CH685524A5

CH685524A5 - Circuit breaker.

Info

Publication number: CH685524A5
Application number: CH84893A
Authority: CH
Inventors: Werner Buehrer
Original assignee: Maier & Cie C
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1995-07-31
Also published as: EP0616350A1; DE59403501D1; EP0616350B1

Description

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CH 685 524 A5 CH 685 524 A5

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Beschreibung description

TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Leitungsschutzschalter nach dem einleitenden Teil von Patentanspruch 1. Leitungsschutzschaiter dienen dem Schutz der Leitungen in einem Niederspannungsnetz vor unzulässiger, durch Kurzschluss oder Überlast hervorgerufener Erwärmung und weisen daher einen magnetisch wirkenden Kurzschlussstromauslöser und einen thermisch wirkenden Überstromauslöser auf. Grösse und Kosten eines Leitungsschutzschalters sind durch die Höhe des zulässigen Nennstromes bestimmt. The invention is based on a circuit breaker according to the introductory part of claim 1. Circuit breakers serve to protect the lines in a low-voltage network from inadmissible heating caused by short-circuit or overload and therefore have a magnetically acting short-circuit current release and a thermally acting over-current release. The size and cost of a miniature circuit breaker are determined by the level of the permissible nominal current.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

Die Erfindung nimmt auf einen Stand der Technik Bezug, wie er in CH 670 726 A5 angegeben ist. Ein in diesem Stand der Technik beschriebener Leitungsschutzschalter weist einen Kurzschlussstromauslöser mit einer von einem Joch umgebenen, elektromagnetischen Spule und einen Überstromauslöser mit einem Bimetallstreifen auf. Kurzschluss- und Überstromauslöser wirken über einen beiden Auslösern gemeinsamen Auslösestift auf eine mit einem beweglichen Kontakt einer Kontaktanordnung zusammenwirkende Klinke. The invention relates to a prior art, as specified in CH 670 726 A5. A circuit breaker described in this prior art has a short-circuit current release with an electromagnetic coil surrounded by a yoke and an overcurrent release with a bimetal strip. Short-circuit and overcurrent releases act on a release pin that interacts with a movable contact of a contact arrangement via a release pin common to both releases.

Bei diesem Schalter bilden die Kontakte der Kontaktanordnung, die Spule, ein Abschnitt des Jochs und ein Abschnitt des Bimetallstreifens zusammen mit zwei flexiblen, als Einfachlitze ausgebildeten Stromanschlüssen einen den Leitungsstrom führenden Strompfad. Beim Auftreten eines Kurzschlusses wird ein Anker in die Spule gezogen. Der mit dem Anker kraftschlüssig gekoppelte Auslösestift löst dann schlagartig die Verklinkung des beweglichen Kontaktes, wodurch der Leitungsschutzschalter geöffnet und der sich beim Öffnen bildende Schaltlichtbogen sowohl durch sein eigenes Magnetfeld als auch durch das Streumagnetfeld der Spule be-blasen wird. Beim Auftreten eines Überstroms erwärmt sich der Bimetallstreifen stärker als bei Nennstrombetrieb und beginnt sich zu verkrümmen. Der Auslösestift wird durch den sich verkrümmenden Bimetallstreifen verschoben und löst dann die den beweglichen Kontakt haltende Verklinkung aus. In this switch, the contacts of the contact arrangement, the coil, a section of the yoke and a section of the bimetallic strip, together with two flexible current connections designed as single strands, form a current path carrying the line current. If a short circuit occurs, an armature is pulled into the coil. The release pin, which is non-positively coupled to the armature, then suddenly releases the latching of the movable contact, whereby the circuit breaker is opened and the switching arc that forms when it is opened is blown both by its own magnetic field and by the stray magnetic field of the coil. If an overcurrent occurs, the bimetal strip heats up more than during nominal current operation and begins to warp. The release pin is moved by the curving bimetallic strip and then releases the latch holding the moving contact.

