<Desc/Clms Page number 1>
Commutateur automatique de surintensité à plusieurs pôles.
Pour empêcher, lors de la suppression de courts- circuits par des commutateurs de surintensité à plusieurs pôles, le collage par soudure des contacts, il est connu de disposer une armature de frappe commune à tous les pôles, qui est atti- rée par les bobines de courant principal excitées par le cou- rant de court-circuit de tous les pôles du commutateur, le sur plus souvent au nombre de trois et écarte par un choc/le sup- port des ponts- de contacts mobiles ou sur les ponts de contacts mêmes, des endroits de collage en train de se former.
Par l'en-
<Desc/Clms Page number 2>
chalnement des trois flux de force magnétique dans l'armature de frappe commune, l'intensité de fonctionnement, en cas de court-circuit dans un ou deux pales, dépend de l'intensité de courant dans le ou les autres pOles, ce qui n'est pas toujours désiré. En outrë, cette disposition convient de préférence pour l'emploi dans des commutateurs à ponts de contact à mouvement vertical de montée et de descente, qui relient chaque fois ensemble deux contacts fixes, mais pas pour des commutateurs à leviers de contact donnant le contact d'un coté, à mouvement de rabattement.
Pour obtenir également dans les commutateurs du dernier genre l'augmentation extraordinaire, comme on le sait de la puis- sance de commutation par l'action de frappe d'une armature ou d'un organe de frappe à action analogue, et une indépendance de l'intensité de courant de fonctionnement dans les différents pô- les du commutateur l'un par rapport à l'autre, on assigne, sui- vant la présente invention, à chaque pale un organe de frappe qui écarte,en cas de court-circuit,indépendamment des organes de frap- pe des autres pôles, uniquement le contact conjugué à son pôls, mobile élastiquement sur un support de contact rigide, contre l'action du ressort de pression de contact, du contact fixe con- jugué.
On peut alors mettre à l'abri des courts-circuits des déclencheurs thermiques montés en série avec les pôles du commu- tateur dans une plus forte mesure que ce ne serait possible par la vitesse élevée de la séparation des contacts et le raccourcis- sement qui en résulte du temps d'ouverture et la diminuticn. du courant d'ouverture. Ceci est particulièrement désiré dans les déclencheurs thermiques de petites intensités nominales, par exemple en-dessous de 10 A, dans lesquels pour la production d'un éhhauffement de déclenchement suffisant, il faut un chauffage in- direct des organes thermiques, par exemple en bimétal, par des résistances de chauffage.
<Desc/Clms Page number 3>
Si on suppose par exemple, sur la base d'essais effec- tués, qu'un commutateur automatique à armature de frappe pour 60 A. de courant nominal interrompt en une demi-période ou moins un cou- rant de court-circuit qui atteindrait en cas d'ouverture par un des commutateurs automatiques usuels à ouverture plus lente, une élévation d'environ 30.000 A, le courant atteignant seulement en- viron 12.000 A. par suite de l'action de commutation rapide pro- voquée par l'armature de frappe. , ceci représente 200 fois le courant nominal du commutateur et est par conséquent sans danger- pour des déclencheurs thermiques de 60 jusqu'à 10 A de courant nominal qui sont chauffés directement par le courant principal les traversant.
Si le commutateur est employé en combinaison avec des déclencheurs- thermiques de 4 A de courant nominal par exemple, ce courant de court-circuit vaut 3000 fois le courant nominal du déclencheur et le déclencheur n'est pas capable de supporter une semblable charge malgré le temps d'ouverture court en réalité.
Suivant la présente invention, le commutateur automatique est par conséquent pourvu de contacts de décharge qui mettent en court-circuit les organes thermiques, éventuellement au moyen de résistances, et sont actionnés par le fonctionnement de l'armature de frappe. Comme un collage par soudure est évité par le fait que l'organe de frappe, par exemple l'armature de frappe produit lui- même avec une grande vitesse et une grande force la fermeture de ces contacts de décharge et senclenche sans rebondissement, les contacts de décharge restent appliqués l'un sur l'autre avec une grandepression de contact lorsqu'ils ont une fois été rapin ochés, jusqu'à ce que l'enclenchement de l'organe de frappe soit défait.
Suivant la présente invention, lea contacts de décharge peuvent également avoir la forme de contacts à roulement pour qu'unendroit de soudure se présentant lors de la première frappe, soit écarté immédiatement, par le mouvement de roulement, comme c'est connu pour les contacts de commutateur.
<Desc/Clms Page number 4>
L'emploi de l'invention n'est pas limité aux commu- tateurs automatiques de surintensité à plusieurs pôles mais elle est utilisable également nouvellement et avec avantage pour des commutateurs de surintensité de toute nature et de n'importe quel nombre de pûles et en particulier également dans le cas de commutateurs automatiques enclenchés.
