DE2347123A1

DE2347123A1 - SELECTIVE PROTECTION DEVICE WITH CURRENT LIMITING SWITCHES

Info

Publication number: DE2347123A1
Application number: DE19732347123
Authority: DE
Inventors: Claude Terracol
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1972-09-28
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1974-04-04
Also published as: FR2201566B1; BE805091A; GB1424912A; IT996731B; FR2201566A1

Description

Merlin Gerin, GrenobleMerlin Gerin, Grenoble

Selective protection device with current limit switches.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Selektivschutzvorrichtung mit Stroinbegrenzerschaltern, die in mehreren Stufen eines Niederspannungs Leistungsstromkreises angeordnet sind, wobei jeder Schalter eine Auslösesteuerung und eine schnelle Öffnungsvorrichtung der Kontakte bei Fehlerauftritt aufweist, wobei letztere Vorrichtung so beschaffen ist, dass sie schnell die von dem Fehlerstrom durchflossenen Schalterkontakte öffnet und nach Verschwinden dieses Stromes das Wiederschliessen der Kontakte ermöglicht.The invention relates to a selective protection device with flow limiter switches that work in several stages Low-voltage power circuit are arranged, each switch having a trigger control and a quick opening device which has contacts in the event of a fault, the latter device being designed so that it can quickly the switch contacts through which the fault current flows opens and after this current disappears, the Contacts made possible.

Eine zwangsläufige Kontinuität der elektrischen Energieverteilung bedingt eine Selektivauslösung der Schalter auf verschiedenen Stufen einer Verteilungsanlage, so dass der Fehlerstrom isoliert und die Stromversorgung in den unbeschädigten Teilen der Anlage aufrechterhalten wird. Die klassischen chronometrischen Selektivanlagen weisen den Nachteil auf, dass sie alle ihre Elemente mit den unbeschränkten Kurzschluss-Strömen während relativ langer 'M.t^n belasten. Das Prinzip der chronometrischen Selektivität mit gestaffelten Öffnungszeiten der Auslöser ist unvereinbar mit der heutigen Entwicklung, dieAn inevitable continuity of the electrical power distribution requires a selective tripping of the switches at different levels of a distribution system, so that the fault current is isolated and the power supply is maintained in the undamaged parts of the system. The classical chronometric selective systems have the disadvantage that they load all its elements with the unlimited short-circuit currents during relatively long 'Mt ^ n. The principle of chronometric selectivity with staggered opening times of the shutter release is incompatible with today's development, the

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Kurzschluss-Ströme durch schnelle Öffnung der Kontakte zu begrenzen. Man weiss, dass die Vervrendung von schnellen Begrenzerschaltern, die die normale Entwicklung der Kurzschluss-Ströme verhindern, und die eine Abschaltung nach ä'usserst kurzen Zeiten gewährleisten, sich immer mehr durchsetzt.Limit short-circuit currents by quickly opening the contacts. It is known that the use of high-speed limit switches, the normal development of short-circuit currents prevent, and ensure a shutdown after extremely short times, is becoming more and more popular.

Es ist eine Selektivschutzvorrichtung mit Begrenzerschaltern von vorgenannter Art bekannt, in der die Wirkung der Strombegrenzung und die der Selektivität vereinigt wurden und somit unverzüglich die Öffnung und die schnelle Auslösung aller von dem Fehlerstrom durchflossenen Schalter bewirken und weiterhin die Schnellwiedereinschaltung der Schalter des unbeschädigten Teiles des Anlage steuern, wobei nur der sich oberhalb des Fehlers befindende Schalter in geöffneter Stellung bleibt. Die bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass sie mit schnellen Fernsteuerungen ausgerüstete Schalter benötigt, die ziemlich teuer und kompliziert sind, und dass sie die Stromversorgung während einer oder mehrerer aufeinanderfolgenden ziemlich langen Zeitperioden unterbricht. Da jede Öffnung der Kontakte durch die Auslösung des Hauptmechanismus geschieht, und die Wiedereinschaltung durch die Fernsteuerung erfolgt, so wird die Stromversorgung während einer ziemlich langen Zeitspanne unterbrochen. Derartige Unterbrechungen, die das Auslösen von Schutzvorrichtungen oder Relais bewirken, können in modernen Anlagen nicht geduldet werden und bilden einen unzulässigen Mangel dieser Vorrichtung.A selective protection device with limiter switches of the aforementioned type is known, in which the effect of the current limitation and those of selectivity have been combined and thus the immediate opening and rapid triggering of all of that The switch through which fault current flows cause and furthermore the rapid reclosing of the switches of the undamaged part of the system, whereby only the switch located above the fault remains in the open position. The well-known The device has the disadvantage that it requires switches equipped with high-speed remote controls, which are quite expensive and are complicated, and that they have the power supply for one or more consecutive rather long periods of time interrupts. As each opening of the contacts occurs through the tripping of the main mechanism and the reclosing is done by the remote control, the power supply is cut off for a fairly long period of time. Such Interruptions that cause protection devices or relays to trip cannot be tolerated in modern systems and constitute an unacceptable defect in this device.