Aufgrund der Doppelfunktion des Auslösestiftes und der geeignete Anordnung und Ausbildung des Strompfades ist es möglich, diesen Leitungsschalter äusserst raumsparend in einem Gehäuse mit vorgegebener Einbautiefe unterzubringen. Diese kompakte Bauweise bedingt jedoch, dass der Leitungsschutzschalter nur mit Nennströmen bis zu einer oberen Grenze, welche beispielsweise bei 40A liegt, betrieben werden kann, da er sich andernfalls durch nicht zu vermeidende Verlustleistungen unzulässig stark erwärmen würde. Due to the double function of the trigger pin and the suitable arrangement and design of the current path, it is possible to accommodate this circuit breaker in a housing with a predetermined installation depth in an extremely space-saving manner. However, this compact design means that the miniature circuit breaker can only be operated with rated currents up to an upper limit, which is 40A, for example, since otherwise it would heat up to an unacceptable extent due to unavoidable power losses.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Der Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, den Leitungsschutzschalter nach dem Stand der Technik derart weiterzubilden, dass er sich unter Beibehalt seiner kompakten Bauweise durch eine wesentlich erhöhte Nennstromtragfähigkeit auszeichnet. The invention, as specified in claim 1, is based on the object of developing the circuit breaker according to the prior art in such a way that it is distinguished by a significantly increased nominal current carrying capacity while maintaining its compact design.

Der Leitungsschutzschalter nach der Erfindung zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass er in der Lage ist, wesentlich höhere Nennströme zu führen als der vorbekannte Schalter, aber dennoch nahezu das gleiche Schaltvermögen, insbesondere für Kurzschluss- und Überströme, wie dieser Schalter aufweist. Zudem kann er das Gehäuse und viele Bauteile dieses Schalters enthalten. Dies ist vor allem eine Folge eines geeignet ausgebildeten und bemessenen Strompfades, durch den die infolge ohmscher Verluste hervorgerufene Erwärmung der stromführenden Teile gegenüber dem vorbekannten Schalter wesentlich reduziert ist. The miniature circuit breaker according to the invention is characterized above all by the fact that it is able to carry significantly higher nominal currents than the previously known switch, but still has almost the same switching capacity, in particular for short-circuit and overcurrents, as this switch has. It can also contain the housing and many components of this switch. This is primarily a result of a suitably designed and dimensioned current path, by means of which the heating of the current-carrying parts caused by ohmic losses is significantly reduced compared to the previously known switch.

Der Leitungsschutzschalter nach der Erfindung weicht vom Schalter nach dem Stand der Technik lediglich durch die geeignete Ausbildung und Anordnung einiger leicht zu montierender aktiver Elemente im Strompfad ab und kann daher praktisch mit den gleichen Werkzeugen hergestellt werden wie der Schalter nach dem Stand der Technik. Der Leitungsschutzschalter nach der Erfindung kann somit trotz wesentlich erhöhter Nennstromtragfähigkeit sehr kostengünstig hergestellt werden. The circuit breaker according to the invention differs from the switch according to the prior art only by the suitable design and arrangement of some easy-to-assemble active elements in the current path and can therefore be produced practically with the same tools as the switch according to the prior art. The circuit breaker according to the invention can thus be manufactured very inexpensively despite the significantly increased nominal current carrying capacity.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. A preferred exemplary embodiment of the invention and the further advantages which can be achieved thereby are explained in more detail below with reference to a drawing.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

In dieser Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt, und zwar zeigt die einzige Figur eine Aufsicht auf eine teilweise im Schnitt dargestellte Ausführungsform des Leitungsschutzschalter nach der Erfindung. In this drawing, an embodiment of the invention is shown in simplified form, namely the single figure shows a plan view of an embodiment of the circuit breaker according to the invention, shown partly in section.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In der einzigen Figur bezeichnet 10 einen Bimetallstreifen eines thermisch wirkenden Überstrom-auslösers. Der Bimetallstreifen 10 besteht aus zwei miteinander verwalzten Streifen aus elektrisch gut leitenden Chrom-Nickel-Stahllegierungen und ist über eine als Doppellitze 12 ausgebildete, flexible Stromverbindung mit einem Stromanschluss 14 verbunden. In the single figure, 10 denotes a bimetallic strip of a thermal overcurrent release. The bimetallic strip 10 consists of two strips of chromium-nickel steel alloys which are well-rolled together and is connected to a power connection 14 via a flexible power connection designed as a double strand 12.

