DE1131313B - AEusserst schnell wirkende Schalterausloese-vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine äußerst schnell wirkende Auslösevorrichtung für einen mehrpoligen Schalter mit einer Verriegelung der Einschaltlage jedes beweglichen Kontaktträgers in jedem Pol, auf die jeweils ein elektromagnetischer Auslöser einwirkt.

Es sind bereits Schalter mit Auslösevorrichtungen dieser Art bekannt. Diese Schalter können jedoch beim Auftreten von hohen Überströmen nicht schnell genug eine Trennung der Stromkreise herbeiführen und beispielsweise die Schalteröffnung von einem erneuten Null-Durchgang des Stromes sichern. Bei bekannten Schaltern gelangen die federnd aufeinandergepreßten Kontakte infolge der elektrodynamischen Kräfte zum Abheben, ohne daß der Auslöser zunächst die weitere Kontaktentfernung herbeizuführen in der Lage ist. Als Folge tritt ein sehr nachteiliges Kontaktverschweißen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine äußerst schnell wirkende Auslösevorrichtung für Schalter zu schaffen, die eine einwandfreie und sichere Abschaltung höchster Überströme mit einfachen Mitteln gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Auslösevorrichtung ist durch Wahl einer solchen Kontaktfederkraft gekennzeichnet, daß sich der bewegliche Kontakt bei einem Kurzschluß augenblicklich unter der Wirkung der elektrodynamischen Kräfte abhebt, so daß sich die Kontakte unter Lichtbogenbildung trennen, und durch eine schwenkbare Verbindung des beweglichen Kontaktträgers jedes Poles mit einem Mitnehmer, der den beweglichen Kontaktträger während der Einschaltung mitführt und die Kontakte in geschlossener Lage hält, und zwar mit Hilfe einer Verriegelungsklinke, die bei Überstrom und Kurzschluß durch den elektromagnetischen Auslöser entriegelt wird und die Öffnungsbewegung des Kontaktträgers unter der Wirkung einer Feder freigibt, während sich die Kontakte noch unter der Wirkung der elektrodynamischen Abstoßkräfte in getrennter Lage befinden und der Strom durch die Lichtbogenspannung begrenzt ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirkt in jedem Pol nach Lösung der Kupplung der bewegliche Kontaktträger am Ende seiner Bewegung auf ein Schlagstück an einem Hebel ein, der an dem Mitnehmer des beweglichen Kontaktträgers angeordnet ist und die Hauptauslösevorrichtung des Schalters betätigt.

Zweckmäßig ist die Verriegelungsklinke als Hebel ausgebildet, der auf einer an dem Mitnehmer angeordneten Achse drehbar angeordnet ist und einen Rastvorsprang zur Verriegelung des beweglichen Kontaktträgers an dem Mitnehmer besitzt.

Äußerst schnell wirkende Schalterauslösevorrichtung

Anmelder:

Compagnie Generale d'Electricite Soc. An.,
Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. November 1957 (Nr. 751 674)

Jean Andre Georges Bonnefois, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Schalterpol des mit der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung ausgerüsteten Schalters in der Einschaltstellung,

Fig. 2 den Schalter nach Fig. 1 mit geöffneten Kontakten unmittelbar nach dem Ansprechen auf einen Kurzschluß und

Fig. 3 den Schalter in Ausschaltstellung nach dem Ansprechen auf einen Kurzschluß und nach vollständiger Schalteröffnung unter Mitwirkung des üblichen Schalterantriebs.

Der dargestellte Schalter umfaßt einen elektromagnetischen Auslöser 1, dessen von der betreffenden Phasenleitung gebildete Spule von dem Hauptstrom durchflossen wird. Der Auslöser 1 besitzt einen Anker 2, der um eine Achse schwenkbar ist. Ferner ist eine Rückführfeder 3 vorgesehen. An seinem freien Ende weist der Anker 2 einen Hebelarm 4 auf, der sich auf einer um eine Achse 22 schwenkbaren Klinke 5 abstützt. Die Klinke dient mit Hilfe eines Hakens 6 als Riegel für den Kontaktträger 7, der den beweglichen, gegenüber dem Träger 7 abgefederten Kontakt 8 in geschlossener Stellung des Schalters mit dem festen Kontakt 9 in Anlage hält. Der Kontaktträger 7 sucht sich unter der Wirkung einer Feder 11 um eine Achse 10 zu drehen. Er trägt ein Schlagstück 12, das bei Verschwenkung in Öffnungslage auf einen Hebel 13 trifft. Dieser Hebel 13 ist auf einer Achse 20 eines Mitnehmers 21 schwenkbar gelagert. Er über-

