DE125675C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein selbstthätiger Kurz- und Erdschlufsschalter für Wechselströme, bei welchem die Lösung der Sperrung des Schalthebels durch das Schmelzen einer Sicherung geschieht. Dieses Schmelzen wird durch Einwirkung eines in einem Stromwandler inducirten Secundärstromes hervorgerufen, während durch den Primärstromkreis gleichzeitig die den Schalthebel sperrende Schmelzsicherung zerrissen wird. Der Schalter läfst sich sowohl für Zweiais auch für Dreileiter-, sowie für Ein- oder Mehrphasensysteme anwenden.

Den wesentlichen Bestandtheil des Schalters bildet ein Stromwandler, dessen primäre Wicklung einerseits an die Erde, andererseits an ein Stromschluisstück des Schalters angeschlossen ist, während die secundäre Wicklung einen geschlossenen Stromkreis bildet, in dem die den Schalthebel sperrende Schmelzsicherung liegt.

Die Zeichnungen stellen dar:

in Fig. ι einen senkrechten Schnitt eines für ein Dreileitersystem bestimmten Schalters,

in Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Obertheil des Gehäuses desselben,

in Fig. 3 einen senkrechten, zu Fig. 1 rechtwinkligen Querschnitt von Fig. i und 2,

in Fig. 4 einen senkrechten Schnitt eines für ein Zweileitersystem bestimmten Schalters,

in Fig. S eine besondere Ausführungsform des Ausschalters im Längsschnitt,

in Fig. 6 dieselbe in Draufsicht.

Die beweglichen Theile des Ausschalters sind in einem wetterbeständigen Gehäuse 1 angeordnet, welches mit einer Thür 2 (Fig. 2 und 3) versehen ist. Diese Thür wird mittels des geschlitzten eisernen Bandes 3 und der an der Seite des Gehäuses angebrachten Bolzen 4 mit Flügelmutter 5 geschlossen gehalten. Zwischen dem Obertheil Und dem Boden des Gehäuses ist eine Platte 6 aus Porcellan oder einem anderen nicht leitenden Stoffe angebracht, auf welchem Quecksilbernäpfchen 7, 8, 9, 10, 11, 12 paarweise angeordnet sind, welche zur Aufnahme der Contactstreifen 13, 14,15 dienen. Letztere sind isolirt an einem Hebel 16 befestigt und verbinden Näpfchen 7 mit 8, 9 mit 10 und 11 mit 12. Die aus leitendem Stoffe bestehende Verlängerung 17 des Hebels 16 ist in den an der Platte befestigten Ständern 18, 19 drehbar und an ihrem hinteren Ende mit einem Schlitz 20 versehen. Dieser Schlitz dient zur Aufnahme eines Stiftes 21, welcher sich an der Stange 22 eines Kernes 23 von weichem Eisen befindet. Diese Stange 22 ist mit einer Aussparung 24 (Fig. 1) zur Aufnahme des Endes der Verlängerung 17 versehen. An der Platte 6 ist ein Ständer 25 befestigt, an dessen oberem Arm 26 Stange 22 mittels des Schmelzdrahtes 27 aufgehängt ist, der stark genug sein muis, um den Kern 23 zu tragen. Der letztere bewegt sich im hohlen Eisenkern eines Stromwandlers, welcher mit zwei auf einander inducirend wirkenden Wicklungen versehen ist. Der Stromwandler be-

steht aus einer inneren Lage 28 von Isolirstoff, einer secundären Wicklung 29, einer Isolationslage 30 und einer äufseren primären Wicklung 31. Die secundäre Wicklung liegt in einem geschlossenen Stromkreis, welcher durch den Draht 32, der zur Schraube 33 führt, Ständer 25, Sicherung 27, Stange 22, Verlängerung 17, Ständer 18 und Draht 34 geschlossen wird.

Die primäre Wicklung 31 des Stromwandlers ist einerseits durch den Leiter 35 mit dem Quecksilbernäpfchen 10, andererseits durch den Draht 36 mit der Erde verbunden.

Die Hausleitungen 38, 39, 40 führen durch den Boden des Gehäuses 1 zu den Quecksilbernäpfchen 7,9,11, während die Drähte 41,42, 43 aus den Näpfchen 8, 10, 12 zu den Lampen oder anderen Stromverbrauchern geführt werden. Die Verbindung zwischen den Leitungen 38, 39, 40 und 41, 42, 43 erfolgt mittels der Metallstreifen 13, 14, 15, welche in die Näpfchen tauchen. Die Hausleitung 39—42 wird zur Erde an der dem Hause zugekehrten Seite des Schalters durch die primäre Wicklung 31 des Stromwandlers geführt.

Die Zeichnungen zeigen den Ausschalter in geschlosenem Zustande. Der eiserne Kern 23 ist in seiner höchsten Stellung durch die Schmelzsicherung 27 gehalten, die Metallstreifen 13, 14 und 15 tauchen in die Näpfchen 7 und 8, 9 und 10, 11 und 12, so dais der Strom von den Hausleitungen 38 und 41, 39 und 42, 40 und 43 zu den Lampen oder dergl. fliefst, während der neutrale bezw. Mittelleiter mit der Erde verbunden ist (durch den Draht 35, die primäre Wicklung 31 des Stromwandlers und Draht 36).