16 bezeichnet einen im wesentlichen U-förmig abgewinkelten Magnetbügel aus ferromagnetischem Stahl mit einem stirnseitig verbundenen Jochblech 18 aus einem nichtferromagnetischen metallischen Werkstoff, welcher hinsichtlich seiner mechanischen Festigkeit vergleichbar ist mit dem ferromagneti-schen Werkstoff des Magnetbügels 16, aber eine mehrfach höhere elektrische Leitfähigkeit als dieser Werkstoff aufweist. Als Werkstoff für das Jochblech 18 wird vorzugsweise eine Legierung auf der Basis von Kupfer, Silber und/oder Aluminium verwendet, wie insbesondere eine Kupfer und Eisen (bzw. Stahl) oder gegebenenfalls auch Kupfer und Zinn (Bronze) enthaltende Legierung mit beispielsweise ca. 90 bis 95 Gew.-% Kupfer, Rest überwiegend Eisen oder Zinn und gegebenenfalls Silicium. Magnet5 16 denotes an essentially U-shaped angled magnetic bracket made of ferromagnetic steel with an end face-connected yoke plate 18 made of a non-ferromagnetic metallic material, which is comparable in mechanical strength to the ferromagnetic material of the magnetic bracket 16, but a multiple higher electrical conductivity than this Has material. An alloy based on copper, silver and / or aluminum is preferably used as the material for the yoke plate 18, such as, in particular, an alloy containing copper and iron (or steel) or optionally also copper and tin (bronze) with, for example, approximately 90 up to 95% by weight copper, the remainder predominantly iron or tin and optionally silicon. Magnet 5

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bügel 16 und Jochblech 18 bilden ein Joch eines Elektromagneten eines magnetisch wirkenden Kurzschlussstromauslösers. Der Elektromagnet weist neben dem Joch noch eine über einen hülsenförmi-gen Spulenkörper 20 gewickelte Spule 22 aus Kupferdraht auf sowie einen zylinderförmigen, ferroma-gnetischen Anker 24 und einen zylinderförmigen, ferromagnetischen Kern 26. bracket 16 and yoke plate 18 form a yoke of an electromagnet of a magnetically acting short-circuit current release. In addition to the yoke, the electromagnet also has a coil 22 made of copper wire wound over a sleeve-shaped coil body 20, as well as a cylindrical, ferromagnetic armature 24 and a cylindrical, ferromagnetic core 26.

28 bezeichnet einen Auslösestift aus einem schlagfesten Isoliermaterial, wie einem Polyamid, welcher längs einer Achse L in einer nicht bezeichneten Bohrung des Ankers 24 verschiebbar geführt und mit einem geringen Abstand, von beispielsweise 3 mm, zwischen einem freien Ende des Bimetallstreifens 10 und einer Klinke 30 angeordnet ist. In Richtung der Klinke 30 ist die Bohrung zu einem Sackloch 32 aufgeweitet, welches einen am Auslösestift befestigten Mitnehmer 34 aufnimmt. 28 designates a release pin made of an impact-resistant insulating material, such as a polyamide, which is displaceably guided along an axis L in an unspecified bore of the armature 24 and with a small distance, for example 3 mm, between a free end of the bimetal strip 10 and a pawl 30 is arranged. In the direction of the pawl 30, the bore is widened to a blind hole 32 which receives a driver 34 fastened to the release pin.

In Richtung des Bimetallstreifens ist im zylinderförmigen Mantel des Ankers 24 eine Ringnut 37 ausgespart, in welche eine Blattfeder 36 eingreift. Diese Blattfeder ist am in Richtung des Bimetallstreifens 10 abgewinkelten Teil des Jochblechs 18 und an einem Quersteg 40 des Jochblechs 18 befestigt. In the direction of the bimetal strip, an annular groove 37 is recessed in the cylindrical jacket of the armature 24, in which a leaf spring 36 engages. This leaf spring is fastened to the part of the yoke plate 18 which is angled in the direction of the bimetal strip 10 and to a crossbar 40 of the yoke plate 18.

