CH299504A - Electric circuit breaker with device for fault current release. - Google Patents

Electric circuit breaker with device for fault current release.

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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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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • 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
    • H02H3/34Emergency 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
    • 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.



      Electric circuit breaker with device for fault current release. The invention relates to an electrical circuit breaker which can be expanded for alternating and three-phase current and has a fault current release device which acts via a summation current transformer.



  To protect against residual currents, numerous types of self-switch based on the principle of differential protection have already been proposed, without it has so far been possible to create a protective circuit breaker that can be used in particular for low-voltage systems with residual current release acting via a summation current transformer, which becomes a marketable one Prices can be produced and is therefore suitable for use in, for example, households, workshops and agriculture. In addition, the designs that have become known so far guarantee neither strengthen with larger operating currents nor even more so with z.

   B. the usual in the household and in agriculture ge lower currents have a safe effect, especially not when it is not on the protection of machines or dergle- ehen from damage, but on the protection against fire hazards and on it comes to secure metallic machine and device housings and other exposed metal parts to prevent them from becoming and remaining live as a result of insulation faults and thus endangering people and animals.

   In such cases, the system to be protected by the switch must be switched off at a relatively low fault current, for example <B> 50 </B> mA.



  Known designs use to monitor the system for fault currents regularly a summation current transformer, in which a preferably ring-shaped iron core over a secondary winding one of a bundle of well-insulated conductors with large cross-section ge and numerous turns bearing primary winding. Such a converter is both because of the large amount of copper involved and because of the necessary large cross-section of the core made of expensive special iron and also because of this. Expensive because applying the numerous windings requires time-consuming and laborious manual work.

   In addition, there is a further significant disadvantage, which is that the summation current transformer has large dimensions and is therefore an obstacle to achieving a compact design of the circuit breaker. Despite the arrangement of windings with a large number of turns, it is not possible to obtain a current on the secondary side of the converter when a fault current of the magnitude at which the system is to be switched off occurs, which is used to trigger a self-switching via an electrical magnetic relay is sufficient.

   Attempts have been made to overcome the difficulty in tripping the switch by using a polarized relay, the armature of which, when a fault current occurs due to a temporary weakening of the magnetism, is withdrawn by a spring when a fault current occurs due to a temporary weakening of the magnetism and triggers the automatic switch when it moves . Here, too, there was still insufficient security in the response of the circuit breaker he was aiming for. In addition, there is considerable concern against the use of a polarized relay insofar as only a relay with a permanent magnet can be considered in practical use.

   Such a relay, however, does not guarantee a permanent constant effect, since its magnetic force is gradually weakened by the counteraction of the tripping current occurring with each response of the relay and because in particular also. there is a risk that the permanent magnet will be adversely affected by the action of short-circuit currents and that the relay will be rendered unusable for its intended purpose. Finally, the polarized relay is quite expensive because of the large permanent magnet required.



  According to the invention, these deficiencies can be eliminated by the fact that in an electrical self-opening circuit breaker with a fault current release device acting via at least one summation current transformer with a summation current transformer designed as a through transformer, through its ring-shaped iron core all conductors from the main switch to the system to be protected are passed are,

   a relay controlling the circuit of a tripping device of the main switch is combined with an armature held firmly in the closed position by the remanent magnetism of the relay in the idle state, which relay is excited by the current induced in the secondary winding of the forward transformer when a fault current occurs and as a result, by compensating for its remanent magnetism, its armature drops out to switch the circuit of the tripping device and then to re-tighten its armature via one of the main switch <RTI

   ID = "0002.0026"> affected auxiliary circuit is temporarily re-excited.



  In the drawing, for example, embodiments of the subject invention are illustrated. They show: FIG. 1 a residual current circuit breaker according to the first example in a circuit diagram, FIG. 2 the control relay of this switch in a longitudinal section, FIG. 3 a partial view of this relay from FIG the upper side in FIG. 2, FIG. 4 shows a modified embodiment in a representation corresponding to FIG. 1.

