DE1463086C3 - Thermisches Überstrom- und Phasenausfall-Schutzrelais - Google Patents

Description

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entspricht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Überstrom- und Phasenausfall-Schutzrelais mit vom Strom beheizten Bimetallstreifen, mit zwei in Richtung der Bimetallstreifen gegeneinander versetzt angeordneten Schiebern, die durch einen einen Schnappschalter betätigenden Auslösehebel gelenkig miteinander verbunden sind und von denen der erste durch die Bimetallstreifen verschiebbar und der zweite über den Auslösehebel unter Beibehaltung seiner Lage gegenüber den Bimetallstreifen bis zu einem Anschlag mitnehmbar ist, der durch einen Gehäuseanschlag (Überstromauslösung) oder durch einen Bimetallstreifen (Phasenausfallauslösung) gebildet ist.

Bei einem bekannten thermischen Überstrom- und Phasenausfall-Schutzrelais mit in Richtung der Bimetallstreifenerstreckung gegeneinander versetzten Schiebern wirken die beiden Schieber auf einen Hebel, dessen Drehpunkt sich je nach der Auslöseart auf einen anderen Abstand von dem Angriffspunkt des ortsfest angeordneten Kontaktsystem ■ einstellen soll. Hierbei ist die Phasenausfallauslösung von der Überstromauslösung abhängig. Außerdem ergibt sich wegen der Änderung des Hebel-Drehpunkts ein komplizierter Aufbau (deutsche Auslegeschrift 1 023 130).

Es ist auch ein Relais bekannt, bei dem die beiden Schieber nebeneinander angeordnet sind und in gleicher Höhe von den Bimetallstreifen angegriffen werden. Ein Winkelhebel, der mit beiden Schiebern gelenkig verbunden ist, wirkt über eine Rolle auf eine Klinke. Sobald die Klinke weit genug verschoben ist, öffnet sich ein Kontakt. Auch hier tritt eine Abhängigkeit der Phasenausfallauslösung von der Überstromauslösung auf. Außerdem eignet sich diese Bauart nur für eine manuelle Wiedereinschaltung des Schutzrelais (britische Patentschrift 553154).

Es ist ferner bekannt, die beiden Schieber nicht nebeneinander, sondern unmittelbar übereinander anzuordnen. Hierbei bewirkt der eine Schieber die Verklinkung eines Schaltstücks, das von dem anderen Schieber aus dieser Verklinkung gelöst werden kann. Hierfür gelten ähnliche Schwierigkeiten wie bei der zuvor genannten Konstruktion (deutsche Auslegeschrift 1177 743).

Ein weiteres bekanntes Überstrom- und Phasenausfall-Schutzrelais hat einen von den Bimetallstreifen betätigten Hauptschieber, in welchem der zweite Schieber und parallel dazu ein dritter Schieber gelagert sind, die über einen am ersten Schieber gelenkig befestigten, zweiarmigen Hebel miteinander verbunden sind. Der dritte Schieber wirkt auf ein ortsfestes Kontaktsystem. Auch hier tritt eine Abhängigkeit der Phasenausfallauslösung von der Überstromauslösung auf (deutsche Auslegeschrift 1 001 387).

Sodann ist eine Relaiskonstruktion bekannt, die zwei ortsfeste Kontaktsysteme aufweist, von denen das eine der Überstromauslösung und das andere der Phasenausfallauslösung zugeordnet ist. Hier ist eine Unabhängigkeit zwischen den beiden Auslösearten möglich. Dies erfordert aber einen erhöhten Aufwand.(deutsche Auslegeschrift 1034 252).

Bei einer weiteren bekannten Anordnung sind zwei Schieber nebeneinander gelagert, von denen der eine nur axial verschieblich, der andere außerdem noch schwenkbar ist. Die Angriffspunkte der Bimetalle an den beiden Schiebern liegen in gleicher Höhe. Es ist ein ortsfester Schalter vorgesehen, der bei der Verschwenkung des einen Schiebers betätigt wird. Die Verschwenkung erfolgt, indem ein Stift an dem einen Schieber längs einer Schrägfiäche des anderen Schiebers entlanggleitet. Diese Bewegung sowie eine Verschiebung des einen Schiebers längs der Bimetalle und längs des Schalters bei der Betätigung rufen eine die Genauigkeit des Ansprechens beeinträchtigende. Reibung hervor (deutsche Auslegeschrift 1 056 714).