On obtient un mode de commande particulièrement avan- tageux de la broche de frappe proprement dite, lorsque la bobi- ne de courant principal existant dans chaque pôle n'actionne pas la broche de frappe au moyen d'une armature de frappe attirée par elle mais débloque en cas de court-circuit la broche de frappe, maintenue normalement bloquée, placée sous l'action d'un ressort, de manière qu'elle puisse exercer son action de frappe sur le contact mobile conjugué. Avec cette disposition, on peut donner à l'aimant de courant principal des dimensions plus fai- bles que dans le cas mentionné précédemment.
La constitution du commutateur automatique suivant la présente invention entraîne une série d'avantages qui seront expliqués à l'aide d'un exemple de réalisation représenté aux dessins.
La fig. 1 montre en perspective les pièces essentielles pour l'invention d'un commutateur automatique à trois pôles, ac- tionné électromagnétiquement, à l'état ouvert, le troisième pOle ainsi que l'aimant de commutation produisant l'ouverture et la fermeture du commutateur et en outre les chambres à étincelles des pOles et la plaque de base ayant été supprimés.
La fig. 2 montre un pôle isolé du commutateur vu de côté après le fonctionnement de l'armature de frappe.
L'armature non représentée de l'aimant de commutation fait pivoter, lors de la fermeture, l'accouplement isolant t. des pôles des trois contacts mobiles autour d'un axe non repré- senté qui passe par un trou e ainsi que dans un.. trou d'axe ana- logue, non représenté, à l'extrémité postérieure de 1'accouple-
<Desc/Clms Page number 5>
ment des pôles. Le circuit d'excitation de la bobine de commuta- tion passe par un contact g et h de déclenchement.
Sur l'accouple- ment! des pales,on a fixé rigidement trois supports d pour les contacts mobiles a; ces derniers sont attachés élastiquement par des ressorts de pression de contact c, sur une broche b fixée chaque fois aux supports de contact 1 par rapport à ces supports d
En face des contacts mobiles se trouvent les contacts fixes p qui sont fixés en marne temps qu'une bobine 2 de courant principal et les branches d'aimant q excitées par ces bobines sur la plaque de base non représentée. Aux branches d'aimant, on a ar- ticulé une armature de frappe m qui est pourvue d'un trou de gui- dage k pour une broche de frappe a. La broche de frappe s est guidée à proximité du contact fixe p à travers un second trou de guidage pratiqué dans une patte fixe réglable en vue de la va- riation du courant de fonctionnement .
Sur la broche de frappe s., on a prévu une embase, fixe t; entre cette dernière et la patte l se trouve enroulé sur la broche de frappe un ressort de pression r qui presse la broche de frappe@. et par conséquent l'armature m au moyen de l'embase t vers la droite contre une butée fixe z' éventuellement réglable.
Un arbre de déclenchement n s'étendant par-dessus les trois pôles est supporté aux extrémités de façon à pouvoir tour- ner et est attiré, par un ressort de traction w contre la butée fixe z Sur l'arbre de-déclenchement n, on a fixé, dans la région de chaque armature de frappe, des saillies d'encliquetage j qui sont pourvues d'un cliquet i. On a disposé en outre sur l'arbre de déclenchement le contact de déclenchement mobile h qui s'ap- plique normalement sur le contact-conjugué fixe g.
L'agencement fonctionne comme suit : Si moyennant l'exci- tation de la bobine de commutation, par exemple à l'aide d'un bou- ton-poussoir de fermeture, par l'intermédiaire du contact de dé- clenchement fermég, h, l'armature de commutation est attirée,elle fait pivoter l'accouplement f des pôles dans le sens des aiguilles
<Desc/Clms Page number 6>
d'une montre et amène ainsi les contacts mobiles 1 à s'appliquer sur les contacts fixes p, les ressorts de pression de contact c étant bandés en concordance avec la pression de contact.
S'il se produit alors dans les lignes raccordées au commutateur ou dans les consommateurs un fort court-circuit ou un fort raccordement à la terre dans un ou plusieurs des pôles, la bobine .2 parcourue par le courant de court-circuit excite l'aimant g tellement for- tement que l'armature de frappe m est attirée contre la pression du ressort. : en un choc avec grande force et grande vitesse-) et transmet son mouvement par l'intermédiaire de l'embase 1 à la broche de frappe s de sorte que cette dernière heurte le contact à ressort a et l'écarte, contre la pression des ressorts de pres- sion de contact c, du contact fixe p.
Ce mouvement s'effectue tellement rapidement qu'il ne peut se produire lors de l'ouverture d'un court-circuit ni lors de la refermeture sur un court-circuit une soudure des contacts car les endroits de soudure se présen- tant, si même il s'en produit étant donné le court temps, sont déchirés déjà avant le refroidissement, Pour empêcher que l'ar- mature de frappe revienne en arrière par l'interruption produite brusquement du courant, surtout lors de l'écartement de l'endroit de contact , à un instant situé dans le voisinage d'un. passage du courant par zéro, et que le contact a ferme de nouveau le courant, l'armature de frappe m ou la broche de frappe s ou encore la pièce de contact mobile a s'accroche dans la position de la fig. 2.
