CH299504A - Elektrischer Selbstschalter mit Einrichtung zur Fehlerstromauslösung. - Google Patents

Elektrischer Selbstschalter mit Einrichtung zur Fehlerstromauslösung.

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CH299504A
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Berker Firma Gebr
Jung Firma Albrecht
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Berker Geb
Jung Albrecht Fa
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    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
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    • H02H3/347Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system using summation current transformers

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Description


      EIektrischer    Selbstschalter mit Einrichtung zur     Fehlerstromauslösung.       Die Erfindung bezieht sich auf einen für  Wechsel- und Drehstrom ausbaubaren     elektri-          sehen    Selbstschalter mit über einen     Summen-          stromwandler    wirkender     Fehlerstromauslöse-          einrichtung.     



  Zum Schutze gegen Fehlerströme sind  bereits zahlreiche auf dem Prinzip des Dif  ferenzschutzes beruhende Bauarten von Selbst  schaltern vorgeschlagen worden, ohne     dass    es  bisher gelungen ist, einen insbesondere auch  für Niederspannungsanlagen brauchbaren       Sehutzsehalter    mit über einen     Summenstrom-          wandler    wirkender     Fehlerstromauslösung    zu  schaffen, der zu einem marktfähigen Preise       herstellbar    und deshalb zur Anwendung bei  spielsweise in Haushalten, Werkstätten und in  der Landwirtschaft geeignet ist. Ausserdem  gewährleisten die bisher bekanntgewordenen  Bauarten weder bei grösseren Betriebsstrom  stärken noch erst recht bei z.

   B. den im Haus  halt und in der Landwirtschaft üblichen ge  ringeren Stromstärken eine sichere Wirkung,  und zwar vor allem dann nicht, wenn es nicht  auf den Schutz -von Maschinen oder     derglei-          ehen    vor Beschädigungen, sondern auf den  Schutz gegen Brandgefahr sowie darauf an  kommt, metallische Maschinen- und Geräte  gehäuse und andere zur Berührung freilie  gende Metallteile dagegen zu sichern,     dass    sie  infolge von Isolationsfehlern spannungsfüh  rend werden und bleiben und so Personen und    Tiere gefährden.

   In solchen Fällen     muss        näiu-          ]ich    die Abschaltung der durch den Schalter  zu schützenden Anlage schon bei einem ver  hältnismässig niedrigen Fehlerstrom,     beispiels-          #veise    von<B>50</B> mA, erfolgen.  



  Bekannte Bauarten bedienen sich zur Über  wachung der Anlage auf Fehlerströme regel  mässig eines     Summenstromwandlers,    bei dem  ein vorzugsweise ringförmiger Eisenkern über  einer Sekundärwicklung eine von einem Bün  del gut isolierter Leiter grossen Querschnittes ge  bildete und zahlreiche Windungen aufweisende  Primärwicklung trägt. Ein solcher Wandler ist  sowohl wegen des grossen     Kupferaufwandes    als  auch wegen des notwendigen grossen Quer  schnittes des aus teurem Sondereisen gefertig  ten Kernes sowie ferner deshalb. kostspielig,  weil das Aufbringen der zahlreichen Win  dungen eine zeitraubende und mühsame Hand  arbeit erfordert.

   Dazu kommt noch ein wei  terer wesentlicher Nachteil, der darin besteht,       dass    der     Summenstromwandler    grosse Abmes  sungen hat und deshalb der Erzielung einer  gedrängten Bauform des Schutzschalters ent  gegensteht. Trotz Anordnung von Wicklungen  mit grosser     Windungszahl    gelingt es nicht,  beim Auftreten eines Fehlerstromes derjenigen  Grösse, bei dem die Abschaltung der Anlage er  folgen soll, auf der Sekundärseite des     Wand-          lers    einen Strom zu erhalten, der zur Aus  lösung eines     Selbstschaltets    über ein elektro-      magnetisches Relais ausreicht.

   Man hat ver  sucht, die Schwierigkeit in der Auslösung des  Schalters durch die Anwendung eines polari  sierten Relais zu überwinden, dessen im Ruhe  zustand angezogener Anker beim Auftreten  eines Fehlerstromes infolge vorübergehender  Schwächung des Magnetismus durch eine  Feder abgezogen wird Lind bei dieser seiner  Bewegung den Selbstschalter auslöst. Auch  hierbei wurde noch keine ausreichende Sicher  heit im Ansprechen des Schutzschalters er  zielt. Ausserdem besteht gegen die Anwendung  eines polarisierten Relais ein erhebliches Be  denken insofern, als<B>f</B>     är    die praktische Anwen  dung nur ein Relais mit Dauermagnet in  Betracht, kommt.

   Ein solches Relais verbürgt  aber keine dauernd gleichbleibende Wirkung,  da seine magnetische Kraft durch die bei  jedem Ansprechen des Relais auftretende Ge  genwirkung des     Auslösestromes    allmählich ge  schwächt wird     und    weil insbesondere auch.  die Gefahr bestellt,     dass    der Dauermagnet  durch die Einwirkung von     Kurzschlussströmen     schädlich     beeinflusst    und das Relais dadurch  für die ihm zugedachte Aufgabe unbrauchbar  gemacht wird. Schliesslich ist das polarisierte  Relais wegen des erforderlichen grossen Dauer  magneten ziemlich kostspielig.  