Ist der Hochspannungsstrom, welcher durch die Vertheilungsleitungen fliefst, ein Gleichstrom, so wirkt der Stromwandler wie ein gewöhnliches Solenoid, indem der Strom seinen Lauf nach der Erde durch die primäre Bewicklung 31 desselben nimmt und der Eisenkern 33 angezogen wird. Hierdurch wird der Schmelzdraht 27 mechanisch zerrissen, so dafs der Kern 23 abwärts sinkt und hierdurch den Ausschalter öffnet. In diesem Falle tritt also die geschlossene secundäre Wicklung 29 nicht in Wirkung.

Ist dagegen der Hochspannungsstrom ein Wechselstrom, so mufs die Drosselung des Stromes durch seine Selbstinduction auf seinem Wege bis zur Erde verhindert werden. Zu diesem Zwecke wird die mit wenigen Windungen versehene secundäre Bewicklung 29 verwendet. In dem geschlossenen Stromkreis dieser secundären Wicklung liegt der Schmelz-Streifen 27. Der Strom in der primären Wicklung 31 inducirt einen Strom von grofser Stärke und niedriger Spannung in der geschlossenen secundären Wicklung, wodurch die Bleisicherung durchgeschmolzen wird, ohne dafs sich ein Lichtbogen bildet. Durch die magnetische Wirkung auf den Kern 23 wird sodann der Ausschalter in Thätigkeit gesetzt. Somit wirkt der Ausschalter bei Anwendung eines Wechselstromes von hoher Spannung sowohl elektrisch als auch mechanisch.

Die Vorrichtung verbraucht zu keiner Zeit mit Ausnahme des Augenblicks, in welchem der Ausschalter geöffnet wird, Strom, denn wenn der Kurzschlufs von einem Wechselstrom von hoher Spannung herrührt, schmilzt die Bleisicherung zwar, bevor die Stromschlufsstücke des Ausschalters von einander entfernt sind, jedoch der Stromkreis der secundären Wicklung des Solenoids ist geöffnet, so dafs die primäre Wicklung 31 als Drosselspule wirkt und die Stärke des zur Erde fliefsenden Stromes von hoher Spannung auf ein geringes Mais verringert.

Auiserdem wird der im Kurzschlufs mit dem Stromkreis von hoher Spannung stehende Hausstromkreis von niedriger Spannung in zwei Punkten an entgegengesetzten Enden der Metallstreifen 13,14, 15 unterbrochen. Diese Thatsache und die Schnelligkeit der Unterbrechung durch den Ausschalter verhüten die Bildung eines Lichtbogens zur Zeit der Unterbrechung.

Wenn der Ausschalter einmal geöffnet ist, so kann die Verbindung der Hausleitungen und der zur Erde führenden Leitungen nur durch Einsetzen einer neuen Schmelzsicherung wieder hergestellt werden.

Die secundäre Wicklung 29 des Stromwandlers ist innerhalb der primären 30 angeordnet, es kann jedoch auch jede andere Anordnung der Wicklung angewendet werden, so lange dieselben inducirend auf einander und magnetisch auf den Kern 33 wirken können.

Bisher sind die Anwendungen der Erfindung auf Dreileitersysteme beschrieben worden. Dieselbe kann aber auch auf ein Zweileitersystem Anwendung finden.

Bei dem Ausschalter nach Fig. 4 kommen die Quecksilbernäpfchen 9 und 10, sowie die Metallstreifen 14 für die mittlere Leitung nach Fig. ι bis 3 in Fortfall und die Erdleitung führt vom Quecksilbernäpfchen 12 aus durch die primäre Wicklung 31 des Stromwandlers auf der Hausseite des Schalters abwärts.

Fig. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform des Ausschalters, bei welcher der bewegliche Kern durch einen festen ersetzt ist, während das Gewicht 50 genau denselben Wirkungen unterworfen ist wie der bewegliche Kern 23 in Fig. 1.

Obgleich der Schalter in seiner Anwendung auf Dreileiter- bezw. Zweileitersysteme beschrieben ist, kann er auch auf irgend ein anderes \'*ertheilungssystem angewendet werden,

bei welchem ein Draht durch den Stromwandler zur Erde geht, wobei Sorge dafür getragen werden mufs, dafs dieselbe Leitung in jeder Anlage des ganzen Systems zur Erde zu führen ist.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:
   Selbsttätiger Kurz- oder Erdschlufsschalter für Wechselstrom mit Lösung der Sperrung des Schalthebels durch Schmelzen einer Sicherung, dadurch gekennzeichnet, dais ein Solenoid (31) gleichzeitig anziehend auf einen an der Schmelzsicherung (27) befestigten Kern (23) und inducirend auf ein zweites mit geringer Windungszahl versehenes Solenoid (29) einwirkt, in dessen Stromkreis die Schmelzsicherung (27) liegt, so dafs die Zerreif sung der den Schalthebel sperrenden Schmelzsicherung gleichzeitig unter der Wirkung des Primär- und Scundärstromes erfolgt.
   Eine Ausführungsform des Ausschalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs sich in dem Solenoidumformer ein fester Kern (30) befindet, während der bewegliche Kern (23) durch ein oberhalb des Umformers befindliches magnetisches Gewicht (50) ersetzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.