Der "rfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese i-.achteile zu vermeiden und eine Selektiveauslösevorrichtung für fchalter mitThe "invention is based on the task of addressing these disadvantages avoid and use a selective release device for switches

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3troir.begrenzungswirkung zu schaffen.3troir.limiting effect to create.

Die Schutzvorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die schnellen Offnungsmittel unabhängig von der Auslösesteuerung sind und so beschaffen sind, dass sie eine schnelle Wiedereinschaltung der Kontakte ermöglichen, wenn der Stromwert unter einen vorherbestimmten Wert, nahe Null, sinkt, und dass eine an sich bekannte Verbindungsvorrichtung die Auslösesteuerungen der verschiedenen Stufen verbindet, so dass das Auslösen des sich direkt oberhalb des Fehlers befindenden Schalters und nur dieses Schalters, dessen Kontakte offen gehalten werden, gewährleistet wird, während sich die anderen Schalter schliessen, wenn der Strom unter den genannten Wert sinkt. The protection device according to the invention is characterized in that the quick opening means are independent of the release control and are designed so that they enable quick reclosing of the contacts when the current value falls below a predetermined value, close to zero, and that one per se known connecting device connects the trigger controls of the various stages, so that the triggering of the switch located directly above the fault and only this switch, whose contacts are kept open, is guaranteed, while the other switches close when the current falls below the stated value .

Die von dem Kurzschluss-Strom durchflossenen Kontakte der gesamten Reihenschalter öffnen sich beim Auftritt eines Kurzschlusses schnell und bewirken¹ somit eine beträchtliche Strombegrenzung. Die gesamte Anlage kann also an diesen begrenzten Kurzschluss-Strom angepasst werden. Die schnelle Öffnung der Kontakte führt nicht ein Auslösen des Schalters herbei, und nach Abschlatung des Stromes schliessen sich die Kontakte automatisch, falls inzwischen kein Auslösebefehl an die Auslösesteuerung gesandt wurde. Die selektive Verteilung der Auslösebefehle ermöglicht es, einen solchen Befehl nur dem direkt ober, halb des Fehlers gelegenen Schalter zu übermitteln und nur diesem Säialter, dessen Kontakte geöffnet bleiben, während sich die Kontakte der anderen Schalter schliessen, um die Fortdauer der Stromversorgung der unbeschädigten Teile der Anlage zu gewährleisten. The carrying of the short-circuit current contacts throughout the series switches open quickly upon the occurrence of a short circuit, thus causing a considerable ^one current limitation. The entire system can therefore be adapted to this limited short-circuit current. The rapid opening of the contacts does not cause the switch to trip, and after the current has been switched off, the contacts close automatically if no trip command has been sent to the trip control in the meantime. The selective distribution of the tripping commands makes it possible to transmit such a command only to the switch located directly above the fault and only to this switch, whose contacts remain open while the contacts of the other switches close in order to ensure that the power supply to the undamaged parts continues to ensure the system.

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Die Selektivauslösung der Schalter wird vorteilhaft durch die Vorrichtungen ausgeführt, die in den französischen Patentschriften Nr. I.42I.236 und Nr. I.505.562 oder in der deutschen Offenlegungsschrift P 21 62 414 des Anmelders beschrieben sind.The selective tripping of the switches is advantageously carried out by the devices described in French patents No. I.42I.236 and No. I.505.562 or in the German Offenlegungsschrift P 21 62 414 of the applicant are described.

Gemäss einer Entwicklung der Erfindung sind die schnellen Offnungsmittel der Kontakte elektromagnetischer Art, welche aktiv werden, wenn der Strom einen vorherbestimmten Wert überschreitet, welcher bedeutend niedriger als der maximale Kurzschluss-Strom liegt. Sobald der Strom verschwindet, schliessen sich die Kontakte und es ist leicht zu sehen, dass die Unterbrechungsdauer der Stromversorgung äusserst kurz ist und bedeutend niedriger gegenüber der für ein Wiedereinschalten mit Hilfe einer Fernsteuerung notwendigen Dauer liegt.According to one development of the invention, these are rapid opening means the contacts of an electromagnetic type, which become active when the current exceeds a predetermined value, which is significantly lower than the maximum short-circuit current. As soon as the current disappears, the contacts close and it is easy to see that the power supply interruption time is extremely short and significantly less compared to the time required for restarting with the aid of a remote control.

Die elektromagnetische Steuerung begünstigt eine klare Öffnung der Kontakte und deren Haltung in geöffneter Stellung bis zum Verschwinden des Stromes, um Schwingungen und ein Verschweissen der Kontakte zu vermeiden, wenn der Stromwert nahe dem, eine schnelle Öffnung hervorrufenden Wert liegt.The electromagnetic control favors a clear opening the contacts and their holding in the open position until the current disappears, vibrations and welding of the contacts when the current value is close to the value that causes a quick opening.

