DE2348613C2

DE2348613C2 - Circuit breakers, especially circuit breakers

Info

Publication number: DE2348613C2
Application number: DE2348613A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 8400 Regensburg Drubig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1975-11-06
Also published as: BE820214A; CS200174B2; ZA746037B; NO137029B; SE7412143L; NO743031L; DD114169A5; ES430451A1; JPS5060776A; FI58844B; NO137029C; AT331338B; DK474074A; FR2246052B1; US3914720A; GB1486261A; JPS5639013B2; FI58844C; CH576188A5; DE2348613B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Selbstschalter, insbesondere Schutzschalter, mit einem Schaltschloß und einem Magnetauslöser, der zwei samt ihren Arbeitsluftspalten in einem gemeinsamen, einen Magnetkern mit Erregerspule und insbesondere ein Magnetjoch enthaltenden Magnetkreis dieses Magnetauslösers liegende Anker aufweist, von denen der ersteThe invention relates to an automatic switch, in particular a circuit breaker, with a switch lock and a magnetic release, the two together with their working air gaps in a common, one magnetic core with excitation coil and in particular a magnetic circuit containing a magnetic yoke of this magnetic release Has anchors lying, of which the first

auf einen Entklinkungshebel des Schaltschlosses und derzweite auf einen beweglichen Kontaktteil einwirkt.acts on a release lever of the switching mechanism and the second on a movable contact part.

Ein derartiger Selbstschalter ist aus der deutschenSuch an automatic switch is from the German

Offenlegungsschrift 21 15 030 bekannt. Der auf denOffenlegungsschrift 21 15 030 known. The one on the

Entklinkungshebel des Schaltschlosses einwirkendeUnlatching lever acting on the switch lock

Anker ist hier ein Klappanker, während der auf den beweglichen Kontaktteil einwirkende Anker ein Tauchanker ist. Parallel zum Arbeitsluftspalt des Klappankers Hegt ein aus magnetischem Werkstoff bestehender Nebenschlußkörper, der bewirkt, daß bei ansteigendem Strom in der Erregerspule des Magnetauslösers der Magnetfluß zunächst über den Arbeitsluftspalt des Tauchanker und durch den zu diesem Arbeitsluftspalt Ui Reihe liegenden magnetischen Nebenschlußkörper verläuft. Erst nach Sättigung desThe anchor here is a hinged anchor, while the anchor acting on the movable contact part is a Diving anchor is. Parallel to the working air gap of the hinged armature, there is one made of magnetic material Existing shunt body, which causes the magnetic flux initially across the working air gap when the current in the excitation coil of the magnetic release increases of the plunger and through the magnetic lying to this working air gap Ui row Shunt body runs. Only after saturation of the

magnetischen Nebenschlußkörpers verläuft genügend Magnetfluß über den Arbeitsluftspalt des Klappankers, so daß dieser angezogen wird und das Schaltschloß auslöst. Da der den Nebenschlußkörper durch-magnetic shunt body runs enough magnetic flux over the working air gap of the hinged armature, so that it is tightened and the key switch triggers. Since the shunt body through

dringende Magnetfluß auch durch den Arbeitsluftspalt des auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Tauchankers verläuft, ist der Ansprechstrom des auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Tauchankers kleiner als der Ansprechstrom des auf den Eütklinkungshebel des Schaltschlosses einwirkenden Klappankers. Dies bedeutet aber, daß der Tauchanker vor dem Klappanker anspricht und auf das bewegliche Kontaktteil einwirkt, bevor das Schaltschloß entklinkt wird- Zur einwandfreien Funktion eines Selbstschalters ist es jedoch erforderlich, daß der Ansprechstrom des das Schaltschloß entklinkenden Ankers kleiner ist als der Ansprechstrom des unmittelbar auf einen beweglichen Kontaktteil im Öffnungssinne einwirkenden Ankers. Dies kann bei dem bekannten Selbstschalter nur erzielt werden, wenn der Tauchanker besonders stark gefesselt ist. Diese starke Fesselung des Tauchankers bewirkt aber, daß er nur unter Einwirkung erheblicher Magnetkräfte zum Ansprechen gebracht werden kann.urgent magnetic flux also through the working air gap of the acting on the movable contact part Immersion armature runs, is the response current of the immersion armature acting on the movable contact part smaller than the response current of the acting on the release lever of the switch lock Hinged anchor. But this means that the plunger responds in front of the hinged armature and on the movable one Contact part acts before the switch lock is unlocked - For the proper functioning of an automatic switch However, it is necessary that the response current of the armature unlatching the switch lock is smaller than the response current of the acting directly on a movable contact part in the opening direction Anchor. This can only be achieved in the known self-switch if the plunger is particularly tightly bound. This strong bondage of the plunger causes, however, that it is only under The effect of considerable magnetic forces can be made to respond.

Die zum Auslösen des Schaltschlosses erforderliche Amperewindungszahl der Erregerspule des Magnetauslösers ist durch jene Amperewindungszahl gegeben, die unter Überwindung des Taucherluftspaltes den Nebenschlußkörper sättigt, zuzüglich der Amperewindungszahl, die unter Überwindung des Tauchankerluftspaltes und Klappankerluftspaltes dem Klappanker die für die Auslösung des Schaltschlosses erforderliche Kraft verleiht. Weitere Amperewbdungen sind zur Überwindung der starken Fesselungskraft am Tauchanker und zum Erzielen einer ausreichend hohen öffnungsgeschwindigkeit und Öffnungskraft des Tauchankers erforderlich. Deshalb sind zum Erzielen einer genügend hohen Kraft des Tauchankers beim bekannten Selbstschalter außer den hohen Amperewindungszahlen große geometrische Abmessungen des Eisenkreises des Magnetauslösers und damit auch große Abmessungen des Selbstschalters erforderlich.The number of ampere-turns of the excitation coil of the magnetic release required to trigger the switch lock is given by the number of ampere-turns which saturates the shunt body while overcoming the diver's air gap, plus the Amperage number of turns, which by overcoming the plunger air gap and hinged armature air gap dem The hinged armature gives the force required to trigger the switch lock. More ampere changes are sufficient to overcome the strong bondage force on the diving anchor and to achieve one high opening speed and opening force of the plunger required. That's why are to achieve a sufficiently high force of the plunger in the known self-switch except the high number of ampere-turns large geometrical dimensions of the iron circle of the magnetic release and thus large dimensions of the circuit breaker are required.

Wegen der erforderlichen großen geometrischen Abmessungen (Querschnitt) des Eisenkreises des Magnetauslösers und der erforderlichen großen Kraft des Tauchankers steigt ferner beim bekannten Selbstschalter die auf den Klappanker wirkende Magnetkraft bei Strömen, die größer als der Ansprechstrom dieses Klappankers sind, weiter quadratisch an. Daher ist dieser Selbstschalter besonders empfindlich gegen kurzzeitige Stromimpulse, z. B. Einschaltimpulse mit von Glühlampen- oder Leuchtstofflampengruppen kapazitiver Kompensation, die in unerwünschter so Weise die Auslösung des Selbstschalters bewirken, wenn diese Stromimpulse den Ansprechstrom des Klappankers auch nur geringfügig überschreiten. Außerdem hat der bekannte Selbstschalter wegen dieser hohen Impulsempfindiichkeit nur eine sehr geringe oder praktisch keine Selektivität zu einem nachgeichalteten strombegrenzenden Selbstschalter.Because of the large geometrical dimensions (cross-section) required for the iron circle of the Magnetic release and the necessary great force of the plunger also increases in the known self-switch the magnetic force acting on the armature in the case of currents that are greater than the response current of this hinged anchor are, furthermore, square. Therefore, this automatic switch is particularly sensitive to short-term current pulses, e.g. B. Switch-on pulses from incandescent lamp or fluorescent lamp groups capacitive compensation, which in an undesirable way cause the self-switch to trip, if these current pulses exceed the response current of the hinged armature even slightly. In addition, because of this high pulse sensitivity, the known self-switch has only a very low level of sensitivity or practically no selectivity to a subsequent one current-limiting circuit breaker.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die besagte starke Fesselung des auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Ankers zu vermeiden und die geometrischen Abmessungen des Eisenkreises und die zum Ansprechen des auf das Schaltschloß einwirkenden Ankers erforderlichen Amperewindungen der Erregerspule des Magnetauslösers klein zu halten.The invention is based on the object of the aforementioned strong restraint of the movable contact part to avoid acting anchor and the geometric dimensions of the iron circle and the Ampere turns of the excitation coil required to respond to the armature acting on the switch lock of the magnetic release small.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Selbstschalter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Arbeitsluftspalt des zweiten, auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Ankers ein magnetischer Nebenschluß liegt, der diesen Arbeitsluftspalt wenigstens teilweise magnetisch überbrückt.In order to achieve this object, a circuit breaker of the type mentioned at the beginning is characterized according to the invention characterized in that parallel to the working air gap of the second, acting on the movable contact part Armature is a magnetic shunt that this working air gap is at least partially magnetic bridged.