Ein Ende des Bimetallstreifen 10 ist an einem Z-förmig abgewinkelten Lappen 42 des Jochblechs 18 in einer einen guten Stromübergang ermöglichenden Weise befestigt. One end of the bimetallic strip 10 is fastened to a Z-shaped angled tab 42 of the yoke plate 18 in a manner that enables a good current transfer.

Die Spule 22 ist in elektrisch leitender Weise mit ihrem einen Ende mit dem Jochblech 18 und mit ihrem anderen Ende mit einem Festkontakt 44 verbunden. Der Festkontakt 44 weist ein Kontaktplätt-chen 46 auf, welches im dem in der Figur dargestellten Einschaltzustand des Leitungsschutzschalter mit einem beweglichen Kontakt 48 in elektrisch leitender Verbindung steht. Das Kontaktplättchen 46 und/oder der beweglichen Kontakt 48 enthalten einen edelmetallhaltigen Einsatz, welcher mit Vorteil von einer Silber und Nickel enthaltende Legierung gebildet ist. The coil 22 is connected in an electrically conductive manner at one end to the yoke plate 18 and at the other end to a fixed contact 44. The fixed contact 44 has a contact plate 46 which, when the circuit breaker is in the switched-on state shown in the figure, is in electrically conductive connection with a movable contact 48. The contact plate 46 and / or the movable contact 48 contain a noble metal-containing insert, which is advantageously formed from an alloy containing silver and nickel.

Der bewegliche Kontakt 48 ist um eine im nur angedeutet dargestellten Gehäuse 50 des Leitungsschutzschalters gelagerte Achse 52 schwenkbar. The movable contact 48 can be pivoted about an axis 52 mounted in the housing 50 of the circuit breaker, which is only indicated.

Die Klinke 30 ist um eine im beweglichen Kontakt 48 gelagerte Achse 54 schwenkbar. Sie ist winkelförmig ausgebildet und weist einen Hebel mit einer Aufschlagfläche 56 für den Auslösestift 28 auf sowie einen als Haken 58 ausgebildeten weiteren Hebel für die Abstützung eines um die Achse 52 schwenkbaren Klinkenhebels 60. In Richtung der Nase des Hakens 58 verläuft eine Gleitfläche 62 für das Wiedereinklinken des Klinkenhebels 60. Die Klinke 30 weist ferner eine aus der Figur nicht ersichtliche Druckfeder auf, welche an einer nicht dargestellten Ausnehmung des beweglichen Kontakt 48 abgestützt ist und im Gegenuhrzeigersinn auf den die Aufschlagfläche 56 tragenden Hebel der Klinke 30 wirkt. The pawl 30 is pivotable about an axis 54 mounted in the movable contact 48. It is of an angular design and has a lever with a striking surface 56 for the release pin 28 and a further lever designed as a hook 58 for supporting a pawl lever 60 which can be pivoted about the axis 52. A sliding surface 62 for the The pawl lever 60 is re-engaged. The pawl 30 also has a compression spring (not shown in the figure), which is supported on a not shown recess of the movable contact 48 and acts counterclockwise on the lever of the pawl 30 carrying the impact surface 56.

Im Klinkenhebel 60 schwenkbar gelagert ist ein Kontaktbügel 66, dessen vom Klinkenhebel 60 abgewandtes Ende schwenkbar verbunden ist mit einem Schalthebel 64. Dieser Schalthebel 64 ist auf einer festen Achse 68 gelagert und zwischen zwei nicht bezeichneten Anschlägen des Gehäuse 50 A contact bracket 66 is pivotally mounted in the ratchet lever 60, the end of which, remote from the ratchet lever 60, is pivotally connected to a shift lever 64. This shift lever 64 is mounted on a fixed axis 68 and between two stops (not designated) of the housing 50