Die klare Öffnung und die verspätete Wiedereinschaltung können durch ein sprunghaft wirkendes System, insbesondere mit Dauermagnet, der die Kontakte in geschlossener Stellung anspricht, verbessert werden.The clear opening and the delayed restart can by a sudden system, in particular with a permanent magnet, which activates the contacts in the closed position, be improved.

Ein AusfUhrungsbeispiel ist in den Figuren dargestellt.An exemplary embodiment is shown in the figures.

Fig. 1, ähnlich der Fig. 1 der vorgenannten Offenlegungsschrift P 21 62 4l4, zeigt ein einphasiges Betriebssehema einer Vertei-Fig. 1, similar to Fig. 1 of the aforementioned laid-open specification P 21 62 4l4, shows a single-phase operating scheme of a distribution

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1eranlage gemäss der Erfindung;1er installation according to the invention;

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines die Anlage gemäss der Fig. 1 ausrüstenden Schalters.FIG. 2 shows a schematic view of a switch equipping the system according to FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, die eine AusfUhrungsvariante darstellt.FIG. 3 shows a view similar to FIG. 2, showing an embodiment variant represents.

Gemäss Fig. 1 speist eine Stromquelle 10 einen maschenförmigen Leistungsstromkreis 11. Dieser Leistungsstromkreis ist in drei Abschnitte oder Stufen A, B, C eingeteilt, die jeweils verschiedene Zweige aufweisen; Einen Zweig 12 im Abschnitt A, drei Zweige 14, 16 und 18 im Abschnitt B und acht Zweige 20, 22, 24, 26, 28, 250, 32 und 34 im Abschnitt C. In jeden Zweig 12 bis 34 des Leistungsstromkreises ist ein Schalter eingesetzt, und zwar 36 im Abschnitt A, 38, 40, 42 im Abschnitt B und 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 und 58 im Abschnitt C. Der Schalter 36 des Abschnittes A, der direkt unterhalb der Stromquelle 10 und oberhalb des Verteilernetzes 11 liegt, ist mit einem Phasenauslöser versehen. Dieser Auslöser besitzt eine sofort ansprechende Steuerspule 60, die die Auslösung des Schalters 36 bewirken kann. In analoger Weise besitzen die Schalter 38, 40, 42 des Abschnittes B je einen sofort ansprechenden Phasenauslöser oder Auslösesteuerung 62, 64, 66. Unterhalb eines jeden Schalters 36 bis 58 ist in den Leistungsstromkreis 11 ein Stromdetektor eingesetzt, und zwar 68' für den Stromdetektor des Abschnittes A, 70', 72', 7V fur die Stromdetektoren des Abschnittes B, 76', 78', 80', 82','84' und 86' fur die'Stromdetektoren des Abschnittes C.According to FIG. 1, a power source 10 feeds a mesh-shaped one Power circuit 11. This power circuit is divided into three sections or levels A, B, C, each of which is different Have branches; One branch 12 in section A, three branches 14, 16 and 18 in section B and eight branches 20, 22, 24, 26, 28, 250, 32 and 34 in section C. In each branch 12 to 34 of the Power circuit a switch is used, namely 36 in section A, 38, 40, 42 in section B and 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 and 58 in section C. The switch 36 of the section A, which is directly below the power source 10 and above the distribution network 11, is provided with a phase trigger. This trigger has an immediately responding control coil 60 which can trigger the switch 36. In analog The switches 38, 40, 42 of section B each have an immediately responding phase release or release control 62, 64, 66. Below each switch 36 to 58, a current detector is inserted in the power circuit 11, namely 68 'for the current detector of section A, 70', 72 ', 7V for the current detectors of section B, 76 ', 78', 80 ', 82', '84' and 86 'for the' current detectors of section C.

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Gemäss Pig. 1 besitzen die Schalter 44 bis 58 des letzten Abschnittes C keine Auslöser, die von dem Selektivschutzstromkreis gesteuert werden. Diese Schalter 44 bis 58 weisen dagegen die gebräulichen Auslöser mit thermischem und elektromagnetischem Effekt auf, die in Fig. 1 mit 104, 106, IO8, 110, 112, 114, und II8 bezeichnet sind. Die Auslöser 104 bis IIS bewirken in bekannter Weise die sofortige Öffnung des entsprechenden Schalters, wenn z.B. ein Fehler im unteren Teil bzw. im Bereich der Yersorgungslast auftritt.According to Pig. 1 have the switches 44 to 58 of the last section C no releases controlled by the selective protection circuit. These switches 44 to 58 point against it the common triggers with thermal and electromagnetic effects, which are shown in Fig. 1 with 104, 106, IO8, 110, 112, 114, and II8 are designated. The triggers 104 through IIS cause in known way the immediate opening of the corresponding switch, if, for example, an error occurs in the lower part or in the area of the supply load.

