DE1079176B - For preferably higher currents suitable self-switch with electromagnetic and / or thermal releases - Google Patents
For preferably higher currents suitable self-switch with electromagnetic and / or thermal releasesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft einen für vorzugsweise höhere Stromstärken, geeigneten Selbstschalter mit elektromagnetischen und/oder thermischen Auslösern, bei dem der Kontaktdruck entgegen der elektrodynamischen Kraft des vom Schalter geführten Stromes aufrechterhalten ist und die Schalter Öffnung bei hohen Überströmen durch dieselbe Kraft veranlaßt wird.The invention relates to an automatic switch suitable for preferably higher currents electromagnetic and / or thermal releases, in which the contact pressure is contrary to the electrodynamic Force of the current carried by the switch is maintained and the switch opening is caused by the same force in the case of high overcurrents.
Da zwischen dem ersten Anregeimpuls zur Schalteröffnung und der Verstellung der Kontakte des Schalters stets eine konstruktionsbedingte Verzögerung vorhanden ist, hat man versucht, den Schaltermechanismus so aufzubauen, daß sehr kurze Ausschaltverzugszeiten erreicht werden. Durch eine Kontaktbewegung, bei der im Falle eines Kurz-Schlusses eine anfänglich kleine, dann große, für die Löschung des Lichtbogens erforderliche Trennstrecke auftritt, will man den Einfluß der nicht weiter zu verringernden Ausschaltverzugszeiten auf die Abschaltung des Kurzschlusses aufheben.Since between the first excitation pulse to open the switch and the adjustment of the contacts of the Switch is always a design-related delay, attempts have been made to the Set up the switch mechanism in such a way that very short switch-off delay times are achieved. By a Contact movement in the case of a short circuit an initially small, then large isolating distance required to extinguish the arc occurs, you want the influence of the switch-off delay times, which cannot be further reduced, on the shutdown cancel the short circuit.
Alle diese Maßnahmen erfordern einen großen technischen Aufwand, das Vorhandensein mehrfacher, die S Chalterbewegung bewirkender Anregesysteme, Sperr- und Auslösemechanismen, kurz der Gesamtaufbau des Schalters ist kompliziert und kann wegen der mehrfachen aufeinander abzustimmenden Auslösevorgänge störanfällig sein.All of these measures require a great deal of technical effort, the presence of multiple that S Activation systems, locking and triggering mechanisms that effect the movement of the switch, in short the overall structure of the Switch is complicated and can be due to the multiple tripping processes that have to be coordinated with one another be prone to failure.
Es sind elektrische Schalter bekannt, bei denen die Öffnungsbewegung des Schalters unmittelbar durch die elektrodynamische Wirkung des in den Kontakt-Organen fließenden Stromes selbst hervorgebracht wird.There are known electrical switches in which the opening movement of the switch occurs immediately the electrodynamic effect of the in the contact organs flowing current itself is produced.
Bei den bekannten Selbstschaltern ist ein Energiespeicher vorhanden, der in Richtung der Kontaktschließstellung auf den beweglichen Kontakt wirkt, z. B. die sogenannten Kontaktandruckfedern. Bei der Öffnung des Schalters bleibt diese Kraft an sich mit der gleichen Richtung wirksam. Sie muß zur Schalteröffnung von dem Schaltermechanismus überwunden werden.In the known automatic switches, there is an energy storage device that moves in the direction of the contact closed position acts on the moving contact, e.g. B. the so-called contact pressure springs. In the When the switch is opened, this force remains effective in the same direction. She has to go to the switch opening be overcome by the switch mechanism.