    In the circuit diagram Fig. <B> 1 </B>, <B> A </B> is a main switch that connects a power supply network <B>0</B> <I> R <B> S </B> </ I> T connected to a consumer circuit <B> 0 </B> U VW. The switch is set up in a known manner so that the contacts <B> 1 </B> of the neutral conductor are closed before the contacts of the phase conductors when switched on and, conversely, when switched off, they are opened after these contacts.

   In the inserted state, the switch <B> A </B> is held against an opening spring 2 by a latch <B> 3 </B> which can be disengaged by means of an electromagnet B. The coil 4 of the latter and a resistor <B> 5 </B> connected upstream of it are in an auxiliary circuit <B> 6-8 </B> which is provided both by the main switch <B> A </B> and by an electromagnetic one Relay C is controlled. For this purpose, the auxiliary circuit <B> 6-8 </B> is connected to a phase behind your switch <B> A </B>, e.g. B.

   R, of the mains and to the neutral conductor, so that it is prepared when the main switch is inserted on the contacts <B> 1 </B> and <B> 9 </B> of T # lulleiter and phase conductor R-U. On the other hand, it is guided via two interrupter contacts <B> 10, 11 </B> provided on the relay <B> C </B>, which <B> each </B> depending on the position of the relay <B> 13 are open or closed.



  The relay <B> C </B> should respond when a Felller current occurs in the consumer circuit <B> 0 <I> U </I> </B> <I> V W </I>. For this purpose, its trip coil 1.4 is connected to the secondary winding <B> 15 </B> of a summation current transformer <B> D </B>, the primary side of which is in the consumer circuit. The summation current transformer is designed as a so-called through or through transformer.

   It has an annular iron core <B> 16 </B> wound, for example, from a continuous strip or formed from a package of sheet metal rings, which carries the secondary winding <B> 15 </B> and through its ring opening all phase conductors U VIV and the neutral conductor <B> 0 </B> of the circuit to be protected, preferably in the form of a closed cable, are guided centrally through the door.



  The control relay <B> C </B> is designed as a highly sensitive relay, namely in a manner known per se so that its armature <B> 13 </B> is usually due to the remanent magnetism of its iron core <B> 17 < / B> is held in the attracted state, but drops when the residual magnetism is compensated for by a current flowing through the trip coil 14, for which a weak trip current is sufficient.

   The relay <B> C </B> has an essentially U-shaped iron core <B> 17 </B>, on one of its pole pieces <B> 18 </B> a pivotable armature <B> 13 </B> ge is superimposed, while the other pole piece <B> 19 </B> has a contact surface for the free end of the armature. The iron core <B> 17 </B> carries, in addition to the above-mentioned trigger coil 14, a second coil 20 for attracting the <B> - </B> armature <B> 13 </B>, each of which is only temporarily underneath Electricity is set. The pull-in coil 20 is located in an auxiliary circuit 21, 22, <B> 8, </B> the before the main switch <B> A </B> to the phase R of the network and behind this switch to the neutral <B> 0 < / B> is connected.

   The mentioned auxiliary circuit is therefore closed when the switch <B> A </B> is inserted at the contacts <B> 1 </B> of the neutral conductor before the switch closes the contacts of the phase conductors. In addition to being controlled by the neutral conductor contacts of the circuit breaker, the circuit 21, 22, 8 of the pull-in coil 20 is also controlled by the relay C. For this purpose it contains an interruption point from two contacts provided on the control relay.

    <B> Z, </B> <B> 23, </B> 24 is formed and is used to interrupt the circuit of the coil 20 immediately after stopping. The two break contacts <B> 23, </B> 24 of the pull-in coil, like the break contacts <B> 10, </B> <B> 11 </B> of the coil 4 of the electromagnet B on the control relay C, are arranged in such a way that they are closed when the anchor is dropped. are open when the anchor is attracted.