Bei den Schaltern 38, 40, 42 des Abschnittes B ist der gebräuchliche thermische Auslöser 120, 122, 124, der dazu dient, eine geringfügige dauernde Überlastung zu beseitigen, beibehalten. Der Hauptschalter 36 des Abschnittes A besitzt die Ublicheto thermischen und elektromagnetischen Auslöser 126, wobei der letztere gestaffelt ist und nur bei Ausfall der Auslösersteuerspule 60 anspricht.The switches 38, 40, 42 of section B are the usual ones thermal release 120, 122, 124, which serves to eliminate a slight permanent overload, retained. The main switch 36 of section A has the Ublicheto thermal and electromagnetic release 126, the latter being staggered and only if the release control coil fails 60 responds.

Die Stromdetektoren 68' bis 86'-sind so ausgebildet, dass sie eine Spannung abgeben, die dem Strom oder .seiner Ableitung proportional ist.The current detectors 68 'to 86'-are designed so that they emit a voltage proportional to the current or its derivative is.

Die Spule des Magnetauslösers 60 des Schalters 36 ist einerseits mit dem Detektor 6F' und andererseits durch einen Leiter I38 mit den Detektoren 70', 72', 74" des Abschnittes B verbunden. Die Detektoren 70', 72', 74' sind durch den Leiter I39 elektrisch so in Reihe geschaltet, dass die von 68' abgegebene Spannung der Summe der von 70', 74', 74' ausgehenden Spannunger: entgegengesetzt ist. D°r Auslöser 60 zeigt jeden UnterschiedThe coil of the magnetic release 60 of the switch 36 is on the one hand to the detector 6F 'and on the other hand by a conductor I38 connected to the detectors 70 ', 72', 74 "of section B. The detectors 70 ', 72', 74 'are through conductor I39 electrically connected in series in such a way that the voltage output by 68 'is the sum of the voltages output by 70', 74 ', 74': is opposite. The trigger 60 shows every difference

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zwischen der vom Detektor 68' abgegebenen Spannung und der Summe der von den Detektoren 7C' bis 74' abgegebenen Spannungen an. in analoger Weise sind die Auslöser des Abschnittes B» z.B. der Auslöser 64, einerseits mit den Detektoren 72' und andererseits rrit den in Reihe geschalteten und zu 72' entgegengesetzten Detektoren 78', 80' des unteren Abschnittes C verbunden, so dass sie jede Stromdifferenz im Zweig Ί6 und in den Zweigen 26 und ?8 anzeigen.between the voltage output by the detector 68 'and the sum of the voltages emitted by the detectors 7C 'to 74'. in an analogous way, the triggers of section B »e.g. the Trigger 64, on the one hand with the detectors 72 'and on the other hand rrit the detectors connected in series and opposite to 72 ' 78 ', 80' of the lower section C connected so that they each current difference in branch Ί6 and in branches 26 and ? 8 show.

Das in der Fig. 1 dargestellte Selektivsystem braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden, denn es ist vollkommen mit dem in der vorgenannten deutschen Offenlegungsschrift P 21 62 4l4 beschriebenen System identisch und wurde nur als Beispiel angegeben. Es könnte durch jegliche andere geeignete Selektivvorrichtimg ersetzt werden, insbesondere durch die in den schon genannten französischen Patentschriften und in der deutschen Offenlegungschrift des Anmelders beschriebenen Vorrichtungen.The selective system shown in Fig. 1 need not be described in detail, because it is perfect with the in the aforementioned German Offenlegungsschrift P 21 62 414 The system described is identical and is only given as an example. It could be replaced by any other suitable selective device, in particular by those already mentioned French patents and devices described in the applicant's German patent application.

Die Schalter 36, 38, 40, 42 der Abschnitte A und B sind von der Art, die eine schnelle Öffnung der Kontakte bewirken, und werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben, welche schematisch einen der Pole eines solchen Schalters darstellt. Eine bewegliche Kontaktbrücke l40 arbeitet mit festen Kontakten 144, 146 zusammen, die sich am Ende der Zu- und Ableitungen 148, ISO des Schalters befinden. Ein fester magnetischer Kreis I52 umgibt die Leiter 1^8, I50 und arbeitet mit einem beweglichen Anker I54 zusammen, der bei geschlossener Stellung der Kontakt-' brücke 140 von dem magnetischen Kreis I52 durch einen Luftspalt 156 getrennt ist. Der Anker I54 ist starr mit den SteuerstangenThe switches 36, 38, 40, 42 of sections A and B are of the Types which cause rapid opening of the contacts and are described below with reference to FIG. 2, which schematically represents one of the poles of such a switch. A movable contact bridge 140 works with fixed contacts 144, 146 together, which are located at the end of the inlet and outlet lines 148, ISO of the switch. A fixed magnetic circuit I52 surrounds the ladder 1 ^ 8, I50 and works with a moving one Armature I54 together, which when the contact ' bridge 140 is separated from the magnetic circuit I52 by an air gap 156. The anchor I54 is rigid with the control rods

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142 verbunden, die eine dem beweglichen Kontakt 140 gegenüberliegende Anschlagscheibe I58 tragen. Zwischen der Scheibe I58 und dem beweglichen Kontakt 140 sind Druckfedern I60 eingefügt, um den beweglichen Kontakt in geschlossener Stellung der Kontakte zu beanspruchen.142 connected, the one opposite to the movable contact 140 Wear stop washer I58. Between the disk I58 and the movable contact 140 are inserted compression springs 160 to keep the movable contact in the closed position of the contacts to claim.

