DE1151059B - Strombegrenzender Selbstschalter - Google Patents
Strombegrenzender SelbstschalterInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
- H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
- H01H77/101—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening with increasing of contact pressure by electrodynamic forces before opening
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Description
Die Erfindung betrifft einen strombegrenzenden Selbstschalter, der seine Schaltstücke im Uberstromfalle
unter der dynamischen Wirkung des über die Schaltstücke fließenden Stromes öffnet.
Bei Schaltgeräten ist es bekannt, die den Kontaktdruck
verringernde dynamische Wirkung zu vermindern bzw. ein Schaltgerät so zu bauen, daß eine
Kontaktdruckverstärkung erfolgt.
Es ist auch schon bekannt, bei einem Schaltgerät durch die dynamische Wirkung eine Kontaktdruckverstärkung
zu erzielen und durch die unter der dynamischen Wirkung erfolgende Bewegung der Schaltstücke
eine Sperre auslösen zu lassen, nach deren Lösung die Schaltstücke in die Kontaktöffnungsstellung
gehen.
Die Schwierigkeit bei derartigen Schaltgeräten liegt darin, daß die dynamische Wirkung sich auf beide
Schaltstücke eines Kontaktsystems erstreckt, also sowohl auf das sogenannte bewegliche Schaltstück als
auch auf sein festes Schaltstück genanntes Gegenschaltstück. Bei dem bekannten Schalter erfolgt unter
der dynamischen Wirkung zunächst eine Bewegung der Schaltstücke in Einschaltrichtung, und zwar
beider Schaltstücke. Erst danach geht die Kontakttrennung vor sich. Da der Kontaktdruck nur mittelbar
über eine an dem Gegenschaltstück für das bewegliche Schaltstück angreifende Feder erzeugt wird,
läßt sich eine sichere Kontaktdruckverstärkung nicht erzielen, und es kann sich ein Schwellbereich mit
verringertem oder labilem Kontaktdruck ergeben.
Diese Nachteile beseitigt die Erfindung dadurch, daß bei an sich bekannter Beweglichkeit sowohl des
beweglichen Schaltstückes als auch seines Gegenschaltstückes die Berührungs- oder Trennstelle, d. h.
die Stromübergangsstelle beider Schaltstücke, sich durch die Kraftwirkung des Stromes nur in Ausschaltrichtung
bewegt, d. h. daß auf die Berührungsoder Trennstelle nur ein in Ausschaltrichtung verlaufendes
Drehmoment wirksam ist.
Dadurch führt nur ein solcher Stromwert zu einer Kontaktöffnung, der zuvor einen gesteigerten, größtmöglichen
Kontaktdruck ergeben hat.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einpoliger Darstellung in
drei verschiedenen Schaltstellungen wiedergegeben. Darin zeigt
Fig. 1 normale Einschaltstellung mit beginnendem Kurzschlußstrom,
Fig. 2 ein dynamisch geöffnetes System mit entspannter Sperre und Lichtbogenstrom,
Fig. 3 eine normale Ausschaltstellung mit zurückgeführtem Schalthebel und gespannter Sperre.
Strombegrenzender Selbstschalter
Anmelder:
Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1
Gerhard Hillebrand und Dipl.-Ing. Alexander Reiss,
Neumünster,
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
Gemäß Fig. 1 bilden die Schaltstücke 3 und 4 miteinander eine enge langgestreckte Schleife, die sich
im Kurzschlußfall durch elektrodynamische Kräfte öffnen will, d. h., die Schaltstücke streben auseinander.
Die Schaltstücke werden senkrecht zur Stromflußrichtung innerhalb der Schleife pro Längeneinheit
mit einer bestimmten Kraft beaufschlagt. Durch Unterteilung des beweglichen Schaltstückes 4
mittels des Lagerpunktes 10 in die Abschnitte 11 und
12 ergibt sich ein dynamisch neutrales Verhalten des Schaltstückes, indem die Summe der rechts- und
linksdrehenden Momente Null ergibt. Das Schaltstück 3 ist durch seinen Drehpunkt 5 so in die Abschnitte
8 und 9 unterteilt, daß sich bei Überstrom ein Moment in Kontaktandruckrichtung ergibt. Unter
der Wirkung dieses Differenzmomentes bewegt sich das Schaltstück3 um seinen Drehpunkts in Richtung
der Pfeile 26 und 27. Dadurch wird das Schaltstück 4 in Richtung der Pfeile 28 und 29 um seinen
Drehpunkt 10 gedreht, wobei die Kontaktdruckfeder
13 sich längt und zwischen den Schaltstücken 3 und 4 einen erhöhten Kontaktdruck hervorruft.