Die wesentliche Verbesserung eines Selbstschalters läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß beim elektrodynamischen Auf schleudern des Kontaktes eine die Kontaktschluß- und die Kontaktöffnungsstellung bewirkende, von einer an dem beweglichen Kontakt angreifenden Federkraft herrührende Kraftkomponente sich im Sinne der Kontaktöffnung derart umkehrt, daß der bewegliche Kontakt unabhängig von mit ihm gekuppelten, die Schließ- bzw. Öffnungsstellung bewirkenden, vom Auslösemechanismus be- einflußten Stellmitteln in die Öffnungsstellung gebracht wird.The essential improvement of a circuit breaker can be achieved according to the invention in that the Electrodynamic spin on the contact a contact closure and contact opening position effecting force component resulting from a spring force acting on the movable contact reverses in the sense of the contact opening in such a way that the movable contact is independent of coupled with it, causing the closed or open position, operated by the release mechanism influenced adjusting means is brought into the open position.
Bei einem nach der Erfindung hergestellten Schalter wird also die Schalteröffnung durch zwei voneinander Für vorzugsweise höhere StromstärkenIn a switch manufactured according to the invention, the switch opening is separated by two For preferably higher currents
geeigneter Selbstschaltersuitable automatic switch
mit elektromagnetischenwith electromagnetic
und/oder thermischen Auslösernand / or thermal releases
Anmelder:Applicant:
LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H.r Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. mb H. r Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1
Dipl.-Ing. Alexander ReissDipl.-Ing. Alexander Reiss
und Gerhard Hülebrand, Neumünster,and Gerhard Hülebrand, Neumünster,
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
unabhängige Funktionen bewirkt, nämlich sowohl durch den Auslösemechanismus als auch durch die dynamische Wirkung des über den Schalter fließenden Stromes. Letztgenannte Funktion tritt bei hohen Überströmen ein, z. B. bei Kurzschlüssen. Dadurch wird die schnelle Auftrennung eines einen übermäßig hohen Strom, z. B. einen Kurzschluß strom, führenden Leitungssystems insofern erzielt, als die Schalteröffnung eingeleitet und durchgeführt ist, ehe der ohnehin vorhandene Schaltermechanismus durch den die Schalterbewegung bewirkenden Anregeimpuls in Gang gesetzt ist.causes independent functions, namely both by the trigger mechanism and by the dynamic effect of the current flowing through the switch. The latter function occurs at high levels Overflow, z. B. with short circuits. This makes the rapid disconnection of a one excessive high current, e.g. B. a short-circuit current, leading line system achieved in so far as the switch opening initiated and carried out before the already existing switch mechanism by the Switch movement causing the excitation pulse is set in motion.
Bei geringeren Überströmen hingegen genügt die Auftrennung der Kontakte durch den Auslösemechanismus. In the case of lower overcurrents, however, it is sufficient to separate the contacts using the release mechanism.
Der Schaltermechanismus selbst hat dann nur noch die Aufgabe zu erfüllen, den geöffneten Kontakt wieder in die für die erneute Einschaltung erforderliche Lage zu bringen.The switch mechanism itself then only has to fulfill the task of opening the contact to bring it back into the position required for renewed activation.
Es wird also ein frühzeitiges Öffnen der Kontakte ohne jeden zusätzlichen Aufwand erreicht und darüber hinaus eine derartig große Trennstrecke erzielt, daß ein sich bei der Kontaktöffnung ausbildender Lichtbogen unabhängig von der nachfolgenden Schalterauslösung durch den Schaltmechanismus bereits erlischt. An early opening of the contacts is achieved without any additional effort and more in addition, such a large isolating distance is achieved that an arc is formed at the contact opening goes out regardless of the subsequent switch triggering by the switching mechanism.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar geben die Fig. 1 bis 4 die Kontakte eines Leistungsschalters in der Schließ- und Öffnungsstellung unter Darstellung von Zugfedern wieder, während nach Fig. 5 und 6 Druckfedern angeordnet sind.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically, namely give the Fig. 1 to 4 the contacts of a circuit breaker in the closed and open position, showing of tension springs again, while according to Fig. 5 and 6 compression springs are arranged.