Dans l'exemple représenté, l'armature de frappe est en- clenchée par la saillie d'encliquetage j, qui est fixée sur l'ar- bre de déclenchement n et présente un cliquet 1 qui maintient l'armature de frappe dans la position attirée. Le contact a ne peut donc pas être refermé avant que ce blocage de court-circuit ait été supprimé.
L'intensité de courant de fonctionnement de l'armature de frappe peut être réglée par mise sous tension du ressort : par
<Desc/Clms Page number 7>
exemple par déplacement de la patte 1 ou par déplacement de la butée z,
Par le mouvement de l'armature de frappe, le contact est ouvert de la distance x.
celle-ci n'est pas égale à la pleine distance d'ouverture y lorsque le commutateur est ouvert, mais seulement suffisamment grande pour qu'on obtienne d'une part avec sécurité la séparation de l'endroit de soulure et que d'autre part l'arc soit éteint au moins en cas d'intensités de court-circuit pas trop considérables, comme dans un intervalle d'étincelle d'extinction, lors du premierpassage par zéro du courant et ne s'allume pas à nouveau par suite de la désionisation de l'inter- valle x, ce pour quoi de très petits intervalles suffisent comme on le s ait. De ce fait, l'arc lumineux n'est pas étiré inutilement en longueur comme dans laplupart des commutateurs à surintensité et des commutateurs ordinaires,
dans lesquels lors du déclenche- ment la pleine ouverture de contact est atteinte brusquement, mais reste petit et à minime contenance d'énergie et dimine par conséquent le danger de percements entre phases. Pour le réglage précis de la distance x, on peut prévoir sur la broche de frpe des butées réglables.
Le déclenchement usuel de surintensité par désexcitation de l'aimant de commutation peut être produit indépendamment de l'ac- tion des armatures de frappe, par des armature-s de surintensité spéciales qui sont actionnées par des bobines supplémentaires ou bien par les mêmes bobines o que l'armature de frappe et rendent sans courant la bobine de commutation, avants, en même temps ou après l'arrivée de l'armature de frappe sur le contact a. Dans le premier cas, elles doivent avoir des dimensions et des trajets particulière-ment petits pour arriver avant l'armature de frappe, comme c'est connu d'après les armatures de frappe à trois pôles.
La disposition devient particulièrement simple lorsqu'on provoque par l'armature de frappe également le déclenchement de
<Desc/Clms Page number 8>
surintensité par le fait que, suivant la présente invention, par l'actionnement des saillies d'encliquetage d'armature de frappe on ouvre simultanément le contact de déclenchement.
Lorsque l'une ou plusieurs des armatures de frappe m fonction- nent, elles font tourner par pression sur les @aillies d'encli- quetage j, l'arbre de déclenchement en sens inverse du sens des aiguilles d'une montre et ouvrent ainsi le contact de déclenche- ment h. Par la chute du cliquet 1 par-dessus l'armature de frap- pe attirée, le levier de contact h est verrouillé dans la posi- tion ouverte.
Par l'ouverture du contact de déclenchement, la bobine de commutation est désexcitée et l'armature de commuta- tion déplace par conséquent un certain temps après que le contact a a été écarté par le choc de la broche de frappe a, l'accouple- ment ides pôles avec les contacts mobiles jusque dans la posi- tion d'ouverture suivant la fig. l, de sorte qu'alors le plein trajet d'ouverture y des contacts est atteint.
Par le fait que le contact de déclenchement 11 est ver- rouillé dans la position d'ouverture, il n'est pas possible de refermer immédiatement le commutateur sur le court-circuit. Le verrouillage indique qu'un court-circuit existe. L'un quelconque des organes m, s, a,c,j,n,h prenant une position de verrouillage peut par conséquent être pourvu d'un dispositif indicateur de court-circuit. Après l'élimination du court-circuit,on peut, par rotation d'un bouton de déblocage u, faire tourner l'arbre de déclenchement n en sens inverse des aiguilles d'une montre, de sorte que la ou les atmatures de frappe La ayant fonctionné re- prennent sous la pression des ressorts r leur position de départ.