   In the circuit diagram Fig. 1, for the sake of clarity, the breaker contacts <B> 10, 11 </B> and <B> 23, </B> 24 of the magnetic circuit and the relay circuit are shown as separate contact pairs posed. In practice, they can, as shown in the relay for itself as shown in FIG. 2, be combined to form a pair of contacts.

   Most simply, they consist of two leaf springs <B> 25, 26 </B> which are insulated and attached to a plate <B> 27 </B> carried by the pole piece <B> 18 </B> of the relay, in such a way that that when the anchor <B> 13 </B> has fallen, they touch with their contact pieces <B> 10, 23 </B> and <B> 11, </B> 24 under the effect of their own resilience, while they touch when Tightening of the anchor by means of a finger provided on it and made of insulating material.



       In the circuit of the coil 20 of the control relay <B> C </B>, which is used to attract the armature <B> 13 </B>, a dry or contact rectifier <B> 29, </B>, is preferably a selenium rectifier, switched on so that the pull-in coil is excited by a rectified current. It was found that this reduces the magnetic scattering of the relay and significantly increases its sensitivity.

   Another notable success in this direction is also achieved in that the contact surface <B> 30 </B> provided for the relay armature on the pole piece <B> 19 </B> is not like the armature's own contact surface <B> 13 is flat, but rather has a raised curvature in that it is curved in the shape of an arc of a circle in the transverse direction of the armature, for example, as shown in FIG. 3.

   A particularly expedient embodiment is obtained when the pole piece <B> 1.9 </B>, consisting for example of two metal sheets, is stepped on its end face in such a way that, in addition to the curved contact surface <B> 30 </B>, there is also one has a flat end face <B> 30 '</B> which is slightly recessed against the latter. This makes it easier to tighten the anchor 13 without, however, an undesirable increase in the adhesive strength of the latter taking place.



  The pulling off of the anchor <B> 13 </B> takes place by a spring <B> 31 </B> This can, as shown in FIG. 2, as a pressure leather between the anchor and the plate <B> 27 </B> carrying the contact rods <B> 25, 26 </B>. They are supported on this plate with the aid of an adjusting screw <B> 32. </B> The spring tension can be regulated with this screw and in this way the sensitivity of the relay can be adjusted to the desired value.

    The trip coil 14 of the control relay <B> C </B> preferably consists of a relatively small number of turns of a strong wire. With the secondary weighting <B> 15 </B> of the transition converter <B> D </B>, it is then possible to manage with relatively few windings, which simplifies and makes the manufacture of the converter cheaper.



  The device described works in the following way: When the main switch A of the self switch is inserted by hand, the circuit of the pick-up coil 20 of the is first connected to the contacts 1 of the neutral conductor Relay closed and thus the armature <B> 13 </B> of the latter attracted, if it was not already attracted. By attracting the armature, the circuit of the coil 20 at the relay contacts <B> 23, </B> 24 is immediately interrupted again, although the armature <B> 13 </B> is in the attracted state due to the remanent magnetism of the iron core is held.

    If the switch <B> A </B> reaches its end position, then the auxiliary circuit of the electro magnet B is prepared at the same time as the current phases close, after it has previously been tightened by the armature <B> 13 </B> on the relay contacts < B> 10, 11 </B> -interrupted. The inserted switch <B> A </B> is held in place by the latch <B> 3 </B>.

   If a fault current occurs in the consumer circuit, then, as is well known, a current is induced in the secondary winding <B> 15 </B> of the summation current transformer. This flows through the trip coil 14 of the relay C, whereby the remanent magnetism of the latter is compensated, which has the consequence that the relay armature <B> 13 </B> falls off and the contacts <B> 10, 11 </ B > and <B> 23, </B> 24 closes. On the one hand, this closes the circuit of the magnetic coil 4 at the contacts <B> 10, 11 </B>.