Mit steigenden Überströmen in der Erregerspule des Magnetauslösers durchdringt der Magnetfluß zunächst den zum Arbeitsluftspalt des auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Ankers parallelen Nebenschluß und zugleich den zu diesem Nebenschluß in Reihe liegenden Arbeitsluftspalt des ersten, auf den Entklinkungshebel des Schaltschlosses einwirkenden Ankers. Der bewegliche Kontaktteil, auf den der zweite Anker einwirkt, kann vom Schaltschloß betätigbar sein. Die zum Ansprechen des auf das Schaltschloß einwirkenden Ankers erforderliche Amperewindungszahl ist bis Zur magnetischen Sättigung des Nebenschlusses nur durch den Arbeitsluftspalt des ersten, auf den Entklinkungshebel des Schaltschlosses einwirkenden Ankers gegeben. Von den Werten der Überströme ab, bei denen der Nebenschluß in die magnetische Sättigung übergeht, liegt zu dem Arbeitsluftspalt des ersten Ankers der Arbeitsluftspalt des zweiten Ankers, der unmittelbar auf das bewegliche Kontaktteil einwirkt, entweder in Reihe oder parallel, so daß an ihm erst von diesen Überströmen ab eine Kraftwirkung auftritt.With increasing overcurrents in the excitation coil of the magnetic release, the magnetic flux initially penetrates those parallel to the working air gap of the armature acting on the movable contact part Shunt and at the same time the working air gap of the first, which is in series with this shunt, armature acting on the unlocking lever of the switch lock. The moving contact part which the second armature acts can be actuated by the switch lock. The to address the on the switch lock acting armature required number of ampere turns is up to magnetic saturation of the shunt only through the working air gap of the first, on the unlocking lever of the Switch lock acting armature given. From the values of the overcurrents at which the shunt passes into magnetic saturation, the working air gap lies with the working air gap of the first armature of the second armature, which acts directly on the movable contact part, either in series or in parallel, so that a force effect only occurs on it from these overcurrents.

Trotz der geringen geometrischen Abmessungen des Eisenkreises und der geringen zum Ansprechen des auf das Schaltschloß einwirkenden Ankers erforderlichen Amperewindungen der Erregerspule des Magnetauslösers ist der erfindungsgemaße Selbstschalter ein schneller Schalter, der ohne weiteres als strombegrenzender Schalter ausgeführt sein kann.Despite the small geometric dimensions of the iron circle and the small size to address the the armature acting on the switch lock required ampere turns of the excitation coil of the magnetic release the inventive self switch is a fast switch, which is easily used as a current limiting Switch can be executed.

Günstigerweise ist der zum Arbeitsluftspalt des zweiten, auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Ankers parallelliegende Nebenschluß so bemessen, daß er beim Scheitelwert eines die Erregerspule des Magnetauslösers durchfließenden, im Toleranzbereich des Ansprechstromes des ersten, auf den Entklinkungshebel wirkenden Ankers des Masnetauslösers liegenden Stromes in die magnetische Sättigung übergeht oder gerade magnetisch gesättigt ist. Dadurch ist für den auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Anker sogar praktisch überhaupt keine Fesselung, sondern allenfalls nur eine schwache Fixierung, z. B. durch eine schwache und weiche Fixierfeder, erforderlich. Ferner wird hierdurch erreicht, daß die Kraft des auf das Schaltschloß einwirkenden Ankers oberhalb seines Ansprechwertes nicht mehr weiter quadratisch ansteigt. Deshalb ist der auf den Entklinkungshebel des Schaltschlosses einwirkende Anker besonders unempfindlich gegen die Beaufschlagung der Erregerspule des Magnetauslösers mit impulsartigen Strömen (Selektivität). Der Toleranzbereich des Ansprechstromes· ist z. B. durch die verschiedenen möglichen Phasenlagen der Stromschwingungen, durch den zeitlichen Verlauf dieser Stromschwingungen und durch die mechanischen Eigenschaften des Selbstschalters und anderes bedingt. Es gibt Sicherheitsvorschriften für Selbstschalter, nach denen dieser Toleranzbereich innerhalb vorgegebener Grenzen liegen muß. BeUn Überschreiten der Obergrenze muß der Selbstschalter stets auslösen, während er unterhalb der Untergrenze nicht auslösen darf. Die Impulsempfindiichkeit des Magnetauslösers bzw. das Selektivitätsverhalten des Selbstschalters ist durch den magnetischen Sättigungsgrad beeinflußbar, der durch den Ansprechstrom im magnetischen Nebenschlußkörper erzielt wird.Conveniently, the one to the working air gap is the second one acting on the movable contact part Armature's parallel shunt is dimensioned in such a way that at the peak value of one of the excitation coil of the magnetic release flowing through, within the tolerance range of the response current of the first, to the Unlatching lever acting armature of the Masnetauslöser lying current in the magnetic saturation passes over or is just magnetically saturated. This is for the on the movable contact part Acting anchor practically no bondage at all, at best only a weak one Fixation, e.g. B. by a weak and soft fixing spring required. Furthermore, this achieves that the force of the armature acting on the switch lock is above its response value no longer increases quadratically. That's why it's on the unlocking lever of the switch lock Acting armature is particularly insensitive to the action of the excitation coil of the magnetic release with pulsed currents (selectivity). The tolerance range of the response current is z. B. by the different possible phase positions of the current oscillations, through the time course of these Current oscillations and caused by the mechanical properties of the self-switch and others. There are safety regulations for circuit breakers according to which this tolerance range is within a specified range Limits must be. If the upper limit is exceeded, the circuit breaker must always trip, while it may not trigger below the lower limit. The impulse sensitivity of the magnetic release or the selectivity behavior of the automatic switch can be influenced by the degree of magnetic saturation, which is achieved by the response current in the magnetic bypass body.

Ein erfindungsgemäßer Selbstschalter hat insbesondere den Vorteil, daß der Luftspalt des unmittelbar auf den beweglichen Kontaktteil einwirkenden Schlagankers und dabei beispielsweise auch der Kontaktabbrand und die Fertigungstoleranzen keinerlei Einfluß auf die für die Funktion des auf den Entklinkungshebel des Schaltschlosses einwirkenden Ankers erforderliche Amperewindungszahl der Erregerspule des Magnetauslösers zum Entklinken des Schaltschlosses hat.An inventive circuit breaker has the particular advantage that the air gap of the immediate impact armature acting on the movable contact part and thereby, for example, also the contact erosion and the manufacturing tolerances have no influence on the function of the on the unlatching lever the armature acting on the switch lock required number of ampere turns of the excitation coil the magnetic release to unlatch the key switch.