Auch kennt man bereits eine Konstruktion, bei der ein mit den beiden Schiebern verbundener Auslösehebel auf einen dritten Schieber wirkt, der zwei zueinander unbewegliche Kontaktstücke trägt und außerdem das Widerlager für ein Schnappschalt-Kontaktstück bildet, dessen anderer Abstützpunkt sich an einem der anderen Schieber befindet. Die Angriffspunkte der Bimetallstreifen an den beiden Schiebern sind in gleicher Höhe angeordnet. Durch die Verwendung des beweglichen Kontaktsystems lassen sich zwar die Einflüsse der Überstromauslösung auf die Phasenausfallauslösung zum Teil eliminieren. Das bewegliche Kontaktsystem erschwert aber die elektrischen Anschlüsse und eine manuelle Rückstellung (deutsche Auslegeschrift 1 034 750).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein thermisches Überstrom- und Phasenausfall-Schutzrelais zu schaffen, bei dem keine Abhängigkeit zwischen der Überstromauslösung und der Phasenausfallauslösung besteht und das mit nur einem ortsfesten Kontaktsystem arbeitet.

. Diese Aufgabe wird bei einem Schutzrelais der ein-.gangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auslösehebel an einem ortsfest eingebauten Schnappschalter angreift und daß die wirksame Länge des Auslösehebels mit Bezug auf den

Abstand zwischen seinen beiden Anlenkpunkten an den Schiebern bei gegebener Länge (L) der Bimetallstreifen (1, 2, 3) etwa der Gleichung

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entspricht.

Durch diese Merkmale wird erreicht, daß bei der Mitnahmebewegung die Angriffsstelle an dem Schnappschalter nahezu in ihrer Ruhelage verbleibt. Die den Gegendruck erzeugende Schnappfeder erzeugt gleichzeitig die Schnappwirkung. Der Schalter bleibt in seiner Ruhestellung, solange nicht der eine Schieber entweder am Gehäuseanschlag anstößt (Überstromauslösung) oder von einem nicht mehr beheizten Bimetallstreifen zurückgehalten wird (Phasenausfallauslösung). Beide Auslösearten sind nicht voneinander abhängig. Die Auslösung selbst kann über einen sehr kurzen Weg der Angriffsstelle des Auslösehebels erfolgen; der Auslösehebel kann daher -._ dauernd an einem Teil des Schalters anliegen und ) braucht keinen toten Gang zu durchlaufen. Der ortsfeste Schnappschalter kann wahlweise selbstrückstellend sein, manuell zurückgestellt werden oder sowohl selbstaufstellend als auch von Hand zurückstellbar sein. Gerade der erwähnte sehr kurze -Weg des Angriffspunkts des Auslösehebels ist bei Verwendung eines selbstrückstellenden Schalters günstig, weil die üblichen Schalter dieser Art mit ihrem Betätigungsglied nur verhältnismäßig kurze Wege zurücklegen. Auch läßt sich die neue Konstruktion mit sehr kleinen Kräften steuern, was wiederum für selbstrückstellende Schalter vorteilhaft ist.

Die Erfindung wird' nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schutzrelais in schematischer Dar-¹ Stellung in unbelastetem Zustand,

F i g. 2 dasselbe Relais bei Belastung durch den Betriebsstrom,

F i g. 3 dasselbe Relais bei Uberstromauslösung,

F i g. 4 dasselbe Relais bei Phasenausfallauslösung.

