DE1067106B - Selbstschalter insbesondere zum Schutz von Transformatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf handbetätigte Selbstschalter, insbesondere solche für Masttransformatoren und auf den Schutz dieser Transformatoren durch die Schalter.

Bei handbetätigten Selbstschaltern werden die Kontakte entgegen einer Rückstellkraft in die Schließstellung bei Betätigung der Handhabe gebracht. Um die Kontakte in der Schließstellung zu halten, ist bei diesen Schaltern ein Schaltschloß vorgesehen, dessen Teile in der Einschaltlage verklinken. Zur Überwachung des Betriebsstromes sind Überstromauslöser vorgesehen, die bei Überschreiten der vorgegebenen Höchstlast das Schaltschloß eiitklinken und damit den Schalter öffnen. Eine Schließung des Schalters ist bei den bekannten Ausführungsformell erst möglich, wenn das Schaltschloß in die verklinkende Lage gebracht werden kann, d. h., wenn die Überstromauslöseelemente gegenüber dem Schaltschloß eine Lage eingenommen haben, die eine Verklinkung zuläßt. Zur Anpassung des Schalters an die verschiedenen Betriebsbedingungen werden die Überstromauslöser mit Einstellmitteln versehen, durch die die Ansprechgrenze eingestellt werden kann. Für Masttransformatoren u. dgl. wurde bereits vorgeschlagen, die Einstellmittel so zu gestalten, daß die Veränderung der Ansprechwerte für den Überstromauslöser betriebsmäßig erfolgen kann. Hierdurch wird erreicht, daß der Schalter vorübergehend auf einen höheren Ansprechwert gebracht und damit der Transformator überlastet werden kann. Diese vorgeschlagenen Ausführungsformen sind jedoch für bestimmte Betriebsverhältnisse nicht geeignet, zumal sie keinen absoluten Notbetrieb zulassen.

Im nachfolgenden werden die wesentlichen Kennzeichen der Erfindung mit den der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben beschrieben.

Eine Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, einen mit Auslöseelementen versehenen, in das Transformatorgehäuse eingebauten Selbstschalter zusätzlich mit Mitteln auszustatten, durch die eine Auslösung des Selbstschalters im Bedarfsfalle verhindert werden kann.

Durch die Erfindung soll ein mit Anzeigeelementen versehener Selbstschalter mit von Hand zu betätigenden Mitteln ausgestattet werden, durch die ein Auslösen des Schalters verhindert werden kann, ohne daß in den Betrieb der Signal- oder Anzeigeelemente eingegriffen wird. Dies ermöglicht es, den Schalter von Hand so zu steuern, daß er in besonderen Fällen, in denen es wesentlich ist, daß keine Unterbrechung des Stromkreises erfolgt, bei Überlast nicht öffnet, während das Signalteil wirksam arbeitet und eine eventuelle Überlast anzeigt, so daß zur Beseitigung dieser Überlast entsprechende Schritte eingeleitet werden können.

Selbstschalter, insbesondere zum Schutz
von Transformatoren

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Oktober 1957

Merrill G. Leonard, Fowler, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Eine weitere Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, den zum Öffnen und Schließen der Kontakte notwendigen Handantrieb zugleich als Rückstellelement für die Signalteile auszunutzen, und zwar derart, daß die Signalteile in die Ausgangslage zurückgestellt werden können, ohne daß der Schalter geöffnet wird. Diese Maßnahme ermöglicht es, die Signalteile ein oder mehrere Male zurückzustellen, ohne daß der Stromkreis unterbrochen wird. Ferner ist es hierdurch bei wiederholtem Ansprechen möglich festzustellen, ob die Überlast nur eine vorübergehende war oder ob sie von andauernder oder wiederkehrender Natur ist. Wenn der Schalter so eingestellt wird, daß er geschlossen bleibt, ist es möglich, ohne Unterbrechung des Betriebes festzustellen, ob ein anomaler Betriebszustand vorliegt, und weiterhin festzustellen, von welcher Art dieser Betriebszustand ist. Zur gleichen Zeit kann der Handantrieb zur öffnung oder Schließung des Schalters ohne Einschränkung dann betätigt werden, wenn festgestellt wurde, daß eine Betriebsunterbrechung ohne ernste Folgen möglich ist. Die Unterbrechung des Stromkreises ist insbesondere dann möglich, wenn ein Fachmann mit den notwendigen Hilfsmitteln zur Verfügung steht, der geeignete Maßnahmen zur Verhütung einer Wiederholung der anomalen Betriebsbedingungen einzuleiten und die Anlagen mit einem Minimum an Unterbrechungszeit wieder in Betrieb zu setzen vermag, bevor wesentlicher Schaden, wie z. B. das Verderben

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von Nahrungsmitteln in einem Tiefkühler, angerichtet werden kann.