Auch mehrpolige Selbstschalter mit mindestens einem beweglichen Kontaktteil je Pol, einem einzigen Schaltschloß oder einem Schaltschloß je Pol und einem Magnetauslöser je Pol können entsprechend der Erfindung ausgebildet sein. Hierbei kann es sich um Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter und Motorschutzschalter handeln. Besonders vorteilhaft ist es, einen Drehstromleistungsschalter entsprechend der Erfindung auszubilden und jedem der drei Pole einen beweglichen Kontaktteil und einen Magnetauslöser zuzuordnen. Jeder der drei Magnetauslöser hat einen zum Auslösen des einzigen Schaltschlosses des Drehstromleistungsschalters dienenden, auf den Entklinkungshebel dieses Schaltschlosses einwirkenden Auslöseanker. Die drei Auslöseanker sind mit einer gemeinsamen Feder gefesselt, so daß die Summe der Kräfte der drei Auslöseanker auf diese Feder wirkt. Ferner hat jeder der drei Magnetauslöser einen zweiten, jeweils auf seinen ihm zugeordneten beweglichen Kontaktteil einwirkenden Schlaganker mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten magnetischen Nebenschluß zum Luftspalt. Dieser Drehstromleistungsschalter hat gegenüber einem strombegrenzenden Leistungsschalter entsprechend der deutschen Patentschrift 15 88 109 noch weiter verbesserte Selektivitätseigenschaften. Mit ihm werden Selektivitätswerte erreicht, die praktisch denen gleichen, die mit Drehstromleistungsschaltern mit zeitverzögerten magnetischen Auslösern erzielt werden. Die auf die beweglichen Kontaktteile einwirkenden Schlaganker sind durch die Kopplung der drei auf den Entklinkungshebcl des Schaltschlosses einwirkenden Auslöseanker in keiner Weise beeinflußt, so daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter Drehstromleistungsschalter ein hohes Schaltvermögen hat und strombegrenzend ist. Die drei Auslöseanker können durch Verbindungsteile starr miteinander gekoppelt sein oder aber auch unabhängig voneinander am Entklinkungshebel des Schaltschlosses anliegen. Ferner können auch die drei Schlaganker durch Verbindungsteile starr miteinander gekoppelt sein und zum gleichzeitigen Aufschlagen der drei beweglichen Kontaktteile dienen. Sie können aber auch ungekoppelt sein und unabhängig voneinander auf den ihnen jeweils zugeordneten beweglichen Kontaktteil einwirken.Even multi-pole circuit breakers with at least one moving contact part per pole, a single one Switch lock or a switch lock per pole and a magnetic release per pole can be used accordingly of the invention. These can be circuit breakers, circuit breakers and Act motor protection switch. It is particularly advantageous to use a three-phase circuit breaker accordingly of the invention and each of the three poles has a movable contact part and a magnetic release assign. Each of the three magnetic releases has one to release the only key switch of the Three-phase circuit breaker, acting on the unlocking lever of this switch lock Trip anchor. The three trip anchors are tied with a common spring, so that the sum of the Forces of the three release armatures act on this spring. Furthermore, each of the three magnetic releases has a second, each acting on its associated movable contact part with a drop anchor according to the invention trained magnetic shunt to the air gap. This three-phase circuit breaker has compared to a current-limiting circuit breaker according to the German patent 15 88 109 even further improved selectivity properties. With it selectivity values are achieved, which are practically the same as those with three-phase circuit breakers with time-delayed magnetic Triggers can be achieved. The impact anchors acting on the moving contact parts are by coupling the three release anchors acting on the unlocking lever of the switch lock in no way influenced, so that a three-phase circuit breaker designed according to the invention is a has high switching capacity and is current-limiting. The three release anchors can be connected by connecting parts be rigidly coupled to one another or also independently of one another on the unlocking lever of the Key switch. Furthermore, the three drop anchors can also be rigidly connected to one another by means of connecting parts be coupled and serve for the simultaneous impact of the three movable contact parts. You can but also be uncoupled and independent of one another on the movable ones assigned to them in each case Act on the contact part.

Aus den vorverößentlichten Unterlagen zum deutschen Gebrauchsmuster 17 98 768 ist zwar ein Selbstschalter mit einem Magnetauslöser bekannt, bei dem ein aus einem Eisenstreifen bestehender unbeweglicher Körper parallel zum Luftspalt zwischen dem Magnetkern und einem unmittelbar auf Kontaktteile schlagenden Tauchanker liegt und damit einen magnetischen Nebenschluß zu dem besagten Luftspalt bildet. Der Magnetauslöser weist jedoch keinen weiteren, auf den Entklinkungshebel eines Schaltschlosses einwirkenden Anker auf, und der Eisenstrelfen dient nur zur Übertragung eines hinreichend starken magnetischen Streufeldes auf die Lichtbogenstrecke, die dadurch beim Öffnen der Kontaktteile beim Ausschalten kleiner Gleichströme beblasen wird. Der Eisenstreifen, insbesondere sein Querschnitt, ist daher so bemessen, daß er mit Sicherheit bei Strömen merklich unterhalb des Ansprechstromes des Magnetauslösers magnetisch gesättigt ist.From the previously published documents for the German utility model 17 98 768 there is an automatic switch known with a magnetic release, in which an immovable one consisting of an iron strip Body parallel to the air gap between the magnetic core and a directly hitting contact parts Plunger is located and thus forms a magnetic shunt to said air gap. However, the magnetic release does not have any further acting on the release lever of a switch lock Anchor on, and the iron strelfen only serves to transmit a sufficiently strong magnetic Stray field on the arc gap, which occurs when the contact parts open when switching off small direct currents is blown. The iron strip, in particular its cross-section, is therefore dimensioned in such a way that that it is certainly with currents noticeably below the response current of the magnetic release is magnetically saturated.

Ferner ist aus den vorveröffentlichten Unterlagen zum deutschen Gebrauchsmuster 18 40 006 ein Kurzschlußauslöser für einen Leistungsschalter bzw. für ίο einen Leitungsschutzschalter bekannt, welcher zwei Tauchanker aufweist, die beide mit einer einzigen, gemeinsamen Erregerspule zusammenwirken und von denen der eine auf die Klinke eines Schaltschlosses und der andere auf einen beweglichen Kontaktteil einwirkt. Es ist jedoch überhaupt kein magnetischer Nebenschluß zum Arbeitsluftspalt einer der beiden Tauchanker vorgesehen, sondern die zeitlich richtige Aufeinanderfolge des Entklinkens des Schaltschlosses und des Aufschiagens des beweglichen Kontaktteiles wird durch zwei Federn bewirkt. Jede dieser beiden Federn wirkt auf einen einzigen der beiden Tauchanker entgegen der auf ihn ausgeübten Magnetkraft. Beide Federn müssen in sehr aufwendiger Weise aufeinander abgestimmt werden. Außerdem ist eine hohe Amperewindungszahl zum Ansprechen des Kurzschlußauslösers erforderlich, da die Größe des einzigen zwischen den beiden Tauchankern befindlichen Luftspaltes durch die Summe der Arbeitswege der beiden Tauchanker gegeben ist. Weiterhin ist aus den vorveröffentlichten Unterlagen zum deutschen Gebrauchsmuster 19 47 578 ein Auslösemagnet für einen elektrischen Selbstschalter bekannt, der einen einzigen auf den Auslösemechanismus des Selbstschalters stößelartig einwirkenden Tauchanker aufweist. Dieser Tauchanker ist in einem koaxial zum Tauchanker angeordneten hülsenförmigen Magnetflußführungsteil geführt. Das Magnetflußführungsteil bildet einen den Arbeitsluftspalt des Tauch ankers teilweise überbrückenden magnetischen Nebenschluß, durch den die Auslösezeit des Selbstschalters verkürzt werden soll. Der bekannte Auslösemagnet weist überhaupt keinen zweiten, auf einen beweglichen Kontaktteil einwirkenden und damit zu einer Strombegrenzung führenden Anker und schon gar nicht einen zum Arbeitsluftspalt eines solchen Ankers parallelen magnetischen Nebenschluß auf.Furthermore, from the previously published documents on the German utility model 18 40 006, a short-circuit release for a circuit breaker or for ίο a circuit breaker known, which two Has plunger armature, which both interact with a single, common excitation coil and of which one on the latch of a switch lock and the other on a movable contact part acts. However, there is absolutely no magnetic shunt to the working air gap of any of the two plungers provided, but the correct timing of the unlocking of the switch lock and the opening of the movable contact part is effected by two springs. Any of these both springs acts on a single one of the two plunger armatures against the magnetic force exerted on it. Both springs have to be coordinated with one another in a very complex manner. Also is a high number of ampere-turns required for the short-circuit release to respond, since the size of the single air gap between the two plungers due to the sum of the work paths of the two plunger anchors is given. Furthermore is from the previously published documents to the German utility model 19 47 578 a release magnet for an electrical self-switch known, which acts like a plunger on the trigger mechanism of the self-switch Has diving anchor. This plunger is in a sleeve-shaped arranged coaxially to the plunger Magnet flux guide part out. The magnetic flux guide part forms the working air gap of the Immersion armature partially bridging magnetic shunt, through which the tripping time of the self-switch should be shortened. The well-known release magnet does not have a second one at all moving contact part acting and thus leading to a current limitation armature and already does not even have a magnetic shunt parallel to the working air gap of such an armature.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 und 2 Ausführungsformen von Magnetauslösern eines erfindungsgemäßen Selbstschalters,The invention will be explained in more detail with reference to the drawing of exemplary embodiments. Show it F i g. 1 and 2 embodiments of magnetic releases of a circuit breaker according to the invention,

F i g. 3 und 4 magnetische Ersatzschaltbilder zu den Magnetauslösern nach den Fi g. 1 und 2,F i g. 3 and 4 magnetic equivalent circuit diagrams for the magnetic releases according to Fi g. 1 and 2,

F i g. 5 den Verlauf der magnetischen Induktion in den Luftspalten der Anker der Magnetauslöser nach den F i g. 1 und 2,F i g. 5 shows the course of the magnetic induction in the air gaps of the armature of the magnetic release the F i g. 1 and 2,

F i g. 6 den Kraftverlauf an den Ankern der Magnetauslöser nach den F i g. 1 und 2.F i g. 6 shows the force curve at the armatures of the magnetic release according to FIGS. 1 and 2.