   The armature <B> 38 </B> of this magnet is attracted and releases the latch <B> 3 </B> of the switch <B> A, </B> so that it opens under the action of the opening spring 2. On the other hand, by closing the contacts <B> 23, </B> 24, the circuit of the pull-in coil 20 is closed again before it is interrupted at the contacts <B> 1 </B> of the neutral conductor.

    As a result, the relay armature <B> 13 </B> is attracted, opening the contacts <B> 10, 11 </B> and <B> 23, </B> 24 again and on the pole piece <B> 19 < / B> sticks. The relay C immediately returns to its standby position. Once the error has been eliminated, the circuit breaker can be inserted again. If it is inserted before the error has been eliminated, the control relay responds immediately so that switch <B> A </B> opens again immediately.



  The self-switch described can be equipped as usual with a test button <B> 33 </B>. When operated, this provides a connection between a current phase, e.g. B. T # and the neutral. This creates an artificial fault current which causes the control relay <B> C </B> to respond.



  The modified example according to FIG. 4 differs from the first embodiment in that only the circuit <B> 6-8 </B> of the electromagnet B used for triggering the self-switch is passed through the relay <B> C </B> is controlled, whereas the pull-in coil 20 of the latter is switched on and off exclusively as a function of the main switch. For this purpose, the circuit 21, 22, <B> 8 </B> of this coil is routed via a small auxiliary holder <B> 35, 36 </B> which is combined with the circuit breaker and which is designed so that it can be opened when operating serve the main switch is temporarily closed.

   In Fig. 4 of the drawing, the auxiliary switch for the pull-in coil is shown in a simplified ver. It then consists of a fixed contact <B> 25 </B> and a movable or rotatable contact arm <B> 36 </B> which is provided by an attachment on the slide switch of the main switch <B> A </B> <B> 37, </B>, if necessary in conjunction with a spring, is adjusted. The contact arm <B> 36 </B>, which is in the strappy position when the self-switch is open, moves when the switch is closed into the position shown in full lines.

   During this movement, as soon as the contacts <B> 1 </B> of the neutral conductor close, it slides over the fixed contact <B> 35, </B> where the circuit of the suit sink 20 closes and is immediately opened again. As a result, the armature <B> 13 </B> of the relay C is attracted and then remains in the attracted position again due to the remanent magnetism of the iron core <B> 17 </B>, so that the relay is ready to respond to a fault current. The auxiliary holder <B> 35, 36 </B> can be designed in such a way that when the main switch <B> A </B> is opened, its contacts are not touched.

   However, it is absolutely permissible that the contact arm <B> 35 </B> also slides on contact <B> 36 </B> when the self-switch is opened. In this case, after the relay has responded, the relay armature <B> 13 </B> is tightened again when the self-holder is opened. When the latter is inserted again, the circuit of the pull-in coil is closed a second time, which on the one hand has no effect remains because the armature is already attracted, but on the other hand nothing is harmful because the magnetization of the iron core caused by switching on the coil 20 can go as far as the iron's saturation limit.



  The switch <B> 35, 36 </B> z-Lun combined with the main switch <B> A </B> could temporarily close the circuit of the pull-in coil 20 of the relay C instead of by means of the contact element of the main switch <B> A < / B> can also be influenced by the operating wave of the latter.

   In this case, the auxiliary switch could consist of two contact springs which are insulated on a fixed part of the holder and which are usually kept apart from one another by their inherent resilience, but when the operating shaft is turned in the switch-on sense by an insulating arm attached to the said shaft? which presses on one of the springs with a corresponding visual surface, are brought closer to each other in order to cause a temporary electrical connection.

   The insulating arm can have a second, opposite inclined surface, which means that when the operating shaft is turned off, the one spring is lifted, it passes between the two contact members so that the pull-in coil does not switch on when the self-switch is opened.

   If a handle holder combined with the main switch is provided for temporarily switching on the pull-in coil, the circuit of the pull-in coil 20 could also be connected to the neutral in front of the main switch instead of behind the main switch.