  Diese Mängel lassen sich     erfind-Lingsgemäss     dadurch beseitigen,     dass    bei einem elektrischen       Selbstsehalter    mit über mindestens einen     Sum-          menstromwandler    wirkender     Fehlerstromaus-          löseeinrichtung    mit einem als     Durchgangs-          wandler    ausgebildeten     Summenstromwandler,     durch dessen ringförmigen Eisenkern alle vom       Haiaptschalter    zu der zu schützenden Anlage  gehenden Leiter hindurchgeführt sind,

   ein den  Stromkreis einer     Auslösevorrichtung    des  Hauptschalters steuerndes Relais mit einem im  Ruhezustand durch den     remanenten    Magnetis  mus des Relais in angezogener Stellung fest  gehaltenen Anker kombiniert ist, welches Re  lais beim Auftreten eines Fehlerstromes durch  den in der     Sekundärwicklung    des     Durchgangs-          wandlers    induzierten Strom erregt wird und  infolgedessen durch Kompensieren seines       remanenten    Magnetismus seinen Anker zum  Schalten des Stromkreises der Auslösevor-         riehtung    abfallen     lässt    und danach zum Wie  deranziehen seines Ankers über einen vom  Hauptschalter  <RTI  

   ID="0002.0026">   beeinflussten        Hilfsstromkreis     vorübergehend erneut erregt wird.  



  Auf der Zeichnung sind beispielsweise Aus  führungsformen des Erfindungsgegenstandes  veranschaulicht. Dabei zeigen:       Fig.   <B>1</B> einen     Fehlerstrom-Schutzschalter     nach dem ersten Beispiel in schaltbildmässiger  Darstellung,       Fig.    2 das Steuerrelais dieses Schalters im  Längsschnitt,       Fig.   <B>3</B> eine Teilansicht dieses Relais von  der in     Fig.    2 obern Seite,       Fig.    4 eine abgeänderte Ausführung in  einer der     Fig.   <B>1</B> entsprechenden Darstellung.

    Im Schaltbild     Fig.   <B>1</B> ist<B>A</B> ein Haupt  schalter, der ein     Stromversorgungsnetz   <B>0</B><I>R<B>S</B></I>     T     mit einem Verbraucherstromkreis<B>0</B>     U        VW    ver  bindet. Der Schalter ist in bekannter Weise  so eingerichtet,     dass    die Kontakte<B>1</B> des     Null-          leiters    beim Einschalten vor den Kontakten  der Phasenleiter geschlossen und umgekehrt  beim Ausschalten nach diesen Kontakten ge  öffnet werden.

   Im eingelegten Zustand wird  der Schalter<B>A</B> entgegen einer Öffnungsfeder 2  durch eine     Verklinkung   <B>3</B> festgehalten, die  mittels eines Elektromagneten B ausgerückt  werden kann. Die Spule 4 des letzteren und  ein ihr vorgeschalteter Widerstand<B>5</B> liegen  in einem Hilfsstromkreis<B>6-8,</B> der sowohl  durch     denHauptschalter   <B>A</B> als auch durch ein  elektromagnetisches Relais     C    gesteuert wird.  Zu dem Zwecke ist der Hilfsstromkreis<B>6-8</B>  einerseits hinter dein Schalter<B>A</B> an eine Phase,  z. B.

   R, des Netzes und an den Nulleiter an  geschlossen, so     dass    er beim Einlegen des  Hauptschalters an den Kontakten<B>1</B> und<B>9</B> von       T#lulleiter    und Phasenleiter     R-U    vorbereitet  wird. Anderseits ist er über zwei am Relais  <B>C</B> vorgesehene     Unterbrecherkontakte   <B>10, 11</B>     ge-          -führt,    die<B>je</B> nach der Stellung des Relais  ankers<B>13</B> geöffnet oder geschlossen sind.  



  Das Relais<B>C</B> soll beim Auftreten eines     Fell-          lerstromes    im Verbraucherstromkreis<B>0<I>U</I></B><I> V W</I>  ansprechen. Zu dem Zwecke ist seine     Aus-          lösespule    1.4 mit der Sekundärwicklung<B>15</B>  eines     Summenstromwandlers   <B>D</B> verbunden, des-           sen    Primärseite im Verbraucherstromkreis  liegt. Der     Summenstromwandler    ist als     so-          genannter    Durchgangs- oder     Durchsteckwand-          ler    ausgeführt.

   Er besitzt einen beispielsweise  aus einem fortlaufenden Band gewickelten  oder aus einem Paket von Blechringen gebil  deten ringförmigen Eisenkern<B>16,</B> der die Se  kundärwicklung<B>15</B> trägt und durch dessen       Ringöffnung    sämtliche Phasenleiter     U        VIV    und  der Nulleiter<B>0</B> des zu schützenden Strom  kreises, vorzugsweise in Form eines geschlos  senen Kabels, zentral     hindurellgeführt    sind.  



  Das Steuerrelais<B>C</B> ist als     hochempfind-          liches    Relais, nämlich in an sich bekannter  Weise so ausgebildet,     dass    sein Anker<B>13</B> ge  wöhnlich durch den     remanenten    Magnetismus  seines Eisenkernes<B>17</B> im angezogenen Zustand  festgehalten wird, dagegen abfällt, wenn der  Restmagnetismus durch einen durch die     Aus-          lösespule    14 fliessenden Strom kompensiert  wird, wofür ein schwacher     Auslösestrom    ge  nügt.