Si on fait tourner alors le bouton u de nouveau dans le sens des aiguilles d'une montre, le levier de contact de déclenchement h se place sur son contre-contact g et le commutateur est de nou- veau prêt au fonctionnement. Pour que par la retenue du bouton
<Desc/Clms Page number 9>
de déblocage dans cette position, le fonctionnement de l'arma- ture de frappe lors de la refermeture sur un court-circuit ne puisse pas être empêché, vu que les armatures de frappe ne peu- vent effectuer, à cause des saillies j d'encliquetage retenues, leur mouvement de frappe qu'en partie, l'embrayage y entre le bouton de déblocage u et l'arbre de déclenchement Il est établi d'un seul côté, par exemple par une entaille, de sorte que , lors de la rotation du bouton en sens inverse des aiguilles d'une montre, l'arbre de déclenchement est entraîné de force,
et pos- sède au contraire en cas de rotation en sens inverse, dans le sens des aiguilles d'une montre, une mobilité suffisamment li- bre pour tourner lors du fonctionnement de l'armature de frappe et verrouiller l'armature de frappe et le contact de déclenche- ment. Le bouton de déverrouillage peut également servir à l'ou- verture en¯service par- l'ouverture du contact h et dans ce but être établi comme bouton poussoir qui est pressé contre une saillie de l'arbre de déclenchement. Un mauvais fonctionnement du déclenchement libre et du blocage de court-circuit est ainsi empêché efficacement, une oscillation du commutateur automatique ne peut se produire.
Les bobines o peuvent servir en même temps d'une manié- re connue de bobines de soufflage, surtout en cas de commutateur à courant continu. Si on place les bobines de courant principales avec leurs axes dans la direction du mouvement de contact, on peut établir l'armature de frappe comme armature plongeuse qui frappe de façon tout particulièrement rapide sur les contacts a directement, sans broche de frappe intercalée, par exemple au moyen d'un prolongement en forme de poussoir.
L'objet de la présente invention procure donc les avan- tages suivants
L'intensité de courant de fonctionnement des différen- tes armatures de frappe est indépendante de l'une à l'autre et
<Desc/Clms Page number 10>
réglable individuellement par exemple par la tension des res- sorts des broches de frappe. Par le fonctionnement extr@êment rapide et énergique des armatures de frappe, on produit un effet de frappe d'autant plus intense sur le contact mobile que le courant de court-circuit est plus grand, c'est à dire que le danger de soudure au pôle considéré est plus grand. Par la séparation de l'armature de frappe en armatures individuelles pour chaque pôle, la masse de l'armature de frappe est dimi- nuée et par conséquent sa vitesse de fonctionnement est aug- mentée.
De même, la masse des contacts mis en mouvement est abaissée en conséquence, ce qui augmente encore la vitesse, car les trois contacts ne doivent pas tous être écartés en une fois, mais chaque fois un seul. La vitesse de fonction- nement de l'armature de frappe et la séparation de contact sont par conséquent tellement élevées que la résistance au court-circuit de déclencheurs thermiques montés en série aug- mente notablement. Lors du fonctionnement de chaque armature de frappe individuelle, il se produit un blocage de court- circuit. Le travail de soudure aux endroits de contact, le travail de commutation dans l'arc et le travail de court-cir- cuit dans le trajet de courait de court-circuit sont réduits à l'extrême.
Un example de réalisation d'un commutateur à contacts de déchargement est représenté à la figure 3.
Le courant est amené de la barre de raccordement I à la branche antérieure de la lame bimétallique Bi,fendue en forme d'U. De la branche postérieure de la lame bi-métallique part une barre de liaison vers la bobine d'aimant o de courant principal. Aux extrémités supérieures des deux branches du bimétal, on a fixé deux équerres 5 qui portent chacune un contact de décharge fixe 4 ; seule l'équerre antérieure est visible à la figure. L'armature de frappe m porte d'autre part
<Desc/Clms Page number 11>
une équerre 2 pourvue d'un pont de contact 3 qui lors du fonc- tionnement de l'armature de frappe rencontre avec une grande force les contacts 4 et forme ainsi pont sur la lame bimétallique, de sorte que la plus grande partie- du courant, de la lame bimétallique Bi s'écoule par ses contacts de décharge.
Comme l'armature de frappe m est accrochée par la saillie d'en- cliquetage i lors du fonctionnement, les contacts 3 et 4 ne peuvent pas rebondir de sorte que leur soudure est évitée.
Par suite de la haute pression de contact provoqua par l'encli- quetage, le danger d'une surcharge thermique des contacts de décharge par le courant de court-circuit est supprimé, surtout que celui-ci est abaissé par l'action du commutateur rapide de l'armature de frappe, aussi bien en élévation qu'en durée.
Par dea moyens connus,on peut imprimée au pont de contact 3 un mouvement de roulement ou de basculement lors de la rencontre avec les contacts fixes.
Pour le réglage de la répartition de courant après la fermeture des contacts de décharge, et pour éviter un accroisse- ment du courant de court-circuit à cause de la résistance de la lame bimétallique enlevée brusquement du circuit de court-cir- cuit lors de la fermeture des contacts de décharge, les équerres 5 peuvent par exemple être faites en matière de résistance, ou bien on peut prévoir d'une autre manière des résistances dans le circuit de décharge, résistances dont la valeur sera en général plus petite que celle de la lame bimétallique Bi.
La fige 4 montre en perspective au moyen de deux pôles d'un commutateur automatique tripolaire par- exemple, l'action- nement de la broche de frappe par déblocage.
