DE1632363U

DE1632363U - THERMALLY DELAYED OVERCURRENT RELEASE OR RELAY WITH BIMETAL STRIP.

Info

Publication number: DE1632363U
Application number: DE1949V0000197
Authority: DE
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1949-12-19
Filing date: 1949-12-19
Publication date: 1951-12-20

Description

Aktiengesellschaft Patentanmeldung bzw. gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung.Aktiengesellschaft patent application or utility model auxiliary application.

Thermisch verzögerter Uberstrom-Auslöser oder-Relais mit Bimetallstreifen.Thermally delayed overcurrent release or relay with bimetal strips.

Die Erfindung betrifft einen Uberstro-Auslöser oder-Relais mit thermischer Verzögerung, die durch Beheizung eines Bemetallstreifens erreicht wird. Es ist bekannt, derartige Bimetallstreifen auch im Sekundärkreis eines Stromwandlers zu betreiben, wodurch es möglich ist, durch entsprechende Auslegung des Wandlers eine besonders grosse thermische Verzögerung und eine Entlastung des Bimetallstreifens von den Wirkungen kurzschlussartiger Ströme zu erreichen.The invention relates to an overcurrent release or relay with thermal Delay achieved by heating a strip of metal. It is known, to operate such bimetal strips also in the secondary circuit of a current transformer, whereby it is possible, by appropriate design of the converter, a special large thermal delay and a relief of the bimetal strip from the To achieve the effects of short-circuit-like currents.

In dieser Art sind Anordnungen bekannt geworden, bei denen eine rahmenförmig den Wandlerkern umschliessende, in sich geschlossene Bimetallwindung selbst die Sekundärseite des Wandlers bildet, die durch parallel liegende Kupferwindungen verstärkt werden kann. Wie jedoch die zeigt, sind letztere zur Erzeugung genügender Wärme unentbehrlich, sodass dadurch aie notwendige Durchbiegungsfähigkeit des Bimetallstreifens wesentlich beeinträchtigt wird. Ferner bedingt die für die Aufnahme des Kernes notwendige Öffnung im Bimetallstreifen sowohl einen stärkeren Materialverbrauch als auch eine mechanische Schwächung.In this way, arrangements are known in which a frame-shaped the converter core, self-contained bimetallic winding itself the Forms the secondary side of the transducer, which is reinforced by parallel copper windings can be. However, as this shows, the latter are sufficient to generate heat indispensable, so that aie the necessary flexibility of the bimetal strip is significantly impaired. Furthermore, the necessary for the inclusion of the core is required Opening in the bimetal strip both a higher consumption of material and a mechanical weakening.

Günstiger erscheint daher ein Vorschlag, demzufolge ein den Kern nicht umschliessender Bimetallstreifen ausschliesslich durch die Verlustwärme einer Sekundärwicklung beheizt wird, die vom Kern wärmeisoliert ist. Hierbei trägt die Wicklung den Bimetallstreifen und ist dadurch zugleich wärmeleitend mit diesem verbunden. Jedoch wird hier eine besondere Halterung der heizenden Kurzschlusswicklung notwendig, die einerseits gut warmeisolierend sein soll. Andererseits aüsstendie letzten Enden auch den Bimetallstreifen tragende Halterung zur Erzielung genügender Auslüsegenauigkeit mechanisch stabil sein. Beide Forderungen widersprechen sich, so dass an zu einer unbefriedigenden Kompromissl@sung gezwungen ist.A suggestion that does not include the core therefore seems more favorable surrounding bimetal strip exclusively due to the heat loss of a secondary winding is heated, which is thermally insulated from the core. Here the winding carries the bimetal strip and is thereby connected to it in a thermally conductive manner at the same time. However, here is one special holder of the heating short-circuit winding necessary on the one hand should be good heat insulating. On the other hand, the last ends would also have the bimetal strip Load-bearing bracket mechanically stable to achieve sufficient release accuracy be. Both claims contradict each other, so that an unsatisfactory one Compromise solution is forced.

Zur Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen wird ein thermisch verzögerter Überstrom-Auslöser oder-Relais mit Bimetallstreifen, der nur durch einen oder mehrere kurzgeschlossene Sekundärwicklungen eines Wandlers beheizt wird, erfindungsgemäss so ausgebildet, dass die Heizwindung, die einen Schenkel des Wandlerkernes rahmenförmig mit Abstand umschliesst, vom Bimetallstreifen getragen wird und mit diesem beweglich ist.To avoid the disadvantages of the known arrangements, a thermal Delayed overcurrent release or relay with a bimetal strip that can only be activated by a or several short-circuited secondary windings of a converter are heated, according to the invention designed in such a way that the heating winding, which is one leg of the converter core, is in the form of a frame encloses at a distance, is carried by the bimetallic strip and is movable with this is.