   Das Relais<B>C</B> hat einen im wesentlichen  U-förmigen Eisenkern<B>17,</B> an dessen einem  Polstück<B>18</B> ein schwenkbarer Anker<B>13</B> ge  lagert ist, während das andere Polstück<B>19</B>  eine Anlagefläche für das freie Ende des  Ankers aufweist. Der Eisenkern<B>17</B> trägt neben  der bereits oben genannten     Auslösespule    14  eine zweite Spule 20 zum Anziehen des<B>-</B> An  kers<B>13,</B> die jeweils immer nur vorübergehend  unter Strom gesetzt wird. Die     Anzugspule    20  liegt in einem Hilfsstromkreis 21, 22,<B>8,</B> der  vor dem Hauptschalter<B>A</B> an die Phase R des  Netzes und hinter diesem Schalter an den  Nulleiter<B>0</B> angeschlossen ist.

   Der genannte  Hilfsstromkreis wird deshalb beim Einlegen  des Schalters<B>A</B> an den Kontakten<B>1</B> des     Null-          leiters    geschlossen, bevor der Schalter die  Kontakte der Phasenleiter schliesst.     Zu-          sät71ich    zu seiner Steuerung durch die     Null-          leiterkontakte    des Selbstschalters wird der  Stromkreis 21, 22,<B>8</B> der     Anzugspule    20 noch  durch das Relais<B>C</B> gesteuert. Zu dem Zwecke  enthält er eine     Unterbrechungsstelle,    die von  zwei am Steuerrelais     voroesehenen    Kontakten.

    <B>Z,</B>  <B>23,</B> 24 gebildet ist und dazu dient, den Strom  kreis der Spule 20 sogleich nach dem     Ein-          sehalten    wieder zu unterbrechen. Die beiden         Unterbrecherkontakte   <B>23,</B> 24 der     Anzugspule     sind ebenso wie die     Unterbrecherkontakte   <B>10,</B>  <B>11</B> der Spule 4 des Elektromagneten B am  Steuerrelais     C    so angeordnet,     dass    sie bei ab  gefallenem Anker geschlossen,. bei angezo  genem Anker dagegen geöffnet sind.

   Im  Schaltbild     Fig.   <B>1</B> sind der besseren Übersicht  halber die     Unterbrecherkontakte   <B>10, 11</B> und<B>23,</B>  24 des Magnetstromkreises und des Relais  stromkreises als getrennte Kontaktpaare dar  gestellt. Bei der praktischen Ausführung  können sie, wie in der das Relais für sich wie  dergebenden     Fig.    2 gezeigt, zu einem Kon  taktpaar vereinigt sein.

   Sie bestehen dabei am  einfachsten aus zwei Blattfedern<B>25, 26,</B> die  an einer vom Polstück<B>18</B> des Relais getragenen  Platte<B>27</B> isoliert befestigt sind, derart,     dass     sie sich bei abgefallenem Anker<B>13</B> unter     Wir-          kang    ihrer Eigenfederung mit ihren Kontakt  stücken<B>10, 23</B> und<B>11,</B> 24 berühren, während  sie beim Anziehen des Ankers durch einen an  diesem vorgesehenen Finger<B>28</B> aus Isolier  stoff voneinander entfernt werden.  



       In    den Stromkreis der zum Anziehen des  Ankers<B>13</B> dienenden Spule 20 des Steuer  relais<B>C</B> ist ein Trocken- oder     Kontaktgleich-          riehter   <B>29,</B> -nämlich vorzugsweise ein     Selen-          Gleichrichter,    eingeschaltet, so     dass    die     An-          zugspule    durch gleichgerichteten Strom er  regt wird. Es wurde gefunden,     dass    hierdurch  die magnetische Streuung des Relais     vermiii-          dert    und seine Empfindlichkeit wesentlich er  höht wird.

   Ein weiterer bemerkenswerter Er  folg in dieser Richtung ist auch dadurch er  reicht,     dass    die für den Relaisanker am Pol  stück<B>19</B> vorgesehene     Anlagefläche   <B>30</B> nicht  wie die eigene Anlagefläche des Ankers<B>13</B>  eben ist, sondern eine erhabene Wölbung hat,  indem sie beispielsweise, wie in     Fig.   <B>3</B> ge  zeigt, in Querrichtung des Ankers     kreisbogen-          Törmig    gekrümmt ist.

   Eine besonders zweck  mässige Ausführungsform ergibt sich dann,  wenn das etwa aus zwei Blechen bestehende  Polstück<B>1.9</B> an seiner Stirnseite derart abge  stuft wird,     dass    es neben der gekrümmten An  lagefläche<B>30</B> noch eine gegen letztere etwas  zurückspringende ebene Stirnfläche<B>30'</B> hat.  Dadurch wird das Anziehen des Ankers<B>13</B> er-      leichtert, ohne     dass    aber eine unerwünschte  Vergrösserung der Klebkraft des letzteren  stattfindet.  



  Das Abziehen des Ankers<B>13</B>     erfol   <B>"</B>     gt    durch  eine Feder<B>31,</B> Diese kann, wie in     Fig.    2 ge  zeigt, als Druckleder zwischen dem Anker und  der die     Kontaktiedern   <B>25, 26</B> tragenden Platte  <B>27</B> angeordnet sein. Ihre Abstützung an dieser  Platte geschieht -unter Vermittlung einer Stell  schraube<B>32.</B> Mit Hilfe dieser Schraube kann  die Federspannung geregelt und auf diese  Weise die Empfindlichkeit des Relais auf den.  jeweils gewünschten Wert eingestellt werden.

