitigen und die leitungsseitigen Schienen 56 bzw. 58 freizulegen. Ein lastseitiger Einsteck-Rundverbinder 60 ist lösbar an der lastseitigen Schiene gesichert. Insbesondere erfasst der lastseitige Verbinder 60 über die Gewinde eine Mutter 62, welche an der lastseitigen Schiene 56 gesichert ist. Ein leitungsseitiger Einsteck-Rundverbinder 64 ist lösbar an der leitungsseitigen Schiene 58 gesichert. Der leitungsseitige Verbinder 64 steht mit einer Mutter 66 über Gewinde in Eingriff, welche an der leitungsseitigen Schiene 58 gesichert ist. Die lastseitigen und leitungsseitigen Verbinder 60 bzw. 64 sind ausgebildet, dass sie mit komplementären Verbindern im Leistungsverteilerfeld zusammenpassen.
Ventilationsöffnungen 70 sind auf den oberen und unteren Wänden des Gehäuses 22 vorgesehen, um den Luftfluss zu erleichtern und Überhitzung innerhalb des Gehäuses zu verhindern. Rückhaltekerben 72 sind ebenfalls auf den oberen und unteren Wänden des Gehäuses 22 vorgesehen. Die Rückhaltekerben 72 beherbergen Federclip-Halteelemente auf dem Leistungsverteilerfeld, wenn die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung 20 in das Leistungsverteilerfeld gesteckt wird. Die Federclip-Halteelemente sind ausgebildet, zu verhindern, dass die elektrisch abgesicherte Trennvorrichtung 20 wie ein einfacher Herausziehverbinder behandelt wird und aus dem Leistungsverteilerfeld herausgezogen wird, während die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung Strom führt. Dies wird aufgrund der Tatsache gewünscht, dass ein Strom mit viel Ampere üblicherweise über die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung fließt. Wie zu würdigen sein wird, kann, wenn die elektrische Trennvorrichtung 20 von dem Leistungsverteilerfeld gezogen wird, während die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung Strom führt, Bogenbildung und mögliche Beschädigung hinsichtlich des individuellen Entfernens der abgesicherten elektrischen Trennung auftreten.
3, 8 und 10 zeigen den Innenraum des Gehäuses 22 besser. Wie ersichtlich ist, erstreckt sich die lastseitige Schiene 56 in das Gehäuse 22 in der Nähe des Kopfes des Gehäuses. Eine Rückhaltefeder 80 ist an ihrem einen Ende mit der lastseitigen Schiene 56 über einen Clip 82 gesichert. Die Rückhaltefeder 80 stößt gegen die Innenwände 84 und 86 innerhalb des Gehäuses 22 und besitzt ein Hakenende, welches über eine Kerbe in der Wand 86 untergebracht ist, um zu verhindern, dass die lastseitige Schiene 56 und der Verbinder 60 aus dem Gehäuse 22 herausgezogen werden können. Die leistungsseitige Schiene 58 erstreckt sich in das Gehäuse 22 in der Nähe des Bodens des Gehäuses. Eine Rückhaltefeder 88 ist an ihrem einen Ende mit der leitungsseitigen Schiene 58 über einen Clip 90 gesichert. Die Rückhaltefeder 88 stößt gegen die Innenwände 92 und 94 innerhalb des Gehäuses 22 und besitzt ein Hakenende, welches über eine Kerbe in der Wand 94 untergebracht ist, um zu verhindern, dass die leitungsseitige Schiene 58 und der Verbinder 64 aus dem Gehäuse herausgezogen werden können. Ein Strombegrenzungswiderstand 100 ist im Gehäuse 22 unterhalb der leitungsseitigen Schiene 58 angeordnet und bildet ein Teil einer Alarmsignalschaltung, die beschrieben wird.
