DE1183585B

DE1183585B - Undervoltage time release

Info

Publication number: DE1183585B
Application number: DES77886A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wachtel; Gerhard Harz
Original assignee: Sachsenwerk Licht und Kraft AG
Current assignee: VEM Sachsenwerk GmbH
Priority date: 1962-02-03
Filing date: 1962-02-03
Publication date: 1964-12-17

Description

Unterspannungszeitauslöser Gegenstand der Erfindung ist ein Unterspaimungszeitauslöser, dessen Magnetanker von einem als einstellbares Zeitglied ausgebildeten mit der Magnetspule in Reihe liegenden Bimetallstreifen in den Anzugsstellung festgehalten wird. Diese Unterspannungszeitauslöser werden in elektrischen Hoch- und Niederspannungs-Schaltanlagen den Leistungsschaltern zugeordnet, um zu verhindern; daß derSChälterbeimAbsinkeri der Spannung, z. B. infolge kurzzeitiger überlastung des Netzes, in unnötiger Weise ausgelöst wird.Undervoltage time release The object of the invention is an undervoltage time release, whose magnet armature is formed as an adjustable timing element with the magnet coil bimetal strips lying in a row is held in the tightened position. These Undervoltage time releases are used in electrical high and low voltage switchgear assigned to the circuit breakers to prevent; that the bucket at the sinkeri the tension, e.g. B. as a result of brief overload of the network, unnecessarily is triggered.

Es sind Unterspannungszeitauslöser für Motorschutzschalter bekannt, bei denen der Magnetanker durch einen direkt oder indirekt beheizten Bimetallstreifen in der Betriebslage zeitlich begrenzt gesperrt gehalten wird. Da ein solcher Bimetallstreifen neben der Stromwärme auch von der Umgebungstemperatur beeinflußt wird, ist es schwierig, den Auslösebereich in genauen Grenzen zu halten. Man hat daher dem Bimetallstreifen bereits mechanische Hemmwerke zugeordnet, die dafür sorgen sollen, daß auch bei unterschiedlicher Belastung eine bestimmte Auslöseverzögerung eintritt. Mechanische Hemmwerke sind komplizierte und empfindliche Einrichtungen, deren Genauigkeit oft schon durch geringe Staubeinwirkung in Frage gestellt ist.Undervoltage time releases for motor protection switches are known, where the magnet armature is through a directly or indirectly heated bimetal strip is kept locked for a limited time in the operating position. As such a bimetal strip is influenced by the ambient temperature in addition to the heat from the electricity, it is difficult to to keep the trigger range within precise limits. You therefore have the bimetal strip already assigned mechanical escapement, which should ensure that also with different load a certain release delay occurs. Mechanical Escapement mechanisms are complex and sensitive devices, the accuracy of which is often is already called into question by a small amount of dust.

Aufgabe der Erfindung ist es, den eingangs genannten Unterspannungszeitauslöser unter Vermeidung von zusätzlichen mechanischen Hemmwerken od: dgl. so auszubilden, daß der Zeitfehler der Kommandozeit auch bei sich ändernder Betriebsspannung mit-Sicherheit innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt.The object of the invention is to provide the undervoltage time release mentioned at the beginning while avoiding additional mechanical inhibitors or the like. that the time error of the command time with a changing operating voltage with certainty remains within the permissible limits.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß parallel zu dem Bimetallstreifen eine Brücke aus gutleitendem Werkstoff, z. B. Kupfer, so angeordnet ist, daß sie den Bimetallstreifen beim unteren Grenzwert des Betriebsstromes der Magnetspule kurzschließt. Um auch den Einfluß schwankender Raumtemperaturen ausgleichen zu können, ist es in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, zwischen der Stellschraube und dem beweglichen Befestigungsteil des Bimetallstreifens einen weiteren in seiner Längsachse gebogenen Bimetallstreifen anzuordnen. Es kann ferner gemäß der Erfindung ein unmittelbar auf den den Magnetanker sperrenden Bimetallstreifen wirkender weiterer Bimetallstreifen vorgesehen sein, der bei erhöhter Temperatur die größere Aaslenkung des ersten Bimetallstreifens kompensiert. Ein besonderer Vorteil ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung gegenüber den bekannten Unterspannungszeitauslösern darin zu sehen, daß bei ihr durch Anwendung einfacher Mittel die Betriebssicherheit wesentlich erhöht wird.According to the invention this is achieved in that parallel to the bimetal strip a bridge made of a conductive material, e.g. B. copper, is arranged so that it the bimetal strip at the lower limit of the operating current of the solenoid shorts. In order to be able to compensate for the influence of fluctuating room temperatures, it is advantageous in a further development of the invention, between the adjusting screw and the movable fastening part of the bimetal strip another in his To arrange longitudinal axis bent bimetal strips. It can furthermore according to the invention another that acts directly on the bimetallic strip blocking the armature Bimetallic strips may be provided, which deflects the larger carrion at elevated temperature of the first bimetal strip compensated. A particular advantage is with the invention Execution compared to the known undervoltage time release in the fact that in her, by using simple means, the operational reliability is significantly increased will.