    Die     Auslösespule    14 des     SteLterrelais   <B>C</B> besteht  vorzugsweise aus einer verhältnismässig klei  nen Zahl von Windungen eines starken     Drali-          tes.    Man kommt dann auch bei der     Sekundär-          wieklung   <B>15</B> des     Durehgangswandlers   <B>D</B> mit  verhältnismässig wenig     Windtingen    aus, was  die Herstellung des Wandlers vereinfacht und  verbilligt.  



  Die beschriebene Einrichtung arbeitet in  folgender Weise: Bei dem von Hand bewirkten  Einlegen des Hauptschalters<B>A</B> des Selbst  schalters wird zunächst mit den Kontakten  <B>1</B> des Nulleiters der Stromkreis der     Anzug-          spule    20 des Relais geschlossen und damit der  Anker<B>13</B> des letzteren angezogen, falls er nicht  schon angezogen war. Durch das Anziehen des  Ankers wird der Stromkreis der Spule 20 an  den Relaiskontakten<B>23,</B> 24 sofort wieder un  terbrochen, wobei jedoch der Anker<B>13</B> infolge  des     remanenten    Magnetismus des Eisenkernes  im angezogenen Zustand festgehalten wird.

    Erreicht der Schalter<B>A</B> seine     Endstellung,     dann wird mit dem Schliessen der Stromphasen  zugleich der Hilfsstromkreis des Elektro  magneten B vorbereitet, nachdem er zuvor  durch das Anziehen des Ankers<B>13</B> an den  Relaiskontakten<B>10, 11</B> -unterbrochen worden  war. Der eingelegte Schalter<B>A</B> wird durch die       Verklinkung   <B>3</B> festgehalten.

   Tritt ein Fehler  strom im Verbraucherstromkreis auf, dann  wird bekanntlich in der Sekundärwicklung<B>15</B>  des     Summenstromwandlers    ein Strom     ind-LL-          ziert.    Dieser fliesst durch die     Auslösespule     14 des Relais     C,    wodurch der     remanente    Ma  gnetismus des letzteren kompensiert wird, was    zur Folge hat,     dass    der Relaisanker<B>13</B> ab  fällt und die Kontakte<B>10, 11</B> und<B>23,</B> 24  schliesst. Damit wird einerseits der Stromkreis  der Magnetspule- 4 an den Kontakten<B>10, 11</B>  geschlossen.

   Der Anker<B>38</B> dieses Magneten  wird angezogen und löst die     Verklinkung   <B>3</B>  des Schalters<B>A,</B> so     dass    dieser sich unter Wir  kung der Ausschaltfeder 2 öffnet. Auf der  andern Seite wird durch das     Schliessen,der     Kontakte<B>23,</B> 24 der Stromkreis der     Anzug-          spule    20 vor seiner Unterbrechung an den  Kontakten<B>1</B> des Nulleiters erneut geschlossen.

    Infolgedessen wird der Relaisanker<B>13</B> ange  zogen, wobei er die Kontakte<B>10, 11</B> und<B>23,</B>  24 wieder öffnet und am Polschuh<B>19</B>     kleben-          bleibt.    Das Relais     C    kehrt also sogleich in  seine Bereitschaftsstellung zurück. Ist der  Fehler beseitigt, dann kann der Selbst  schalter wieder eingelegt werden. Geschieht  das Einlegen vor Beseitigen des Fehlers, dann  spricht sogleich das Steuerrelais an, so     dass     der Schalter<B>A</B> sich     unverzüglieh    wieder  öffnet.  



  Der beschriebene Selbstschalter kann  wie üblich mit einer Prüftaste<B>33</B> ausgestattet  sein. Diese stellt bei ihrer Bedienung über  einen Widerstand 34 eine den     Summenstrom-          wandler   <B>D</B> umgehende Verbindung zwischen  einer Stromphase, z. B.     T#    und dem Nulleiter  her. Dadurch wird ein künstlicher Fehlerstrom  hervorgerufen, der das Ansprechen des Steuer  relais<B>C</B>     zur    Folge hat.  



  Das abgeänderte Beispiel nach     Fig.    4  unterscheidet sich von der ersten Ausfüh  rungsform dadurch,     dass    nur der Stromkreis  <B>6-8</B> des zum Auslösen des Selbstschalters die  nenden Elektromagneten B durch das Relais<B>C</B>  gesteuert -wird, wohingegen die     Anzugspule    20  des letzteren ausschliesslich in Abhängigkeit  vom Hauptschalter ein- und ausgeschaltet wird.  Zu dem Zwecke ist der Stromkreis 21, 22,<B>8</B>  dieser Spule über einen mit dem Selbstschalter  vereinigten kleinen     Hilfssehalter   <B>35, 36</B> ge  führt, der so ausgebildet ist,     dass    er beim Be  dienen des Hauptschalters vorübergehend ge  schlossen wird.