Durch die Bewegung des Schaltstückes 4 wird mittels des Hebels 17 das Kniegelenk 15 über das
Lager 16 in Richtung des Pfeiles 30 um seinen Drehpunkt 18 über seine Strecklage hinaus verstellt. Nach
Überschreiten der Strecklage des Kniegelenks 15 wird seine Feder 14 öffnend wirksam, der Drehpunkt 10
wird unwirksam, das Schaltstück 4 wird durch die Kontaktdruckfeder 13 mit seiner Aufhängung 21 im
Schlitz 22 der Traverse 2 in Pfeilrichtung 31 gegen den oberen Anschlag des Schlitzes 22 geführt, wodurch
sich durch den Bolzen 21 und die Führung 22 ein neuer Lagerpunkt für die Bewegung des Schaltstückes 4 in Ausschaltrichtung ergibt. Diese Ausschaltbewegung
wird sowohl durch die Feder 14 be-
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wirkt als auch durch die am Schaltstück 4 durch Fortfall des Drehpunktes 10 voll wirksam werdenden
dynamischen Kräfte der Stromschleife bis zur Abstützung des Kniegelenks 15 am festen Anschlag
19 und zur Verlöschung des Lichtbogens. Es ergibt sich ein Schaltzustand nach Fig. 2, in der das Schaltstück
3 noch in seiner dynamisch wirkenden Lage gezeichnet ist, das jedoch unverzüglich nach Erlöschen
des Lichtbogens durch die Hilfsfeder7 wieder in seine Normallage am Anschlag 6 zurückgeführt
wird.
Fig. 3 zeigt das System in seiner normalen Ausschaltlage. Die Änderung gegenüber Fig. 2 besteht
darin, daß der Schaltarm mittels der Schaltwelle 25 in Aus-Stellung gebracht wurde. Des weiteren wurde
das Kniegelenk entweder bei der Ausschaltbewegung automatisch oder von Hand zurückgestellt.
Der Zustand nach Fig. 1 kann durch das Antreiben der Schaltwelle 25 wiederhergestellt werden.
Das einem festen Schaltstück entsprechende Gegenschaltstück 3 für das bewegliche Schaltstück 4 ist
wie üblich auf der Grundplatte 1 des Schaltgerätes gelagert. Der Anschlag 6 besteht zweckmäßig aus
emem das Schaltstück umfassenden Bügel, der auf die Grundplatte 1 aufgesetzt ist.
Die Traverse 2 trägt das ganze System des beweglichen Schaltstückes 4. Die den Kontaktdruck erzeugende
Feder 13 ist einerseits an einem Stift oder Bolzen 20 der Traverse 2, andererseits an einem Ansatz,
Stift oder Bolzen 21 des beweglichen Schalt-Stückes 4 aufgehängt. Der Anschluß der Schaltstücke
3, 4 erfolgt durch die flexiblen Leitungen 23, 24.
Die Schaltwelle 25 wird durch den nicht dargestellten Schaltmechanismus des Gerätes (Antrieb,
Schaltschloß) unter Aufladung einer Rückholfeder und im Überstromfalle unter Vermittlung von das
Schaltschloß freigebenden Auslösern verstellt. Das Kontaktsystem ist dann starr mit der Traverse 2 gekuppelt.
Im Falle von Kurzschlüssen ist die starre Kupplung zwischen der Traverse und dem beweglichen
Schaltstück aufgehoben, und dieses geht unabhängig von der Bewegung der Traverse 2 unter
Strombegrenzung in die Ausschaltstellung. Die Wiederherstellung des Sperrzustandes des Kniegelenks
erfolgt mit Bewegung der Traverse 2, z. B. über einen Mitnehmer des Schaltmechanismus.
