DE1801071C - Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem feststehenden Leiterstück und einem mit diesem eine Stromschleife bildenden Schalthebel - Google Patents
Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem feststehenden Leiterstück und einem mit diesem eine Stromschleife bildenden SchalthebelInfo
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- DE1801071C DE1801071C DE1801071C DE 1801071 C DE1801071 C DE 1801071C DE 1801071 C DE1801071 C DE 1801071C
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Description
I 801 071
Die Erfindung bezieht sich auf Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem feststehenden Leiterstück
und einem mit diesem eine Stromschleife bildenden Schalthebel, der in der Einschaltstellung
durch eine Verklinkung gehalten ist, die sowohl durch in der Stromschleife entstehende elektrodynamische
Kräfte als auch durch einen elektromagnetischen Überstromauslöser lösbar ist, bei welchem
Schalter sich der Schalthebel in der Einschaltstellung an einem gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren
Teil abstützt.
Bei Leistungsschaltern für Niederspannung wird in zunehmendem Maße Wert auf sehr rasche Trennung
der Schaltstücke bei Kurzschlußströmen gelegt. Dies führt zu einer Begrenzung des Kurzschlußstromes,
weil bereits während des Anstieges des Kurzschlußstromes der Widerstand des Lichtbogens in
den Stromkreis eingeschaltet wird.
Um die erwähnte Strombegrenzung zu erreichen, ist es bekannt, elektrodynamische Kräfte auszunutzen.
Diese Kräfte treten beim Anstieg des Stromes ohne zeitliche Verzögerung auf und führen zu
schneller Trennung der Schaltstücke. Anschließend muß jedoch die Verklinkung des beweglichen
Schaltstückes gelöst werden, damit dieses vollständig in die Ausschaltstellung gelangt. Bei einem bekannten
Schnellschalter für Gleichstrom geschieht dies dadurch, daß die unter der Wirkung der Stromkräfte
erfolgende Bewegung des beweglichen Schaltstückes zur Lösung der Verklinkung benutzt wird. Hierbei
werden die Stromkräfte durch einen ve η Kontaktsystem
getrennten, bei Stromerhöhung ansprechenden elektromechanischen Wandler erzeugt (französische
Patentschrift 721 451).
Ferner ist ein strombegrenzend arbeitender Schalter bekanntgeworden, dessen beweglicher Schalthebel
in der Einsclialtstellung durch eine Verklinkung gehalten
ist, die sowohl durch eine durch elektrodynamische Kräfte hervorgerufene Bewegung des Schalthebels
als auch durch einen elektromagnetisch wirkenden Überstromauslöser lösbar ist (österreichische
Patentschrift 250 479). Die Übertragung der Auslöscbewegung
des Überstromauslösers auf die VerklinkungsstcMe
geschieht dabei durch mehrere Zwischenglieder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem einfachen
Aufbau zu schaffen, dessen Schaltstiicke sowohl durch die Wirkung eines elektromagnetischen Auslösers
als auch durch in einer Stromschleife entstehende elektrodynamische Kräfte trennbar sind. Diese
Aufgabe wird crfindimgsgemäß bei einem Niederspannungs-Leistungsschalter
der eingangs genannten ArI dadurch gelöst, daß das verschiebbare Teil als
Klinkenhebel ausgebildet ist. der unmittelbar mit dem Überstromauslöser zusammenwirkt. Hierdurch
wird ein besonders rasches Wirksamwerden des elektromagnetischen überstromauslösers und zugleich
ein überraschend einfacher Aufbau des Schalters erreicht, da keine Zwischenglieder der erwähnten
Art benötigt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Niederspannungs-Leistungsschalter so atisgebildet
sein, daß der Schalthebel ein Sperrglied Irägt, das sich mit einer Rolle gegen eine zur Bewegungsrichtung
des Spcrrgliedes schräg verlaufende Stüt/.fli'.chc des Klinkenhebels abstützt, der mit einer
Nase hirsler einen vom Anker des Überstromauslösers bewegbaren Anschlag greift. Verklinkungen
mit Rollen sind bei Schaltern an sich bekannt, bieten jedoch in der vorliegenden Anwendungsform besondere
Vorteile. Über die Rolle und die schräg verlaufende Stützfläche übt nämlich die Kontaktkraft
des Schalthebels auf den Klinkenhebel stets eine im öffnungssinn wirkende Kraft aus, die von dem Anschlag
am Anker des Überstromauslösers aufgenommen wird. Deshalb gibt der Klinkenhebel die Rolle
xo und damit den Schalthebel mit sehr geringer Verzögerung
frei, wenn die Nate des Klinkenhebels von dem Anschlag abgleitet. Dies geschieht sowohl bei
der Öffnung allein durch elektrodynamische KrüftL-als
auch beim alleinigen Wirken des Überstromaus-
lösers. Sind beide Auslösearten wirksam, so vergrößert sich außerdem die Relativgeschwindigkeii
der an der Verklinkungsstelle zusammenarbeitenden Teile.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in
den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen
einpoligen Niederspannungs-Leistungsschalter mit geschlossenem und verklinktem Kontaktsystem, und
Fig. 2 zeigt das Kontaktsystem nach der Entklinkung des Schalthebels.
