DE1284511B

DE1284511B - Fuer vorzugsweise hoehere Stromstaerken geeigneter, verklinkter Selbstschalter

Info

Publication number: DE1284511B
Application number: DE1962L0041489
Authority: DE
Inventors: Machat; Dipl-Ing Stephan
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-03-16
Filing date: 1962-03-16
Publication date: 1968-12-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen für vorzugsweise höhere Stromstärken geeigneten, verklinkten Selbstschalter mit elektromagnetischen und/oder thermischen Auslösern, bei dem der Kontaktdruck entgegen der elektrodynamischen Kraft des von dem Schalter geführten Stromes durch eine Feder aufrechterhalten ist und bei hohen Überströmen die Schalteröffnung durch die elektrodynamische Kraft veranlaßt wird, bei dem ferner der an einem Kontaktträger unabhängig von den Auslösern drehbar gelagerte bewegliche Kontakt unter der Wirkung eines einerseits am Kontaktträger, andererseits am beweglichen Kontakt angreifenden Kippspannwerkes steht, nach Patent 1079 176.
Infolge der flinken Öffnung der Kontaktstücke in Verbindung mit der Löschung des Abschaltlichtbogens, bezogen auf den Zeitmoment des Auftretens eines Kurzschlusses, erfolgt eine strombegrenzende Abschaltung, die innerhalb einer Halbwelle eines Wechselstromes beendet ist.
Der vorliegenden, einer weiteren Ausgestaltung des Schalters nach dem Hauptpatent dienenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vollständige Öffnung der Kontaktstücke, d. h. strombegrenzende Stromunterbrechung auch dann zu bewirken, wenn ein abzuschaltender Überstrom zwar höher ist als der Strom, bei dem der Schnellauslöser anspricht, aber zu gering ist, um die Kontaktstücke durch die auftretenden dynamischen Kräfte zu öffnen. Bei den vorstehend genannten »kritischen« Stromstärken würde ohne die Erfindung die Kontaktöffnung mit dem dem Selbstschalter eigenen Schaltverzug erfolgen, d. h., der Überstrom würde auf seine volle Höhe laufen. Eine Strombegrenzung erfolgt dabei nicht. Bei ungünstigen Stromstärken kann die Kontaktdruckkraft auch sehr verringert werden, unter Umständen gegen Null gehen. Eine Kontaktöffnung erfolgt dabei nicht, d. h., der eigentlich zu unterbrechende Strom wird seine volle Höhe erreichen.
Diese Aufgabe wird bei dem Schalter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen stromabhängig betätigten, auf den beweglichen Kontakt einwirkenden Schlaganker, durch den die den beweglichen Kontakt öffnend beeinflussende elektrodynamische Kraft so lange unterstützt wird, bis das Kippspannwerk über die Totpunktlage gebracht ist.
Dabei ist gemäß einer Ausbildung der Erfindung der Schlaganker auf eine Auslösestromstärke eingestellt, bei der die dynamischen Stromkräfte gerade ein Abheben des beweglichen Kontaktes von seinem Gegenkontakt bewirken.
Es ist bekannt, Schnellauslöser mit einem unmittelbar auf das bewegliche Kontaktstück einwirkenden Schlaganker zu versehen (deutsche Patentschrift 1082 971). Dort erfolgt aber keine dynamische öffnung der Kontaktstücke, und ferner wirkt der Schlaganker entgegen der Kontaktdruckfeder, so daß diese durch die Öffnungsbewegung der Kontaktstücke gespannt wird und unter Umständen - wenn die Schloßentklinkung nicht schnell genug erfolgt - eine Wiederschließung der Kontaktstücke erfolgen kann. Dies ist beim Gegenstand der Erfindung nicht möb lich, da hier die zusätzliche, im Öffnungssinne wirkende Kraft auf den Kontaktdruck abgestimmt ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die vom Kontaktsystem gebildete Stromschleife nur relativ kurz zu sein braucht und daß ferner die dynamische öffnungskraft durch den ansprechenden Schnellauslöser unterstützt wird. Selbst wenn die,dynamische Kraft, die ja die Gegenkraft der Kontaktdruckfeder zu überwinden hat, im ungünstigen Falle nur zu einer unvollkommenen Öffnung der Kontaktstücke ausreichen sollte, findet eine ausreichende Bewegung des beweglichen Kontaktstückes statt, die zur endgültigen Öffnung der Kontaktstücke und nach Löschung des Abschaltlichtbogens zur schnellen und strombegrenzenden Stromkreisunterbrechung führt. Die Stromstärke, bei der die Abhebung des beweglichen Kontaktstükkes durch die dynamischen Stromkräfte gerade eingeleitet wird, läßt. sich durch Versuche ermitteln. Zweckmäßig wird der Schnellauslöser auf eine Stromstärke eingestellt, daß er anspricht, wenn die dynamische Öffnungskraft noch nicht ausreicht, um die Kraft der Andruckfeder zu überwinden.