Die Sicherungshaltepatrone 24 ist am besten in der 4 bis 7 gezeigt. Wie ersichtlich ist, umfasst die Sicherungshaltepatrone 24 einen Körper 110, der durch ein Paar von Kunststoffschalten 112 und 104 gebildet ist, welche montiert und miteinander gesichert sind. Der Körper 110 besitzt eine vordere Alarmsicherungsgrenzfläche 116, welche zwei vertikal beabstandete nach vorne ragende obere und untere Zungen 118 bzw. 120 aufweist. Die obere Fläche 118a der oberen Zunge 118 und die untere Fläche 120a der unteren Zunge 120 sind geriffelt, um das Erfassen und folglich das Einführen und Entfernen der Sicherungshaltepatrone 24 in und aus dem Gehäuse 22 zu erleichtern. Eine Öffnung 122 ist vor der Alarmsicherungsgrenzfläche 116 zwischen den Zungen 118 und 120 vorgesehen und beherbergt einen Alarmsicherungshalter 126. Eine Alarmsicherung 124 ist in den Alarmsicherungshalter 126 entfernbar einführbar.
Der Körper 110 besitzt außerdem eine Verbindungsgrenzfläche 130, die einen rechteckigen Ansatz 132 aufweist, der allgemein zentral zwischen den nach hinten sich erstreckenden Last- und Leitungsanschlussmessern 134 bzw. 136 angeordnet ist. Das Ende des Lastanschlussmessers 134 ist über sich selbst gefaltet, um ein dünnes Halteelement 138 dazwischen einzuschließen. Ähnlich ist das Ende des Leitungsanschlussmessers 136 über sich selbst gefaltet, um ein dünnes Rückhaltelement 140 dazwischen einzuschließen. Eine zylindrische Lastschutz-Patronensicherung 144 ist zwischen den Last- und Leitungsanschlussmessern 134 und 136 positioniert und kontaktiert die Last- und Leitungsanschlussmesser, um einen elektrischen Strompfad zwischen den Last- und Leitungsanschlussmessern zu schließen. Der rechteckige Ansatz 132 hilft dazu, die Lastschutz-Patronensicherung 144 zwischen den Last- und Leitungsanschlussmessern 134 und 136 zu zentrieren. Zwei Öffnungen 150a und 150b, die paarweise angeordnet sind, sind auf einer Seite des Körpers 110 vorgesehen, um entsprechend Alarmsignalkontakte 152a bzw. 152b freizulegen. Die Alarmsignalkontakte 152a und 152b stehen in Kommunikation mit einer Alarmsignalschaltung, wie beschrieben wird.
Wendet man sich nun den 7 und 10 zu, so ist dort der Innenraum der Sicherungshaltepatrone 24 besser dargestellt. Wie zu sehen ist, erstreckt sich das Lastanschlussmesser 134 in den Körper 110 und sitzt auf einer Innenwand 160 über den Alarmsicherungshalter 126. Das Rückhalteelement 138 erstreckt sich ebenfalls in den Körper 110 über dem Lastanschlussmesser 134, und besitzt ein distales Hakenende, welches durch eine Kerbe 162 beherbergt wird, welche durch die obere Zunge 118 begrenzt ist, um dadurch das Entfernen des Lastanschlussmessers 134 vom Körper 110 zu unterbinden. Ähnlich erstreckt sich das Leitungsanschlussmesser 136 in den Körper 110 und sitzt auf einer Innenwand 164 unter der Alarmsicherung 126. Das Rückhalteelement 140 erstreckt sich ebenfalls in den Körper 110 unter das Leitungsanschlussmesser 136 und besitzt ein distales Hakenende, welches durch eine Aussparung 166 beherbergt wird, die durch die untere Zunge 120 begrenzt ist, um dadurch das Entfernen des Leitungsanschlussmessers 160 vom Körper 122 zu unterbinden. Eine interne vertikale Wand 168 überspannt die Enden der internen Wände 160 und 164 und bildet einen Stopp für den Alarmsicherungshalter 126. In der vertikalen Wand 168 sind Kanäle gebildet, um zuzulassen, dass die Stifte der Alarmsicherung 124 durch sie laufen.