   In     Fig.    4 der Zeichnung ist  der Hilfsschalter für die     Anzugspule    in ver  einfachter Form dargestellt. Er besteht danach      aus einem festen Kontakt<B>25</B> und einem be  weglichen     bzw.    drehbaren Kontaktarm<B>36,</B> der  durch einen am Schaltschieber des Haupt  schalters<B>A</B> vorgesehenen Ansatz<B>37,</B> gege  benenfalls in Verbindung mit einer Feder, ver  stellt wird. Der bei geöffnetem Selbstschalter  in der     gestriehelten    Stellung stehende Kon  taktarm<B>36</B> bewegt sich beim Schliessen des  Schalters in die in vollen Linien wiedergege  bene Stellung.

   Bei dieser Bewegung schleift  er alsbald nach dem Schliessen der Kontakte<B>1</B>  des Nulleiters über den festen Kontakt<B>35,</B> wo  durch der Stromkreis der     Anzugspüle    20 ge  schlossen und sogleich wieder geöffnet wird.  Infolgedessen wird der Anker<B>13</B> des Relais     C     angezogen und verbleibt dann infolge des       remanenten    Magnetismus des Eisenkernes<B>17</B>  wieder in angezogener Stellung, so     dass    das  Relais zum Ansprechen     auf    einen Fehlerstrom  bereit ist. Der     Hilfssehalter   <B>35, 36</B> kann so  ausgebildet werden,     dass    beim Öffnen des  Hauptschalters<B>A</B> eine Berührung seiner Kon  takte nicht stattfindet.

   Es ist aber ohne wei  teres zulässig,     dass    der Kontaktarm<B>35</B> auch  beim öffnen des Selbstschalters am Kontakt<B>36</B>  schleift. In diesem Falle findet nach einem  Ansprechen des Relais das Wiederanziehen des  Relaisankers<B>13</B> schon beim Öffnen des     Selbst-          sehalters    statt, Beim erneuten Einlegen des  letzteren wird der Stromkreis der     Anzugspule     noch ein zweites Mal geschlossen, was einer  seits wirkungslos bleibt, weil der Anker schon  angezogen ist, anderseits aber auch nichts  schadet, weil man bei dem durch Einschalten  der Spule 20 bewirkten Magnetisieren des  Eisenkernes<B>17</B> bis an die Sättigungsgrenze  des Eisens gehen kann.  



  Der mit dem Hauptschalter<B>A</B> vereinigte  Schalter<B>35, 36</B>     z-Lun    vorübergehenden Schlie  ssen des Stromkreises der     Anzugspule    20 des  Relais C könnte statt     dureh    das     Sehaltglied    des  Hauptschalters<B>A</B> auch durch die     Bedien-ungs-          welle    des letzteren     beeinflusst    werden.

   Hier  bei könnte der Hilfsschalter aus zwei an einem  festen     Sehalterteil    isoliert befestigten Kontakt  federn bestehen, die gewöhnlich durch ihre  Eigenfederung voneinander entfernt gehalten  werden, beim Drehen der Bedienungswelle im    Einschaltsinne jedoch durch einen an der  genannten Welle befestigten     Isolierstoffarm?     der mit einer entsprechenden     Sehrägfläehe          auf    eine der Federn drückt, einander ge  nähert werden, um einen vorübergehenden       Stromschluss    zu bewirken.

   Der     Isolierstoffarm     kann eine zweite, entgegengesetzte Schräg  fläche aufweisen, die zur Folge hat,     dass    er  bei der Ausschaltdrehung der Bedienungswelle  unter Anheben der einen Feder zwischen den  beiden     Kontaktiedern    hindurchgeht, so     dass     beim Öffnen des Selbstschalters ein Einschal  ten der     Anzugspule    nicht stattfindet.

   Wenn       züm    vorübergehenden Einschalten der     An-          zugspule    ein mit dem Hauptschalter vereinig  ter     Hilissehalter    vorgesehen wird, könnte der  Stromkreis der     Anzugspule    20 statt hinter  dem     Hauptsehalter   <B>A</B> auch vor diesem mit dem  Nulleiter verbunden werden.  



  Die vorstehend beschriebenen und in ihrem  Schema dargestellten Selbstschalter mit über  einen     Summenstromwandler    wirkender     Feh-          lerstromauslösung    zeichnen sich gegenüber  bekannten ähnlichen Selbstschaltern mit einem  polarisierten     Auslöserrelais    dadurch aus,     dass     an Stelle eines Ringwandlers,     dgr    ausser einer  Sekundärspule zugleich eine der Zahl der Lei  ter des zu schützenden Stromkreises     entspre-          ehende    Zahl von     Primärwieklungen    trägt, ein  Durchgangswandler verwendet ist. Dieser  kann aus einem kleinen.

   Ringkern bestehen,  der lediglich eine     Wieklung    für die Sekundär  seite zu tragen braucht, während die     P#imär-          seite    durch die etwa in Form eines     unbewehr-          ten    Kabels direkt durch die Öffnung des Rin  ges hindurchgeführten Leiter des zu     schützeii-          den    Stromkreises gebildet ist. Es tritt also  eine bemerkenswerte Ersparnis sowohl an  Kupfer als auch an Sondereisen ein, wodurch  die Gestehungskosten eines mit einem solchen  Wandler ausgestatteten     Schutzsehalters    ganz  erheblich gesenkt werden. Zugleich ist der  Raumbedarf des.