  The circuit breakers described above and shown in their scheme with fault current release acting via a summation current transformer are distinguished from known similar circuit breakers with a polarized release relay in that instead of a ring transformer, dgr, in addition to a secondary coil, one of the number of conductors of the to be protected Circuit carries the corresponding number of primary oscillations, a through transformer is used. This can be from a small one.

   There is a toroidal core that only needs to carry a weight for the secondary side, while the P # primary side is formed by the conductors of the circuit to be protected, which are in the form of an unreinforced cable and lead directly through the opening of the ring. There is therefore a notable saving of both copper and special iron, as a result of which the production costs of a protective switch equipped with such a converter are reduced quite considerably. At the same time, the space requirement of the.

   Converter low, which enables a compact and space-saving design of the entire Sehalters. Another important advantage of the described switch is that the control relay used with them can be built with such a high sensitivity that even the weak tripping current induced when a small fault current occurs in the secondary winding of the forward transformer reaches the relay to the Bringing appeal.

   The self-closing switches described can therefore offer reliable protection against fault currents, both with high operating currents and with low currents, such as those used in households, workshops, agriculture and the like > common </B>. The control relay described and shown finally ensures a permanently reliable operation of the circuit breaker.

   In contrast to the well-known polarized relay, the magnetic properties of a Steering relay of the type described are not changed by the counteracting effect of the ALislösewieldung when it is triggered, and it can be built in such a way that it is not damaged by any short circuits. The force to hold the attracted relay armature is not taken from a permanent magnet, but the residual magnetism remaining after switching off the pull-in coil is used.

   This is fully restored each time after it has been eliminated by subsequently switching on the pull-in coil, so that the sensitivity of the relay can remain permanently at the same level.



  In such cases, where the temporary failure of a current phase has to be dealt with, it is advisable to place the winding 4 of the tripping magnet B of the circuit breaker in two parallel circuits which are connected to different current phases via series resistors, e.g. B. R and <B> S, </B> are connected. The contact device of the control relay C is then designed so that when the relay armature <B> 13 </B> falls, the two magnetic circuits of the release B are closed one after the other.

   If the case then occurs that that phase, e.g. B. R, which is to feed the first closed magnetic circuit, is voltage-free when the control relay responds, then the current to He rain of the release magnet B over the second magnetic circuit of the other phase, z. B. <B> S, </B> taken. This device can be further developed so that the current phase (e.g.

   R), to which the magnetic circuit to be closed by the contacts of the control relay <B> C </B> in the first place is connected, is monitored by a voltage coil, which is an interruptor for the one to be closed by the contacts of the relay in the second place Solenoid circuit is usually kept open.

   The arrangements just described can, if desired, be expanded to include three magnetic circuits, each connected to a current phase, which are switched on one after the other when the control relay <B> C </B> responds, with possibly two of these magnetic circuits contain interrupters, which are kept open by a voltage coil monitoring another phase.



  Instead of the control relay C, as in the example shown, has separate coils 20 and 14 for attracting the relay armature 13 and for compensating for the remanent magnetism, it could also have a single coil Be equipped with a swing that serves both purposes. For this purpose, the single relay winding connected to the secondary winding <B> 15 </B> of the current transformer <B> D </B> can also be located in an auxiliary circuit influenced by the main switch <B> A </B>.

   This auxiliary current circuit, which preferably contains a dry rectifier, can, for example, via a voltage divider with a current phase, e.g. B. R, and it can be similar to the circuit of the existing in the illustrated embodiments special pull-in coil 20 either according to the example of FIG. <B> 1 </B> through the main switch .4 and the control relay <B> C </B> Arranged contacts <B> 1 </B> and <B> 23, </B> 24 or according to the example of FIG. 4 solely through contacts <B> 35, 36 </ B> can be closed and reopened.