Die Kontaktbrücke l40 ist mit der Scheibe I58 durch Zugstangen 162 verbunden. Diese Stangen 162 sind an einer Seite starr an der Kontaktbrücke 140 festgemacht und durchdringen frei die-Scheibe I58, während die andere Seite als Anschlagkopf 164 ausgebildet ist. Bs ist leicht zu sehen, dass eine Anziehungsbewegung des Ankers I54 durch den magnetischen Kreis I52 auf die Scheibe I58 übertragen wird, die nach einem Leerlauf, der dem In-Anschlag-Kommen der Köpfe 164 entspricht, die Kontaktbrücke 140 zur geöffneten Stellung in die in Fig. 2 angegebenen Pfeilrichtung F-, hinbringt. Eine Bewegung der Scheibe I58 in umgekehrter Richtung bringt die Kontaktbrücke zuerst in die geschlossene Stellung; eine fortlaufende Bewegung der Scheibe I58 wird durch ein Zusammendrücken der Federn 16O und durch die relative Bewegung der Scheibe im Verhältnis zu den Zugstangen 162 ermöglicht.The contact bridge l40 is with the washer I58 by tie rods 162 connected. These rods 162 are rigidly attached to the contact bridge 140 on one side and freely penetrate the disk I58, while the other side is designed as a stop head 164. Bs is easy to see that there is a movement of attraction of the armature I54 through the magnetic circuit I52 to the Disk I58 is transferred after an idle, the When the heads 164 come into contact, the contact bridge corresponds 140 to the open position in the direction of the arrow indicated in FIG F-, bring it. A movement of the disk I58 in reverse Direction brings the contact bridge into the closed position first; a continuous movement of the disk I58 is achieved by compressing the springs 16O and by the relative Movement of the disc relative to the tie rods 162 allows.

Die Steuerstangen 142 arbeiten durch ihr dem Anker 154 entgegengesetztes Ende mit einem Schieber 166 eines Auslöse-Steuermechanismus mit Knickstutze 168 zusammen. Die Verbindung zwischen den Steuerstangen 142 und dem Schieber 166 ist nur aktiv in der in Fig. 2 durch den Pfeil Fg angegebenen Verschiebungsrichtung des Schiebers I66, mittels eines Anschlags I70, wobei eine Druck-The control rods 142 operate in opposition to the armature 154 Ends with a slide 166 of a trip control mechanism with buckling bracket 168 together. The connection between the Control rod 142 and the slide 166 is only active in the direction of displacement indicated in FIG. 2 by the arrow Fg Slide I66, by means of a stop I70, whereby a pressure

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feder I72 diesen Anschlag auf den Schieber 166 gedrückt hält. Der Schieber 166 wird ununterbrochen in die durch den Pfeil F₂ in Fig. 2 angegebene Richtung gedrückt durch eine sich auf einen festen Punkt I76 stützende Druckfeder 174. Die Knickstutze 168 ist mit ihren Enden I78, I80 auf dem Schieber 166 bzw. auf einem halbfesten Punkt 182 schwenkbar angebracht, wobei ihr Gelenk in gestreckter Stellung bei überwundenem Totpunkt gegen einen Anschlag 184 Halt findet. Eine Auslösespule 60, im Falle des Schalters des Abschnittes A, greift die Knickstutze I68 mittel eines Gliedes I86 an, so dass die Knickstutze 168 bei einer Erregung der Spule 60 geknickt wird.spring I72 keeps this stop pressed on the slide 166. The slide 166 is continuously _{pressed in the direction indicated by the arrow F 2} in FIG. 2 by a compression spring 174 supported on a fixed point I76 Point 182 pivotally attached, its joint being held in the extended position against a stop 184 after the dead center has been overcome. A trip coil 60, in the case of the switch of section A, engages the kink support I68 by means of a link I86, so that the kink support 168 is kinked when the coil 60 is energized.

Der Begrenzerschalter gemäss Fig. 2 arbeitet in folgender Weise:The limiter switch according to Fig. 2 works in the following way:

In geschlossener in Fig. 2 dargestellter Stellung des Schalters wird die Knickstutze 168 in gestreckter Totpunktlage gehalten, und die Kontaktbrücke l40 wird von den Druckfedern I60 und I72 in die geschlossene Stellung gedrückt. Der Anker I54 ist von dem festen magnetischen Kreis I52 durch den Luftspalt I56 getrennt, und bei normalen Betrieb ist die elektromagnetische Anziehungskraft des Ankers 154 nicht für die Verschiebung des Ankers I54 gegen die entgegenwirkende Druckfeder 172 ausreichend. Wenn der Strom, der die Leiter 148, I50 durchfliesst, einen vorherbestimmten Wert überschreitet, der höher als der Nennstrom der Vorrichtung, Jedoch viel niedriger als der Kurzschluss-Strom ist, überwindet die magnetische Anziehung des Ankers 154 die Kraft der Druckfeder 172 und verschiebt den Anker in die durch den Pfeil F-, angegebene Richtung. Der Schieber 166 wird durch die Knickstütze 168 in seiner Lage gehalten, denn die relative BewegungIn the closed position of the switch shown in FIG. 2, the kink support 168 is held in the extended dead center position, and the contact bridge l40 is from the compression springs I60 and I72 pushed to the closed position. The armature I54 is separated from the fixed magnetic circuit I52 by the air gap I56, and in normal operation, the electromagnetic attraction force of the armature 154 is not for the displacement of the armature I54 against the counteracting compression spring 172 is sufficient. When the current flowing through the conductors 148, I50, a predetermined Exceeds the value higher than the rated current of the device, but much lower than the short-circuit current the magnetic attraction of the armature 154 is the force of the Compression spring 172 and moves the armature in the direction indicated by the arrow F-. The slide 166 is supported by the buckling support 168 held in place because of the relative motion

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X¹JX ¹ y

der Steuerstangen 142 wird durch die in eine Richtung wirkende Anschlagsverbindung I70 erlaubt. Der Anker I54 und die Steuerstangen 142 ziehen in ihrer Bewegung, nach einem Leerlauf, die Kontaktbrücke 14O mittels der Scheibe I58 und der Zugstangen I62 mit sich fort zur Offnungsstellung hin. Die'Öffnung der Kontaktbrücke erfolgt sehr schnell und unabhängig von der Auslösesteuerung mit Spule 60 und Knickstutze 168. Die Öffnung der Kontakte ruft selbstverständlich die Erscheinung eines Lichtbogens hervor und nachfolgend eine Stromunterbrechung. Sofort nach der Stromunterbrechung wird der Anker 154 befreit und die beweglichen Bauteile mit Steuerstangen 142 und Kontaktbrücke 140 werden durch die Tätigkeit der entgegenwirkenden Druckfeder 172 wieder in die geschlossene Stellung geführt. Das Offnen und Schliessen der Kontakte treten in jedem Pol selbstständig auf und sind vollkommen unabhängig von jeglicher Auslöse- oder Einschaltsteuerung und geschehen daher sehr schnell.of the control rods 142 is permitted by the unidirectional stop connection I70. The anchor I54 and the control rods 142 pull in their movement, after an idling, the contact bridge 14O by means of the disk I58 and the tie rods I62 with you towards the opening position. The'opening of the contact bridge takes place very quickly and independently of the release control with coil 60 and kink support 168. The contacts are opened naturally causes the appearance of an electric arc and subsequently an interruption of the current. Immediately after the If the current is interrupted, the armature 154 is freed and the movable ones Components with control rods 142 and contact bridge 140 are back into the by the action of the counteracting compression spring 172 closed position. The opening and closing of the contacts occur independently in each pole and are complete independent of any trigger or switch-on control and therefore happen very quickly.

Wenn der Pol bei Kontaktöffnung einen Auslösebefehl von der Spule 60 erhält, so bewirkt letztere das Knicken der Knickstütze 168. Der Schieber 166 wird durch die Druckfeder 174 in die durch Pfeil Pp angegebene Richtung verschoben, wobei die -Steuerstangen 142 in die geöffnete Stellung der Kontaktbrücke 140 mitgeführt oder zurückgehalten werden. Die Kontaktbrücke 140 wird dann endgültig in geöffneter Stellung gehalten, selbst nach Verschwinden des Stromes und der Anziehungskraft des Ankers 154. Das Wiedereinschalten des Schalters erfolgt z.B. von Hand, indem man die Knickstutze 168 durch Verschiebung des Punktes 182If the pole receives a trip command from the Coil 60 receives, the latter causes the buckling of the buckling support 168. The slide 166 is in moved the direction indicated by arrow Pp, with the -Control rods 142 are carried or retained in the open position of the contact bridge 140. The contact bridge 140 is then finally held in the open position, even after the current and the attraction of the armature 154 have disappeared. The switch is switched on again by hand, for example, by moving the kink support 168 by moving the point 182

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nach oben hin in die gestreckte Lage zurückbringt.brings it back up into the stretched position.