   Wandlers gering, was eine  gedrungene und raumsparende Bauart des  e  ganzen Sehalters ermöglicht. Ein weiterer  wesentlicher Vorteil der beschriebenen Schal  ter liegt darin,     dass    das bei ihnen verwendete  Steuerrelais mit einer so hohen Empfindlich-           keit    gebaut werden kann,     dass    schon der beim       ,luftreten    eines kleinen Fehlerstromes in der       Sekandärwicklung    des Durchgangswandlers  induzierte schwache     Auslösestrom        auisreicht,     das Relais zum Ansprechen zu bringen.

   Die  beschriebenen     Selbstsehalter    können deshalb  einen sicheren Schutz gegen Fehlerströme  bieten, und zwar sowohl bei grösseren Betriebs  stromstärken als auch bei niedrigen Strom  stärken, wie sie<B>7.</B> B. in Haushalten, Werk  stätten, Landwirtschaft und dergleichen<B>üblich</B>  sind. Das beschriebene und dargestellte Steuer  relais gewährleistet endlich ein dauernd zuver  lässiges Arbeiten des Schutzschalters.

   Im Ge  gensatz     mi    dem bekannten polarisierten Relais  werden die magnetischen Eigenschaften eines       Ste-Lierrelais    der beschriebenen Art durch die  beim Ansprechen auftretende     Gegen:wirkung     der     ALislösewieldung    nicht verändert, und es  kann so gebaut werden,     dass    eine Schädigung,  durch etwaige Kurzschlüsse nicht auftritt.  Die Kraft zum Festhalten des angezogenen  Relaisankers wird nicht einem Dauermagneten  entnommen, sondern es wird hierfür der nach  dem Ausschalten der     Anzugspule    verblei  bende Restmagnetismus benutzt.

   Dieser wird       jedesmal    nach seiner Beseitigung durch ein       darauffolgendes    Einschalten der     Anzugspule     voll wiederhergestellt, so     dass    die Empfind  lichkeit des Relais dauernd     auf    der gleichen  Höhe bleiben kann.  



  In solchen Fällen, wo mit dem     vorüber-          geheiiden    Ausfallen einer Stromphase zu     reeh-          nen    ist, empfiehlt es sieh, die     Wicklung    4 des       Auslösemagneten    B des Selbstschalters in zwei  parallele Stromkreise zu legen, die über     Vor-          schaltwiderstände    an verschiedene Strom  phasen, z. B. R und<B>S,</B> angeschlossen sind.  Die Kontaktvorrichtung des Steuerrelais     C     wird dann so ausgebildet,     dass    beim Abfallen  des Relaisankers<B>13</B> die beiden Magnetstrom  kreise des Auslösers B nacheinander geschlos  sen werden.

   Tritt dann der Fall ein,     dass     diejenige Phase, z. B. R, die den an erster  Stelle geschlossenen Magnetstromkreis speisen  soll, beim Ansprechen des Steuerrelais span  nungslos ist, dann wird der Strom zum Er  regen des     Auslösemagneten    B über den zwei-         ten    Magnetstromkreis der andern Phase, z. B.  <B>S,</B> entnommen. Diese Einrichtung kann noch  dahin weiter ausgebildet werden,     dass    die  Stromphase (z. B.

   R), an die der von den  Kontakten des Steuerrelais<B>C</B> an erster Stelle  zu schliessende Magnetstromkreis angeschlos  sen ist, durch eine Spannungsspule überwacht  wird, die einen     Unterbreeher    für den von den  Kontakten des Relais an zweiter Stelle zu  schliessenden Magnetstromkreis gewöhnlich ge  öffnet hält.

   Die eben beschriebenen Anord  nungen können     gewünschtenfalls    noch weiter  ausgebaut werden dahin,     dass    drei<B>je</B> mit einer  Stromphase verbundene Magnetstromkreise  vorhanden sind, die beim Ansprechen des  Steuerrelais<B>C</B> nacheinander eingeschaltet wer  den, wobei gegebenenfalls zwei dieser Magnet  stromkreise Unterbrecher enthalten, die<B>je</B>  durch eine eine andere Phase     überwaehende     Spannungsspule geöffnet gehalten werden.  



  Statt     dass    das Steuerrelais<B>C,</B> wie im ge  zeichneten Beispiel, getrennte Spulen 20 und  14 zum Anziehen des Relaisankers<B>13</B> und zum  Kompensieren des     remanenten    Magnetismus  hat, könnte es auch mit einer einzigen     Wiek-          lung    ausgestattet sein, die beiden Aufgaben  dient. Zu dem Zwecke kann die mit der Se  kundärwicklung<B>15</B> des Stromwandlers<B>D</B> ver  bundene einzige Relaiswicklung zugleich in  einem vom Hauptschalter<B>A</B>     beeinflussten     Hilfsstromkreis liegen.

   Dieser Hilfsstrom  kreis, der vorzugsweise einen     Troekengleieh-          richter    enthält, kann beispielsweise über  einen     Spannungsteiler    mit einer Stromphase,  z. B. R, verbunden sein, und er kann ähnlich  wie der Stromkreis der bei den dargestellten  Ausführungsformen vorhandenen besonderen       Anzugspule    20 entweder entsprechend dem  Beispiel nach     Fig.   <B>1</B> durch am Hauptschalter       .4    und am Steuerrelais<B>C</B> angeordnete Kon  takte<B>1</B> und<B>23,</B> 24 oder entsprechend dem Bei  spiel nach     Fig.    4 allein durch am Hauptschal  ter vorgesehene Kontakte<B>35, 36</B> geschlossen  und wieder geöffnet werden.