Die Strombahn des in Fig. 1 dargestellten Leistungschalters
für Niederspannung enthält ein U-förmiges Leiterstück 1, dessen linker senkrechter Schenkel
2 das obere Anschlußstück des Schalters bildet. Das Leiterstück 1 besitzt ferner einen waagerecht
verlaufenden Teil 3 sowie einen parallel zu dem Schenkel 2 verlaufenden Schenkel 4 mit einem feststehenden
Schaltstück 5. Die Bezeichnungen senkrecht und waagerecht beziehen sich Herbei auf die
übliche Gebrauchslage des Schalters. Mit dem Schaltstück 5 wirkt ein bewegliches Schaltstück 6 zusammen,
das an einem Schalthebel 7 befestigt ist. Die Schaltstücke 5 und 6 befinden sich in einer Lichtbogenlöschvorrichtung
9.
Im geschlossenen Zustand des Kontaktsystems verlaufen der Schenkel 4 des Leiterstückes I mit dem
feststehenden Schaltstück 5 und der Schalthebel 7 mit dem beweglichen Schaltstück 6 annähernd parallel
zueinander. Deshalb ruft ein über die genannten Teile fließender Strom abstoßende Kräfte hervor.
Der Schalthebel 7 ist durch ein bewegliches Leiterband 8 mit einem weiteren Anschlußstück 10 verbunden.
Der Schenkel 2 des Leiterstückes 1 und das Anschlußstück 10 liegen annähernd in einer Ebene,
so daß der Leistungsschalter in einem durchgehenden Leitungszug eingebaut werden kann.
Der Schalthebel 7 ist mittels eines Bolzens 11 in einem Langloch 12 eines festen Schalterteiles geführt.
Als Antrieb für den Schalthebel 7 dient ein Knichebelsystem 13 mit den Hebeln 14 und 15, wobei
der Hebel 4 an dem Schalthebel 7 und der Hebel 15 an einem feststehenden Lager 16 angelenkt ist.
Das Kniegelenk 17 des Kniehebelsystems 13 ist nach unten durchgedrückt, so daß der Schalthebel 7 die
Möglichkeit hat, eine öfFnungsbcwegung durchzuführen.
An einem Bolzen 19, der unterhalb eines Gelenkpunktes 18 des Hebels 14 in den Schalthebel 7
eingesetzt ist, greift eine Zugfeder 20 art, die mit
6s ihrem anderen Ende an einem feststehenden Widerlager
21 aufgehängt ist. Diese Zugfeder 20 wirkt als Einschalt- und Kontaktkraftfeder. An dem Schalthebel
7 ist oberhalb des Gelenkpunktes 18 ein wei-
terer Bolzen 22 angeordnet, an dem ein Sperrglied 23 angelenkt ist, das eine Rolle 24 trägt, Das Sperrglied
23 ist in einer Führung 25 verschiebbar angeordnet.
Mit der Rolle 24 wirkt ein Klinkenhebel 26 zusammen, der eine schräge Stützflache 27 für die Rolle 24
besitzt. Der Klinkenhebel 26 ist mit einer Nase 28 versehen, die im verriegelten Zustand des Kontaktsystems
unter einen Anschlag 30 eines Ankers 31 eines Überstromauslösers 32 greift, dessen feststehendes
Magnetjoch 33 den Schenkel 2 des Leiterstückes 1 umgibt. Eine Zugfeder 34 hält den Anker
31 in seiner Ruhelage,
Der Klinkenhebel 26 ist mit einem Langloch 35 auf einem Bolzen 36 geführt. Im verklinkten Zustand
des Kontaktsystems l:egt der Klinkenhebel 26 mit dem Ende des Langloches 35 an dem Bolzen 36
unter der Wirkung einer Feder 37 an, die sich gegen ein Widerlager 40 abstützt.