Ein anderes Beispiel für die Vorteile der Erfindung bildet der Einsatz eines Transformators für die Beleuchtung eines Theaters oder eines anderen Zuschauerraumes, bei dem durch eine Unterbrechung des Stromkreises die Beleuchtung während des Programms gelöscht und damit eine Panik verursacht werden kann. Die Erhöhung der Ansprechgrenzen des Selbstschalters im Transformator während des Betriebes erbringt allein noch keine befriedigende Lösung, weil dadurch auch die Ansprechgrenze der Signal- und Anzeigeorgane erhöht wird, so daß keine deutliche Anzeige einer Überlast gegeben wird. Weiterhin könnte immer noch eine Betriebsunterbrechung auftreten, wenn sich die Überlast wesentlich erhöht. Der im Transformator eingebaute Selbstschalter nach der Erfindung kann von Hand für die Dauer des Programms so eingestellt werden, daß der Schalter den Stromkreis nicht selbsttätig öffnen kann und durch die Signalorgane trotzdem eine frühzeitige Anzeige einer entstehenden Überlast gegeben wird. Es können dann Schritte zur Herabsetzung der Last durch Abschalten einiger Stromkreise oder durch vorübergehende Änderung der anomalen Lage unternommen werden, ohne daß sämtliche Lichter im Zuschauerraum gelöscht werden müssen. Ist das Programm vorüber und die Zuschauer haben den Saal verlassen, so kann der Stromkreis sicher von Hand geöffnet und die Schwierigkeit beseitigt werden. Um die nicht erwartete schwere Last zu tragen, kann ein größerer oder zusätzlicher Transformator eingesetzt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden sämtliche Antriebs- und Stellelemente des Schalters über Gestänge oder Kabel mit Handbetätigungen an der Außenseite des Transformatorgehäuses verbunden.

Die Erfindung wird in ihrem Aufbau und der erzielten Wirkung durch die nachfolgende Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Aufrißschnitt eines Schalters mit den Grundbestandteilen der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Aufriß der Überlastanzeigeelemente ;

Fig. 3 zeigt im Grundriß zwei Schalter entsprechend Fig. 1 mit ihren Stellorganen;

Fig. 4 zeigt im Aufrißschnitt einen Transformator mit eingebauten Schaltern samt Stelleinrichtungen.

Die Erfindung beschreibt die Benutzung eines an sich bekannten Selbstschalters für den Einsatz in Transformatoren.

Der Selbstschalter zum Schutz des Transformators besteht aus einem Grund- oder Gehäuseteil 11 aus geformtem Isoliermaterial, an dem die Teile des Schalters befestigt sind. Die wesentlichen Schalterteile sind der Festkontakt 13, der bewegliche Kontakt 15, die Antriebselemente 17 und das Auslöseteil 19. Der Festkontakt 13 ist auf einem U-förmigen Schlitten 21 befestigt, der durch eine Feder 22 zur Erzeugung des Kontaktdruckes beaufschlagt wird.

Der bewegliche Kontakt 15 ist auf einem U-förmigen Teil 31 starr befestigt. Das U-förmige Teil 31 ist mittels eines Stiftes 33 an einem Ende des Schaltarmes 35 befestigt. Der Schaltarm 35 ist am anderen Ende 37 so geformt, daß sich eine Klinkenfläche ergibt, die mit der Klinkenfläche 39 am Klinkenteil 41 in Eingriff kommt. Eine Feder 43 ist unter Vorspannung zwischen dem Teil 37 des Schaltarmes und einem am Grundteil 11 angeformten Steg 45 so eingesetzt, daß sie den Schaltarm um den Lagerstift 47 schwenkend in die Offenstellung zu bringen vermag, wenn das Klinkenteil 41 im Sinne einer Freigabe des Schaltarmes betätigt wird. Auf dem Stift 47 ist eine Rolle 51 befestigt, die in einer im wesentlichen dreieckigen öffnung 53 des Gehäuses 11 gelagert ist. Die Rolle 51 ist zwischen zwei Führungsflächen 52 und 54 am linken Ende der öffnung 53 geführt. Die Führungsflächen 52 und 54 sind im wesentlichen konzentrisch ίο mit den Klinkenteilen 39 so angeordnet, daß der Schaltarm 35 für die Drehbewegung um sein Ende 37 geführt und gegen Längsbewegung gehaltert ist. Ein Gelenk 55 ist drehbar am Stift 47 befestigt. Das Gelenk 55 hat eine am anderen Ende mittels des Stiftes 59 befestigte Rolle 61. Die Rolle 61 kommt mit der Kreisbogenfläche 63 der öffnung 53 in Eingriff. An einer Handbetätigung 65 aus geformtem Isoliermaterial ist ein gewölbtes Teil 67 angeformt, das auf der gewölbten Fläche 69 des Teiles 70 zwischen der »Ein«- und der »Aus«-Lage gleitet. Die Antriebsfeder 71 ist unter Vorspannung zwischen der Handhabe 65 und dem Stift 59 eingesetzt.