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trägt die Bewegung des Kontaktträgers 7 auf eine Steuerwelle 14 des in der Zeichnung nicht dargestellten üblichen Schalterantriebs. Dieser Schalterantrieb gibt daraufhin eine allen Schalterpolen gemeinsame Welle 23 frei, wodurch die allgemeine Öffnung des Schalters herbeigeführt wird. Der Mitnehmer 21 ist um die feste Achse 10 schwenkbar, die gleichzeitig auch die Schwenkachse des Kontaktträgers 7 ist. Die Klinke 5 ist um die auf dem Mitnehmer 21 fest angeordnete Achse 22 schwenkbar. Die Bewegung des Mitnehmers ist mit derjenigen eines beweglichen Arms 16 gekoppelt, der fest auf der gemeinsamen Welle 23 sitzt, und zwar durch Zwischenschaltung einer Isolierstange 15, die mit Hilfe einer Achse 24 an dem Arm 16 und mit Hufe der den Hebel 13 tragenden Achse 20 an dem Mitnehmer 21 angelenkt ist. Die von der Isolierstange 15 und dem Arm 16 gebildeten Kniegelenkstücke verlagern sich bei normaler Öffnung des Schalters gemeinsam mit dem Mitnehmer 21. Sie nehmen dann die in Fig. 3 wiedergegebene Stellung ein. Die Kontakte 8 und 9 liegen in einer Schaltkammer, in der Lichtbogenhörner 17 und 18 sowie eine Lichtbogenlöschkammer 19 mit Deionisationsplatten aus Metall angeordnet sind. In dieser Kammer wird sehr rasch eine hohe Lichtbogenspannung gebildet, welche die Stärke des Kurzschlußstromes begrenzt.

Die Auslösevorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet im Falle starker Überlastung des Schalters wie folgt:

Der Anker 2 des elektromagnetischen Auslösers 1 wird angezogen, sobald der Augenblickswert des Stromes den Ansprechwert der Auslösevorrichtung erreicht. Der Anker 2 nimmt bei seiner Bewegung den Hebelarm 4 mit, der auf die Klinke 5 trifft und diese um ihre Achse verschwenkt. Der Haken 6 gibt daraufhin den Kontaktträger 7 frei. Der Träger 7 und mit ihm die beweglichen Kontakte 8 werden verschwenkt, bis die Kontakttrennung gesichert ist. Beim Auftreten sehr hoher Ströme wirken die auftretenden elektrodynamischen Kräfte auf den bewegliehen Teil des Pols und versuchen, eine Kontaktöffnung herbeizuführen. Der durch den sich bildenden Lichtbogen in den Stromkreis eingeschaltete Lichtbogenwiderstand trägt wirksam zu einer Begrenzung des Stromes bei. Nach erfolgtem Verschwenken der Klinke 5 und Lösen des Hakens 6 sorgen die elektrodynamischen Kräfte wirksam für eine Beschleunigung der Öffnungsschwenkbewegung des Kontaktträgers 7 um die Achse 10. Während der Schwenkbewegung trifft der Kontaktträger mit dem Schlagstück 12 auf den Hebel 13, der diese Bewegung auf die Steuerwelle 14 des normalen Schalterantriebs überträgt.

Bei normaler Öffnung des Schalters dreht sich der bewegliche Arm 16 im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers und nimmt den Hebel 13 und gleichzeitig damit auch den Mitnehmer 21 mit. Dabei wird auch die Klinke 5 verschwenkt, die in die in Fig. 3 gezeigte Stellung kommt. In dieser Stellung ist die Verriegelung des Kontaktträgers 7 mit dem Mitnehmer 21 über den Haken 6 wiederhergestellt. Der Hebel 13 steht dann nicht mehr mit dem Steuerhebel 14 des Schaltantriebs in Berührung. Die Wiedereinschaltung des mehrpoligen Schalters erfolgt durch Drehen der für sämtliche Pole gemeinsamen Steuerwelle 23 im Sinne des Uhrzeigers. Bei jedem Schalterpol drückt das von der Isolierstange 15 und dem Ann 16 gebildete Kniehebelgelenk auf den Mitnehmer 21 und gleichzeitig auf den Kontaktträger 7, der mit letzterem über den Haken 6 verriegelt ist (s. Fig. 3), und zwar so lange, bis die Teile die in Fig. 1 gezeichnet Stellung wieder einnehmen.