F i g. 7 und 8 eine andere Ausführungsform von Magnetauslösern eines erfindungsgemäßen Selbstschalters, F i g. 7 and 8 another embodiment of magnetic releases of a self-switch according to the invention,

Fig. 9 und 10 magnetische Ersatzschaltbilder zu den Magnetauslösern nach den F i g. 7 und 8,9 and 10 are magnetic equivalent circuit diagrams the magnetic releases according to fig. 7 and 8,

F i g. 11 den Verlauf der magnetischen Induktionen in den Luftspalten der Anker der Magnetauslöser nach den F i g. 7 und 8.F i g. 11 shows the course of the magnetic inductions in the air gaps of the armature of the magnetic release according to the F i g. 7 and 8.

Fig. 12 den Verlauf der Kräfte auf den Anker der Magnetauslöser nach der. Fig. 7 und 8. In den F i g. 1 und 2 sind Magnetauslöser mit einemFig. 12 shows the course of the forces on the anchor of the Magnetic release after the. Figures 7 and 8. In the F i g. 1 and 2 are magnetic releases with a

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aus Eisen bestehenden Magnetkern 1 dargestellt. ankers 3 größer wird, θ ist die von der Erreger-Diese Magnetauslöser weisen ferner U-förmige Ma- spule 5 ausgehende magnetische Erregung. In F i g. 3 gnetjoche 2 aus magnetischem Werkstoff, z. B. Eisen und 4 sind die sehr kleinen, großflächigen Bewegungsauf, die eine magnetische Verbindung zwischen dem luftspalte zwischen den Magnetjochen 2 und den bei-Magnetkem 1 und zwei Tauchankern 3 und 4 her- 5 den Tauchankern 3 und 4 nicht berücksichtigt, da sie stellen. Diese Tauchanker 3 und 4 sind koaxial inein- das Verhalten der Magnetauslöser nach den ¹Mg-I ander verschachtelt. Sie sind beide koaxial zu einem und 2 im Prinzip nicht beeinflussen.
Führungsrohr 6 aus nichtmagnetischem Werkstoff, Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist bei ungesättigtem, z. B. Messing, in diesem Führungsrohr 6 angeordnet, durch den Tauchankei 3 gebildeten magnetischen in dem sich ferner koaxial zum Führungsrohr 6 der io Nebenschluß zum Arbeitsluftspalt O₂ zwischen dem Magnetkern 1 befindet. Auf der äußeren Mantelfläche Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4 der symbolische des Führungsrohrs 6 sitzt eine Erregerspule 5 des Schalter S₁ geschlossen und der symbolische Schalter Magnetauslösers. S₂ geöffnet, d. h., bei ungesättigtem Eisen des Tauch-Magnetic core 1 made of iron is shown. The armature 3 becomes larger, θ is the magnetic excitation emanating from the exciter. In Fig. 3 gnetjoche 2 made of magnetic material, for. B. Iron and 4 are the very small, large-area movements that create a magnetic connection between the air gap between the magnet yokes 2 and the magnetic core 1 and two plungers 3 and 4, 5 the plungers 3 and 4 do not take into account because they are . This plunger 3 and 4 are coaxially nested one inside the behavior of the magnetic trip device according to the ¹ Mg-I other. They are both coaxial to one and do not affect 2 in principle.
Guide tube 6 made of non-magnetic material, as shown in FIG. 3 it can be seen is in unsaturated, z. B. brass, arranged in this guide tube 6, formed by the Tauchankei 3 magnetic in which there is also coaxially to the guide tube 6 of the io shunt to the working air gap O ₂ between the magnetic core 1 is. On the outer circumferential surface of the magnetic core 1 and the plunger 4 of the symbolic guide tube 6 sits an excitation coil 5 of the switch S ₁ closed and the symbolic switch magnetic release. S ₂ open, that is, in the case of unsaturated iron in the immersion

Beim Magnetauslöser nach F i g. 1 ist der auf einen ankers 3 verläuft der durch die magnetische Erregung Entklinkungshebel 7 eines Schaltschlosses 8 einwir- 15 der Erregerspule 5 hervorgerufene Magnetfluß prakkende Tauchanker 3 innerhalb des als zylindrischer tisch ausschließlich über den Arbeitsluftspalt S₁ zwi-Tauchanker4 ausgebildeten, unmittelbar auf einen sehen dem Magnetkern 1 und dem auf den Entbeweglichen Kontaktteil 9 einwirkenden Schlagankers klinkungshebel 7 einwirkenden Tauchanker 3. Ist das angeordnet Beim Magnetauslöser nach Fi g. 2 befin- Eisen des Tauchankers 3 und damit der magnetische det sich der unmittelbar auf den beweglichen Kon- 20 Nebenschluß zum Arbeitsluftspalt O₂ zwischen dem taktteil 9 einwirkende, als Tauchanker 4 ausgebildete Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4 magnetisch ge-Schlaganker innerhalb des als Hohlzylinder ausge- sättigt, so gilt das magnetische Ersatzschaltbild nach führten, auf den Entklinkungshebel 7 des Schalt- F i g. 4, in dem der symbolische Schalter S₁ geöffnet Schlosses 8 einwirkenden Tauchankers 3. Der Tauch- und der symbolische Schalter S_a geschlossen ist. Daankcr 4 des Magnetauslösers nach F i g. 2 ist mit »5 durch ist in Serie zum magnetischen Widerstand einem zum Führungsrohr 6 koaxialen Stößel 4a aus /?m<«h des Arbeitsluftspaltes zwischen dem Magnetnichtmagnetischem Werkstoff versehen, der durch den kern 1 und dem Tauchanker 3 ein zusätzlicher magneals Itohlzylinder ausgeführten Magnetkern 1 geführt tischer Widerstand /?m<«2*i> ^m Serie geschaltet. Die ist und der beim Ansprechen des Tauchankers 4 auf Summe dieser beiden magnetischen Widerstände entden beweglichen Kontaktteil 9 des Schutzschalters 30 spricht einem Luftspalt zwischen dem Magnetkern 1 aufschlägt In der Ruhestellung der beiden Anker der und dem Tauchanker 4, der querschnittsgleich mit Magnetauslöser nach den F i g. 1 und 2 hat der Aus- dem Tauchanker 3 ist. Parallel zu diesen beiden in gangsluftspalt (Arbeitsluftspalt S₂) zwischen dem Ma- Serie geschalteten magnetischen Widerständen liegt gnetkem 1 und dem unmittelbar auf den beweglichen wegen des geschlossenen symbolischen Schalters S₂ Kontaktteil 9 einwirkenden Tauchanker 4 eine grö- 35 der magnetische Widerstand des Arbeitsluftspaltes ßere Länge als die Länge des Ausgangsluftspaltes zwischen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4, (Arbeitsluftspalt i,) zwischen dem Magnetkern 1 und der querschnittsgleich mit dem Tauchanker 4 ist und dem auf den Entklinkungshebel 7 einwirkenden der die Ausgangslänge des Arbeitsluftspaltes Λ₂ hat. Tauchanker 3. Im Falle der Fig.! ist der Querschnitt des Tauch-With the magnetic release according to Fig. 1 is the armature 3 running on an armature 3 of the magnetic flux prakkende plunger armature 3, which is caused by the magnetic excitation, unlatching lever 7 of a switch lock 8, within the plunger armature 3, which is designed as a cylindrical table exclusively over the working air gap S ₁ between plunger armature 4, directly on one see Magnetic core 1 and the impact armature ratchet lever 7 acting on the movable contact part 9 acting plunger armature 3. Is that arranged when the magnetic release according to Fi g. 2 is located iron of the plunger 3 and thus the magnetic det is the directly on the movable connector 20 shunt to the working air gap O ₂ between the clock part 9, designed as a plunger 4 magnetic core 1 and the plunger 4 magnetically ge-impact anchor within the hollow cylinder saturated, then the magnetic equivalent circuit according to the following applies to the unlatching lever 7 of the switching F i g. 4, in which the symbolic switch S ₁ open lock 8 acting plunger armature 3. The plunger and the symbolic switch S _{a is} closed. Daankcr 4 of the magnetic release according to FIG. 2 is marked with »5 through a plunger 4a coaxial with the guide tube 6 in series with the guide tube 6 from /? M <« h of the working air gap between the magnetic non-magnetic material, which through the core 1 and the plunger 3 is an additional magnetic core 1 designed as a hollow cylinder led table resistance /? m <«2 * i> ^m connected in series. The is and when the plunger 4 responds to the sum of these two magnetic resistances, the movable contact part 9 of the circuit breaker 30 speaks to an air gap between the magnetic core 1 G. 1 and 2 have the out of the plunger 3 is. Parallel to these two magnetic resistances connected in the air gap (working air gap S ₂ ) between the MA series, gnetkem 1 and the plunger armature 4, which acts directly on the movable _{contact part 9 due to the closed symbolic switch S 2, have} a greater magnetic resistance of the working air gap Length as the length of the output air gap between the magnetic core 1 and the plunger 4, (working air gap i,) between the magnetic core 1 and the cross-section of the plunger 4 and that acting on the unlatching lever 7, which has the starting length of the working air gap Λ ₂ . Immersion anchor 3. In the case of the figure! is the cross section of the diving