Es ist unnötig, den Arbeitsablauf der in Fig. 1 gezeigten Selektivvorichtung näher zu beschreiben, der. mit dem in vorgenannter Offenlegungsschrift beschriebenen Arbeitsablauf identisch ist. Es ist ausreichend, wenn man daran erinnert, dass ein Auslösebefehl nur dem sich direkt oberhalb des Defekts befindenden Schalter Übermittelt werden kann. Im Falle eines in Punkt D erscheinenden Defekts erhält nur die Spule 64 des Schalters 40 einen Auslösebefehl, wohingegen die Spule 60 des Schalters J>6 nicht erregt wird. Ein Defekt im Punkt D bewirkt hingegen die schnelle Öffnung der von dem Fehlerstrom durchflossenen Kontakte der Schalter 36 und, 40. Diese Öffnung wird durch die magnetische Anziehung der Anker I54 hervorgerufen und findet sehr schnell statt. Die gleichzeitige Tätigkeit der Schalter 36 und 4o bewirkt eine starke Begrenzung des Kurzschluss-Stromes» Zur gleichen Zeit erhält die sich direkt oberhalb des Defekts befindende Spule 64 des Schalters 40 einen Auslösebefehl, der die Knickung der Knickstutze I68 und die endgültige Öffnung der Kontaktbrücke 14O bewirkt. Der Schalter 36, dessen Spule 60 nicht erregt wird, schaltet sich hingegen wieder schnell ein und bringt die unbeschädigten Teile der Vorrichtung wieder unter Spannung, insbesondere indem die Schalter 42, 38 und die sieh unterhalb dieser Schalter befindlichen Teile mit -Strom versorgt werden. Es sollte beachtet werden, dass ein Verspäten des Auslösebefehls, nach der Wiedereinschaltung der Kontakte, keinesfalls den Betrieb der Vorrichtung stört, die nach erneuterIt is unnecessary to describe the operation of the selective device shown in Fig. 1 in more detail, the. is identical to the workflow described in the aforementioned laid-open specification. It is sufficient to remember that a trip command can only be transmitted to the switch located directly above the defect. In the event of a defect appearing in point D, only the coil 64 of the switch 40 receives a trip command, whereas the coil 60 of the switch J> 6 is not energized. A defect at point D, on the other hand, causes the contacts of switches 36 and 40, through which the fault current flows, to open quickly. This opening is caused by the magnetic attraction of armature I54 and takes place very quickly. The simultaneous action of the switches 36 and 4o causes a strong limitation of the short-circuit current. At the same time, the coil 64 of the switch 40 located directly above the defect receives a trip command, which causes the kinking of the kink support I68 and the final opening of the contact bridge 14O . The switch 36, whose coil 60 is not energized, on the other hand, switches on again quickly and brings the undamaged parts of the device under voltage again, in particular by supplying the switches 42, 38 and the parts located below these switches with current. It should be noted that a delay in the tripping command after the contacts have been switched on again does not in any way interfere with the operation of the device

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Öffnung der Kontakte endgültig auslösen würde.Opening of the contacts would definitely trigger.

Die Erfindung beschränkt sich weder auf die beschriebene Selektivschutzvorrichtung, die von der in der deutschen Offenlegungsschrift P 21 62 4l4 beschriebenen Art sein könnte, noch auf die in Fig. 2 gezeigte Schalterart.The invention is not limited to the selective protection device described, which could be of the type described in the German Offenlegungsschrift P 21 62 414, nor to the type of switch shown in FIG.

Eine AusführungsVariante des Schalters gemäss der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen für die der Fig. 2 ähnlichen oder identischen Elemente verwendet worden sind. Die Funktionen schnelle Öffnung und Öffnung durch Auslösen sind klar voneinander getrennt, indem man einen mit dem Anker 154 verbundenen Schlagbolzen 141 vorsieht, der direkt auf die Kontaktbrücke in dem der Öffnung der Vorrichtung entsprechenden Sinne aufschlägt. Wenn die Vorrichtung in Ruhestellung ist oder von einem Normalstrom durchflossen wird, wird der Anker 154 von einer Druckfeder 145 gegen einen Anschlag 143 zurückgedrUckt. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsweise der Erfindung wird der Anschlag 143 von einem Dauermagnet gebildet, welcher die wesentliche Funktion für das Zurückhalten des Ankers 154 übernimmt, denn die Druckfeder 145 ist sehr schwach und greift nur ein, um den Anker I54 wieder gegen den Magnet 143 in Anschlag zu bringen.An embodiment variant of the switch according to the invention will be described below with reference to FIG. 3, using the same reference numerals for those of FIG. 2 similar to or identical elements have been used. The functions of quick opening and opening by triggering are clear from each other separated by one connected to the armature 154 Provides firing pin 141 which strikes directly on the contact bridge in the sense corresponding to the opening of the device. When the device is in the rest position or is traversed by a normal current, the armature 154 is of a Compression spring 145 pushed back against a stop 143. According to A preferred embodiment of the invention, the stop 143 is formed by a permanent magnet, which is the essential Takes over the function of holding back the armature 154, because the compression spring 145 is very weak and only intervenes to the armature I54 again against the magnet 143 in the stop bring.

Die Kontaktbrücke 14O ist mit der Stange 142, die mit dem Schieber 166 in obenbeschriebener Weise Zusammenarbeit, verbunden. The contact bridge 14O is with the rod 142 with the Slide 166 in the manner described above cooperation, connected.