Die Alarmsicherung 124 ist vorzugsweise eine Sicherung, welche durch San-O Industries Company hergestellt wird, und weist einen rechteckigen Kunststoffkörper 200 auf, der ein Sicherungselement (nicht gezeigt) beherbergt. Drei vertikal beabstandete Stifte 202, 204 bzw. 206 erstrecken sich von der Rückseite des Körpers 200. Wenn die Alarmsicherung 124 in den Alarmsicherungshalter 126 eingeführt wird, läuft der obere Stift 202 über einen Kanal in der vertikalen Wand 128 und kontaktiert den Alarmsignalkontakt 152a. Der untere Stift 206 läuft durch einen Kanal in der vertikalen Wand 168 und kontaktiert einen gedruckten Leiter 208 in elektrischer Kommunikation mit dem Lastanschlussmesser 134. Der Zwischenstift 204 läuft über einen Kanal in der vertikalen Wand 168 und kontaktiert den Alarmsignalkontakt 152b. In ihrem anfänglichen leitenden Zustand sind die Stifte 204 und 206 intern mit dem Sicherungselement verbunden. Auf diese Weise liefert die Alarmsicherung 124 einen Stromführungspfad zwischen dem Leitungsverbinder 64 und dem Lastverbinder 60, der parallel mit der Lastschutzsicherung 144 ist.
Wendet man sich nun 9 zu, so ist dort ein Alarmsignalkreis 250 gezeigt. Wie ersichtlich ist, weist der Alarmsignalkreis 250 ein leitfähiges Element 252 auf, welches einen Anschluss in elektrischer Verbindung mit einem Anschluss des Strombegrenzungswiderstands 100 hat. Der andere Anschluss des Strombegrenzungswiderstands 100 ist elektrisch mit der leitungsseitigen Schiene 58 über das leitfähige Element 254 verbunden. Das andere Ende des leitfähigen Elements 252 ist so positioniert, um in Gleitkontakt mit einem Alarmsignalkontakt 152b zu kommen. Die Alarmsignal-Kontaktschaltung 250 besitzt außerdem ein leitfähiges Element 256, welches ein Ende in elektrischer Kommunikation mit einem Alarmanschluss 54 hat. Das andere Ende des leitfähigen Elements 256 ist so positioniert, dass es in gleitenden Kontakt mit dem Alarmsignalkontakt 152a kommt. Eine Sicherungshalte-Patronenerfassungskontaktschalter 260 verbindet die leitfähigen Elemente 252 bzw. 256 miteinander.
Wie ersichtlich ist, weist der Kontaktschalter 260 einen leitfähigen Arm 262 auf, der sich nach außen vom leitfähigen Element 252 im rechten Winkel erstreckt. Ein L-förmiger leitfähiger Arm 264 erstreckt sich nach außen vom leitfähigen Element 256 und besitzt einen Ansatz 266, der damit längs benachbart zum Ende des leitfähigen Arms 264 gebildet ist. Der leitfähige Arm 262 ist federnd und ist nach innen in Richtung auf den Ansatz 266 abgewinkelt, um Kontakt mit dem Ansatz herzustellen und einen elektrischen Weg zwischen den leitfähigen Armen 1632 bzw. 264 zu schließen. Wenn die Sicherungshaltepatrone 64 in das Gehäuse 22 eingeführt ist, zwängt die Sicherhaltepatrone 24 den leitfähigen Arm 262 weg vom Ansatz 266, um den Kontaktschalter 260 zu öffnen.