Die Fig. 1 zeigt das Kontaktsystem in geschlossenem Zustand. Mit 1 ist der feste und mit 2 der beweglicheFig. 1 shows the contact system in the closed state. With 1 it is fixed and with 2 it is movable
909 769/416909 769/416
Kontakt bezeichnet, der um die Achse 3 drehbar ist. Die Zugfeder 4 erzeugt über den beweglichen Kontakt die erforderliche Kontaktkraft. Der Strom fließt über den festen Kontakt 1, durch die Kontaktstelle und den beweglichen Kontakt 2 innerhalb einer engen Schleife.Contact referred to, which is rotatable about the axis 3. The tension spring 4 generates the required contact force via the movable contact. The current flows through the fixed contact 1, through the contact point and the movable contact 2 within a tight loop.
Beim Auftreten eines Kurzschlußstromes übt dieser infolge der Schleifenbildung und der Strommenge im Kontaktberührungspunkt eine der Kontaktkraft entgegengerichtete elektrodynamische Kraft auf die Kontakte aus. Der bewegliche Kontakt wird dabei in Richtung des Pfeiles 5 um seinen Drehpunkt 3 von dem festen Kontakt weggeschleudert. Die auf den beweglichen Kontakt wirkende Kraftkomponente der Feder 4 wird bei dieser Bewegung infolge des geringer werdenden Hebelarmes kleiner, durchläuft Null und dreht ihre Richtung um, so daß die Feder den beweglichen Kontakt in die in Fig. 2 dargestellte, geöffnete Stellung zieht. In dieser Stellung erlischt der Lichtbogen, so daß die Auslöseorgane des Schalters nach einiger Zeit die mechanische Rückstellung der Schalttraverse 7 vollziehen können.When a short-circuit current occurs, it exercises due to the formation of loops and the amount of current im Contact point of contact an electrodynamic force opposing the contact force on the Contacts off. The movable contact is in the direction of arrow 5 around its pivot point 3 of thrown away from the firm contact. The force component of the acting on the moving contact During this movement, spring 4 becomes smaller due to the decreasing lever arm and passes through zero and reverses its direction, so that the spring the movable contact in the shown in Fig. 2, opened Position draws. In this position the arc is extinguished, so that the trigger elements of the switch after some time, the mechanical resetting of the switching traverse 7 can take place.
Die Feder 4 ist einerseits an einem von dem beweglichen Kontakt ausgehenden Bolzen 6, andererseits an einem auf der Schalttraverse 7 sitzenden Bolzen eingehängt. Die Schalttraverse 7 steht über die Ache 8 mit dem Mechanismus des Schalters in Verbindung. Der Bolzen 6 gleitet in einem Ausschnitt 9 der Schalttraverse 7. Der bewegliche Kontakt kann also nach Art eines Sprungschalters verstellt werden und ist sowohl unabhängig von der Schalttraverse 7 als auch durch diese in die Öffnungsstellung zu bringen.The spring 4 is suspended on the one hand on a bolt 6 extending from the movable contact and on the other hand on a bolt seated on the switching cross member 7. The switching traverse 7 is connected to the mechanism of the switch via the axis 8. The bolt 6 slides in a cutout 9 of the switching traverse 7. The movable contact can thus be adjusted in the manner of a snap switch and can be brought into the open position both independently of the switching traverse 7 and by it.
Bei öffnung des Kontaktes über die Traverse 7 nimmt diese den Bolzen 6 und damit den beweglichen Kontakt mit dem linken Rand des Ausschnittes 9 mit. Die Einschaltung des beweglichen Kontaktes erfolgt bei Anliegen des Bolzens 6 am linken Rand durch den Federzug mittels der Traverse.When the contact is opened via the cross member 7, the latter takes the bolt 6 and thus the movable one Contact with the left edge of the cutout 9 with. The moving contact is switched on when the bolt 6 is in contact with the left edge by the spring balancer by means of the traverse.