um die feste Achse 68 schwenkbar. 70 bezeichnet eine am Gehäuse 50 abgestützte und auf den beweglichen Kontakt 48 wirkende Feder. Eine im Leitungsstrompfad angeordnete und als Doppellitze 74 ausgebildete, flexible Stromverbindung ist in elektrisch leitender Weise mit ihrem einen Ende mit dem beweglichen Kontakt 48 und mit ihrem anderen Ende mit einem Stromanschluss 72 des Leitungsschutzschalters verbunden. Dieser Stromanschluss wie auch der Stromanschluss 14 sind frei von Messing und bestehen zum überwiegenden Teil aus Kupfer. pivotable about the fixed axis 68. 70 denotes a spring supported on the housing 50 and acting on the movable contact 48. A flexible current connection arranged in the line current path and designed as a double strand 74 is connected in an electrically conductive manner at one end to the movable contact 48 and at the other end to a current connection 72 of the circuit breaker. This power connection as well as the power connection 14 are free of brass and consist predominantly of copper.

Die Wirkungsweise dieses Schalters ist nun wie folgt: In dem in der Figur dargestellten Einschaltzustand des Leitungsschutzschalters fliesst der Leitungsstrom in dem vom Stromanschluss 72, der Doppellitze 74, dem beweglichen Kontakt 48, dem Festkontakt 44, der Spule 22, dem Jochblech 18, dem Bimetallstreifen 10, der Doppellitze 12 und dem Stromanschluss 11 gebildeten Strompfad. Die durch diesen Strom unter Nennbedingungen hervorgerufene Erwärmung ist nicht grösser als in einem die gleichen geometrischen Abmessungen aufweisenden und ebenfalls unter Nennbedingungen betriebenen, aber mit einem erheblich kleineren Nennstrom belasteten Schalter nach dem Stand der Technik. Dies ist dadurch bedingt, dass der Leiterstrom nun in einem Strompfad geführt ist, der einen erheblich geringeren ohmschen Widerstand aufweist als der Strompfad des Schalters nach dem Stand der Technik. Der erfindungsgemässe Leitungsschutzschalter kann mit einem Nennstrom von typischerweise 63A belastet werden, der Schalter nach dem Stand der Technik hingegen lediglich mit einem Nennstrom von typischerweise 40A. The mode of operation of this switch is now as follows: In the switched-on state of the circuit breaker shown in the figure, the line current flows in the current connection 72, the double wire 74, the movable contact 48, the fixed contact 44, the coil 22, the yoke plate 18, the bimetal strip 10, the double strand 12 and the current connection 11 formed current path. The heating caused by this current under nominal conditions is not greater than in a switch according to the prior art which has the same geometrical dimensions and is also operated under nominal conditions but is loaded with a considerably smaller nominal current. This is due to the fact that the conductor current is now guided in a current path which has a considerably lower ohmic resistance than the current path of the switch according to the prior art. The circuit breaker according to the invention can be loaded with a nominal current of typically 63A, the switch according to the prior art, however, only with a nominal current of typically 40A.

Die unterschiedliche Ausbildung der Strompfade des erfindungsgemässen Schalters und des Schalters nach dem Stand der Technik ruft aber noch zusätzliche Wirkungen hervor. Diese zusätzlichen Wirkungen ermöglichen erst die höhere Nennstrombelastung des erfindungsgemässen Schalters, obwohl er die gleichen geometrischen Abmessungen und überwiegend die gleichen Bauteile, insbesondere etwa Gehäuse 50, Spule 22, Bimetallstreifen 10 und Blattfeder 36, aufweist wie der Schalter nach dem Stand der Technik. The different design of the current paths of the switch according to the invention and the switch according to the prior art, however, produces additional effects. These additional effects only enable the higher nominal current load of the switch according to the invention, although it has the same geometric dimensions and predominantly the same components, in particular, for example, housing 50, coil 22, bimetal strip 10 and leaf spring 36, as the switch according to the prior art.