La fig.5 montre une forme quelque peu modifiée de la disposition en vue de coté, en partie en coupe.
Sur un accouplement isolant de pôles, on a fixé les supports de contact- rigides si des contacts mobiles à ressort a.
<Desc/Clms Page number 12>
En face des contacts mobiles a se trouvent les contacts fixes p qui sont fixés au moyen de cornières M à la garoi postérieure B du commutateur automatique. Sur les cornières M se trouve fixé au moyen de barres de raccordement L un logement A dans lequel les déclencheurs de courant principal sont disposés dans des chambres. Les déclencheurs consistent en une bobine de courant principal avec un noyau plongeur à cliquet N, qui est attiré vers le haut en cas de court-circuit. Les bobines sont fixées aux barres L. L'étrier en fer 0 fournit la fermeture magnétique de retour pour le champ de la bobine.
Dans la paroi postérieure B et dans une paroi C se trouvant plus loin en arrière, on a monté des organes de frap- pe, les broches de frappe s. Elles sont placées sous la pres- sion de ressorts r qui pressent contre des disques G fixés aux broches de frappe. Les disques G s'engagent dans des sail- lies F en forme de fourches qui sont montées de façon à pouvoir tourner sur un arbre de déclenchement D, de telle manière que seulement lors de leur rotation en sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, elles entraînent l'arbre de déclenche- ment D au mpyen d'un embrayage E agissant d'un seul côté.
Le dispositif suivant la fig. 4 fonctionne comme suit:
S'il se produit un court-circuit après le commutateur, par exemple dans le pôle alpe le noyau plongeur N est attiré par la bobine de courant principal et libère le disque G avec la broche de frappe s, de sorte que cette dernière peut se mou- voir vers la gauche brusquement sous la pression du ressortr et écarter le contact fermé a du contact fixe conjugué R.
Par l'intermédiaire de la fourche F et de l'embrayage E, le disque G entraîne l'arbre de déclenchement D en le faisait tourner dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, de sorte que la saillie de déclenchement Q est mise en rotation et que la cheville R, rencontrant le levier de contact élastique P,
<Desc/Clms Page number 13>
ouvre le contact de déclenchement S et met ainsi le commutateur dans la position hors de circuit par désexcitation de la bobine de commutation,
Pour rendre l'appareil de nouveau prêt au fonctionne- ment, on fait tourner le bouton de déblocage U dans le sens des aiguilles d'une montre.
De ce fait, par l'intermédiaire de l'entaillât T, l'arbre de déclenchement D est de nouveau mis en rotation en arrière jusqu'à ce que les plateaux G se soient pla- cés derrière les cliquets N du noyau plongeur, pour autant qu'ils avaient été débloqués. Pour que le commutateur automatique ne puisse pas être refermé avant que cet encliquetage soit réalisé, lors de la rotation du bouton de déblocage U, le contact de déclenchement S est maintenu ouvert par la saillie V. C'est seulement lorsque, après que l'encliquetage est effectué, le bouton de déblocage est de nouveau lâché et que l'arbre relié à U a tourné en sens inverse sous la traction du ressort W, que le contact S de déclenchement peut se fermer, de sorte que le commutateur est de nouveau prêt au fonctionnement.
Dans la forme de réalisation modifiée de la fig. 5, le noyau plongeur N est attiré dans la bobine H en cas de court- circuit, avec un poussoir y fixé à ce noyau et placé sous l'ac- tion d'un ressort réglable J, frappe sur une saillie- fixée à l'arbre d'encliquetage x et fait ainsi tourner l'arbre d'encli- quetage en sens inverse de la rotation des aiguilles d'une mon- tre, de sorte que le disque G' est dégagé et que la broche de frappe s est déplacée vers la gauche par le ressort r, comme on l'a décrit plus haut. Les autres opérations s'effectuent comme on l'a décrit ci-dessus.
<Desc / Clms Page number 1>
Multi-pole automatic overcurrent switch.
In order to prevent the contacts from sticking by soldering by means of the elimination of short circuits by means of overcurrent switches with several poles, it is known to have a striking armature common to all the poles, which is attracted by the coils. of main current excited by the short-circuit current from all the poles of the switch, most often three in number and removed by a shock / the support of the movable contact bridges or on the contact bridges same, places of bonding in the process of forming.
By the-
<Desc / Clms Page number 2>
the three fluxes of magnetic force in the common impact armature, the operating intensity, in the event of a short-circuit in one or two blades, depends on the current intensity in the other pole (s), which does not is not always desired. In addition, this arrangement is preferably suitable for use in switches with contact bridges with vertical up and down movement, which each time connect two fixed contacts together, but not for switches with contact levers giving the contact d. 'on one side, with a folding movement.
To obtain also in the switches of the last kind the extraordinary increase, as we know, of the switching power by the striking action of an armature or of a striking member with similar action, and an independence of the operating current intensity in the different poles of the switch with respect to one another, according to the present invention, a striker is assigned to each blade which separates, in the event of a short- circuit, independently of the striking members of the other poles, only the contact combined with its poles, movable elastically on a rigid contact support, against the action of the contact pressure spring, of the combined fixed contact.