   Another embodiment is that the only winding of the relay <B> C </B> is located in the secondary circuit of the continuity converter and in the parallel secondary circuit of a small auxiliary converter, the primary voltage of which is via a series resistor, for example with a current phase and the neutral conductor connected is.

   The secondary circuit of the auxiliary converter for attracting the relay armature <B> 13 </B> can be switched on and off again via contacts influenced by the self-retainer. Or you can place these contacts in the primary circuit of the auxiliary transformer, so that this circuit represents the auxiliary circuit to be switched to attract the relay armature.

   Finally, the excitation of the single winding of the control relay C, which is used to attract the relay armature <B> 13 </B>, can also take place via the secondary winding <B> 15 </B> of the forward transformer <B> D </B>. For this purpose, a small primary signal is attached to the ring-shaped iron core <B> 1.6 </B> of this converter, which is connected to a pin phase and the neutral conductor via a resistor.

   The circuit of the additional primary winding can be opened and closed in a similar way to the circuit of the special pull-in coil 20 in the exemplary embodiment according to FIG. 4 by contacts adjusted by the self-switch A, thus providing the short-term closing to tighten the armature Auxiliary circuit. The current induced in the secondary coil <B> 15 </B> of the converter when the circuit of the additional primary coil is closed causes the relay armature <B> 13 to be attracted, whereas when a fault current occurs in the Winding <B> 15 </B> induced current to compensate for the remanent magnetism of relay <B> C </B> - thus causing armature <B> 13 </B> to drop.



  In the context of the invention, various modifications of the illustrated and described examples and other forms of implementation and applications are possible. For example, instead of a magnet with a tension armature, another tripping device could be arranged on the main switch <B> A </B>; in particular, a holding coil could be provided for the latching of the switch, the circuit of which is controlled by the control relay <B> C </ B > is opened when addressed.

   If necessary, several through converters <B> D </B> can be provided by inserting the conductors leading to the protective layer all through the openings of several, <B> one </B> secondary windings < B> 15 </B> carrying toroidal cores <B> 16 </B> are passed through. The secondary windings of these converters, which are all connected to the release winding of the relay, can be connected in series or in parallel, so that their powers add up.

 