Bei den Magnetauslösern nach den Fig. 1 und 2 40 ankere4, im Falle der Fig. 2 der Querschnitt desIn the case of the magnetic releases according to FIGS. 1 and 2 40 anchors4, in the case of FIG. 2 the cross section of the

wirkt der auf den Entklinkungshebei 7 des Schalt- Tauchankers 3 ringförmig.acts on the unlatching lever 7 of the switching plunger 3 in a ring.

Schlosses8 einwirkende Tauchanker3 als magneti- In Fig. 5 ist die magnetische InduktionB₁ im Arscher Nebenschlußkörper, der parallel zum Arbeits- beitsluftspalt zwischen dem Magnetkern 1 und dem luftspalt δ₃ zwischen dem Magnetkern 1 und dem un- Tauchanker 3 und die magnetische Induktion B₅ im mittelbar auf den beweglichen Kontaktteil 9 einwir- 45 Arbeitsluftspalt zwischen dem Magnetkern 1 und dem kenden Tauchanker 3 liegt. Dieser magnetische Ne- Tauchanker 4 der Magnetauslöser nach den F i g. 1 benschlußkörper überbrückt den Arbeitsluftspalt zwi- und 2 über dem Scheitelwert der magnetischen Erreschen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4 und regung § = »·? (Amperewindungen) aufgetragen geht bei Über- bzw. Kurzschlußströmen, die die Er- (f = Scheitelwert des Stromes). Zur Vereinfachung regerspule 5 durchfließen und die im Toleranzbereich 5° ist die zur Sättigung des Eisens der Tauchanker 3 und 4 des Ansprechstromes des Tauchankers 3 liegen, in erforderliche magnetische Erregung zu Null angemagnetische Sättigung über. nommen. Wie man erkennt, ist die Induktion B₂ imIn Fig. 5 the magnetic induction _{B 1} in the Arscher shunt body, which is parallel to the working air gap between the magnetic core 1 and the air gap δ ₃ between the magnetic core 1 and the un- plunger 3 and the magnetic induction B ₅ in the working air gap acting indirectly on the movable contact part 9 between the magnetic core 1 and the immersion armature 3. This magnetic Ne plunger armature 4 of the magnetic release according to FIGS. 1 bypass body bridges the working air gap between and 2 above the peak value of the magnetic erreschen the magnetic core 1 and the plunger 4 and excitation § = »·? (Ampere turns) is applied in the case of overcurrent or short-circuit currents, which the Er- (f = peak value of the current). To simplify, the control coil 5 flow through and which is in the tolerance range 5 ° which is to saturate the iron of the plunger 3 and 4 of the response current of the plunger 3, in required magnetic excitation to zero magnetic saturation. took. As can be seen, the induction B _{2 is} im

Bei magnetisch ungesättigtem, auf den Entklin- Arbeitsluftspalt zwischen dem Magnetkern 1 und dem kungshebel 7 wirksamen Tauchanker 3, d. h. bei un- Tauchanker 4 so lange Null, wie das Eisen des Tauchgesättigtem magnetischem Nebenschlußkörper am SS ankcrs 3 magnetisch ungesättigt ist. Erst bei magne-Arbeitsluftspalt <3₂, gilt für die Magnetauslöser nach tisch gesättigtem Eisen des Tauchankers 3 steigt die den Fig. 1 und 2 das magnetische Ersatzschaltbild magnetische Induktion B₂ im Arbeitsluftspalt zwinach Fig. 3. Über symbolische SchalterSl und S2 sehen dem Magnetkern l'und dem unmittelbar au1 sind die magnetischen Widerstände Rmiöd und Ru^ den beweglichen Kontaktteil 9 einwirkenden Tauch· der Ausgangsluftspalte (Arbeitsluftspalte) zwischen ⁶° anker 4 an.In the case of magnetically unsaturated, plunger 3 acting on the Entklin- working air gap between the magnetic core 1 and the kungs lever 7, ie in the case of un plunger 4 as long as zero as the iron of the plunger saturated magnetic shunt body on SS ankcrs 3 is magnetically unsaturated. Only at magne working air gap <3 ₂ does the magnetic release after table saturated iron of plunger 3 increase the magnetic equivalent circuit diagram of magnetic induction B ₂ in the working air gap between Fig. 3 and Fig. 1 and 2 via symbolic switches S1 and S2 see the magnetic core And the immediately outside the magnetic resistances Rmiöd and Ru ^ the movable contact part 9 acting immersion of the output ^{air gap (working air gap) between 6} ° armature 4 at.

dem Magnetkern 1 einerseits und dem Tauchanker 3 Wie F 3 g. 6 zeigt, in der die auf die Anker einthe magnetic core 1 on the one hand and the plunger 3 As F 3 g. 6 shows in which the on the anchor a

bzw. dem Tauchanker 4 parallel geschaltet. Der im wirkende Magnetkraft P über dem Scheitelwert deior the plunger 4 connected in parallel. The im acting magnetic force P above the peak value dei

Zweig des magnetischen Widerstandes Rm,»^ des Ar- magnetischen Erregung s = w · f (AmperewindunBranch of the magnetic resistance Rm, »^ of the Ar- magnetic excitation s = w · f (ampere wind

bcitsluftspaites zwischen dem Magnetkern 1 und dem gen) aufgetragen ist, steigt dementsprechend die aubcitsluftspaites is applied between the magnetic core 1 and the gene), the au increases accordingly

Tauchanker 3 liegende symbolische Schalter Sl über- ⁶5 den dem Entklinkungshebcl 7 zugeordneten TauchPlunger 3 lying symbolic switch Sl exceeds ⁶ 5 7 Entklinkungshebcl to the associated dive

brückt einen magnetischen Widerstand R_MlÄ2._Ä,^ um anker 3 einwirkende Magnetkraft P₁ sehr schneibridges a magnetic resistance R _MlÄ2 . _Ä , ^ around anchor 3 acting magnetic force P ₁ very snow

den der magnetische Widerstand R_M{i_V des Tauch- quadratisch bis zur Sättigung des Eisens des Tauchthe magnetic resistance R _{M {} i _{V of} the immersion squared up to the saturation of the iron of the immersion

ankers 3 bei magnetischer Sättigung des Tauch- ankers 3 an und wächst anschließend nur noch mianchor 3 increases when the diving anchor 3 becomes magnetically saturated and then only grows mi