In der »Ein«-Lage der Handhabe 65 ist die Kraft der Feder 71 schräg abwärts zur Verbindungsgeraden der Stifte 47 und 59 gerichtet, so daß die Rolle 61 in die untere rechte Ausnehmung der öffnung 53 kommt. Durch das Glied 55 wird die Rolle 51 im linken Ende der öffnung 53 gehalten. Hierdurch bleibt der Schaltarm 35 in der geschlossenen Lage. Die Kraftlinie der Feder 71 verläuft in der »Ein«-Lage der Handhabe 65 unterhalb des Mittelpunkts, um den die Bogenfläche 69 gezeichnet ist und über die die Handhabe 65 bewegt wird, um sie in die »Ein«-Lage zu bringen.

Wird die Handhabe 65 aus der »Ein«-Lage aufwärts bewegt, so überschreitet die Kraftlinie der Feder 71 die durch die Stifte 47 und 59 gegebene Verbindungsgerade. In diesem Augenblick treibt eine Kraftkomponente der Feder 71 die Rolle 61 aufwärts und bewegt die Rolle zusammen mit dem Ende des Gelenkes 55 entlang der Bogenfläche 63 schnappend nach rechts aufwärts. Die Rolle 61 verrastet beim Eingriff mit dem rechten oberen Ende der öffnung 53. Während dieser Bewegung wirkt die Feder 71 auf den Schaltarm 35 derart, daß er in die Offenstellung schnappt. Während der Öffnungsbewegung dreht sich der Schaltarm 35 um den durch die Klinkenfläche 39 gegebenen Lagerpunkt, bis die Bewegung durch den Eingriff in das Teil 83 gehemmt wird.

Die Schaltkontakte werden durch die Abwärtsbewegung der Handhabe geschlossen, während der die Kraftrichtung der Feder 71 unter die Mittelpunktlinie der Fläche 63 zu liegen kommt. In diesem Augenblick wird die Rolle 61 abwärts entlang der Fläche 63 in die untere Stellung bewegt. Diese Bewegung der Rolle 61 bewirkt über die Gelenke 55 die Schließung des Kontaktes in einer schnappenden Bewegung.

Der Schaltarm 35 wird selbsttätig in die Ausschaltstellung durch die Feder 43 bei Betätigung der durch die Auslöseteile 19 beeinflußten Klinkenteile 41 gebracht. Die Klinke 41 ist am Stift 89 drehbar gelagert und wird durch die Feder 91 in die verklinkende Lage gezogen, so daß der Schaltarm 35 in die Schließstellung gebracht werden kann. Wenn die Klinke 41 zur Freigabe des oberen Endes 37 des Schaltarmes bewegt wird, dreht die Feder 43 den Schaltarm 35 um den Stift 47 in die Offenstellung.

Zusätzlich zum Klinkenteil 41 enthalten die Auslöseteile einen U-förmigen Klinkenantrieb 93, der am Stift 95 befestigt ist. Der Antrieb 93 wird durch die Feder 97 im Uhrzeigersinn beaufschlagt. Ein Arm

99 des Antriebes ist gewöhnlich im Eingriff mit dem Klinkenteil 100 des Klinkenelementes 101, das starr als Verlängerung am freien Ende des Bimetallelementes 103 befestigt ist und den Antrieb 93 in der verriegelten, d.h. wirksamen Stellung hält. Der andere Arm 105 des Klinkengetriebes hat einen Fortsatz 107, der mit einer am Ende des Klinkenteiles 41 angeformten öse 109 in Eingriff kommt und es bei Freigabe des Antriebes 93 betätigt. Die zwei Arme 99 und 105 des Antriebes 93 sind durch ein angeformtes jochteil 111 miteinander verbunden. An dem Jochteil greift das eine Ende der Feder 97 an. Das andere Ende dieser Feder ist an einem angeformten Fortsatz 113 des Gehäuses 11 eingehängt.