Thermal releases connected in series with the switch poles can then be protected from short circuits to a greater extent than would be possible by the high speed of the contact separation and the shortening which the result is the opening time and the decrease. of the opening current. This is particularly desired in thermal trip units of small nominal currents, for example below 10 A, in which for the production of a sufficient trip heating, an indirect heating of the thermal members, eg made of bimetal, is required. , by heating resistors.
<Desc / Clms Page number 3>
Suppose, for example, on the basis of tests carried out, that an automatic impactor switch for 60 A. nominal current interrupts in half a period or less a short-circuit current which would reach in the event of opening by one of the usual slower opening automatic switches, an increase of approximately 30,000 A, the current reaching only approximately 12,000 A. as a result of the rapid switching action caused by the armature typing. , this is 200 times the rated current of the switch and is therefore safe - for thermal releases of 60 up to 10 A rated current which are heated directly by the main current flowing through them.
If the switch is used in combination with thermal trip units of 4 A nominal current for example, this short-circuit current is 3000 times the nominal current of the trip unit and the trip unit is not able to withstand a similar load despite the short opening time in reality.
According to the present invention, the automatic switch is therefore provided with discharge contacts which short-circuit the thermal members, possibly by means of resistors, and are actuated by the operation of the striking armature. Since bonding by soldering is avoided by the fact that the impactor, for example the impactor armature itself produces with high speed and great force the closing of these discharge contacts and engages without rebounding, the contacts discharges remain applied to each other with great contact pressure when they have once been removed, until the impactor engagement is released.
According to the present invention, the discharge contacts can also be in the form of rolling contacts so that a weld spot occurring during the first strike is immediately removed by the rolling movement, as is known for the contacts. switch.
<Desc / Clms Page number 4>
The use of the invention is not limited to automatic multi-pole overcurrent switches, but it can also be used in a new and advantageous manner for overcurrent switches of any nature and of any number of poles and in also particularly in the case of activated automatic switches.
A particularly advantageous method of controlling the striking pin proper is obtained when the main current coil existing in each pole does not actuate the striking pin by means of a striking armature attracted by it but unblocks in the event of a short-circuit the striking pin, kept normally blocked, placed under the action of a spring, so that it can exert its striking action on the combined mobile contact. With this arrangement, the main current magnet can be made smaller in size than in the previously mentioned case.
The constitution of the automatic switch according to the present invention results in a series of advantages which will be explained with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawings.
Fig. 1 shows in perspective the essential parts for the invention of an automatic three-pole switch, electromagnetically actuated, in the open state, the third pole as well as the switching magnet producing the opening and closing of the switch. and furthermore the spark chambers of the poles and the base plate having been omitted.
Fig. 2 shows an isolated pole of the switch seen from the side after the operation of the striking armature.
The not shown armature of the switching magnet causes the insulating coupling t to pivot during closing. poles of the three contacts movable about an axis not shown which passes through a hole e as well as in a hole of similar axis, not shown, at the rear end of the coupling.
<Desc / Clms Page number 5>
ment of the poles. The excitation circuit of the switching coil passes through a g and h tripping contact.
On the coupling! of the blades, three supports d were rigidly fixed for the movable contacts a; the latter are resiliently attached by contact pressure springs c, on a pin b each time fixed to the contact supports 1 with respect to these supports d
Opposite the movable contacts are the fixed contacts p which are fixed at the same time as a main current coil 2 and the magnet branches q excited by these coils on the base plate, not shown. A striking armature m has been hinged to the magnet branches which is provided with a guide hole k for a striking pin a. The striking pin is guided near the fixed contact p through a second guide hole made in a fixed tab adjustable for the variation of the operating current.
On the striking spindle s., A base is provided, fixed t; between the latter and the tab l is wound on the striking pin a pressure spring r which presses the striking pin @. and consequently the armature m by means of the base t to the right against a fixed stop z 'which may be adjustable.
A trip shaft n extending over the three poles is supported at the ends so that it can be rotated and is attracted by a tension spring w against the fixed stop z On the trip shaft n, one has fixed, in the region of each striking armature, latching projections j which are provided with a pawl i. The mobile tripping contact h which normally applies to the fixed conjugate contact g has also been placed on the trip shaft.
The arrangement works as follows: If by energizing the switching coil, for example by means of a closing pushbutton, via the closed release contact, h , the switching armature is attracted, it rotates the coupling f of the poles clockwise
<Desc / Clms Page number 6>
of a watch and thus causes the movable contacts 1 to be applied to the fixed contacts p, the contact pressure springs c being loaded in accordance with the contact pressure.