Dadurch, dass der Leiterstrom nun durch einen Jochabschnitt, nämlich das Jochblech 18, geführt ist, das aus einem gegenüber dem ferromagnetischen Werkstoff des übrigen Joches, nämlich dem Magnetbügel 16, elektrisch wesentlich besser leitenden und gute mechanische Eigenschaften aufweisenden Werkstoff besteht, wird neben einer Verringerung des ohmschen Widerstandes noch folgendes erreicht: The fact that the conductor current is now passed through a yoke section, namely the yoke plate 18, which consists of a material that is significantly more electrically conductive and has good mechanical properties than the ferromagnetic material of the rest of the yoke, namely the magnetic bracket 16, is not only a reduction of ohmic resistance still achieves the following:

Bedingt durch den Einbau eines Jochabschnittes aus einem besonders gut leitenden Werkstoff, welcher praktisch ebenso gute mechanische Eigenschaften wie der Werkstoff des übrigen Teils des Joches aufweist, kann der beim Schalter nach dem Stand der Technik vorgesehene Bimetallstreifen 10 unverändert beibehalten und weiterhin am Lappen 42 des Jochblechs 18 angeordnet werden. Auch die Spule 22 kann unverändert beibehalten werden. Dies ist für das Kurzschlussstromschaltvermögen Due to the installation of a yoke section made of a particularly good conductive material, which has practically just as good mechanical properties as the material of the rest of the yoke, the bimetal strip 10 provided in the switch according to the prior art can remain unchanged and still on the tab 42 of the yoke sheet 18 are arranged. The coil 22 can also be kept unchanged. This is for the short circuit current switching capacity

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des erfindungsgemässen Schalters entscheidend, da die Spule 22 bei einem in einem Leitungsnetz typischerweise 3kA betragenden Kurzschlussstrom dann das gleiche Magnetfeld zur Beblasung des Schaltlichtbogens erzeugt wie die Spule beim Schalter nach dem Stand der Technik. Im Unterschied zum Schalter nach dem Stand der Technik ist das Joch der Spule 22 wegen des aus nichtfer-romagnetischem Werkstoff bestehenden Jochblechs 18 offen. Dieses offene Joch hat auf das magnetische Blasfeld der Spule 22 bei Kurzschlussströmen praktisch keinen Einfluss, da die ferromagnetischen Teile, wie der Magnetbügel 16, bei grossen Strömen magnetisch gesättigt sind. Bei Nennströmen bedingt die grössere Stromstärke zwar eine höhere Verlustleistung der Spule 22 als dies beim Schalter nach dem Stand der Technik der Fall ist, jedoch werden diese Verluste kompensiert durch die geringen Verluste im Jochblech 12. of the switch according to the invention is decisive, since the coil 22 then generates the same magnetic field for blowing the switching arc as the coil in the case of a switch according to the prior art in the case of a short-circuit current which is typically 3 kA in a line network. In contrast to the switch according to the prior art, the yoke of the coil 22 is open because of the yoke plate 18 made of nonferromagnetic material. This open yoke has practically no influence on the magnetic blowing field of the coil 22 in the event of short-circuit currents, since the ferromagnetic parts, such as the magnetic bracket 16, are magnetically saturated with large currents. At nominal currents, the larger current intensity causes a higher power loss of the coil 22 than is the case with the switch according to the prior art, but these losses are compensated for by the low losses in the yoke plate 12.

