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Selbstschalter
EMI1.1
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herrührende Kraftkomponente sich im Sinne der Kontaktöffnung derart umkehrt, dass der bewegliche Kon- takt unabhängig von dem die Schliess-bzw. Öffnungsstellung bewirkenden, vom Auslösemechanismus be- einflussten Kuppelglied in die Ausschaltstellung gebracht wird.
Bei einem nach der Erfindung hergestellten Schalter wird also die Schalteröffnung durch zwei, von- einander unabhängige Funktionen bewirkt, nämlich sowohl durch den Auslösemechanismus als auch durch die dynamische Wirkung des über den Schalter fliessenden Stromes. Letztgenannte Funktion tritt bei hohen Überströmen ein, z. B. bei Kurzschlüssen. Dadurch wird die schnelle Auftrennung eines einen übermässig hohen Strom, z. B. einen Kurzschlussstrom, führenden Leitungssystems insofern erzielt, als die Schalter- öffnung eingeleitet und durchgeführt ist, ehe der ohnehin vorhandene Schaltmechanismus durch den die
Schalterbewegung bewirkenden Anregeimpuls in Gang gesetzt ist.
Bei geringerenüberströmen hingegen genügt die Auftrennung der Kontakte durch den Auslösemecha- nismus.
Der Schaltermechanismus selbst hat dann nur noch die Aufgabe zu erfüllen, den geöffneten Kontakt wieder in die für die erneute Einschaltung erforderliche Lage zu bringen.
Es wird also ein frühzeitiges Öffnen der Kontakte ohne jeden zusätzlichen Aufwand erreicht und dar- über hinaus eine derartig grosse Trennstrecke erzielt, dass ein sich bei der Kontaktöffnung ausbildender Lichtbogen unabhängig von der nachfolgenden Schalterauslösung durch den Schaltmechanismus bereits erlischt.
Die Erfindung macht dabei Gebrauch von der an und für sich bei Führung des abzuschaltenden Stromes in einer Schleife bekannten elektrodynamischen Wirkung des Stromes, der bei den bekannten Schaltern bei geschlossenen Kontakten eine die Aufrechterhaltung des Kontaktschlusses gewährleistende Kraft entgegenzusetzen ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. geben die Fig. 1-4 die Kontakte eines Leistungsschalters in der Schliess- und Öffnungsstellung und bei Ableitung der die Schliess- und Öffnungsstellung bewirkenden Kräfte von Zugfedern wieder, während nach Fig. 5 und 6 Druckfedern angeordnet sind.
Die Fig. 1 zeigt das Kontaktsystem in geschlossenem Zustand. Mit 1 ist der feste mit 2 der bewegliche Kontakt bezeichnet, der um die Achse 3 drehbar ist. Die Zugfeder 4 erzeugt über den beweglichen Kontakt den zur Nennstromführung erforderlichen Druck an der Kontaktstelle. Der Strom fliesst über den festen Kontakt l, durch die Kontaktstelle und den beweglichen Kontakt 2 innerhalb einer engen Schleife.
Beim Auftreten eines Kurzschlussstromes übt dieser infolge der Schleifenbildung und der Stromengestelle im Kontaktberührungspunkt eine dem Kontaktdruck entgegenwirkende elektrodynamische Kraft auf die beiden Kontakte aus. Der bewegliche Kontakt wird dabei in Richtung des Pfeiles 5 um seinen Drehpunkt 3 von dem festen Kontakt weggeschleudert. Das auf den beweglichen Kontakt wirkende positive Moment der Feder 4wird bei dieser Bewegung infolge des geringer werdenden Hebelarmes kleiner, durchläuft Null und wird negativ, so dass die Feder den beweglichen Kontakt in die in Fig. 2 dargestellte, ge- öffnete Stellung zieht.
In dieser Stellung erlischt der Lichtbogen endgültig, so dass die Auslöseorgane des Schalters nach beliebiger Zeit und ohne dass es erforderlich ist, an ihnen irgendwelchen Aufwand bezüglich der Schnelligkeit zu treiben, die mechanische Rückstellung des als Schalttraverse wirkenden Kupplungsgliedes 7 vollziehen können.
Die Feder 4 ist einerseits an einem von dem beweglichen Kontakt ausgehenden Bolzen 6, anderseits an einem auf dem Kupplungsglied 7 sitzenden Bolzen eingehängt. Das Kupplungsglied 7 steht über die Achse 8 mit dem Mechanismus des Schalters in Verbindung. Der Bolzen 6 gleitet in einem Ausschnitt 9 des Kupplungsgliedes 7. Der bewegliche Kontakt kann also nach Art eines Sprungschalters verstellt werden und ist sowohl unabhängig vom Kupplungsglied 7 als auch durch dieses in die Öffnungsstellung zu bringen.