11 zeigt ein elektrisches Schema der abgesicherten elektrischen Trennvorrichtung 20, wobei die Sicherungshaltepatrone 24 in das Gehäuse 22 eingeführt ist und mit Alarm- und Lastschutzsicherungen 124 bzw. 144 geladen ist. Wie ersichtlich ist, schließt die Lastschutzsicherung 144 einen elektrischen Stromweg zwischen dem Lastanschlussmesser 134 und dem Leitungsanschlussmesser 136 und folglich zwischen dem Lastverbinder 60 und dem Leitungsverbinder 64. Die Alarmsicherung 124 ist parallel zur Lastschutzsicherung 144 und ist elektrisch mit dem Lastanschlussmesser 134 über den Leiter 208, den Alarmanschluss 54 über den Kontakt 152a und das leitfähige Element 256 und der leitungsseitigen Schiene 58 über den Strombegrenzungswiderstand 100 und die leitfähigen Elemente 252 und 254 entsprechend verbunden.
Bei einem üblichen Betrieb wird die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung 20 in das Leistungsverteilerfeld eingesteckt, so dass der Lastverbinder 60 mit der fehlerfreien Lastvorrichtung verbunden ist und der Leitungsverbinder 64 mit der Leistungsquellen-Zuführschiene verbunden ist. Unter der Annahme, dass die Lastschutzsicherung 144 und die Alarmsicherung 124 in ihren anfänglichen leitenden Zuständen sind, fließt Strom zwischen den Leitungs- und Lastverbinder über die Leitungs- und Lastanschlussmesser und Schienen und die Lastschutzsicherung 144. Obwohl die Alarmsicherung 124 ebenfalls über die Leitung und die Verbinder 60 und 64 parallel zur Lastschutzsicherung 144 verbunden ist, bleibt die Alarmsicherung 124 aufgrund der Tatsache in Takt, das lediglich ein kleiner Teil des Stroms über die Alarmsicherung fließt.
Wenn ein Fehler oder ein Überlastzustand in der Lasteinrichtung auftritt oder auf der Lastseite, fließt Überschussstrom über die Lastschutzsicherung 144, wodurch bewirkt, dass die Lastschutzsicherung den Stromfluss zwischen den Last- und Leitungsanschlussmessern 134 und 136 unterbricht. Da die Alarmsicherung 124 parallel zur Lastschutzsicherung 124 geschaltet ist, fließt, wenn der Stromfluss über die Lastschutzsicherung 144 unterbrochen ist, der gesamte Laststrom über die Alarmsicherung 124 über den Strombegrenzungswiderstand 100. Da die Alarmsicherung eine relativ niedrige stromführende Kapazität hat, schmilzt oder bricht das Sicherungselement in der Alarmsicherung 124 virtuell als Antwort auf den signifikanten Stromanstieg. Dies resultiert darin, dass der Leitungsverbinder 64 nun elektrisch vom Lastverbinder 60 isoliert wird. Wenn das Sicherungselement bricht oder schmilzt, werden die Stifte 202 und 204 intern verbunden. Als Ergebnis verbindet die Alarmsicherung 124 den Alarmanschluss 54 mit dem Leitungsverbinder 64 über die leitfähigen Elemente 252, 254 und 256 und den Strombegrenzungswiderstand 100 elektrisch. Dies liefert ein Alarmsignal zum Alarmanschluss 54. Der Alarmanschluss kann natürlich mit einer geeigneten Fernüberwachungs- oder Anzeigeeinrichtung verbunden sein, um dadurch zuzulassen, den Überlastzustand von der Ferne erfassen zu können.
Die Sicherungshaltepatrone 24 kann leicht vom Gehäuse 22 entfernt werden, indem die Zungen 118 und 120 ergriffen werden und die Sicherungshaltepatrone aus dem Gehäuse gezogen wird. Die Riffelung auf den Zungen erleichtert das Erfassen der Sicherungshaltepatrone. Wenn die Sicherungshaltepatrone 24 einmal aus dem Gehäuse entfernt ist, können die verbrauchte Lastschutzsicherung 144 und die verbrauchte Alarmsicherung 124 durch neue Sicherungen ersetzt werden. Die Sicherungshaltepatrone 24 kann dann wiederum in das Gehäuse 22 über die Öffnung 43 eingeführt werden. Wenn die Sicherungshaltepatrone in das Gehäuse 22 eingeführt ist, bewegen sich die Leitungs- und Lastanschlussmesser in verschiebendem Kontakt mit den Leitungs- und Lastschienen, um den elektrischen Stromweg zwischen dem Lastverbinder 60 und dem Leitungsverbinder 64 wiederherzustellen.