9 109 10

eerineem Anstieg linear mit wachsender magnetischer dere den Vorteil, daß für den auf den Entklinkungs-Erreeung Erst nach dem Sättigen des Eisens des hebel 7 einwirkenden Tauchanker 3 nur ein Luftspalt Tauchankers 3 tritt auch eine Magnetkraft P₂ an dem zum Magnetkern 1 erforderlich ist, der eine relativ unmittelbar auf den beweglichen Kontaktteil 9 einwir- kleine Länge hat. Diese Luftspalllange ist nur durcn kenden Tauchanker 4 auf. Der Tauchanker 3 ist 5 die geometrische Ausb^:ldung des Schaltschlosses 8, günstigerweise so bemessen, daß er beim Scheitelwert d. h. durch den Auslöseweg des Klinkenhebels 7, beeines die Erregerspule 5 des Magnet auslösers durch- stimmt. Der Nennansprechstrom für den Selbstschallließendcn Stromes, der im Toleranzbereich Nl l/2-w ter braucht also nur eine magnetische Erregung aufdes Ansprechstromes dieses Tauchankers 3 liegt, in zubringen, die durch den erforderlichen relativ kleidie magnetische Sättigung übergeht oder gerade ma- 10 nen Luftspalt zwischen dem Magnetkern 1 und dem gnetisch gesättigt ist. dem Entklinkungshebel 7 zugeordneten Tauchanker 3 Wird die Erregerspule S des magnetischen Aus- und allenfalls noch durch die Entklinkungskraft des lösers nach den F i g. 1 und 2 von einem Kurzschluß- Schaltschlosses 8 bestimmt ist. Der Luftspalt zwischen strom in Höhe des Ansprechstromes des auf den Ent- dem Magnetkern 1 und dem unmittelbar auf den beklinkungsliebel 7 des Schaltschlosses 8 einwirkenden 15 weglichen Kontaktteil 9 einwirkenden Schlaganker ist Tauchankers 3 durchflossen, so steigt, wie F i g. 6 für die Dimensionierung des Magnetauslösers iu bezeigt, die auf den Tauchanker 3 einwirkende magne- zug auf den dem Entklinkungshebel 7 zugeordneten tische Kraft P quadratisch an und bewirkt im allge- Tauchanker 3 völlig belanglos. Insbesondere kann meinen nach mehreren Halbwcllen die Entklinkung dieser Luftspalt eine verhältnismäßig große Länge des Schaltschlosscs. Tritt in der Erregerspule S ein »o haben, so daß er nach einem großen Vorlaufweg mit Stromimpuls von der Dauer einer Wechselstromhalb- sehr großer Wucht und Geschwindigkeit auf den bewelle oder weniger auf, so wird durch den Strom- weglichen Kontaktteil 9 auftrifft und diesem eine sehr anteil, der den Toleranzbereich N/V^ ■ w des An- hohe öffnungsgeschwindigkeit verleiht. Trotz des sprechstromes des Tauchankers 3 überschreitet, nur großen Luftspaltes zwischen dem Magnetkern 1 und eine geringe Kraftsteigerung erreicht, die durch den 25 dem unmittelbar auf den beweglichen Kontaktteil 9 etwa linearen Anstieg der Kraft P₁ gegeben ist, so daß aufschlagenden Tauchanker 4 (Schlaganker) wird die die Entklinkung erst bei Strominipulsen erfolgt, die Dimensionierung des dem Entklinkungshebel 7 zugemerklich höher als der Ansprechstrom des Entklin- ordneten Entklinkungsteils des Magnetauslösers nach kungsankers sind. In beiden Entklinkungsfällen wird den Fi g. 1 und 2 im Hinblick auf den Ansprechstrom das Schaltschloß 8 ausgelöst und der bewegliche Kon- 30 des Tauchankers 3 nicht beeinflußt. Ferner ist praktaktteil 9 in Richtung eines Pfeiles 9 a vom ortsfesten tisch keine Fesselung des unmittelbar auf den beweg-Kontaktteil 10 wegbewegt. Bei höheren Kurzschluß- liehen Kontaktteil 9 einwirkenden Tauchankers 4 erströmen steigt nach der magnetischen Sättigung des forderlich, da an ihm erst eine Kraftwirkung auftritt, Eisens des Tauchankers 3, wie F i g. 6 zeigt, auch die wenn der die Erregerspule S durchfließende Strom auf den Tauchanker 4 ausgeübte Magnetkraft P₂ qua- 35 etwa den Wert des Ansprechstromes des Tauchdratisch an. Die Rückstellkraft einer relativ schwa- ankers 3 erreicht hat. Im allgemeinen wird man jechen, nur fixierend wirkenden Feder 13 des Tauch- doch die schwache Feder 13 vorsehen, die den Tauchankers 4 wird schnell überwunden, und der Tauch- anker 4 in der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausanker 4 wird unter Verringerung der Länge des Luft- gangslage fixiert.eerineem increase linear with increasing magnetic dere the advantage that for the plunger 3 only an air gap plunger 3 acting on the unlatching-erreeung only after the saturation of the iron of the lever 7, a magnetic force P _{2 occurs} at the magnetic core 1, the has a relatively small length acting relatively directly on the movable contact part 9. This air gap length is only through the immersion anchor 4. The plunger 3 is 5, the geometric ^Yield: ldung the switching mechanism 8, suitably dimensioned so as that when peak value by the tripping of the ratchet lever 7, beeines the excitation coil 5 of the magnetic trip transit true. The nominal response current for the self-closing current, which is in the tolerance range Nl 1/2-w ter, therefore only needs a magnetic excitation on the response current of this plunger 3, which passes over due to the relatively small magnetic saturation required or just a small air gap between the magnetic core 1 and the magnetically saturated. the plunger armature 3 assigned to the unlatching lever 7. 1 and 2 of a short-circuit switch lock 8 is determined. The air gap between the current equal to the response current of the armature acting on the Ent- the magnetic core 1 and the armature acting directly on the beklinkungsliebel 7 of the switch lock 8 15 movable contact part 9 flows through the plunger 3, so increases, as F i g. 6 for the dimensioning of the magnetic release iu shows the magnetic tension acting on the plunger 3 on the table force P assigned to the unlatching lever 7 and causes the general plunger 3 to be completely irrelevant. In particular, after several half-cycles, the unlatching of this air gap can mean a relatively large length of the switch lock. If something occurs in the excitation coil S, so that after a long pre-travel path with a current pulse of the duration of an alternating current half-very great force and speed it hits the wave or less, then the current-pathable contact part 9 hits this one very share that gives the tolerance range N / V ^ ■ w of the high opening speed. Despite the speaking current of the plunger 3 exceeds, only a large air gap between the magnetic core 1 and a small increase in force is achieved, which is given by the approximately linear increase in the force P ₁ directly on the movable contact part 9, so that striking plunger 4 (impact armature) If the unlatching only takes place with current impulses, the dimensions of the unlatching lever 7 are noticeably higher than the response current of the unlatched unlatching part of the magnetic release according to the kungsanker. In both unlatching cases, the Fi g. 1 and 2, with regard to the response current, the switch lock 8 is triggered and the movable cone 30 of the plunger 3 is not influenced. Furthermore, practical part 9 is in the direction of an arrow 9 a from the stationary table no shackling of the moved directly to the moving contact part 10 away. At higher short-circuit borrowed contact part 9 acting plunger armature 4 flows after the magnetic saturation of the necessary, since a force only occurs on it, iron of the plunger armature 3, as shown in FIG. _{6 also shows the magnetic force P 2} exerted on the plunger 4 when the current flowing through the excitation coil S is approximately the value of the response current of the plunger. The restoring force has reached a relatively variable 3. In general, the spring 13 of the plunger, which only has a fixing action, will be provided but the weak spring 13 which overcomes the plunger 4 quickly, and the plunger 4 in the position shown in FIGS. 1 and 2, the dislocating anchor 4 shown is fixed while reducing the length of the air passage position.