In der Ausschaltstellung gemäß Fig. 3 sind einerseits die Verriegelungen des Kontaktträgers derjenigen Pole, die den Kurzschlußstrom geführt haben, wiederhergestellt, und andererseits ist der Hebel 13 unwirksam, so daß der normale Schalterantrieb betätigt werden kann, um den vorstehend beschriebenen Schließvorgang vorzubereiten.

Die Trennung der Kontakte, die den Lichtbogen entstehen läßt, hängt von der Größe der Überbelastung ab:

Falls der Strom sehr große Werte annimmt, beispielsweise beim Auftreten von Kurzschlüssen, heben die federnd auf dem Kontaktträger 7 gelagerten Kontakte 8 von dem Gegenkontakt 9 ab.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Äußerst schnell wirkende Auslösevorrichtung für einen mehrpoligen Schalter mit einer Verriegelung der Einschaltlage jedes beweglichen Kontaktträgers in jedem Pol, auf die jeweils ein elektromagnetischer Auslöser einwirkt, gekenn zeichnet durch Wahl einer solchen Kontaktfederkraft, daß sich der bewegliche Kontakt (8) bei einem Kurzschluß augenblicklich unter der Wirkung der elektrodynamischen Kräfte abhebt, so daß sich die Kontakte unter Lichtbogenbildung trennen, und durch eine schwenkbare Verbindung des beweglichen Kontaktträgers (7) jedes Poles mit einem Mitnehmer (21), der den beweglichen Kontaktträger (7) während der Einschaltung mitführt und die Kontakte (8 und 9) in geschlossener Lage hält, und zwar mit Hilfe einer Verriegelungsklinke (5), die bei Überstrom und Kurzschluß durch den elektromagnetischen Auslöser (1) entriegelt (5, 6,7) wird und die Öffnungsbewegung des Kontaktträgers (7) unter der Wirkung einer Feder (11) freigibt, während sich die Kontakte noch unter der Wirkung der elektrodynamischen Abstoßkräfte in getrennter Lage befinden und der Strom durch die Lichtbogenspannung begrenzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Pol nach Lösung der Kupplung (6) der bewegliche Kontaktträger (7) am Ende seiner Bewegung auf ein Schlagstück (12) an einem Hebel (13) einwirkt, der an dem Mitnehmer des beweglichen Kontaktträgers (7) angeordnet ist und die Hauptauslösevorrichtung (14) des Schalters betätigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsklinke als Hebel (5) ausgebildet ist, der auf einer an dem Mitnehmer (21) angeordneten Achse (22) drehbar angeordnet ist und einen Rastvorsprung (6) zur Verriegelung des beweglichen Kontaktträgers (7) an dem Mitnehmer (21) besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (13) an einer Achse (20) angelenkt ist, die mit dem Mitnehmer (21) verbunden ist und während der Hauptauslösung gleichzeitig mit dem Mitnehmer zurücktritt, um die Hauptauslösevorrichtung (14) freizugeben und die Wiederinbetriebsetzung des Gesamtmechanismus zu ermöglichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (5) der Kupplung am Schluß der Hauptauslösebewegung des Schalters, wenn der Mitnehmer (21) seine offene Lage eingenommen hat, von neuem automatisch mit seinem Rastvorsprung (6) in die Kupplungslage auf dem Mitnehmer (21) zurückkehrt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Mitnehmer (21) der beweglichen Kontaktträger (7) über zwischengeschaltete Glieder (15 und 16) mit einer gemeinsamen Steuerwelle (23) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 968 496; deutsche Patentanmeldung A 7994 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 18.12. 1952);

schweizerische Patentschrift Nr. 109 564; USA.-Patentschrift Nr. 2037 570; AEG-Liste SgN 114, Juni 1950.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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