An Hand der Zeichnung werden im folgenden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Unterspannungszeitauslösers erläutert. In der grundsätzlichen Anordnung nach A b b. 1 ist die Magnetspule mit 1 und der Magnetanker mit 2 bezeichnet. Der Magnetanker ist hierbei als Tauchanker ausgebildet. Am Magnetanker ist die Sperrnase 3 isoliert befestigt. Als einstellbares Zeitglied dient in an sich bekannter Weise der Bimetallstreifen 4, dessen unteres Ende im beweglichen Teil 5 befestigt ist. Die Magnetspule 1 liegt einerseits an dem einen Pol der Spannungsquelle und ist andererseits über die Leitung 6 mit dem Teil 5 und dem Bimetallstreifen 4 leitend verbunden. Das obere Ende des Bimetallstreifens liegt mittels der Leitung 7 am zweiten Pol der Spannungsquelle. Wird die Magnetspule 1 und damit der Binzetallstreifen 4 vom Betriebsstrom durchflossen; legt sich das freie abgewinkelte Ende 8 des Bimetallstreifens 4 unter die Sperrnase 3. Somit ist der Magnetanker 2 in an sich bekannter Weise in der Anzugsstellung festgelegt.The following exemplary embodiments of the Undervoltage time release according to the invention explained. In the fundamental Arrangement according to A b b. 1, the magnet coil is denoted by 1 and the armature is denoted by 2. The magnet armature is designed as a plunger armature. The locking lug is on the magnet armature 3 insulated attached. The adjustable timing element is used in a manner known per se the bimetallic strip 4, the lower end of which is fixed in the movable part 5. The magnetic coil 1 is on the one hand at one pole of the voltage source and is on the other hand via the line 6 with the part 5 and the bimetallic strip 4 conductive tied together. The upper end of the bimetal strip is by means of the line 7 on the second Pole of the voltage source. Becomes the magnetic coil 1 and thus the bine metal strip 4 traversed by the operating current; the free angled end 8 of the bimetal strip lies down 4 under the locking lug 3. The magnet armature 2 is thus in a manner known per se set in the tightening position.

Die Stellung des Bimetallstreifens 4 bei Raumtemperatur, also ohne Einfluß von Stromwärme, ist strichliert angedeutet. Die Sperrnase 3 und das freie Bimetallstreifenende 8 überdecken sich mit dem Weg s. Durch Verändern des überdeckungsweges, z. B. mit der Stellschraube 9, kann die, gewünschte Abfallverzögerung des Magnetankers in an sich bekannter Weise eingestellt werden. Bei Ausfall oder Rückgang der Betätigungsspannung wird die mit Pfeil angedeutete Auslösebewegung des Magnetankers 2 zunächst unterbunden. Erst nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit, in der sich der Bimetallstreifen 4 soweit gestreckt hat, daß er die Sperrnase 3 freigibt, erfolgt sodann die Auslösung.The position of the bimetallic strip 4 at room temperature, so without Influence of electricity heat, is indicated by dashed lines. The locking lug 3 and the free one Bimetallic strip ends 8 overlap with the path s. By changing the overlap path, z. B. with the adjusting screw 9, the desired drop-out delay of the armature can be adjusted in a manner known per se. If the operating voltage fails or drops the triggering movement of the armature 2 indicated by the arrow is initially prevented. Only after the set delay time has elapsed in which the bimetal strip is 4 has stretched so far that it releases the locking lug 3, then the release takes place.