Die Wärmeverluste werden dadurch bei günstigen mechanischen Eigenschaften auf ein Minium herabgesetzt und die von der Heizwindung durch Leitung abgegebene Wärme wird fast restlos dem Bimetallstreifen zugeführt. Gegenüber der meist üblichen Beheizung eines Bimetallstreifens über seine ganze Länge hin ergibt sich sogar noch der Vorteil, dass die Einspannstelle je nach Wärmeleitfähigkeit mehr oder weniger kühl bleibt und ebenfalls wenig Wärme an ihre Halterung abgibt.The heat losses are thereby with favorable mechanical properties reduced to a minimum and that emitted by the heating coil through conduction Almost all of the heat is fed to the bimetal strip. Compared to the most common A bimetal strip is even heated over its entire length the advantage that the clamping point more or less depending on the thermal conductivity stays cool and also gives off little heat to its holder.

Die Abbildungen 1-4 zeigen einige der nach der Erfindung möglichen Ausführungsformen.Figures 1-4 show some of the possible according to the invention Embodiments.

In den Abbildungen bedeutet 1 den geschichteten Eisenkern, 2 die vom Hauptstrom durchflossene Primärwicklung, 3 den an der Stelle 4 eingespannten Bimetallstreifen und 5 die hiervon getragene Kurzschlusswindung. Der Pfeil bedeutet die Ausbiegungrichtung des Bimetallstreifens.In the figures 1 means the layered iron core, 2 the one from the Primary winding through which the main current flows, 3 the bimetallic strip clamped at point 4 and 5 the short-circuit winding carried thereby. The arrow means the direction of deflection of the bimetal strip.

In Bezug auf den Eisenkern 1 bzw. auf die Richtung des magnetischen Flusses in diesem sind verschiedene Anordnungen des Bimetallstreifens 3 möglich. In Abb. 1 ist eine Anordnung darestellt, wie der Bimetallstreifen 3 mit darauf befestigter Kurzschlusswindung 5 sich in Richtung des magnetischen Flusses bewegt, der senkrecht zur Zeichenebeneverläuft. In Abb. 2 bewegt er sich senkrecht zum Fluss, d. h. in der Zeichenebene. Hierbei muas die Kurzschlusswindung 5 eine etwas grössere Offnung erhalten, damit die freie Beweglichkeit des Streifens nicht eingeschränkt wird. In Abb. 3 und 4 schliesslich sind verschiedene Ansichten einer Anordnung dargestellt, bei welcher der Bimetallstreifen 3 etwa U-förmig gebogen iEt, und zwar in åner hinsichtlich Raumaufteilung besonders günstigen Lösung, indem nämlich die Sehen'" nämlich die Schenkel die Ebene des Stromwandlereisens umfassen und die Kurzschlusswindung 5 sich auf der Innenseite der U-Form befindet. With regard to the iron core 1 or the direction of the magnetic flux in it, various arrangements of the bimetal strip 3 are possible. In Fig. 1 an arrangement is shown how the bimetallic strip 3 with the short-circuit winding 5 attached to it moves in the direction of the magnetic flux which runs perpendicular to the plane of the drawing. In Fig. 2 it moves perpendicular to the river, ie in the plane of the drawing. Here, the short-circuit winding 5 must have a somewhat larger opening so that the free mobility of the strip is not restricted. Finally, in Fig. 3 and 4, different views of an arrangement are shown in which the bimetallic strip 3 is bent approximately U-shaped, in a solution that is particularly favorable in terms of room division by namely the seeing '" namely, the legs encompass the plane of the current transformer iron and the short-circuit winding 5 is on the inside of the U-shape is located.

Falls aussew einer verzögerten Auslösung bei Uberstrom zusätzlich ein unverzögertes Auslösen im Kurzschlussfall erwünscht ist, so kann ein besonderer magnetischer Anker 6 in an sich bekannter Weise im Streufeld der Primärspule 2 vorgesehen werden. Die letzterwähnte Bimetallanordnung erlaubt eine besonders einfache Ausführung, indem auch der Anker 6 vom Bimetallstreifen 3 selbst getragen werden kann, wobei die thermische und magnetische Kraft einander unterstützen.In addition, if there is a delayed tripping in the event of overcurrent An instantaneous tripping in the event of a short circuit is desired, a special magnetic armature 6 is provided in a manner known per se in the stray field of the primary coil 2 will. The last-mentioned bimetal arrangement allows a particularly simple design, in that the anchor 6 can also be carried by the bimetal strip 3 itself, with the thermal and magnetic force support each other.