Das Bimetallelement 103 ist starr am Jochteil 115 befestigt, dessen Beine drehbar am Stift 117 an einem Fortsatz 119 des Gehäuses 11 befestigt sind. Ein Bein 121 des Joches 115 erstreckt sich nach rechts und ist mit seinem freien Ende drehbar mit dem Stift 123 am inneren Ende der Stellspindel 125 befestigt. Die Stellspindel 125 erstreckt sich durch eine Öffnung im Kopfteil des Gehäuses 11 und steht mit einer Mutter 127 im Eingriff. Die Mutter 127 ist auf das äußere Ende der Spindel aufgesetzt. Eine Feder 129 versucht das Jochteil 115 und damit das Bimetallelement im Uhrzeigersinn um den Stift 117 schwenkend zu drehen. Das andere Ende der Stellschraube 127 stützt sich gegen das Kopfteil des Gehäuses 11 ab. Durch das Drehen der Schraube 127 wird das Bimetallelement so bewegt, daß der Übergriff der Klinke 100 und damit die Auslöse-Stromzeitcharakteristik des Schalters verändert wird.

Ein beweglicher Leiter 135 ist am Joch 115 befestigt. Der über den Leiter 135 und den Bimetallstreifen 103 geführte Strom fließt über den beweglichen Leiter 141, den damit verbundenen Schaltarm 35, den beweglichen Kontakt 15, den Festkontakt 13 und schließlich über den beweglichen Leiter 143 an die Anschlußklemmen des Schalters.

Tritt im Schalterstromkreis ein Überlaststrom auf, so wird durch diesen Strom das Bimetallelement 103 erhitzt. Hat die Erwärmung einen vorbestimmten Grad erreicht, so gibt das sich abbiegende Bimetall über die Klinke 100 den Klinkenarm 99 frei, so daß die Feder 97 den Klinkenantrieb 93 schnappend im Uhrzeigersinn zu drehen vermag. Diese Bewegung bewirkt, daß der Fortsatz 107 gegen die öse 109 am Klinkenteil 41 schlägt und damit dieses Element in die unverklinkte Stellung zur Freigabe des oberen Endes des Schaltarmes 35 bringt. Die Feder 43 bewegt daraufhin den Schaltarm 35 um den Stift 47 in die Ausschaltlage.

Der Mechanismus wird durch die Bewegung der Handhabe in die »Aus«-Stellung selbsttätig zurückgestellt und wieder eingeklinkt. Diese »Aus«-Bewegung bringt das Schalterteil 35 mit seinem oberen Ende, also mit dem Klinkenteil 37, nach rechts, so daß die Klinke 41 durch die Feder 91 in die das Teil 37 verklinkende Lage gebracht werden kann. Wird die Handhabe 65 der »Aus«-Lage genähert, so greift sie an der Fläche 145 des Klinkenantriebes 93 an und dreht denselben entgegen dem Uhrzeigersinn, bis er mit dem Arm 99 hinter der Verlängerung 101 des Bimetallstreifens 103 verklinkt. Die Kontakte werden daraufhin in der bereits beschriebenen Weise durch Bewegen der Handhabe in die »Ein«-Lage geschlossen.

Ein Anzeige- oder Signalteil ist für die Meldung einer Überlast vorgesehen, die zwar nicht ausreicht, den Schalter auszulösen, die aber trotzdem gefahrvoll sein kann. Weiterhin dient dieses Signalteil zur Anzeige einer gefährlichen Überlast, die vorhanden war, aber ohne Auslösung des Schalters wieder beseitigt wurde. Die Anzeige gibt ferner an, ob der Schalter durch eine Überlast ausgelöst wurde.
Die Anzeigeelemente bestehen aus einem einstellbaren Signalteil 147 (Fig. 2), das drehbar an einem Stift 149 befestigt ist. Der Stift 149 wird von einem justierbaren Schieber 151 gehalten. Das Teil 147 ist mit einem Klinkenteil 153 versehen, das mit der

ίο Klinke 100 im Eingriff steht und von dieser zurückgehalten wird. An einem Arm des Teiles 147 ist drehbar mit Hilfe des Stiftes 157 ein gleitender Kontaktbolzen 159 befestigt. Dieser Kontaktbolzen 159 ist senkrecht durch Vorsprünge 161 des Gehäuses 11 geführt. Ein konischer Brückenkontakt 163 ist in eine Ausnehmung am oberen Ende des Bolzens 159 eingeschraubt und durch eine Mutter 165 in dieser Lage gesichert. Eine Feder 167 drückt auf das Teil 147 im Uhrzeigersinn und damit den Kontaktbolzen 159

ao nach oben, bis der Brückenkontakt 163 mit den Festkontaktträgern 169 (Fig. 1 und 2) in Eingriff kommt, wodurch ein Stromkreis für hör- oder sichtbare Signalmittel geschlossen wird. Die Festkontakte 169 erstrecken sich durch beide Schaltereinheiten oder sind entsprechend parallel geschaltet, so daß deren Stromkreise schon bei Bewegung eines der Brückenkontakte 163 geschlossen werden.

