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Installationsschalter oder Relais mit Cberstrom- und Fehlerstromauslösung Die Arbeitsweise des Installationsschalters oder Relais mit Überstrom-und Fehlerstromauslösung (Erdschlussauslösung) beruht auf der magnetischen Wirkung von Spulen mit verschiedenen Windungszahlen, die so geschaltet sind, dass bei Auftreten eines Überstromes nur einige Windungen einer Spule, bei Auftreten eines Fehlerstromes hingegen alle Windungen derselben Spule für die Auslösung wirksam werden.
Schalter und Relais, die bei Auftreten eines Über-oder Fehlerstromes ausschalten, sind bekannt. Die Ausschaltung erfolgt meistens aber erst mittelbar und wird durch in mehrere Stromkreise angeordnete Spulen verursacht. Die Arbeitsweise und Ausführung solcher Schalter oder Relais ist deshalb kompliziert.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine einfache Ausbildung von Schaltern und Relais, die bei einen bestimmten Überstrom und beim Auftreten schon eines kleinen Fehlerstromes den Verbraucher ausschalten. Ein und derselbe Schalter wird für eine Einschalt-und drei Ausschaltmoglichkeiten, u. zw. von Hand aus, durch Überstrom und durch Fehlerstrom benutzt.
Der Selbstauslöseschalter oder das Relais besteht aus einem in einer bekannten Konstruktion ausgeführten mechanischen Teil und der elektrischen Einrichtung. Erfindungsgemäss besteht diese aus zwei, auf einem die Ausschaltung verursachenden Eisenkern angeordneten Spulen oder aus einer Spule, die so gewickelt ist, dass zwei isolierte Drähte parallel verlaufen, so dass sich dadurch zwei ineinander bzw. übereinanderliegende Spulen ergeben, die in die Hin-und Rückleitung eingeschaltet sind.
Die Schaltung ist in Fig. 1 in einer beispielsweise einphasigen Ausführung schematisch dargestellt. Der Strom durchfliesst zuerst die mit mehr Windungen versehene Soule jf, dann die elektrische Einrichtung oder den Verbraucher 5 und zuletzt, aber in entgegengesetzter Richtung wie in der ersten Spule, die mit weniger Windungen versehene Spule 2. Durch Anwendung einer bestimmten Windungszahl für jede Spule kann das Verhältnis der Spulen zueinander so gewählt werden, dass z. B. der Verbraucher scbun bei 2 Amp. Fehlerstrom (Erdstrom), aber erst bei 10 Amp. überstrom ausgeschaltet wird.
Für die Ausschaltung sind die Windungsverhältnisse der Spulen 1 und 2 wie folgt massgebend :
Für die Ausschaltung durch einen Überstrdm ist nur jene Windungszahl massgebend, die verbleibt, wenn die Windungszahl der in der Stromrückleitung liegenden Spule 2 von der in der Stromzuleitung liegenden Spule 1 abgezogen wird, weil die Wirkung von gleich viel Windungen der Spule 1 durch die Wirkung der Spule 2 aufgehoben (kompensiert) wird.
Für die Ausschaltung durch Auftreten eines Fehlerstromes ist die ganze Windungszahl der in der Stromzuleitung des Verbrauchers liegenden Spule 1 massgebend, weil beim Auftreten eines Erdschlusses in den zwischen den Klemmen des Schalters oder des Relais liegenden Leitungen 3 und 4 oder im Verbraucher 5 die in der Rückleitung liegende Spule 2 im Nebenschluss liegt und daher wenig oder überhaupt nicht wirksam wird und die Gegenwirkung (Kompensierung) unterbleibt.
Werden elektrische Einrichtungen oder Strom- verbraucher von grösseren Stromen durchflossen, die nicht mehr direkt die Auslösespule durch- fliessen sollen, so werden Stromwandler verwendet.
Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. In die Zu-und Rückleitung des
Verbrauchers wird Je ein Stromwandler 8 und 9 eingebaut, dessen Sekundärspulen erfindung- gemäss mit je einer Spule 6 und 7 einen eigenen
Stromkreis bilden. Die Spulen 6 und 7 werden vom Strom in entgegengesetzter Richtung durch- flossen. Die Wicklungsverhältnisse beider Strom- wandler sind gleich. Durch Anwendung einer bestimmten Windungszahl, kann das Verhältnis der Spulen 6 und 7 zueinander so gewählt werden, dass sich die verlangten Auslösestromstärken für die Überstrom-und Fehlerstromauslösung ergeben.
Für die Auslösung sind die Windungsverhält- nisse der Spulen 6 und 7 wie folgt massgebend :
Für die Auslösung durch einen Überstrom ist nur jene Windungszahl massgebend, die verbleibt, wenn die Windungszahl der Spule 7 von der Windungszahl der Spule 6 abgezogen wird.
Fur die Auslösung durch Auftreten eines i- ! hlerstromes ist die ganze Windungszahl der Sp"k ss massgebend, weil beim Auftreten eines
Fehlerstromes, der in den zwischen den Strom- wandlem 8 und 9 liegenden Leitungen 10 und 11 bzw. im Verbraucher 12 gegen Erde fliesst, der Stromwand ! er < ) im Nebenschluss liegt und
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daher auch die Spule 7 wenig oder überhaupt nicht wirksam wird und die Gegenwirk\1ng (Kompensierung) unterbleibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Installationsschalter oder Relais mit Oberstrom-und Fehlerstromauslösung (Erdschlussauslösung), dadurch gekennzeichnet, dass Spulen mit verschiedenen Windungszahlen in Differentialschaltung auf einen gemeinsamen Eisenkern angeordnet sind und so geschaltet sind, dass
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(Stromverbraucher) und zuletzt, aber im entgegengesetzten Sinne die mit weniger Windungen versehene Spule durchfliesst.
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