Die Wirkungsweise eines nach der Erfindung ausgeführten Auslösers sei an Hand eines Beispieles nochmals erläutert. Hierfür wird die Ausführungsform nach Abb. 3 und 4 gewählt. Auf den Eisenkern 1 sitzt die schematisch angedeutete Primärwicklung 2. Wird sie von Wechselstrom durchflossen, so wird in der kurzgeschlossenen Sekundärwicklung 5 ein Strom erzeugt, dessen Hohe und Wärmeleistung sich nach bekannten Regeln errechnet.The mode of operation of a release designed according to the invention will be explained again using an example. The embodiment selected according to Fig. 3 and 4. The schematically indicated sits on the iron core 1 Primary winding 2. If alternating current flows through it, the short-circuited Secondary winding 5 generates a current, the level and heat output of which are known Rules calculated.

Im allgemeinen wird es zweckmässig sein, die Kurzschlusswindung 5 aus einem Material geringen Widerstandes und insbesondere guter Wärmeleitfähigkeit, z. B. Kupfer, zu machen, damit auch die in entfernteren Teilen der Windung entstandene Wärme dem Bimetallstreifen 3 noch zugeleitet wird. Der Bimetallstreifen 3 ist in der Nähe der Primärwicklung 2 an der Stelle 4 eingespannt, sodas auch das freie Ende mit dem dort befestigten Anker 6 in die Nähe der Primärwicklung 2 kommt. Durch Heizung aus der Kurzschlusswindung 5 erwärmt sich vorzugsweise der dieser benachbarte Teil des Bimetallstreifens 3, sodass über die Befestigungsteile 4 nur wenig Wärme verlorengeht. Damit magnetische und thermische Kraft nicht gegeneinander arbeiten, muss auch die Bewegungsrichtung des freien Bimetallendes auf das Eisen zugerichtet sein. Auch die übrigen Teile des Bimetallstreifens 3 einschliesslich der Befestigungsstelle der Kurzschlusswindung 5 bewegen sich ebenfalls, sodass deren Öffnung hinreichend gross bemessen werden muss. Wird der Oberstrom durch die Primärwicklung 2 sehr hoch, so wächst das Streufeld und damit die Kraft auf dem Anker 6 soweit an, dass dieser augenblicklich angezogen wird und die Auslösung bewirkt.In general, it will be useful to connect the short-circuit winding 5 made of a material of low resistance and especially good thermal conductivity, z. B. copper to make, so that also developed in more distant parts of the turn Heat to the bimetallic strip 3 is still supplied. The bimetal strip 3 is in clamped in the vicinity of the primary winding 2 at point 4, so that the free The end with the armature 6 attached there comes close to the primary winding 2. By Heating from the short-circuit winding 5 is preferably heated to that adjacent to it Part of the bimetallic strip 3, so that only a little heat over the fastening parts 4 get lost. So that magnetic and thermal forces do not work against each other, The direction of movement of the free bimetal end must also be aligned with the iron be. The other parts of the bimetallic strip 3 including the fastening point the short-circuit winding 5 also move, so that their opening is sufficient must be dimensioned large. If the overcurrent through the primary winding 2 is very high, so the stray field and thus the force on the armature 6 grows to such an extent that this is instantly attracted and causes the trip.

Eine Justierung auf einen bestimmten erwünschten Ansprechstrom kann in bekannter Weise dadurch erfolgen, dass der Luftspalt Verändert wird.An adjustment to a certain desired response current can take place in a known manner in that the air gap is changed.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind die folgenden : Da die in der Heizwindung erzeugte Wärme restlos dem Bimetallstreifen zugute kommt, kann der Stromwandler für eine kleinere Leistung ausgelagt und entsprechend kleiner dimensioniert werden. Ausserdem wird eine besondere den Wärmefluss vermindernde Halterung von Bimetallstreifen oder Kurzschlusswindung erspart.The particular advantages of the invention are as follows: Since the The heat generated in the heating coil benefits the bimetal strip completely the current transformer is designed for a lower output and dimensioned correspondingly smaller will. In addition, a special bracket that reduces the flow of heat is used by Bimetal strips or short-circuit turns saved.

Claims

Protection claims.

1.Thermally delayed overcurrent release or relay with bimetal strips, which is only caused by one or more short-circuited secondary windings of a converter is heated, characterized in that the heating winding, which is one leg of the The transducer core is enclosed in a frame-like manner at a distance, carried by the bimetallic strip and is mobile with it.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the direction of movement of the bimetal strip perpendicular to the direction of the magnetic flux in the iron of the transducer goes.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the Bimetallic strip bent approximately in a U-shape and the heating coil on the inside of the u-shape is attached.

4. Arrangement according to claim 1-3, characterized in that the legs of the misshapen bent bimetal strip encompass the level of the current transformer.

5. Arrangement according to claim 1-4, characterized in that In addition, a magnetic armature is located in the stray field of the primary winding.

6. Arrangement according to claim 1-5, characterized in that this Armature is also supported by the bimetal strip and the thermal and magnetic Strength support each other.