Der Schieber 151 ist für die Vertikalbewegung in einer Nut, die durch die an das Gehäuse angeformten Teile 171 und 173 gebildet wird, angeordnet. Am oberen Ende hat der Schieber 151 eine angeformte Öse 175, durch deren Öffnung die Einstellschraube 177 greift. Das Gewindeteil der Stellschraube 177 greift in ein mit Gewinde versehenes Winkelstück 179 des Schiebers 151 ein. Das verjüngte innere Ende der Stellschraube 177 ist in einer Öffnung 181 des Gehäuses gelagert. Die Einstellschraube 177 greift durch eine Öffnung im Gehäuse 11 derart, daß sich der Kopf der Schraube 177 gegen das Gehäuse abstützt. Eine Druckfeder 183 drückt die Schraube 177 und damit den Schieber 151 sowie das einstellbare Teil 147 abwärts. Durch Drehen der Schraube 177 wird der Schieber 151 und damit das einstellbare Teil 147 so bewegt, daß die Klinke mehr oder weniger mit dem Teil 100 überlappt, wodurch die Entklinkungszeit des einstellbaren Teiles verstellt werden kann.

Das einstellbare Teil 147 wird durch die Bewegung der Handhabe 65 in Richtung »Aus«, aber ohne die »Aus«-Stellung zu erreichen und damit den Schalter zu öffnen, zurückgestellt und verklinkt. Zu diesem Zweck ist das Teil 147 mit einem bogenförmigen, abwärts gerichteten Arm 187 (Fig. 1 und 2) versehen, der an seinem Ende einen mit der Handhabe im Eingriff stehenden Nocken 189 zur Zurückstellung des Anzeigeteiles trägt.

Wie in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt, sind zwei oder mehr Schalter in geeigneter Weise zusammengebaut derart, daß sich eine einheitliche Wirkung bei Mehrphasenstromkreisen ergibt. Sind zwei oder mehl Schalter miteinander verbunden, so wird ein einfachei Auslösestößel 201 (Fig. 1) angeordnet und starr ar den Klinkenteilen 41 aller Schalter befestigt, so dal? die Auslösung der Klinkenteile 41 eines der Schaltei bei Überlast in einer Phase auch die Klinkenteile del anderen Schalter auslöst.

Der Schalter, in Fig. 4 allgemein mit 23 bezeichnet, ist in einem Gehäuse 25 eines Transformators angeordnet. Durch den Deckel 27 greifen die Leitungsdurchführungen 29 zum Anschluß der auf dem Kern 77 aufgebrachten Primärwicklungen 75. Der Trans-

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formator ist allgemein mit 73 bezeichnet. Die Durchführungen 57, an denen der Lastkreis angeschlossen ist, sind in die Seitenwandungen des Gehäuses 25 eingesetzt und mit den Sekundärwicklungsanschlüssen 79 des Transformators verbunden. Die beiden Pole des Schalters 23 sind in die Verbindung 85 zwischen den Durchführungsisolatoren 57 und den Sekundärwicklungen 79 eingeschaltet.

Um die Handhaben des Schalters von der Außenseite des Transformatorgehäuses 25 aus bedienen zu können, sind geeignete Mittel vorgesehen. Wie in Fig. 4 gezeigt, umfassen diese Mittel eine Handhabe 191, die an einer hohlen Welle 192 befestigt ist. Diese Hohlwelle 192 erstreckt sich durch die Seitenwandung des Transformatorgehäuses und ist mit der Schalterhandhabe 65 unter Zwischenschaltung einer Stange 193 verbunden. Die Handhaben der beiden eingebauten Schalter sind durch geeignete Mittel zur Erzielung einer synchronen Betätigung miteinander verbunden.

Die hohle Welle 192 hat an ihrem äußeren Ende eine Linse, in die eine Signallampe 195 eingebaut ist. Diese Signallampe wird aus den Sekundärwicklungen des Transformators über die Leiter 197 unter Zwischenschaltung der Signalkontakte 169 eingespeist. Als Sekundärwicklung für die Einspeisung der Signallampe ist vorzugsweise eine zusätzliche Wicklung 81 aufgebracht, sie kann jedoch in bestimmten Fällen auch aus der Hauptsekundärwicklung 79 eingespeist werden.

Der als Gehäuse dienende Behälter 25 des Transformators ist mit öl oder einem anderen isolierenden Medium bis zu einer Höhe oberhalh der Bimetall elemente gefüllt, so daß die Bimetalle nicht nur den sie durchfließenden Strom, sondern auch den Temperaturanstieg im Transformator, der sich durch die Temperatur des Öls ausdrückt, erfassen. Diese Maßnahme schützt den Transformator auch gegen Überhitzung, die durch geringe Überströme während einer langen Zeit verursacht werden können.