Selbstverständlich kann das System auch ohne Schaltwelle 25 verwendet werden. Der Antrieb und
die Ausschaltung, z. B. durch Auslöseglieder, kann dann über das Kniegelenk erfolgen.
Claims (8)
1. Strombegrenzender Selbstschalter mit durch die elektrodynamische Wirkung des über die
Kontakte fließenden Stromes bewirkter Kontaktdruckverstärkung und durch die Bewegung der
Schaltstücke erfolgender Lösung einer die Schaltstücke entgegen der dynamischen Wirkung in der
Schließstellung haltenden Sperre, dadurch ge- kennzeichnet, daß bei an sich bekannter Beweglichkeit
sowohl des beweglichen Schaltstückes (4) als auch seines Gegenschaltstückes (3) die Berührungs-
oder Trennstelle, d. h. die Stromübergangsstelle beider Schaltstücke, sich durch die
Kraftwirkung des Stromes nur in Ausschaltrichtung (27, 28) bewegt, d. h. daß auf die Berührungs-
oder Trennstelle nur ein in Ausschaltrichtung verlaufendes Drehmoment wirksam ist.
2. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenschaltstück
(3) als ungleicharmiger Hebel ausgeführt ist, der von einem vorzugsweise ihn umfassenden
Anschlag (6) durch eine Stellfeder (7) in der Ruhelage gehalten ist und aus der Ruhelage
nur gegen die Kraft dieser Stellfeder bewegt werden kann.
3. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Überstrom unter der dynamischen Wirkung des Stromes zunächst nur das Gegenschaltstück (3J
die Ausschaltbewegung verursacht und das andere Schaltstück (4) unter Verstärkung der Kraft einer
an ihm angreifenden Feder (13) an dieser Bewegung teilnimmt, bis nach Lösen einer Sperre (16)
die eingeleitete Kontaktöffnung erfolgt ist.
4. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
bewegliche Schaltstück (4), solange es gesperrt ist, einen zweiarmigen Hebel bildet, an dem sich die
an beiden Armen wirksamen dynamischen Kräfte aufheben.
5. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
bewegliche Schaltstück (4) nach Lösung der Sperre als einarmiger Hebel wirkt.
6. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
bewegliche Schaltstück (4) in seiner Mitte von einem Kniegelenkmechanismus (15) gehalten wird
und an seinem geführten Ende mit einem Zapfen, Bolzen (21) od. dgl. von einer seine Bewegung
begrenzenden Führung (22) umfaßt ist, so daß entweder das Kniegelenk (Bolzen 10) oder der an
seinem Ende vorhandene Bolzen (21) das Lager für das bewegliche Schaltstück bildet.
7. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
an den Endpunkten des Kniegelenks (15) angreifende Feder (14), die durch die dynamische
Stromwirkung eingeleitete Schaltstückbewegung nach Lösung der Sperre unterstützt.
8. Strombegrenzender Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
bewegliche Schaltstück (4) samt der Sperre (15) und einer an dem beweglichen Schaltstück angreifenden,
den Kontaktdruck erzeugenden Feder (13) von einer Schalttraverse (2) gehalten wird,
die mit einer z. B. durch einen Auslösemechanismus gesteuerten Schaltwelle (25) so gekuppelt ist,
daß das bewegliche Schaltstück bei in der Sperrstellung befindlicher Sperre starr mit der Traverse
gekuppelt und durch die Bewegung der Traverse in die Ausschaltstellung zu bringen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1107 330;
USA.-Patentschrift Nr. 2 839 632.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1107 330;
USA.-Patentschrift Nr. 2 839 632.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 309 619/214 6.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL40330A DE1151059B (de) | 1961-10-27 | 1961-10-27 | Strombegrenzender Selbstschalter |
FR2363A FR1343823A (fr) | 1961-10-27 | 1962-10-26 | Interrupteur limitateur du courant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL40330A DE1151059B (de) | 1961-10-27 | 1961-10-27 | Strombegrenzender Selbstschalter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1151059B true DE1151059B (de) | 1963-07-04 |
Family
ID=8568569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEL40330A Pending DE1151059B (de) | 1961-10-27 | 1961-10-27 | Strombegrenzender Selbstschalter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1151059B (de) |
FR (1) | FR1343823A (de) |
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- 1961-10-27 DE DEL40330A patent/DE1151059B/de active Pending
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