Bei der Unterstützung der dynamischen öffnungskraft durch den Schlaganker ist es wesentlich, daß dieser einen bestimmten Mindestenergieüberschuß gegenüber dem elektrodynamisch bewegten Kontaktstück besitzt. Hierbei spielt auch der Angriffspunkt der Schlagenergie am Hebelarm des beweglichen Kontaktstückes eine Rolle. Man wird einen optimalen Angriffspunkt und eine optimale Angriffsrichtung wählen. Der Angriffspunkt kann festliegen, abgestimmt auf die Konstruktion des Schalters und die mittleren oder höchsten zu erwartenden Energieverhältnisse. Es wird aber auch zweckmäßig sein, nach der Höhe der eingestellten Stromstärke des Schnellauslösers ebenfalls eine Einstellbarkeit des Angriffspunktes vorzusehen. Die Angriffsrichtung wird senkrecht zur Strecklage oder senkrecht zu einer Lage kurz von der Strecklage oder übertotpunktfeder sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Mit 1 ist das feste Kontaktstück des Kontaktsystems eines Selbstschalters, mit 2 das bewegliche Kontaktstück bezeichnet. 3 ist eine übertotpunktfeder, die das bewegliche Kontaktstück 2 sowohl in der Einschalt- als auch der Ausschaltstellung hält. 4 ist eine Schalttraverse, die mit einer Schalterwelle 5 gekuppelt ist, die ihrerseits über ein nicht dargestelltes Schaltschloß so beeinflußt wird, daß das Kontaktsystem zu öffnen und zu schließen ist. Auf das Schaltschloß wirken im Ansprechfall nicht dargestellte Auslöser.
Die Schnellauslöser sind mit Schlagankern versehen. Sie wirken gleichzeitig über ein mit dem Schlaganker gekuppeltes Hebelsystem auf das Schaltschloß und mittels ihres Schlagankers unmittelbar auf das bewegliche Kontaktstück 2 ein. 6 ist ein Bolzen des Schlagankers, der im Ansprechfall des Auslösers auf das bewegliche Kontaktstück 2 stößt. Die Kraft P, mit der die übertotpunktfeder 3 das bewegliche Kontaktstück 2 gegen das feste Kontaktstück 1 drückt, muß unter normalen Betriebsumständen, d. h. bis etwa achtfachem Nennstrom sehr viel größer sein als die dynamische Öffnungskraft. Oberhalb dieses Stromwertes, z. B. im Kurzschlußfalle, muß die dynamische Öffnungskraft größer als die Gegenkraft der übertotpunktfeder 3 sein, um das bewegliche Kontaktstück 2 nicht nur vom festen Kontaktstück 1 abzuheben, sondern es auch zuverlässig von diesem zu entfernen.
Damit dies auch bei »kritischen« Stromwerten erfolgt, wird die dynamische Öffnungskraft durch die auf das bewegliche Kontaktstück 2 einwirkende Kraft des Schnellauslösers unterstützt, indem der Bolzen 6 des Schlagankers des Schnellauslösers auf das bewegliche Kontaktstück 2 schlägt. Der Bolzen 6 führt einen Weg aus, der sich von der Schließlage des Kontaktsystems bis etwa in den Bereich der Strecklage der Übertotpunktfeder 3 erstreckt. Seine Kraft ist auf die Strecklage oder eine Lage nahezu vor dieser senkrecht gerichtet. Sein Angriffspunkt liegt an einer den Energieverhältnissen und dem Hebelarm des beweglichen Kontaktstückes entsprechenden Stelle.
Zweckmäßig ist der Schnellauslöser so eingestellt, daß er bei einem Stromwert anspricht, bei dem das Kontaktsystem unter der Wirkung der dynamischen Stromkraft gerade seine Schaltstücke abheben wird.
Durch die Erfindung wird ein Kontaktsystem verwendet, bei dem der Teil 1 der durch das Kontaktsystem gebildeten Schleife nur kurz zu sein braucht. Ein möglicher Schwellbereich, d. h. ein Strombereich, bei dem noch keine genügend hohe dynamische öffnungskraft entsteht, wird wesentlich eingeengt.
In der Zeichnung ist nur ein Pol des Leistungsschalters dargestellt. Bei einem mehrpoligen Schaltgerät, z. B. einem dreipoligen Gerät, sind entsprechend drei Kontaktsysteme mit je einem Schnellauslöser vorgesehen. Die Schalterwelle 5 kuppelt die Schalttraversen der drei Kontaktsysteme; die beweglichen Kontaktstücke 2 sind im Kurzschlußfall unabhängig voneinander in den Schalttraversen 4 im Öffnungssinne verstellbar.

Claims

Patentansprüche: 1. Für vorzugsweise höhere Stromstärken geeigneter, verklinkter Selbstschalter mit elektromagnetischen und/oder thermischen Auslösern, bei dem der Kontaktdruck entgegen der elektrodynamischen Kraft des von dem Schalter geführten Stromes durch eine Feder aufrechterhalten ist und bei hohen Überströmen die Schalteröffnung durch die elektrodynamische Kraft veranlaßt wird, bei dem ferner der an einem Kontaktträger unabhängig von den Auslösern drehbar gelagerte bewegliche Kontakt unter der Wirkung eines einerseits am Kontaktträger, andererseits am beweglichen Kontakt angreifenden Kippspannwerkes steht, nach Patent 1079 176, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen stromabhängig betätigten, auf den beweglichen Kontakt einwirkenden Schlaganker, durch den die den beweglichen Kontakt öffnend beeinflussende elektrodynamische Kraft so lange unterstützt wird, bis das Kippspannwerk über die Totpunktlage gebracht ist.
2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlaganker auf eine Auslösestromstärke eingestellt ist, bei der die dynamischen Stromkräfte gerade ein Abheben des beweglichen Kontaktes von seinem Gegenkontakt bewirken.