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Der in Fig. 3 gezeigte Schalter arbeitet in folgender Wiese :The switch shown in Fig. 3 works in the following way:

Wenn die Vorrichtung geöffnet ist, ausgelöst oder auf dem Wege zur Wiedereinschaltung, hält die Druckfeder I72 den Anschlag 170 gegen den Schieber I66 gedrückt, und die Kontaktbrücke l4o verschiebt sich mit dem Schieber I66. Nachdem sich die Kontakte 12 geschlossen haben, führt der Schieber 166 einen kleinen Überweg aus, der ein Spiel I7I zwischen dem Schieber 166 und dem Anschlag I70 sichtbar macht. Die beweglichen Kontakte werden dann durch die Druckfeder I72 gegen die festen Kontakte gedrückt. Ein Auslösen oder eine normale Offnungssteuerung erfolgt durch die Verschiebung des Schiebers I66 in die umgekehrte Richtung auf die übliche Weise. When the device is open, tripped or on the way to reclosing, the compression spring I72 holds the stop 170 pressed against the slide I66, and the contact bridge l4o moves with the slide I66. After the contacts 12 have closed, the slide 166 carries out a small over travel that a play I7I between the slide 166 and the stop I70 makes visible. The moving contacts are then pressed against the fixed contacts by the compression spring I72. Triggering or normal opening control takes place by moving the slide I66 in the opposite direction in the usual way.

Bei einer schnellen Öffnung durch die Anziehung des Ankers 154 bei einem Defekt, schlägt der Schlagbolzen 141 nach einem Annäherungsweg 147 auf die Kontaktbrücke 14O und erzwingt das Offnen der Kontakte. Die Bewegung setzt sich weiter fort bis der Anker 154 gegen den magnetischen Kreis I52 gedrückt wird, wobei der Luftspalt I56 dann auf null vermindert wird. In dieser Lage, wo der Luftspalt gleich null ist, braucht man nur sehr wenig Strom, um den Anker I54 gegen den magnetischen Kreis I52 gedrückt zu halten, und die automatische Wiedereinschaltung erfolgt praktisch nur beim Verschwinden des Stromes.In the event of a rapid opening due to the attraction of the anchor 154 in the event of a defect, the firing pin 141 strikes the contact bridge 14O after an approach path 147 and forces it to do so Opening the contacts. The movement continues until the armature 154 is pressed against the magnetic circuit I52, the air gap I56 is then reduced to zero. In this Position, where the air gap is zero, you only need very little current to move the armature I54 against the magnetic circuit I52 keep pressed, and the automatic restart takes place practically only when the current disappears.

Der Dauermagnet 143 bewirkt eine sprunghafte Verschiebung des Ankers I54 zusätzlich zu der sprunghaften elektromagnetischen Tätigkeit und jegliches Schwingen der Kontakte verhindernd.The permanent magnet 143 causes a sudden displacement of the Armature I54 in addition to the erratic electromagnetic Preventing activity and any swaying of the contacts.

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Die Vorrichtung gemäss der Erfindung vereinigt eine Auslöse-Selektivität und ein schnelles Offnen der Kontakte und verwirklicht einen Strombegrenzungseffekt. Die Schalter sind nicht unbedingt mit einer Fernsteuerung zum Wiedereinschalten ausgerüstet. The device according to the invention combines a triggering selectivity and a quick opening of the contacts and realizes a current limiting effect. The switches are not necessarily Equipped with a remote control to switch it on again.

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Claims

- ιέ -

Patent claims:

1. Selective protection device with limiter switches, which are arranged in several stages of a power circuit, each switch having a trigger control and rapid opening means in the event of fault occurrence _s whereby this device is designed so that it quickly the contacts of the entire through the fault current in different stages Switch opens, characterized in that the quick opening means are independent of the release control and are designed so that they enable the contacts to be switched on again quickly if the current value falls below a predetermined value, close to zero, and that a connection device known per se the Trip controls of the different stages connects, so that the trip of the switch located directly above the fault and only this switch, its

Contacts are kept open, guaranteed, see the other switches close when the current falls below the stated value.

2 * device according to claim 1, characterized in that that the quick opening means of the contacts are of an electromagnetic type and individual for each holder pole works.

j5. Device according to claim 2, characterized in that the opening means contain a permanent magnet system, that with the electromagnetic means a clear opening of the contacts is guaranteed.

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4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that every switch has a current detection system that is able to detect in the event of a defect underneath the switch, to send a release command to the release control, and that the connecting device is designed to can neutralize this command if the defect is not directly below the switch.

5. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that that it has a logical device connected to each switch, which the trip command of the associated Detector receives and optionally a neutralization command from the detector or detectors of the or below located switch so that the trip command is neutralized.

6. Apparatus according to claim 2 or 3 * characterized in that that the detectors are current converters which are arranged in a display circuit of the power circuit are.

7. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that that the detectors are of the type which supply a voltage which corresponds to the current or the · -o derivative of the Current flowing in the associated branch of the power circuit is proportional, and that the connecting device electrically connects the detectors of the same stage in series and places these detectors in opposition to the detector of the upper stage,

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