If there is then a strong short-circuit or a strong earth connection in one or more of the poles in the lines connected to the switch or in the consumers, the coil .2 through which the short-circuit current flows excites the magnet g so strongly that the impact arm m is drawn against the spring pressure. : in a shock with great force and high speed-) and transmits its movement via the base 1 to the impact pin s so that the latter strikes the spring contact a and pushes it away against the pressure of the contact pressure springs c, of the fixed contact p.
This movement takes place so quickly that it cannot occur when opening a short-circuit or when re-closing on a short-circuit, a soldering of the contacts because the spots of solder are present, if even it occurs due to the short time, are torn already before cooling, To prevent the strike arm from coming back by the sudden interruption produced in the current, especially during the separation of the place of contact, at a time located in the vicinity of a. passage of the current through zero, and the contact has closed the current again, the striking armature m or the striking pin s or the movable contact piece a hooks in the position of fig. 2.
In the example shown, the impact armature is engaged by the latching projection j, which is fixed on the trip shaft n and has a pawl 1 which holds the impact armature in position. attracted. Contact a cannot therefore be closed again before this short-circuit blocking has been removed.
The operating current intensity of the striking armature can be adjusted by applying tension to the spring: by
<Desc / Clms Page number 7>
for example by displacement of the lug 1 or by displacement of the stop z,
By the movement of the striking armature, the contact is opened by the distance x.
this is not equal to the full opening distance y when the switch is open, but only large enough so that, on the one hand, the separation of the place of stress is safely obtained and that on the other the arc is extinguished at least in the event of not too great short-circuit currents, such as in an extinguishing spark interval, when the current goes through for the first time and does not ignite again following deionization of the interval x, for which very small intervals are sufficient as we know. Because of this, the luminous arc is not stretched unnecessarily in length as in most overcurrent switches and ordinary switches,
in which, when tripping, the full contact opening is suddenly reached, but remains small and has minimal energy content and consequently reduces the danger of piercing between phases. For the precise adjustment of the distance x, adjustable stops can be provided on the frpe spindle.
The usual tripping of overcurrent by de-energizing the switching magnet can be produced independently of the action of the striking armatures, by special overcurrent armatures which are actuated by additional coils or by the same coils o the impact armature and make the switching coil current without current, at the same time or after the arrival of the impact armature on contact a. In the first case, they must have particularly small dimensions and paths to arrive before the striking armature, as is known from the three-pole striking armatures.
The arrangement becomes particularly simple when the striking armature also causes the triggering of
<Desc / Clms Page number 8>
overcurrent by the fact that, according to the present invention, by actuating the striking armature latching projections, the trip contact is simultaneously opened.
When one or more of the striking armatures m are in operation, by pressing on the ratchets j, they rotate the trip shaft counterclockwise and thus open. the tripping contact h. By dropping the pawl 1 over the attracted strike armature, the contact lever h is locked in the open position.
By opening the tripping contact, the switching coil is de-energized and the switching armature therefore shifts a certain time after the contact a has been pushed aside by the impact of the impactor pin a, the coupling- the poles with the movable contacts up to the opening position as shown in fig. l, so that then the full opening path y of the contacts is reached.
Due to the fact that the trip contact 11 is locked in the open position, it is not possible to immediately close the switch on the short-circuit. Lockout indicates that a short circuit exists. Any of the members m, s, a, c, j, n, h taking a locking position can therefore be provided with a short-circuit indicator device. After the short-circuit has been eliminated, it is possible, by turning a release button u, to rotate the trip shaft n counterclockwise, so that the striking atm (s) La which have been in operation, resume their initial position under the pressure of the springs.
If the button u is then turned clockwise again, the release contact lever h moves to its counter-contact g and the switch is again ready for operation. So that by retaining the button
<Desc / Clms Page number 9>
in this position, the operation of the impactor during reclosing on a short-circuit cannot be prevented, since the impactor armatures cannot perform, because of the protrusions j of latching retainers, their striking movement only partly, the clutch y between the release button u and the release shaft It is established on one side only, for example by a notch, so that, when the turning the knob counterclockwise, the trip shaft is force-driven,
and has on the contrary in case of rotation in the opposite direction, in the direction of clockwise, a sufficient mobility free to turn during the operation of the striking armature and to lock the striking armature and the tripping contact. The release button can also be used for opening in service by opening the contact h and for this purpose be set up as a push button which is pressed against a projection of the trip shaft. Malfunction of free tripping and short circuit blocking is thus effectively prevented, automatic switch oscillation cannot occur.
The coils o can be used at the same time in a known manner as blowing coils, especially in the case of a direct current switch. If the main current coils are placed with their axes in the direction of the contact movement, the impact armature can be established as a plunger armature which strikes particularly quickly on the contacts a directly, without an interposed impact pin, by example by means of an extension in the form of a pusher.