Der Kurzschlussstromauslöser löst oberhalb eines vorgegebenen Ansprechstromes aus, welcher gemäss den einschlägigen Vorschriften das Achtfache des Nennstroms ist. Dieser Ansprechstrom beträgt beim Schalter nach dem Stand der Technik typischerweise 320A, beim erfindungsgemässen Schalter typischerweise 504A. Da beim Schalter nach dem Stand der Technik das Jochblech 18 und der Magnetbügel 16 aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen, wirkt das Joch der Spule 22 wie ein geschlossener magnetischer Kreis, bei dem bereits mit einem vergleichsweise geringen Ansprechstrom ein zum Anzug des Ankers ausreichend grosses Magnetfeld induziert wird. Hingegen bildet beim erfindungsgemässen Schalter das Joch der Spule 22 wegen des nichtferromagnetischen Werkstoffs einen offenen magnetischen Kreis. Bei diesem Schalter wird erst bei einem vergleichsweise grossen Ansprechstrom (bei einem typische Nennstrom von 63A also bei 504A) ein zum Anzug des Ankers 24 ausreichend grosses Magnetfeld induziert, welches durch Aufschlagen des Auslösestiftes 28 auf die Klinke 30 zum Öffnen des Kontakte 44, 48 und nachfolgend zum Abschalten des Kurzschlussstroms durch magnetische Beblasung des sich hierbei bildenden Schaltlichtbogens führt. The short-circuit current release trips above a specified response current, which is eight times the nominal current according to the relevant regulations. This response current is typically 320A for the switch according to the prior art, typically 504A for the switch according to the invention. Since the yoke plate 18 and the magnetic bracket 16 are made of ferromagnetic material in the switch according to the prior art, the yoke of the coil 22 acts like a closed magnetic circuit in which a magnetic field which is sufficiently large to attract the armature is induced with a comparatively low response current . On the other hand, in the switch according to the invention, the yoke of the coil 22 forms an open magnetic circuit due to the non-ferromagnetic material. With this switch, a sufficiently large magnetic field to attract the armature 24 is only induced at a comparatively large response current (at a typical nominal current of 63A, i.e. at 504A), which is caused by the trigger pin 28 striking the pawl 30 to open the contacts 44, 48 and subsequently leads to the short-circuit current being switched off by magnetic blowing of the switching arc which forms in the process.

Dadurch, dass der Strom nun anstelle in Einfachlitzen in Doppellitzen 12 und 74 mit doppeltem Querschnitt geführt ist, ergibt sich neben einer Verringerung des ohmschen Widerstandes des Strompfades zusätzlich auch ein Stromleiter mit einer gegenüber einer Einfachlitze mit vergleichbarem ohm-schem Widerstand um das Vierfache herabgesetzten Steifigkeit. Die mit dem Bimetallstreifen 10 verbundene Doppellitze 12 beeinflusst den Bimetallstreifen kräftemässig daher wesentlich geringer als eine Einfachlitze mit einem der Doppellitze 12 entsprechenden ohmschen Widerstand. Dadurch werden Streuungen das Bimetallstreifen 10 bei der thermischen Auslösung ganz wesentlich reduziert. Die mit dem beweglichen Kontakt 48 verbundene Doppellitze 74 beeinflusst die Kontaktkraft der Kon-taktanordnung des Leitungsschutzschalter erheblich geringer als eine Einfachlitze mit vergleichbarem ohmschem Widerstand. Zudem kann auch die Feder 70 unverändert beibehalten werden, da deren Kraft fast gänzlich zum Öffnen des beweglichen Kontakt 48 zur Verfügung steht. Von Vorteil ist es ausserdem, dass die Doppellitze aus bereits beim Schalter nach dem Stand der Technik eingesetzten Einfachlitzen hergestellt ist, also eine Einfachlitze von doppeltem Querschnitt als zusätzliches Teil eingespart werden kann. The fact that the current is now conducted in double strands 12 and 74 with a double cross section instead of in single strands results in addition to a reduction in the ohmic resistance of the current path and also a current conductor with a stiffness that is four times lower than that of a single strand with comparable ohmic resistance . The double strand 12 connected to the bimetallic strip 10 therefore influences the bimetallic strip with less force than a single strand with an ohmic resistance corresponding to the double strand 12. Scattering of the bimetallic strip 10 during thermal tripping is significantly reduced. The double strand 74 connected to the movable contact 48 influences the contact force of the contact arrangement of the circuit breaker considerably less than a single strand with a comparable ohmic resistance. In addition, the spring 70 can also be kept unchanged, since its force is almost entirely available for opening the movable contact 48. It is also advantageous that the double strand is made from single strands already used in the switch according to the prior art, that is to say one single strand of double cross-section can be saved as an additional part.