Bei Öffnung des Kontaktes über das Kupplungsglied 7 nimmt dieses den Bolzen 6 und damit den beweglichen Kontakt mit dem linken Rand des Ausschnittes 9 mit. Die Einschaltung des beweglichen Kontaktes erfolgt bei Anliegen des Bolzens 6 am linken Rand durch den Federzug mittels des Kupplungsgliedes.
Die Rückstellung des beweglichen Kontaktes 2 in die zum erneuten Widereinschalten erforderliche Stellung, erfolgt nach einer Kurzschlussausschaltung und damit ausgehend von dem in Fig. 2 gezeigten Zustand, über die Ausschaltbewegung des Kupplungsgliedes in Pfeilrichtung in Zusammenwirkung mit dem Anschlag 12.
Gemäss Fig. 4, die die Einrichtung in der Draufsicht zeigt, ist die Feder 4 und das Kupplungsglied 7 zweifach, u. zw. beiderseits des beweglichen Kontaktes 2 angeordnet.
Die Ausführungsart nach Fig. 5 und 6 arbeitet analog der Ausführung nach Fig. 1 - 4. Hier sind statt
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der Zugfedern 4 Druckfedern 11 vorgesehen. Entsprechend ist der Drehpunkt des beweglichen Kontaktes 2 verlagert.
Damit die zu Beginn des Auftrennvorganges durch die elektrodynamischen Kräfte des Kurzschlussstro- mes hervorgerufene Abnahme des wirksamen Kontaktdruckes keine Verschweissung verursacht, wird zweck- mässig ein Kontaktmaterial mit besonders geringer Schweissneigung benutzt.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, liegt in der Schliessstellung der Bolzen 6 nicht unmittelbar am linken
Rand des Ausschnittes 9 an. Der Bolzen 6 und der bewegliche Kontakt 2 hat, obwohl das Kupplungsglied 7, die ihm durch den Schaltmechanismus erteilte Einschaltstellung einnimmt, noch eine gewisse Bewegungs- freiheit in Richtung zum festen Kontakt 1. Dadurch kann bei etwaigem Abrand der Berührungsstellen der
Kontakte durch die Verlagerung der Aufhängestelle der Zugfeder 4 eine solche Beeinflussung des auf den beweglichen Kontakt wirkenden Moments erfolgen, dass der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle im wesentlichen konstant ist.
Das Ausschalten von Strömen normaler Stärke erfolgt wie bei bekannten Leistungsschaltern durch Freigabe eines Schalterschlosses mittels der in dem Schaltermechanismus vorhandenen Auslöseorgane, ohne dass hiebei der bewegliche Kontakt seineLage zum Kupplungsglied wie im Kurzschlussfall verändert.
Die einpolig dargestellte Anordnung kann durch Aneinanderreihen für Nennströme beliebiger Stärke ausgelegt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Für vorzugsweise höhere Stromstärken geeigneter Selbstschalter mit einer, den beweglichen Kontakt verstellenden Schalterwelle, die bei Überströmen von elektromagnetischen und bzw. oder thermischen Auslösern im Sinne der Kontaktöffnung beeinflusst wird, bei dem ferner der Kontaktdruck entgegen der elektrodynamischen Kraft des von dem Schalter geführten Stromes aufrechterhalten ist und die Schalteröffnung bei Überströmen durch dieselbe Kraft veranlasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Auslösemechanismus beeinflusste Schalterwelle dermassen über ein im ersten Auslösefall als Arbeitskupplung, im zweiten Auslösefall als Freilauf wirkendes Kupplungsglied (7) mit dem beweglichen Kontakt gekuppelt ist,
dass beim elektrodynamischen Aufschleudern des Kontaktes eine die Kontaktschluss- und die Kontaktöffnungsstellung bewirkende, von einer einerseits an dem beweglichen Kontakt, anderseits an dem Kupplungsglied angreifenden Federkraft (4) herrührende Kraftkomponente sich im Sinne der Kontakt- öffnung derart umkehrt, dass der bewegliche Kontakt unabhängig von dem die Schliess-bzw. Öffnungs- stellung bewirkenden, vom Auslösemechanismus beeinflussten Kupplungsglied (7) in die Ausschaltstellung gebracht wird.