   Eine andere       Ausführungsmögliehkeit    besteht darin,     dass     die einzige     Wicklung    des Relais<B>C</B> zugleich im  Sekundärkreis des     Durehgangswandlers    und  in dem dazu parallelen Sekundärstromkreis      eines kleinen     Ililfswandlers    liegt, dessen     Pri-          märwieklung    über einen     Vorschaltwiderstand     beispielsweise mit einer Stromphase und dem  Nulleiter verbunden ist.

   Dabei kann der Se  kundärstromkreis des     Hilfswandlers    zum An  ziehen des Relaisankers<B>13</B> über vom     Selbst-          sehalter        beeinflusste    Kontakte ein- und wieder  ausgeschaltet werden. Oder man kann diese  Kontakte in den Primärstromkreis des     Hilfs-          wandlers    legen, so     dass    dieser Stromkreis den  zum Anziehen des Relaisankers zu schaltenden       Hilfs9tromkreis    darstellt.

   Schliesslich kann die  zum Anziehen des Relaisankers<B>13</B> dienende  Erregung der einzigen     Wicklung    des Steuer  relais     C    auch über die Sekundärwicklung<B>15</B>  des Durchgangswandlers<B>D</B> erfolgen. Zu dem  Zwecke wird auf dem ringförmigen Eisenkern  <B>1.6</B> dieses Wandlers zusätzlich eine kleine     Pri-          märwieklung    angebracht, die über einen Wi  derstand an eine     Sti#omphase    und den Null  leiter gelegt ist.

   Der Stromkreis der zusätz  lichen     Primärwicklung    kann ähnlich wie der  Stromkreis der besonderen     Anzugspule    20 im  Ausführungsbeispiel nach     Fig.    4 durch vom  Selbstschalter<B>A</B> verstellte Kontakte geöffnet  und geschlossen werden, stellt also den zum  Anziehen des Ankers kurzzeitig zu schliessen  den Hilfsstromkreis dar. Der bei geschlos  senem Stromkreis der zusätzlichen Primär  spule in der Sekundärspule<B>15</B> des Wandlers  induzierte Strom bewirkt das Anziehen des  Relaisankers<B>13,</B> wohingegen der beim Auf  treten eines Fehlerstromes in der Wicklung<B>15</B>  induzierte Strom den     remanenten    Magnetis  mus des Relais<B>C</B> kompensiert -und so das  Abfallen des Ankers<B>13</B> herbeiführt.  



  Im Rahmen der Erfindung sind noch  mancherlei Abänderungen der dargestellten  und beschriebenen Beispiele sowie andere Aus  führungsformen und Anwendungen möglich.  So könnte an Stelle eines Magneten mit Zug  anker eine andere     Auslösevorriehtung    am  Hauptschalter<B>A</B> angeordnet sein, insbesondere  könnte für die     Verklinlumg    des Schalters eine  Haltespule vorgesehen werden, deren Strom  kreis durch das Steuerrelais<B>C</B> bei dessen     An-          spreehen    geöffnet wird.