Das veranschaulichte Schutzrelais soll die drei- J₁ phasige Zuleitung beispielsweise eines Drehstrommotors überwachen. Zu diesem Zweck sind drei Bimetallstreifen 1,2, 3 vorgesehen, die jeweils von dem Strom einer Phase beheizt werden. Die entsprechenden Heizwicklungen sind nicht dargestellt. Im Bereich der oberen Enden der drei Bimetallstreifen sind zwei Schieber 4 und 5 angeordnet, die in gehäusefesten Führungen 6 und 7 parallel zueinander verschiebbar gehalten sind. Die Bimetallstreifen liegen an dem unteren Schieber 4 an Schultern 4 a, 4 b und 4 c an. Am oberen Schieber 5 liegen sie an entgegengesetzt gerichteten Schultern Sa, 5 b und 5 c an. Die beiden Schieber 4 und 5 sind in Anlenkpunkten 8 und 9 mit einem Auslösehebel 10 verbunden, der an einer Angriffsstelle 11 auf ein Kontaktstück 12 wirkt.

ίο Eine Schraube 13 bildet einen gehäusefesten Anschlag, mit dessen Hilfe der Ansprechwert der Uberstromauslösung eingestellt werden kann.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Angriffsstelle 11 nahezu in Ruhe bleibt, wenn sich die Bimetallstreifen 1 bis 3 gemeinsam ausbiegen, dabei den Schieber 4 und über den Auslösehebel 10 auch den Schiebers mitnehmen (Fig. 2). Um dieser Bedingung zu genügen, wird die wirksame Länge X des Auslösehebels 10 durch die Näherungsformel

¹^

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bestimmt.

Dabei bedeutet

X = wirksame Länge des Auslösehebels 10,

L = Länge der Bimetallstreifen,

a = Abstand zwischen den Anlenkpunkten 8 und 9.

F i g. 3 zeigt den Zustand, der sich ergibt, wenn die Bimetallstreifen infolge Überstrom so weit ausgelenkt sind,- daß der obere Schieber 5 an der Schraube 13 zum.Anschlag kommt. Dann wird nur noch der untere Schieber 4 verschoben und dabei der Auslösehebel 10 um den oberen Anlenkpunkt 8 verschwenkt. Die Angriffsstelle 11 am Schalter bleibt daher in der Ruhelage, bis der Schieber 5 den Anschlag erreicht hat, dann kann durch eine kurze zusätzliche Bewegung die Auslösung erfolgen.
In Fig. 4 ist der Zustand dargestellt, der beim Ausfall der dem Bimetallstreifen 2 zugeordneten Phase eintritt. Der obere Schieber 5 wird durch den Bimetallstreifen 2 in seiner Ausgangsstellung gehalten. Der untere Schieber 4 wird durch die beiden anderen Bimetallstreif en 1 und 3 verschoben. Infolgedessen schwenkt der Auslösehebel 10 sofort um den oberen Anlenkpunkt 8 und betätigt das Kontaktstück 12. Die Auslösung kann nach -relativ kurzer Zeit erfolgen, da die Angriffsstelle 11 sofort aus ihrer Ruhelage ausgelenkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Thermisches Überstrom- und Phasenausfall-Schutzrelais mit vom Strom beheizten Bimetallstreifen, mit zwei in Richtung der Bimetallstreifen gegeneinander versetzt angeordneten Schiebern, die durch einen einen Schnappschalter betätigenden Auslösehebel gelenkig miteinander verbunden sind und von denen der erste durch die Bimetall- *° streifen verschiebbar und der zweite über den Auslösehebel unter Beibehaltung seiner Lage gegenüber den Bimetallstreifen bis zu einem Anschlag mitnehmbar ist, der durch einen Gehäuseanschlag (Überstromauslösung) oder durch einen Bimetallstreifen (Phasenausfallauslösung) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösehebel (10) an einem ortsfest eingebauten Schnappschalter angreift und daß die wirksame Länge (X) des Auslösehebels mit Bezug auf den, Abstand (a) zwischen seinen beiden Anlenkpunkten an den Schiebern (4, 5) bei gegebener Länge der Bimetallstreifen etwa der Gleichung