Claims (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) PATENT CLAIM - Electrical circuit breakers with at least one summation current transformer act as a fault current release device, characterized in that the summation current transformer designed as a through transformer <B> (D) </B>, through its ring-shaped iron core <B> (16) < / B> all conductors <B> (0 </B> U <I> VW) </I> going from the main switch <B> (A) </B> to the system to be protected are passed through, into the circuit of the release device (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) of the main switch-controlling relay (C) is combined with an armature <B> (13) </B> which is held in the idle state by the remanent magnetism of the relay in the attracted position, which relay when a fault current occurs through the secondary winding <B> (15) </B> of the converter <B> (D) </B> induced current is excited and as a result, by compensating its remanent magnetism, its armature <B> (13) </B> for switching the Circuit of the release device (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. drops and is then temporarily excited via an auxiliary circuit influenced by the main switch <B> (A) </B> to re-tighten its armature. <B> SUB-CLAIMS: </B> <B> 1. </B> circuit breaker according to patent claim, characterized in that the relay <B> (G) </B> to re-tighten its armature <B> (13) < / B> is excited by a rectified current in that its circuit influenced by the main switch <B> (A) </B> contains a dry rectifier <B> (29) </B>. 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. Circuit breaker according to claim, characterized in that the contact surface <B> (30) </B> provided on one pole piece (19 # of the Ste-Lier relay <B> (C) </B> for its armature (18) is arched. <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> 3. </B> circuit breaker according to patent claim and dependent claim 2, characterized in that the pole piece <B> (19) </B> in addition to a curved contact surface <B> (30) </B> for the armature <B> (13) </B> has a flat end face <B> (301) </B> that jumps back against this surface. 4. Circuit breaker according to claim, characterized in that the voltage of the withdrawal members <B> (31) </B> of the armature <B> (15) </B> of the control relay <B> (C) </B> is adjustable. <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> 5 * </B> circuit breaker according to claim, characterized in that the control relay <B> (C) </B> has two excitation windings (20 and 14), one of which (20) as an armature tightening coil in the dated The main switch <B> (A) </B> is connected to the affected auxiliary circuit, while the other (14) is connected as a release winding to the secondary winding <B> (15) </B> of the converter <B> (D) </B> is. <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> 6. </B> circuit breaker according to claim, characterized in that the control relay (C) has a single winding, which on the one hand via an auxiliary circuit influenced by the main switch <B> (A) </B>, on the other hand, it can be excited by the current induced when a fault current occurs in the secondary winding of the converter <B> (D) </B>. <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> 7. </B> Circuit breaker according to claim, characterized in that the one for tightening the armature <B> (13) </B> of the Ste-Lier relay <B> (C) </B> temporarily closes Closing circuit on the one hand via contacts <B> (1) </B> provided on the main switch <B> (A) </B> when the latter is inserted before the phase contacts and at the same time via contacts <B> (1) </B> provided on the relay (C) when the switch is dropped lenem relay armature <B> (13) </B> closed contacts <B> (10, 11) </B>. <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> 8. </B> Self-switch according to claim and dependent claim <B> 7, </B> characterized in that the switching contacts <B> (1) </B> of the main switch <B> (A) </ B > for the neutral conductor before the contacts of the phase conductor are closed and the circuit to be temporarily closed for tightening the armature <B> (13) </B> of the control relay <B> (C) </B> on the one hand before the Ha-.Lipt switch <B> (A) </B> is connected to a phase and behind this switch to the neutral conductor. <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> 9. </B> Circuit breaker according to claim, characterized in that the circuit to be temporarily closed for tightening the armature <B> (13) </B> of the control relay <B> (C) </B> is switched exclusively by contacts <B> (35, 36) </B> provided on the self-locking switch <B> (A) </B>. <B> 10. </B> Self-opening switch according to patent claim and dependent claim <B> 6, </B> characterized in that the auxiliary current circuit which can be switched on via contacts seen on the main switch <B> (A) </B> above single winding of the control relay <B> (C) </B> is connected to a current phase via a voltage divider. <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. <B> 11. </B> Circuit breaker according to claim and dependent claim <B> 6, </B> characterized in that the single winding of the control relay connected to the secondary winding of the converter <B> (D) </B> B> (C) </B> is also in the secondary circuit of an auxiliary converter, one of the two circuits of this auxiliary converter being able to be switched on and off via the main switch <B> (A) </B>. , 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. Circuit breaker according to patent claim and dependent claim <B> 6 </B> characterized in that the only use of the control relay <B> (C) </B> is solely with the secondary weight of the summation current transformer <B> (D) </ B > is connected and the core of the latter carries an additional primary winding, the circuit of which can be switched on and off via switching contacts provided on the main switch <B> (A) </B>. <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. <B> 13. </B> Self-switch according to patent claim, characterized by the design of the release device (B) of the self-switch as an electromagnet with a tie rod, the winding (4) of this magnet being in two parallel circuits which are connected to different current phases via series resistors and are closed one after the other by its contacts when the armature <B> (13) </B> of the control relay <B> (C) </B> drops. 14th 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. Circuit breaker according to claim and dependent claim <B> 13 </B> characterized in that the current phase to which the magnetic circuit to be closed in the first place by the contacts of the control relay <B> (0) </B> is connected, is monitored by a voltage coil, which normally keeps an interruptor open for the magnetic circuit to be closed by the contacts of the control relay. <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. <B> 15. </B> Self-elected according to claim, characterized by the arrangement of several through-type transducers <B> (D), </B> their secondary windings <B> (15). </B> with the trigger winding length of the control relay <B> (0) </B> are connected.
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