Wenn die Sicherungshaltepatrone 24 aus dem Gehäuse 22 entfernt wird, verschiebt sich der leitfähige Arm 262 zurück in Kontakt mit dem Ansatz 266, um den Kontaktschalter 260 zu schließen, um dadurch den Leitungsverbinder 64 mit dem Alarmanschluss 54 über die leitfähigen Elemente 252, 254 und 256 und den Strombegrenzungswiderstand 100 zu verbinden. Als Ergebnis wird ein Alarmsignal auf dem Alarmanschluss 54 bereitgestellt. Dies lässt Situationen zu, wo eine Sicherungshaltepatrone 24 vom Gehäuse 22 entfernt wird, jedoch nicht ersetzt wird, um erfasst zu werden.
Obwohl beschrieben wurde, dass die Gehäuseschalen 30 und 32 des Gehäuses 22 miteinander durch Befestigungsmittel 34 gesichert sind, wird der Fachmann es schätzen, dass andere Befestigungsverfahren, beispielsweise Ultraschweißen ebenfalls verwendet werden können. Obwohl die Zeichnungen einen Alarmanschluss 54 in der Zentralöffnung 52a zeigen, kann der Alarmanschluss 54 auch in eine andere Öffnung 52b eingeführt werden, so dass er enger am Lastverbinder 60 positioniert ist. Natürlich brauchen beide Öffnungen nicht im Ansatz 52 vorgesehen sein. Eine einzige Öffnung an jeder Position kann im Ansatz vorgesehen sein, um den Alarmanschluss 54 zu beherbergen.
Wie man es schätzen wird, ist die vorliegende abgesicherte elektrische Trennvorrichtung kompakt, und da sie einem Schaltkreisunterbrecher ähnelt, kann eine einzelne Leistungsverteilungsfeldausbildung verwendet werden, um sowohl Schaltkreisunterbrecher als auch elektrische Trennvorrichtungen zu beherbergen. Die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung liefert Alarmsignale im Fall einer Überlast oder eines Fehlerzustands wie auch, wenn die Haltepatrone vom Gehäuse entfernt wurde, jedoch nicht ersetzt wurde.
Wenn gewünscht, kann die abgesicherte elektrische Trennvorrichtung mit der Leistungsversorgungsschiene und die Lasteinrichtung in einer herkömmlichen Weise verdrahtet sein, wobei die Einsteck-Verbinder von den leitungs- und lastseitigen Schienen entfernt werden.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wird der Fachmann es würdigen, dass Variationen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne ihren Rahmen zu verlassen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert ist.