   Im Bedarfsfalle     kön-          i)en    mehrere Durchgangswandler<B>D</B> vorge-    sehen sein, indem     die    zu der schützenden     Aii-          lage        Tührenden    Leiter gesamthaft durch die  Öffnungen mehrerer,<B>je</B> eine Sekundärwick  lung<B>15</B> tragender Ringkerne<B>16</B> hindurchge  führt sind. Die sämtlich mit der     Auslöse-          wicklung    des Relais verbundenen Sekundär  wicklungen dieser Wandler können in Reihe  oder parallel geschaltet sein, so     dass    ihre Lei  stungen sieh summieren.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH- Elektrischer Selbstschalter mit über min destens einen Summenstromwandler wirken der Fehlerstromauslöseeinriehtung, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem als Durchgangs- wandler <B>(D)</B> ausgebildeten Summenstrom- wandler, durch dessen ringförmigen Eisenkern <B>(16)</B> alle vom Hauptschalter<B>(A)</B> zu der zu schützenden Anlage gehenden Leiter<B>(0</B> U <I>V W)</I> hindurchgeführt sind, ein den Stromkreis der Auslösevorrichtung (B)
    des Hauptschalters steuerndes Relais (C) mit einem im Ruhe zustand durch den remanenten Magnetismus des Relais in angezogener Stellung festgehal tenen Anker<B>(13)</B> kombiniert ist, welches Re lais beim Auftreten-eines Fehlerstromes durch den in der Sekundärwicklung<B>(15)</B> des Wand- lers <B>(D)</B> induzierten Strom erregt wird und infolgedessen durch Kompensieren seines remanenten Magnetismus seinen Anker<B>(13)</B> zum Schalten des Stromkreises der Auslösevor- riehtung (B)
    abfallen lässt und danach zum Wiederanziehen seines Ankers über einen vom Hauptschalter<B>(A)</B> beeinflussten Hilfsstrom kreis vorübergehend erregt wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> <B>1.</B> Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Relais<B>(G)</B> zum Wiederanziehen seines Ankers<B>(13)</B> durch gleichgerichteten Strom erregt wird, indem sein vom Hauptsehalter <B>(A)</B> beeinflusster Stromkreis einen Troekengleichrichter <B>(29)</B> enthält. 2.
    Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die am einen Pol- stüek (19# des Ste-Lierrelais <B>(C)</B> für dessen Anker (18) vorgesehene Anlagefläche<B>(30)</B> erliaben gewölbt ist.
    <B>3.</B> Selbstschalter nach Patentanspriieh und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstück<B>(19)</B> neben einer gewölbten An lagefläche<B>(30)</B> für den Anker<B>(13)</B> eine gegen diese Fläche zurüekspringende ebene Stirn- fläehe <B>(301)</B> hat. 4. Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Spannung der Abzugieder <B>(31)</B> des Ankers<B>(15)</B> des Steuer relais<B>(C)</B> einstellbar ist.
    <B>5 *</B> Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Steuerrelais <B>(C)</B> zwei Erregerwicklungen (20 und 14) hat, von denen eine (20) als Ankeranziehspule in dem vom Hauptschalter<B>(A)</B> beeinflussten Hilfsstromkreis liegt, während die andere (14) als Auslösewicklung mit der Sekundärwick lung<B>(15)</B> des Wandlers<B>(D)</B> verbunden ist.
    <B>6.</B> Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Steuerrelais (C) eine einzige -Wicklung hat, die einerseits über einen vom Hauptschalter<B>(A)</B> beeinfluss- ten Hilfsstromkreis, anderseits durch den beim Auftreten eines Fehlerstromes in der Sekundärwicklung des Wandlers<B>(D)</B> indu zierten Strom erregt werden kann.
    <B>7.</B> Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der zum Anziehen des Ankers<B>(13)</B> des Ste-Lierrelais <B>(C)</B> vorüber gehend zu schliessende Stromkreis einerseits über am Hauptschalter<B>(A)</B> vorgesehene, beim Einlegen des letzteren vor den Phasenkontak ten geschlossene Kontakte<B>(1)</B> und zugleich über am Relais (C) vorgesehene, bei abgefal lenem Relaisanker<B>(13)</B> geschlossene Kontakte <B>(10, 11)</B> geführt ist.
    <B>8.</B> Selbstschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkontakte <B>(1)</B> des Hauptsehalters <B>(A)</B> für den Nulleiter vor den Kontakten der Pha senleiter geschlossen werden und der zum Anziehen -des Ankers<B>(13)</B> des Steuerrelais <B>(C)</B> vorübergehend zu schliessende 'Strom kreis einerseits vor dem Ha-.Liptschalter <B>(A)</B> an eine Phase und hinter diesem Schalter an den Nulleiter angeschlossen ist.
    <B>9.</B> Selbstschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der zum Anziehen des Ankers<B>(13)</B> des Steuerrelais<B>(C)</B> vorüber gehend zu schliessende Stromkreis ausschliess- lieh durch am Selbstsehalter <B>(A)</B> vorgesehene Kontakte<B>(35, 36)</B> geschaltet wird. <B>10.</B> Selbstsehalter nach Patentansprueh und Unteranspruch<B>6,</B> dadurch gekennzeich net, dass der über am Hauptschalter<B>(A)</B> vor, gesehene Kontakte einschaltbare Hilfsstrom kreis der einzigen Wicklung des Steuerrelais <B>(C)</B> über einen Spannungsteiler mit einer Stromphase verbunden ist.
    <B>11.</B> Selbstschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>6,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Sekundärwicklung des Wandlers <B>(D)</B> verbundene einzige Wicklung des Steuer relais<B>(C)</B> zugleich im Sekundärstromkreis eines Hilfswandlers liegt, wobei einer der bei- en Stromkreise dieses Hilfswandlers über am Hauptschalter<B>(A)</B> vorgesehene Sehaltkontakte ein- und aussehaltbar ist. ,12.
    Selbstschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch <B>6,</B> dadurch gekennzeich net, dass die einzige Wieldung des Steuer relais<B>(C)</B> allein mit der Sekundärwieklung des Summenstromwandlers <B>(D)</B> verbunden ist und der Kern des letzteren eine zusätzliche Primärwicklung trägt, deren Stromkreis über am Hauptschalter<B>(A)</B> vorgesehene Schaltkontakte ein- und aussehaltbar ist.
    <B>13.</B> Selbstschalter nach Patentansprueh, ge kennzeichnet durch die Ausbildung der Aus- lös#vorrichtang (B) des Selbstschalters als Elektromagnet mit Zuganker, wobei dieWick- lung (4) dieses Magneten in zwei parallelen Stromkreisen liegt, die über Vorschaltwider- stände an verschiedene Stromphasen angesehlos- sen sind und beim Abfallen des Ankers<B>(13)</B> des Steuerrelais<B>(C)</B> durch dessen Kontakte nacheinander geschlossen werden. 14.
    Selbstschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch <B>13,</B> dadurch gekennzeich net, dass die Stromphase, an die der durch die Kontakte des Steuerrelais<B>(0)</B> an erster Stelle zu schliessende Magnetstromkreis angeschlos sen ist, durch eine Spannungsspule Überwacht wird, die einen Unterbreeher für den von den Kontakten des Steuerrelals an zweiter Stelle zu schliessenden Magnetstromkreis normalerweise geöffnet hält.
    <B>15.</B> Selbstselialter nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Anordnung meh rerer Durchgangswandler <B>(D),</B> deren Sekun därwicklungen<B>(15).</B> mit der Auslösewicklang des Steuerrelais<B>(0)</B> verbunden sind.
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