Die Bimetallelemente 103 (Fig. 1) können von der Außenseite des Gehäuses eingestellt werden, um den Schalter unmittelbar nach einer Auslösung in die Einschalt- und Verklinkungsstellung zu bringen, ohne auf den Abkühlvorgang der großen Masse des Transformators warten zu müssen. Diese Einstellmittel erlauben weiterhin, den Schalter während einer gewissen Zeit bei Auftreten einer unerwarteten Last auch bei einem wesentlichen Überstrom in der Einschaltstellung zu halten. Die Mittel zur Einstellung der Bimetallelemente 103 umfassen das Drehlager 117 für die Elemente und die Stellschraube 127. Auf jeden der Schalter ist auf der Stellschraube 127 ein Arm 225 (Fig. 1 und 3) aus Isoliermaterial mit einer der Schraube derart angepaßten öffnung befestigt, daß bei Bewegen des Armes die Schraube ohne Schlupf mitgedreht wird. Zu diesem Zweck ist die Schraube und gegebenenfalls auch die öffnung mit einer Riffelung versehen. Die Isolierarme 225 der Schaltereinheiten sind mit Gelenken 227 (Fig. 3) gekuppelt und mit dem Kabel 228 eines Bowdenzugcs 229 verbunden. Das Kabel 228 des Zuges ist mit einer Klammer 231 und einer Schraube 233 am Gehäuse 11 eines der Schalter l>efestigt. Das andere Ende des Zuges 229 ist an einer Konsole 230 (Fig. 4) an der Innenwandung des Transformatorgehäuses befestigt. Das Kabel des Bowdenzuges ist an einem Arm 232 des Antriebteiles 238 befestigt. Eine Welle 234 verbindet die zur Notbetätigung dienende Handhabe 236 mit dem Arm 232. Die Welle 234 ist in einem dichten Lager in der Wandung des Transformatcrgehäuses gehaltert.

Die Betätigung der für den Notbetrieb vorgesehenen Handhabe 236 über den Bowdenzug 229 bewirkt in bekannter Weise eine entsprechende Verdrehung des Armes225 und damit der Stellschraube 127 (Fig. Iund3).

Beim Bewegen der Stellschrauben 127 (Fig. 1) greift jede von ihnen über ein Gewinde 125 an einem entsprechenden Stift 123 an, der eine Schwenkung des Armes 121 und damit des Joches 115 mit den daran befestigten Bimetallstreifen um den Drehpunkt 117 verursacht.

ίο Dies bewegt das Klinkenteil 100 in eine verklinktc Lage, obgleich der Bimetallstreifen noch heiß und damit ausgebogen ist. Hierdurch wird eine Verklinkung des Getriebes und damit auch ein Schließen des Schalters ermöglicht. Durch diese Noteinstellung kann der Schalter eine vorgegebene Überlast für eine bestimmte Zeit tragen und ist trotzdem in der Lage, bei höheren Überlastströmen oder bei auftretenden Kurzschlüssen den Schalter auszulösen. Durch Drehung der Schraube 127 kann die Eichung des Schalters verändert werden. Durch Verstellung der Schraube 127 wird in gleichem Maße auch der Punkt verändert, an dem das Anzeige- oder Signalteil ausgelöst wird, denn dieses ist durch die gleichen Klinkenteile 100 wie das Auslösegetriebe 93 gehalten und wird durch die KHnkenteile 100 vor dem Getriebe 93 ausgelöst.

Unter bestimmten Bedingungen oder bei Netbetrieb ist es wünschenswert, daß der Schalter geschlossen werden kann, um den Transformator in Betrieb zu halten, obgleich ein Überlaststrom vorhanden ist, der gewöhnlich den Schalter auslösen würde. Die Benutzung von normalen Schaltern ohne Freiauslösung, bei denen mit Hilfe der Handhabe der Stromkreis in jedem Falle zwangsweise geschlossen werden kann, ist nicht befriedigend, weil die wichtigen und wesentliehen Vorteile des Selbstschalters mit Freiauslösung unter normalen Bedingungen verloren sind. Weiterhin ist es wünschenswert, daß man den Schalter dort auf normale Auslösung stellen kann, wo die Aufrechterhaltung des Betriebes nicht kritisch ist.