Die Rückstellung des beweglichen Kontaktes 2 in die zum erneuten Wiedereinschalten erforderliche Stellung erfolgt nach einer Kurzschlußausschaltung und damit, ausgehend von dem in Fig. 2 gezeigten Zustand, über die Ausschaltbewegung der Traverse in Pfeilrichtung in Zusammenwirkung mit dem Anschlag 12.The resetting of the movable contact 2 to the level required to switch it on again Position takes place after a short circuit switch-off and thus, starting from the state shown in Fig. 2, via the switch-off movement of the traverse in the direction of the arrow in cooperation with the stop 12th
Gemäß Fig. 4, die die Einrichtung in der Draufsieht zeigt, ist die Feder 4 und die Schalttraverse 7 zweifach, und zwar beiderseits des beweglichen Kontaktes 2 angeordnet.According to FIG. 4, which shows the device from above, the spring 4 and the switching traverse 7 are shown arranged twice, namely on both sides of the movable contact 2.
Die Ausführungsart nach Fig. 5 und 6 arbeitet analog der Ausführung nach Fig. 1 bis 4. Hier sind statt der Zugfedern 4 Druckfedern 11 vorgesehen. Entsprechend ist der Drehpunkt des beweglichen Kontaktes 2 verlagert.The embodiment according to FIGS. 5 and 6 works analogously to the embodiment according to FIGS. 1 to 4. Here are instead of the tension springs 4 compression springs 11 are provided. Correspondingly is the pivot point of the movable one Contact 2 relocated.
Damit die zu Beginn des Auftrennvorganges durch die elektrodynamischen Kräfte des Kurzschluß stromes hervorgerufene Abnahme des wirksamen Kontaktdruckes keine Verschweißung verursacht, wird zweckmäßig ein Kontaktmaterial mit besonders geringer Schweißneigung benutzt.So that at the beginning of the separation process by the electrodynamic forces of the short-circuit current a decrease in the effective contact pressure that does not cause any welding is expedient a contact material with a particularly low tendency to weld is used.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, liegt in der Schließstellung der Bolzen 6 nicht unmittelbar am linken Rand des Ausschnittes 9 an. Der Bolzen 6 und der bewegliche Kontakt 2 hat, obwohl die Schalttraverse 7 die ihr durch den Schaltermechanismus erteilte Einschaltstellung einnimmt, noch eine gewisse Bewegungsfreiheit in Richtung zum festen Kontakt 1. Dadurch kann bei etwaigem Abbrand der Berührungsstellen der Kontakte durch die Verlagerung der Auf hängestellen der Zugfeder 4 eine solche Beeinflussung des auf den beweglichen Kontakt wirkenden Momentes erfolgen, daß der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle im wesentlichen konstant ist.As can be seen from FIG. 1, the bolt 6 is not directly on the left in the closed position Edge of the cutout 9. The bolt 6 and the movable contact 2, although the switching cross member 7 the switched-on position given to it by the switch mechanism still has a certain freedom of movement in the direction of the fixed contact 1. This means that if the contact points of the contacts are burned off due to the shifting of the open suspension points of the tension spring 4 such an influence on the moment acting on the movable contact take place that the contact resistance at the contact point is essentially constant.
Das Ausschalten von Strömen normaler Stärke erfolgt wie bei bekannten Leistungsschaltern durch Freigabe eines Schaltschlosses mittels der indem Schaltermechanismus vorhandenen Auslöseorgane, ohne daß hierbei der bewegliche Kontakt seine Lage zur Schalttraverse wie im Kurzschlußfall verändert.The switching off of currents of normal strength takes place as with known circuit breakers by release a switch lock by means of the release elements present in the switch mechanism without in this case the moving contact changes its position in relation to the switching traverse as in the event of a short circuit.
Die einpolig dargestellte Anordnung kann durch Aneinanderreihen für Nennströme beliebiger Stärke ausgelegt werden.The single-pole arrangement can be arranged in rows for rated currents of any strength be interpreted.
Claims (6)
Schweizerische Patentschriften Nr. 235 663,
564;Considered publications:
Swiss patent specification No. 235 663,
564;
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