spaltes zwischen ihm und dem Magnetkern 1 immer 40 Da nach Fi g. 6 bei den Ansprechstrom des Tauchmehr beschleunigt. Insbesondere bei diesen höheren ankers 3 übersteigenden Strömen in der Erreger-Kurzschlußströmcn kann der Bewegungsablauf des spule S sich entsprechend dem etwa linearen Ast der Tauchankers 4 vollkommen unabhängig von dem Be- Kurve der Kraft P₁ nur eine ziemlich geringe Erwcgungsablauf des auf den Entklinkungshebel 7 ein- höhung der Kraflbeaufschlagung des dem Entklinwirkenden Tauchanker« 3 erfolgen. Beide Bewegungs- 45 kungshcbcl 7 zugeordneten Tauchankers 3 ergibt, ist ablaufe sind nur von der Größe der Magnetkraft und ein erfindungsgemäßer Selbstschalter sehr unempfindder zu beschleunigenden Masse abhängig, und bei Hch gegen kurze Stromimpulse, z. B. Einschaltwesentlich über dem Ansprechstrom liegenden hohen impulse, und daher ohne Reduzierung der Nenn-Kurzschlußströmen ist es durchaus zulässig und sogar strombelaslung besonders geeignet als Schutzschalter erwünscht, daß bei entsprechender Abstimmung von 50 von Glüh- oder Leuchtstofflampengruppen, kapazi-Magnetkräitcn und Ankermassen der als Schlaganker tiven Stromkreisen u. dgl. Diese Eigenschaft ist auch wirkende Tauchanker 4 den vom Schaltschloß 8 be- besonders wichtig für die Reihenschaltung von instätigbaren beweglichen Kontaktteil 9 unmittelbar öff- besondere strombegrenzenden Leistung^chaltern. net, bevor das Schaltschloß 8 entklinkt ist. Da auch Tritt hinter dem nachgeordneten strombegrenzender auf den dem Entklinkungshebel 7 zugeordneten 55 Leistungsschalter ein Kurzschluß auf, so wird diesel Tauchanker 3 eine steigende Kraft einwirkt, erfolgt in nachgeordnete Leistungsschalter in einer Zeit kleinei einem solchen Falle die Entklinkung des Schalt- als die Halbperiode des Wechselstromes ausschalten Schlosses in Bruchteilen einer Millisekunde nach der und den unbeeinflußten Kurzschlußstrom in seinei Kontaktölfnung durch den Tauchanker 4, ohne daß Höhe begrenzen, so daß nur ein einzelner Stromes zu einem Pumpen des Tauchankers 4 auf den vom 60 impuls auf den Magnetauslöser des übergeordneter Schaltschloß nicht freigegebenen beweglichen Kon- Leistungsschalter einwirkt. Ist dieser übergeordnete taktteil 9 kommt. Die bei hohen Kurzschlußströmen Leistungsschalter ein Selbstschalter gemäß der Erfinso erfolgende schnelle Öffnung der Kontaktstrecke dung, so ist er auf diesen einzelnen Stromimpuls wcbewirkt In Verbindung mit einer hinreichend hohen sentlich unempfindlicher als bekannte Selbstschaltei Lichtbogenspannung die Strombegrenzung und damit 65 und löst daher erst bei wesentlich höheren unbeein· das hohe Schaltvermögen. flußten Kurzschlußströmen als bekannte Selbstschal Ein erfindimgsgemäßer Selbstschalter mit einem ter aus, so ds8 also eine wesentliche Steigerung dei Magnetauslöscr nach den Fi g. 1 und 2 hat insbeson- Selektivität erreicht ist.gap between it and the magnetic core 1 always 40 Since after Fi g. 6 at the response current of the diving more accelerated. Particularly with these higher armature 3 currents in the exciter short-circuit currents, the sequence of movements of the coil S can, in accordance with the approximately linear branch of the plunger 4, be completely independent of the curve of the force P _1, only a rather slight sequence of movements on the unlatching lever 7 - Increase the force applied to the diving anchor «3 acting on the declining force. Both motion 45 kungshcbcl 7 associated plunger 3 results, expires are only dependent on the magnitude of the magnetic force and an inventive self-switch is very insensitive to the mass to be accelerated. B. switch-on significantly above the response current high impulses, and therefore without reducing the nominal short-circuit currents, it is quite permissible and even strombelaslung particularly suitable as a circuit breaker desired that with appropriate coordination of 50 of incandescent or fluorescent lamp groups, capacitive magnetic forces and armature masses as This property is also active plunger armature 4 which is particularly important for the series connection of non-actuatable movable contact part 9 directly from the switch lock 8, particularly current-limiting power switches. net before the key switch 8 is unlatched. Since a short-circuit occurs behind the downstream current-limiting circuit breaker on the 55 circuit breaker assigned to the unlocking lever 7, an increasing force is exerted on the diesel plunger 3, and the circuit breaker is unlatched in a time smaller than the half-cycle of the alternating current in the downstream circuit breaker switch off the lock in fractions of a millisecond after the and the unaffected short-circuit current in its contact opening through the plunger 4, without limiting the height, so that only a single current to a pumping of the plunger 4 on the not released by the 60 pulse on the magnetic release of the higher-level switching lock Moving Kon circuit breaker acts. If this higher-level clock part 9 comes. The rapid opening of the contact path that takes place at high short-circuit currents circuit breaker according to the invention, it is effected on this single current pulse · The high switching capacity. If short-circuit currents flowed as a well-known self-switch, a self-switch according to the invention with a ter, so ds8 a substantial increase in the magnetic tripping device according to FIGS. 1 and 2 has in particular achieved selectivity.

Die gleichen Vorteile hat ein erfindungsgemäßer Selbstschalter mit Magnetauslösern nach den F i g. 7 und 8. Beim Magnetauslöser nach F i g. 7 ist der magnetische Nebenschluß durch einen unbeweglichen, im Magnetkreis des Magnetauslösers liegenden Körper aus magnetischem Werkstoff gebildet. Dieser Körper aus magnetischem Werkstoff besteht aus einem Hohlzylinder 15, der an einer Stirnflüche in den Magnetkern 1 des Magnetauslösers übergeht. In diesem Hohlzylinder IS ist der über den nichtmagnetischen Stößel 4fl unmittelbar am beweglichen Kontaktteil 9 einwirkende ebenfalls zylinderförmige Tauchanker 4 aus magnetischem Werkstoff angeordnet. Der Hohlzylinder 15 überbrückt als magnetischer Nebenschluß vollständig den Arbeitsluftspalt <5₂ zwischen dem Tauchanker 4 und dem Magnetkern 1. Die Erregerspule 5 sitzt auf dem Magnetkern 1 und dem Hohlzylinder 15. An einem abgewinkelten Magnetjoch 2 ist ein Klappanker 3 α angebracht, der auf den Entklinkungshebel 7 des Schaltschlosses 8 einwirkt und der sich gegenüber der Polfläche la des Magnetkerns 1 befindet. Der Stößel 4 a ist konzentrisch durch den Magnetkern 1 geführt. Der Magnetkern 1 mit dem Hohlzylinder 15, das Magnetjoch 2 und der Klappanker 3 α bilden einen geschlossenen Magnetkreis. Dem Klappanker 3 α ist eine Rückstellfeder 14 zugeordnet, während der Tauchanker 4 eine schwache Feder 13 aufweist, die ihn in der in F i g. 7 dargestellten Ausgangslage fixiert. Der Hohlzylinder 15 ist so bemessen, daß er beim Scheitelwert eines die Erregerwicklung 5 durchfließenden Stromes im Toleranzbereich des Ansprechstromes des Klappankers 3 a gerade magnetisch gesättigt ist.An inventive self-switch with magnetic releases according to FIGS. 7 and 8. With the magnetic release according to Fig. 7, the magnetic shunt is formed by an immovable body made of magnetic material and located in the magnetic circuit of the magnetic release. This body made of magnetic material consists of a hollow cylinder 15 which merges into the magnetic core 1 of the magnetic release at an end face. In this hollow cylinder IS, the likewise cylindrical plunger 4 made of magnetic material and acting directly on the movable contact part 9 via the non-magnetic plunger 4fl is arranged. As a magnetic shunt, the hollow cylinder 15 completely bridges the working _{air gap <5 2} between the plunger 4 and the magnetic core 1. The excitation coil 5 sits on the magnetic core 1 and the hollow cylinder 15. A hinged armature 3 α is attached to an angled magnet yoke 2, which is attached to the Unlatching lever 7 of the switching mechanism 8 acts and which is located opposite the pole face 1 a of the magnetic core 1. The plunger 4 a is guided concentrically through the magnetic core 1. The magnetic core 1 with the hollow cylinder 15, the magnetic yoke 2 and the hinged armature 3 α form a closed magnetic circuit. A restoring spring 14 is assigned to the hinged armature 3 α, while the plunger armature 4 has a weak spring 13 which, in the form shown in FIG. 7 fixed the starting position shown. The hollow cylinder 15 is sized to the excitation winding a saturated 5 by current flowing in the tolerance range of the operating current of the hinged armature 3 a straight magnetically at peak value.