Um den Betrieb in kritischen Bereichen unter extremen Notbedingungen aufrechtzuerhalten, sind Mittel vorgesehen, die eine Auslösung des Schalters sicher verhüten. Diese Mittel bestehen aus einem Einschalt- oder Sperrarm 235 (Fig. 1). der drehbar auf dem Stift 113 befestigt ist und mit dem Antriebsstößel 239 gekoppelt ist. Dieser Sperrarm 235 ist mit einem Klinken- oder Sperrteil 241 versehen, das in den Weg des Antriebes 93 an den Jochteilen 111 eingreift, um eine Auslösung zu verhindern. Der Antriebsstößel 239 erstreckt sich durch eine Öffnung des Gehäuses 11 nach außen und greift in eine Mutter 243 ein, die starr in einem Loch des Armes 245 befestige ist. Ebenso starr ist in der Bohrung des Armes 245 die Mutter 247 befestigt, die in Schraubverbindung mit der Stellschraube 249 steht. Die Schraube 249 wird durch eine Federscheibe 251 in ihrer Lage gehalten. Eine Druckfeder 253 (Fig. 1) drückt den Antriebsstöße! 239 zusammen mit dem Sperrarm 235 und den Antriebsarm 245 nach unten, so daß die Nabe 255 des Antriebsarmes 245 gegen die Metallscheibe 257 drückt.

Die Richtung des Gewindes des Antriebsstößels 239 ist so, daß bei Drehung des Armes 245 und der Mutter 243 im Uhrzeigersinn der Antriebsstößel 239 nach abwärts bewegt wird. Dies bewirkt eine Drehung des Sperrarmes 235 im Gegenuhrzeigersinn in eine Lage, durch die das Ende 241 die Auslösebewegung des Getriebes 93 blockiert. Beim Zurückstellen des Armes 245 geht der Stößel 239 nach oben, nimmt den Sperrarm 235 aus der blockierenden Stellung mit und

stellt damit den Schalter auf Freiauslösung um. Die Antriebsarme 245 (Fig. 3) der verschiedenen Schalter sind zur Erzielung einer gleichmäßigen Bewegung durch ein Gelenk 259, welches drehbar an den Armen 245 durch Stifte 261 befestigt ist, verbunden. Das Ende des Kabels 263 des Bowdenzuges 265 ist mit dem Gelenk 259 verbunden. Das Kabel ist gegen Verschiebung durch eine Klammer 267 gehalten. Die Klammer 267 ist starr auf der Platte 269 durch geeignete Halteelemente 271 befestigt. Die Platte 269 ist auf der Fläche 273 des Schaltergehäuses 11 befestigt und durch eine Federscheibe 275, die die Bimetall-Einstellschraube umgibt, an ihrem Platz gehalten. Die Federscheiben 275 sind mit angeformten Fingern 277 versehen, die in Öffnungen der Platte 269 zur Sieherung gegen Drehung eingreifen. Das Ende der Bowdenzüge 265 ist an der Konsole 240 (Fig. 4) befestigt. Der Draht 263 ist mit einem Antrieb 248 zur Verhinderung einer Schalterauslösung verbunden, die ähnlich dem Teil 238 für den Notbetrieb, die auf die ao Einstellmittel der Bimetalle wirkt, ausgebildet ist. Das Teil 248 besitzt einen Arm 242, an dem der Draht befestigt ist. Der Arm 242 ist am inneren Ende der Welle 244, die am äußeren Ende eine Handhabe 246 trägt, befestigt.

Es ist ein wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, daß die Betätigung der die Auslösung des Schalters verhindernden Antriebsteile 248 von der Außenseite des Transformatorgehäuses 25 aus erfolgen kann, ohne in die Signal- oder Anzeigeteile 195 einzugreifen. Ferner ist es wesentlich, daß diese Betätigung der Antriebsteile 248 unabhängig von durch die Kontakte 163 und 169 gesteuerten Signal- und Anzeigekreisen erfolgt. Dies wird dadurch erreicht, daß das verklinkende oder blockierende Ende 241 des Sperrarmes 235 in den Weg des Joches 111 des Auslösegetriebes eingreift, dagegen nicht in den der Anzeigeteile 147. Auf diese Weise wird durch die Betätigung der die Auslösung verhindernden Handhabe 248 der Auslöser des Schalters blockiert, während keine Änderung in der Bemessung oder Betätigung der Signalteile und der Lampe 195 an der Außenseite des Transformators eintritt, so daß eine vorhandene Überlast am Transformator angezeigt wird, und zwar genauso, als ob die Handhabe 248 nicht in die die Auslösung des Schalters blockierende Stellung ge^ bracht worden wäre. Weiterhin ist es wichtig, daß erstens die Schalterhandhabe 191 am Transformatorgehäuse genau wie bei einem Schalter betätigt werden kann und daß zweitens die Schalterhandhabe 191 zum Zurückstellen der Schalter im Signalkreis und damit zum Löschen der Lampe nach dem Abklingen der Überlast, ohne den Lastkreis des Schalters zu öffnen, benutzt werden kann. Dies ermöglicht es, die Lampe am Transformator so zu gebrauchen, daß sie Überlast anzeigt und außerdem durch ein- oder mehrmaliges Zurückstellen ohne Öffnung des Stromkreises anzeigt, ob eine Überlast weggeschaltet ist, ob sie weiterbesteht oder ob sie wiedergekommen ist.