Im verklinkten Zustand des Kontaktsysteins ist der Bolzen 22 der Drehpunkt des Schalthebels 7. Die
Zugfeder 20 erzeugt deshalb die Kontaktkraft zwischen den Schaltstücken 5 und 6. Die Reaktionskraft
der Zugfeder 20 nimmt die Feder 37 auf. Diese ist deshalb so zu bemessen, daß sie durch die Kontaktkraft
bzw. die Zugfeder 20 nicht oder nicht wesentlich verformt wird. Da die Stützfläche 27 am Klinkenhebel
26 schräg zur Bewegungsrichtung des Sperrgliedes 23 verläuft, wird auf den Klinkenhebel
26 ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment ausgeübt. Dieses Drehmoment nimmt im veiklinkten
Zustand des Kontaktsystems der Anschlag 30 des Ankers 31 auf. Zusätzlich ist eine Rückstellfeder 29
für den Klinkenhebel 26 vorgesehen.
Der beschriebene Schalter wirkt in folgender Weise:
Beim Auftreten eines Überstromes, der eine bestimmte Höhe überschreitet, wird der Anker 31 des
Überstromauslösers 32 angezogen. Dadurch gleitet der Anschlag 30 von der Nase 28 des Klinkenhebels
26 ab und gibt den Klinkenhebel 26 frei. Dieser wird nun durch die Rolle 74 nach oben gedrängt, so daß
der Schalthebel 7 unter der Wirkung der Zugfeder 20 in die Ausschaltstellung gelangt (Fig. 2). Zum
Schließen des Schalters läßt man eine Kraft auf das Kniegelenk 17 des Kniehebelsystems 13 einwirken,
wodurch der Schalthebel 7 nach links bewegt wird, bis die Rolle 24 hinter die schräge Stützfläche
27 des Klinkenhebels 26 greift und die Nase 28 des
Klinkenhebels 26 von dem Ausschlag 30 des Ank erfaßt wird, nachdem der Klinkenhebel 26 un
der Wirkung der Rückstellfeder 29 seine Ausgun lage erreicht hat.
Bei besonders hohen Überströmen, wie sie Kurzschlüssen auftreten, werden die elektrodynai
sehen Kräfte im Kontaktsystem in der Weise wi sam, daß der Schalthebel 7 entgegen der Kraft
Feder37 nach rechts bewegt wird, wodurch ein Lic
ίο bogen in den zu unterbrechenden Stromkreis e
geschaltet und der Strom begrenzt wird. Über Sperrglied 23 und die Rolle 24 wird der Klinkenhe
nach rechts gedrängt, während gleichzeitig Anker 31 des Überstromauslösers 32 angezogen w
Diese einander entgegengesetzten Bewegungen f ren zu einer besonders raschen Freigabe des K
kenhebels 26, so daß die Feder 20-nach kurzer ί
zur Wirkung kommen und den Schalthebel 7 schi ler in die Ausschaitstellung bringen kann, als
<
beim alleinigen Ansprechen des Übersuomauslö:
der Fall wäre.
Der beschriebene Schalter kann mehrpolig au; bildet se'i, wobei für alle Pole eine gemeinsi
Antriebsvorrichtung vorgesehen sein kann.
Claims (2)
1. Niederspannungs-Leistungsschalter mit nem feststehenden Leiterstück und einem
diesem eine Stromschleife bildenden Schalthe der in der Einschaltstellung durch eine Verl
kung gehalten ist, die sowohl durch in der Str schleife entstehende elektrodynamische KräfU
auch durch einen elektromagnetischen Ü Stromauslöser lösbar ist, bei welchem Schi
sich der Schalthebel in der Einschaltstellunj einem gegen die Kraft einer Feder verschiebb
Teil abstützt, dadurch gekennzeichi daß das verschiebbare Teil als Klinkenhebel
ausgebildet ist, der unmittelbar mit dem Ü Stromauslöser (32) zusammenwirkt.
2. Niederspannungs-Leistungsschalter
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schalthebel (7) ein Sperrglied (23) trägt, das mit einer Rolle (24) gegen eine zur Bewegt richtung des Sperrgliedes (23) schräg verlauf Stützfläche (27) des Klinkenhebels (26) absl der mit einer Nase (28) hinter einen vom A (31) des Überstromauslösers(32) bewegbaren schlag (30) greift.
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schalthebel (7) ein Sperrglied (23) trägt, das mit einer Rolle (24) gegen eine zur Bewegt richtung des Sperrgliedes (23) schräg verlauf Stützfläche (27) des Klinkenhebels (26) absl der mit einer Nase (28) hinter einen vom A (31) des Überstromauslösers(32) bewegbaren schlag (30) greift.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19740422B4 (de) * | 1997-09-10 | 2005-10-06 | Siemens Ag | Strombegrenzender Niederspannungs-Leistungsschalter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19740422B4 (de) * | 1997-09-10 | 2005-10-06 | Siemens Ag | Strombegrenzender Niederspannungs-Leistungsschalter |
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