Auch der Bimetallstreifen 10 kann unverändert beibehalten werden, wenn die Doppellitze 12 in elektrisch leitender Weise derart auf dem Bimetallstreifen 10 befestigt ist, dass der vom Leitungsstrom durchflossene Abschnitt des Bimetallstreifens 10 erheblich kürzer ist, als die für eine Überstrom-auslösung erforderliche Länge des Bimetallstreifens 10. Dies wird in der Ausführungsform des erfindungsgemässen Leitungsschutzschalter gemäss der einzigen Figur dadurch erreicht, dass Strom lediglich in den unteren Teil des Bimetallstreifens 10, etwa ins untere Drittel, eingespeist wird. Dadurch kann die Heizleistung des Bimetallstreifens 10 trotz höheren Stroms auf dem gleichen Wert wie beim Schalter nach dem Stand der Technik gehalten werden. Durch die Anordnung der Doppellitze 12 im unteren Drittel des Bimetallstreifens 10 wird die Kraftwirkung der Doppellitze 12 nochmals abgeschwächt. The bimetal strip 10 can also be kept unchanged if the double strand 12 is attached to the bimetal strip 10 in an electrically conductive manner in such a way that the section of the bimetal strip 10 through which the line current flows is considerably shorter than the length of the bimetal strip 10 required for overcurrent tripping In the embodiment of the circuit breaker according to the invention in accordance with the single figure, this is achieved in that current is fed only into the lower part of the bimetal strip 10, for example into the lower third. As a result, the heating power of the bimetal strip 10 can be kept at the same value as that of the switch according to the prior art, despite the higher current. By arranging the double strand 12 in the lower third of the bimetal strip 10, the force effect of the double strand 12 is weakened again.

Durch die Verwendung messingfreier und überwiegend aus Kupfer bestehender Stromanschlüsse 14 und 72 wird der ohmsche Widerstand im Strompfad des erfindungsgemässen Leitungsschutzschalters ebenso herabgesetzt wie durch einen edelme-tallhaltigen, insbesondere AgNi enthaltenden, Einsatz. Insbesondere nach Kurzschlussstrom-Abschal-tungen reduziert dieser Einsatz den Übergangswi-derstand zwischen dem beweglichen Kontakt 48 und dem Festkontakt 4 ganz beträchtlich. The use of brass-free current connections 14 and 72 consisting predominantly of copper reduces the ohmic resistance in the current path of the circuit breaker according to the invention as well as an insert containing noble metal, in particular containing AgNi. In particular after short-circuit current shutdowns, this use considerably reduces the transition resistance between the movable contact 48 and the fixed contact 4.

Claims

1. Circuit breaker with a magnetic short-circuit current release and an overcurrent release containing a bimetallic strip (10), in which the line current is guided in a current path which, in addition to two contacts (44, 48) movable relative to one another and a section of the bimetallic strip (10), also includes an electromagnetic one Coil (22) and a section of a yoke of the short-circuit current release containing ferromagnetic material, and in which the magnetic field generated by the coil (22) in the event of a short-circuit current for attracting an armature (24) of the short-circuit current release and for magnetically blowing a contact (which opens when 44, 48) forming switching arc, characterized in that the current-carrying yoke section is formed by a nonferromagnetic metallic material which has mechanical properties as good as the ferromagnetic material of the yoke, but a higher electrical conductivity than this material has.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the non-ferromagnetic material is an alloy based on copper, silver and / or aluminum.

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3. Circuit breaker according to claim 2, characterized in that the alloy contains copper and at least iron or tin.

4. Circuit breaker according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the current path between the bimetallic element (10) and a first (14) of two power connections (14, 72) is arranged as a first double wire (12), flexible power connection .

5. Circuit breaker according to claim 4, characterized in that the first double stranded wire (12) is fastened in an electrically conductive manner on the bimetal strip (10) in such a way that the section of the bimetal strip (10) through which the line current flows is shorter than that for an overcurrent trigger required length of the bimetallic strip 10.

6. Circuit breaker according to one of claims 4 or 5, characterized in that in the current path between the second power connection (72) and a movable (48) of both contacts (44, 48) is arranged as a second double wire (74), flexible power connection .

7. Circuit breaker according to one of claims 4 to 6, characterized in that the first and / or the second power connection (14, 72) are free of brass.

8. Circuit breaker according to claim 7, characterized in that at least one of the two contacts (44, 48) has an insert containing noble metal.

9. Circuit breaker according to claim 8, characterized in that the insert is formed from an alloy containing silver and nickel.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

5