Claims

Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung (20), umfassend: ein Gehäuse (22); einen Einsteck-Leitungsverbinder (64) und einen Einsteck-Lastverbinder (60), wobei die Leitungs- und Lastverbinder von einer Seite des Gehäuses herausragen und angepasst sind, um mit komplementären Verbindern in einer Leistungsverteilertafel zusammenzupassen; eine Sicherung haltende Patrone (24), die verschiebbar in das Gehäuse (24) einsetzbar ist; und eine Lastschutzsicherung (144), die entfernbar in die Sicherung haltende Patrone (24) einsetzbar ist, um einen elektrischen Stromweg zwischen dem Leitungsverbinder (64) und dem Lastverbinder (60) herzustellen, wenn die Sicherung haltende Patrone (24) in dem Gehäuse (22) eingesetzt ist; gekennzeichnet durch einen Alarmanschluss (54), der sich von dem Gehäuse (22) erstreckt, wobei der Alarmanschluss mit einem Alarmsignal versorgt wird, wenn der elektrische Stromweg als ein Ergebnis des Entfernens der Sicherung haltenden Patrone (24) aus dem Gehäuse (22) unterbrochen wird; und eine Alarmsicherung (124), die verschiebbar in die Sicherung haltende Patrone (24) einsetzbar ist, wobei die Alarmsicherung ein Alarmsignal für den Alarmanschluss (54) bereitstellt, wenn es der Lastschutzsicherung (44) misslingt, den elektrischen Stromweg zu schließen.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach Anspruch 1, wobei die Sicherung haltende Patrone (24) ein Paar von mit Abstand angeordneten Zungen (118, 120) enthält, wobei sich die Zungen außerhalb des Gehäuses (22) erstrecken, wenn die Sicherung haltende Patrone (24) in dem Gehäuse eingesetzt ist, wobei die Alarmsicherung (124) entfernbar durch eine Öffnung (122), die zwischen den Zungen angeordnet ist, in die Sicherung haltende Patrone einsetzbar ist.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach Anspruch 2, wobei jede Zunge (118, 120) eine geriffelte äußere Oberfläche (118a, 120a) hat, um das Fassen zu erleichtern.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (22) Rückhaltekerben (72) darin enthält, um mit Halterungen in der Leistungsverteilungstafel ineinander zu greifen.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leitungs- und Lastverbinder (64, 60) lösbar an dem Gehäuse (22) befestigt sind.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sicherung haltende Patrone (24) ein Leitungsanschlussmesser (136) und ein Lastanschlussmesser (134) enthält, wobei das Leitungsanschlussmesser (136) und das Lastanschlussmesser (134) sich in elektrischem Kontakt mit den Leitungs- und Lastverbindern (64, 60) bewegen, wenn die Sicherung haltende Patrone (24) in das Gehäuse (22) eingesetzt wird, wobei die Lastschutzsicherung (114) sich zwischen den Leitungs- und Lastanschlussmessern (136, 134) erstreckt.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach Anspruch 6, wobei die Sicherung haltende Patrone (24) ein vorragendes Teil (132) enthält, das zwischen den Leitungs- und Lastanschlussmessern angeordnet ist, um die Lastschutzsicherung (144) relativ zu den Leitungs- und Lastanschlussmessern (136, 134) im Allgemeinen zu zentrieren.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gehäuse (22) einen Kontaktschalter (260) aufnimmt, der von der Alarmsicherung und der Lastschutzsicherung unabhängig ist, wobei der Kontaktschalter den Leitungsverbinder (64) und den Alarmanschluss (54) elektrisch aneinander koppelt, wenn die Sicherung haltende Patrone (24) aus dem Gehäuse (22) entfernt ist.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach Anspruch 8, wobei der Kontaktschalter (260) ein elastisches leitendes Element (262) umfasst, das den Leitungsverbinder (164) und den Alarmanschluss (54) aneinander koppelt, wenn die Sicherung haltende Patrone (24) aus dem Gehäuse (22) entfernt ist.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach Anspruch 8, wobei der Kontaktschalter (260) vorgespannt aus dem Kontakt mit dem Alarmanschluss (54) ist, wenn die Sicherung haltende Patrone (24) in dem Gehäuse (22) eingesetzt ist.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse (22) Ventilationsöffnungen (70) darin umfasst.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Gehäuse (22) mehrere Schlitze (52a, 52b) umfasst, um den Alarmanschluss (54) unterzubringen, um zu ermöglichen, dass die Position des Alarmanschlusses eingestellt werden kann.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Leitungs- und Lastverbinder Rundverbinder umfassen.
Elektrische Trennvorrichtung mit Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Alarmsicherung aus der elektrischen Trennvorrichtung (20) entfernbar ist, ohne dass es erforderlich ist, die Sicherung haltende Patrone (24) zu entfernen.