Die Erfindung sieht einen neuartigen Schalter mit mehreren von Hand einstellbaren Elementen vor, die in ihrer normalen Stellung einen Schalter entsprechend den bekannten Selbstschaltern mit Freiauslösung ergeben, die bei Auftreten einer Überlast den Schalter öffnen und ein Signal zur Anzeige der Schalterauslösung oder einer gefährlichen Überlast geben. Der Schalter kann im Notbetrieb so eingestellt werden, r¹nß er für eine vorübergehende Zeit eine bestimmte ¹ Tberlast zu tragen vermag, und schließlich kann der Schalter in einer kritischen Notlage so gesteuert werden, daß die Auslöser blockiert sind, wodurch der Selbstschalter ähnlich einem normalen Schalter, z. B. einem Trennschalter, ohne jede Auslösemöglichkeit arbeitet.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Handbetätigter Selbstschalter, insbesondere zum Schutz von Transformatoren, mit einem verklinkten Schaltschloß und einem auf das Schaltschloß arbeitenden, bezüglich der Anspnechgrenze betriebsmäßig einstellbaren Überstromauslöser, insbesondere stramdurchflossener Bimetallelemente, gekennzeichnet durch eine betriebsmäßig von Hand einschaltbare, auf den Auslöser im Sinne einer Blockierung der Freiauslösung wirkende Sperreinrichtung.

2. Selbstschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung und Zuordnung der Sperreinrichtung, daß sie unabhängig von der Einstellung des Überstromauslösers betätigt werden kann.

3. Selbstschalter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine von den Überstromauslöseelementen gesteuerte Kontakteinrichtung für Anzeige- oder Signalorgane.

4. Selbstschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Kontakteinrichtung ein vorgespanntes und durch Teile des Überstromauslösers verklinktes Getriebe angeordnet ist.

5. Selbstschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe für die Kontakteinrichtung derart ausgebildet ist, daß es durch die Bewegung der Schalterbetätigung in die Ausschaltrichtung bereits vor Erreichen der Ausschaltstellung in die verklinkte und vorgespannte Lage gebracht werden kann.

6. Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Verklinkung der Anzeigeelemente, daß die Auslösung derselben bei geringerer Beheizung der Bimetallauslöseelemente erfolgt als die Auslösung des Schaltschlosses.

7. Selbstschalter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen solchen Aufbau, daß der Klinkendrehpunkt der Anzeigeelemente gegenüber dem Klinkendrehpunkt für das Schaltschloß verstellbar ist.

8. Selbstschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkendrehpunkt für die Anzeigeelemente auf einer Stellspindel angeordnet ist.

9. Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellelemente für die Einstellung des Ansprechbereiches des Uberstromauslöseelementes und die Sperreinrichtung für das Schaltschloß als gegen die Gehäusewandung unter Federbelastung abgestützte Gewindebolzen ausgebildet und mit einem verdrehungssteif aufgesetzten Stellhebel versehen ist.

10. Einrichtung zur Überwachung von Mehrphasenstromkreisen unter Verwendung einer der Zahl der Phasen angepaßte Zahl von Selbstschaltern nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zu einem Stromkreis gehörenden Selbstschalter bezüglich ihrer Antriebs- und Auslöseorgane sowie ihrer auf die Auslöseelemente und das Schaltschloß wirkenden Stelleinrichtun-

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gen durch mechanisch wirksame Koppelglieder parallel geschaltet sind und damit gegebenenfalls auch gleichzeitig wirken.

11. Einrichtung zum Schutz und zur Überwachung von Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 10 in den Kessel eines Transformators eingebaut und über mechanisch wirksame Koppelelemente mit außerhalb des Gehäuses angeordneten Handbetätigungen versehen sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Handbetätigung Bowdenzüge eingesetzt sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Trans-

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formatorkessels optisch und/oder akustisch wirksame Signalorgane angeordnet sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Selbstschalter im Transformatorkessel, daß die wärmeempftndlichen Überstromauslöseelemente in die Kühlflüssigkeit des Transformators eintauchen.

15. Einrichtung nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalstromkreis aus einer eigenen Sekundärwicklung des Transformators eingespeist wird.

16. Einrichtung nach Anspruch 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung als vorzugsweise in den Handantrieb für den Schalter eingebaute Signallampe ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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