The object of the present invention therefore provides the following advantages
The operating current intensity of the different striking armatures is independent of one another and
<Desc / Clms Page number 10>
individually adjustable, for example by the spring tension of the striking pins. By the extremely fast and energetic operation of the striking armatures, a striking effect is produced which is all the more intense on the moving contact as the short-circuit current is greater, that is to say the danger of welding. at the considered pole is greater. By separating the impactor armature into individual armatures for each pole, the mass of the impactor armature is reduced and consequently its operating speed is increased.
Likewise, the mass of the contacts set in motion is lowered accordingly, which further increases the speed, since the three contacts must not all be removed at once, but only one each time. The operating speed of the striking armature and the contact separation are therefore so high that the short-circuit resistance of thermal triggers connected in series increases significantly. During the operation of each individual strike armature, a short circuit blocking occurs. The welding work at the contact points, the switching work in the arc and the short-circuit work in the short-circuit current path are reduced to the extreme.
An exemplary embodiment of a switch with unloading contacts is shown in figure 3.
The current is brought from the connecting bar I to the anterior branch of the bimetallic blade Bi, split in the form of a U. From the posterior branch of the bi-metallic blade leaves a connecting bar to the coil of the main current magnet. At the upper ends of the two branches of the bimetal, two brackets 5 have been fixed which each carry a fixed discharge contact 4; only the anterior square is visible in the figure. The striking frame m carries on the other hand
<Desc / Clms Page number 11>
a square 2 provided with a contact bridge 3 which during the operation of the striking armature encounters the contacts 4 with great force and thus forms a bridge on the bimetallic strip, so that the greater part of the current , of the bimetallic blade Bi flows through its discharge contacts.
As the impact armature m is hooked by the ratchet projection i during operation, the contacts 3 and 4 cannot rebound so that their welding is avoided.
As a result of the high contact pressure caused by the snap-in, the danger of thermal overload of the discharge contacts by the short-circuit current is eliminated, especially as this is lowered by the action of the switch. rapid strike reinforcement, both in elevation and duration.
By known means, it is possible to impart to the contact bridge 3 a rolling or tilting movement when it meets the fixed contacts.
For adjusting the current distribution after closing the discharge contacts, and to prevent an increase in the short-circuit current due to the resistance of the bimetal blade suddenly removed from the short-circuit circuit during the closing of the discharge contacts, the brackets 5 can for example be made in terms of resistance, or it is possible to provide in another way resistances in the discharge circuit, resistors whose value will generally be smaller than that of the bimetallic blade Bi.
Fig. 4 shows in perspective by means of two poles of a three-pole automatic switch for example, the actuation of the striking pin by release.
Fig. 5 shows a somewhat modified form of the arrangement in side view, partly in section.
On a pole insulating coupling, the contact brackets were fixed - rigid if spring-loaded movable contacts a.
<Desc / Clms Page number 12>
Opposite the mobile contacts a are the fixed contacts p which are fixed by means of angles M to the rear guard B of the automatic switch. On the angles M is fixed by means of connection bars L a housing A in which the main current releases are arranged in chambers. The triggers consist of a main current coil with an N ratchet plunger core, which is pulled upward in the event of a short circuit. The coils are attached to the L bars. The iron bracket 0 provides the magnetic return closure for the coil field.
In the rear wall B and in a wall C located further to the rear, striking members, the striking pins s, have been fitted. They are placed under the pressure of springs r which press against discs G fixed to the striking pins. The discs G engage in fork-shaped projections F which are mounted so as to be able to turn on a trip shaft D, in such a way that only when they are rotated counterclockwise. shows, they drive the release shaft D by means of a clutch E acting on one side only.
The device according to FIG. 4 works as follows:
If a short circuit occurs after the switch, for example in the alpe pole the plunger N is attracted by the main current coil and releases the disc G with the striking pin s, so that the latter can be move sharply to the left under the pressure of the spring and move the closed contact a away from the conjugate fixed contact R.
Through the fork F and the clutch E, the disc G drives the trigger shaft D by rotating it counterclockwise, so that the trigger protrusion Q is rotated and that the ankle R, meeting the elastic contact lever P,
<Desc / Clms Page number 13>
opens the trip contact S and thus places the switch in the off position by de-energizing the switching coil,
To make the device ready for operation again, turn the unlocking button U clockwise.
As a result, by means of the notch T, the trip shaft D is again rotated backwards until the plates G are placed behind the pawls N of the plunger core, to as much as they had been unlocked. So that the automatic switch cannot be closed again before this snap-in is achieved, when turning the release button U, the release contact S is kept open by the projection V. It is only when, after the click is performed, the release button is released again and the shaft connected to U has turned in the opposite direction under the pull of the spring W, the release contact S can close, so that the switch is again ready for operation.
In the modified embodiment of FIG. 5, the plunger core N is drawn into the coil H in the event of a short circuit, with a plunger fixed therein to this core and placed under the action of an adjustable spring J, strikes on a projection- fixed to the 'ratchet shaft x and thus rotates the ratchet shaft counterclockwise, so that the disc G' is released and the impact spindle is moved to the left by the spring r, as described above. The other operations are carried out as described above.