Bekanntlich müssen Spannungsrückgangsauslöser so ausgelegt sein, daß sie ihre Aufgabe in einem Spannungsbereich von 75 % bis 115e der Nennspannung erfüllen. Die A b b. 2 und 3 zeigen Einzelheiten gemäß der Erfindung, die dieser Bedingung in einfacher und vorteilhafter Weise Sorge tragen. Wie aus A b b. 2 ersichtlich, ist parallel zum Bimetallstreifen 4 eine Brücke 10 angebracht. Die Brücke 10 besteht aus gutleitendem Werkstoff, z. B. Kupfer, und ist so angeordnet, daß sie den Bimetallstreifen 4 beim unteren Grenzwert des Betriebsstromes der Magnetspule kurzschließt. Der Bimetallstreifen 4 stellt sich somit bei unterschiedlichen Stromstärken unter periodischem Ein- und Ausschalten der Brücke 10 auf seine Betriebstemperatur ein. Dadurch ist die Gewähr dafür gegeben, daß der eingestellte Überdeckungsweg s und damit die Abfallverzögerung innerhalb der geforderten Spannungsgrenzen gleich bleiben. In A b b. 3 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit dargestellt, bei der sich der Bimetallstreifen 4 bei Erreichen seiner Arbeitsstellung mit einem wesentlichen Teil seiner Länge gegen einen guten Wärmeleiter 11 legt. Zum Ausgleich schwankender Raumtemperaturen kann, wie in A b b. 4 gezeigt, zwischen der Stellschraube 9 und dem beweglichen Befestigungsteil 5 des Bimetallstreifens 4 ein weiterer Bimetallstreifen 12 angeordnet werden, der in seiner Längsachse gebogen ist. In diesem Fall ist selbstverständlich die Brücke 10 unabhängig vom Teil 5 befestigt.As is well known, voltage drop releases must be designed so that they perform their task in a voltage range from 75% to 115e of the nominal voltage. The A b b. 2 and 3 show details according to the invention which take care of this condition in a simple and advantageous manner. As from A b b. 2, a bridge 10 is attached parallel to the bimetal strip 4. The bridge 10 consists of a highly conductive material, for. B. copper, and is arranged so that it shorts the bimetal strip 4 at the lower limit of the operating current of the solenoid. The bimetallic strip 4 thus adjusts itself to its operating temperature at different current intensities with periodic switching on and off of the bridge 10. This ensures that the set overlap path s and thus the decay delay remain the same within the required voltage limits. In A b b. 3 shows a further possible embodiment in which the bimetallic strip 4 rests against a good heat conductor 11 with a substantial part of its length when it reaches its working position. To compensate for fluctuating room temperatures, as in A b b. 4, between the adjusting screw 9 and the movable fastening part 5 of the bimetal strip 4, a further bimetal strip 12 can be arranged, which is bent in its longitudinal axis. In this case, of course, the bridge 10 is attached independently of the part 5.

Um bei Spannungserhöhungen, die wiederum eine höhere Temperatur zur Folge haben und auch bei sich ändernder Umgebungstemperatur einen Ausgleich im System zu erzielen, kann, wie aus A b b. 5 ersichtlich, ein weiterer in seiner Längsachse gebogener Bimetallstreifen 13 angeordnet werden. Bei dieser Ausführung wird sowohl der den Magnetanker 2 sperrende Bimetallstreifen 4 als auch der gebogene Bimetallstreifen 13 von Heizwicklungen 14 bzw. 15 beheizt, die elektrisch in Reihe liegen. Tritt nun eine höhere Spannung und damit eine höhere Temperatur auf, so streckt sich der Bimetallstreifen 13 und übt dabei auf den Bimetallstreifen 4 einen Druck aus. Die Strekkung bzw. der Druck wird mittels Stellschraube 16 so eingestellt, daß durch ihn die größere Auslenkung des Bimetallstreifens kompensiert wird.In order to achieve an equalization in the system in the event of voltage increases, which in turn result in a higher temperature and also in the case of changing ambient temperature, as shown in A b b. 5, a further bimetallic strip 13 bent along its longitudinal axis can be arranged. In this embodiment, both the bimetallic strip 4 blocking the armature 2 and the curved bimetallic strip 13 are heated by heating coils 14 and 15, which are electrically in series. If a higher voltage and thus a higher temperature now occur, the bimetal strip 13 stretches and in the process exerts a pressure on the bimetal strip 4. The stretching or the pressure is adjusted by means of adjusting screw 16 so that it compensates for the greater deflection of the bimetallic strip.

Claims

Claims: 1. Undervoltage time release, the magnet armature of which is held in the tightened position by a bimetallic strip designed as an adjustable timing element and lying in series with the magnet coil, characterized in that a bridge (10 or 11) made of highly conductive material parallel to the bimetallic strip (4) Material; z. B. copper, is arranged so that it short-circuits the Bi metal strip (4) at the lower limit of the operating current of the solenoid.

2. Undervoltage time release according to claim 1, characterized in that between the Steff screw (9) and the movable fastening part (5) of the bimetallic strip (4) a further, the compensation of sehwankender room temperature serving, bent in its longitudinal axis BimeWistreifen (12) is arranged.

3. Undervoltage time release according to claim 1; characterized in that a bimetal strip (13) is provided which acts directly on the BimeWG strip (4) blocking the magnet armature (2) and which compensates for the greater deflection of the bimetallic strip (A) at increased temperature.

4. Undervoltage time release according to claim 3, characterized in that the two bimetallic strips (4, 13) are heated by means of heating coils (14, 15) lying electrically in series

5. Undervoltage time release according to claim I and 2, characterized in that the magnet armature (2) is designed as a plunger armature which is fixed in the tightened position by means of a locking lug (3) attached to it isolated from the bimetallic strip (4) . Considered publications: German Patent Nos. 677 422, 656 845, 6 0 5 932, 559 939; U.S. Patent No. 1722,741.