Der Magnetauslöser nach F i g. 8 weist einen Magnetkern 1 mit einem an einer Stirnfläche befindlichen Zapfen 1 b auf, die beide aus magnetischem Werkstoff bestehen. Der auf den Entklinkungshebel 7 des Schaltschlosses 8 einwirkende Anker besteht aus einer in einer Führung 16 geführten Platte 3 b aus magnetischem Werkstoff, die mit einer Rückstellfeder 14 versehen ist. Die Erregerspule 5 sitzt auf einem Isolierstoffzylinder 6, in dem koaxial der Magnetkern 1 und der Zapfen 1 b angeordnet sind. Die Erregerspule 5 ist durch eine ringförmige Scheibe 17 aus unmagnetischem Werkstoff in einem aus einem Doppelwinkel bestehenden Magnetjoch 2 fixiert. Der unmittelbar auf den beweglichen Kontaktteil 9 einwirkende Anker ist als Tauchanker 4 ausgeführt, der koaxial in dem Isolierstoffzylinder 6 angeordnet ist und der eine 7.entrale koaxiale Bohrung 4 b zur Aufnahme des Zapfens 1 b aufweist. Dieser unbewegliche Zapfen 1 b bildet einen magnetischen Nebenschluß zum Luftspalt !wischen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4. Der Luftspalt zwischen dem Zapfen 1 b und dem Tauchanker 4 hat einen großen Querschnitt und kleine Länge. Der Zapfen 1 b ist vorteilhafterweise so bemessen, daß er beim Scheitelwert eines die Erregerspule 5 durchfließenden Stromes im Toleranzbereich des Ansprechstromes des durch die Platte 3 b gebildeten Ankers gerade magnetisch gesättigt ist.The magnetic release according to FIG. 8 has a magnetic core 1 with a located at an end face on pin 1 b, both of which are made of magnetic material. The armature acting on the unlocking lever 7 of the switching mechanism 8 consists of a plate 3 b made of magnetic material, guided in a guide 16 and provided with a return spring 14. The excitation coil 5 sits on an insulating material cylinder 6 in which the magnetic core 1 and the pin 1b are arranged coaxially. The excitation coil 5 is fixed by an annular disk 17 made of non-magnetic material in a magnet yoke 2 consisting of a double angle. The acting directly on the movable contact member 9 is designed as a plunger armature 4, which is arranged coaxially in the cylinder of insulating material 6 and the 7.entrale a coaxial bore 4 b for receiving the pin 1 has b. This immovable pin 1 b forms a magnetic shunt to the air gap! Wipe the magnetic core 1 and the plunger 4. The air gap between the spigot 1 b and the plunger 4 has a large cross-section and small length. The pin 1 b is advantageously dimensioned so that it is just magnetically saturated at the peak value of a current flowing through the excitation coil 5 in the tolerance range of the response current of the armature formed by the plate 3 b.

Wie das magnetische Ersatzschaltbild nach F i g. 9 zeigt, in dem θ die von der Erregerspule 5 ausgehende magnetische Erregung,/?_Ml42) der magnetische Widerstand des Luftspaltes zwischen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4, R_MKt_t) der magnetische Widerstand des Luftspaltes zwischen der Platte 3 b bzw. dem Klappanker 3 α und dem Magnetkern I und S₁ ein symbolischer Schalter ist, der bei magnetisch ungesättigtem Hohlzylinder 15 bzw. Zapfen 1 b geschlossen und bei magnetisch gesättigtem Hohlzylinder 15 bzw. Zapfen I b geöffnet ist, ist der Luftspalt zwischen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4 bei magnetisch ungesättigtem Hohlzylinder 15 bzw. Zapfen 1 b zunächst nicht wirksam, d. h., der symbolische Schalter^, ist geschlossen. Lediglich der Arbeitsluftspalt (5, zwischen dem Klappanker 3α und dem Magnetkern 1 ist wirksam. Wie Fig. 10 zeigt, istLike the magnetic equivalent circuit according to FIG. 9 shows, in which θ is the magnetic excitation emanating from the exciting coil 5, /? _Ml42) the magnetic resistance of the air gap between the magnetic core 1 and the plunger 4, R _MK t _t) the magnetic resistance of the air gap between the plate 3 b or the hinged armature 3 α and the magnetic core I and S _{1 is} a symbolic switch that is closed with a magnetically unsaturated hollow cylinder 15 or pin 1 b and open with a magnetically saturated hollow cylinder 15 or pin I b , the air gap between the magnetic core 1 and the plunger 4 is initially ineffective with a magnetically unsaturated hollow cylinder 15 or pin 1 b, that is, the symbolic switch ^ is closed. Only the working air gap (5, between the hinged armature 3α and the magnetic core 1 is effective. As shown in FIG

ίο der symbolische Schalter S, bei magnetisch gesättigtem Hohlzylinder 15 bzw. Zapfen 1 b geöffnet, und der magnetische Widerstand des Arbeitsluftspaltes <)₂ zwischen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4 ist in Serie zum magnetischen Widerstand des Arbeitsluftspaltes <\ zwischen dem Klappanker 3ß bzw. Platte 3/j und dem Magnetkern 1 geschaltet.ίο the symbolic switch S in magnetically saturated hollow cylinder 15 and pin 1 is opened b, and the magnetic resistance of the working air gap <) ₂ between the magnetic core 1 and the plunger 4 is in series with the magnetic resistance of the working air gap <\ between the hinged armature 3.beta. or Plate 3 / j and the magnetic core 1 switched.

Wie Fig. 11 zeigt, in der die Induktion B₁ im Luftspalt zwischen dem Klappanker 3 a bzw. der Platte 3 b und dem Magnetkern 1 und die Induktion ß₂ im Luftspalt zwischen dem Tauchanker 4 und dem Magnetkern 1 über dem Scheitclwcrt der magnetischen Erregung Q = w ■ / (Amperewindungen) für die Magnetauslöser nach den F i g. 7 und 8 aufgetragen ist, ist der Anstieg der Induktion B_x im Luftspalt zwischenAs Fig. 11 shows, in which the induction B ₁ in the air gap between the hinged armature 3 a or the plate 3 b and the magnetic core 1 and the induction β ₂ in the air gap between the plunger 4 and the magnetic core 1 above the vertex of the magnetic excitation Q = w ■ / (ampere turns) for the magnetic release according to FIGS. 7 and 8 is the increase in induction B _x in the air gap between

dem Klappanker 3 a bzw. der Platte 3 ft und dem Magnetkern 1 nur durch die Länge dieses Luftspaltes gegeben. Die magnetische Sättigung des Eisens im Hohlzylinder 15 bzw. im Zapfen Xb ist durch das Flächenverhältnis (F₁-F₂)ZF₁ gegeben, das für die F1 g. 11 zu etwa 1 : 2 angenommen wurde und in dem F₁ die Querschnittsfläche des Magnetkerns 1 und F., die Querschnittsfläche des Tauchankers 4 ist. Daher erhält der Induktionsverlauf im Luftspalt zwischen dem Klappanker 3 a bzw. der Platte 3 b und dem Magnetkern 1 einen Knick, wenn in ihm durch einen die Erregerspulc 5 durchfließenden Strom eine magnetische Induktion erzeugt wird, die bei etwa 50°» der Sättigungsinduktion liegt. Erst ab diesem Strom tritt ein Induktionsanstieg für die Induktion B., irn Arbeitsluftspalt Λ₂ zwischen dem Magnetkern 1 und dem Tauchanker 4 auf.the hinged armature 3 a or the plate 3 ft and the magnetic core 1 given only by the length of this air gap. The magnetic saturation of the iron in the hollow cylinder 15 or in the pin Xb is given by the area ratio (F ₁ -F ₂ ) ZF ₁ , which for the F1 g. 11 was assumed to be approximately 1: 2 and in which F _{1 is} the cross-sectional area of the magnetic core 1 and F., the cross-sectional area of the plunger 4. Therefore, the induction curve in the air gap between the hinged armature 3 a or the plate 3 b and the magnetic core 1 is kinked when a magnetic induction is generated in it by a current flowing through the exciter coil 5, which is about 50 ° »the saturation induction. Only after this current does an induction rise for induction B., in the working air gap Λ ₂ between the magnetic core 1 and the plunger 4.

Fig. 12 zeigt aufgetragen über dem Scheitclwcrt der magnetischen Erregung β -·■- »ν · / (Amperewindungen) den hieraus resultierenden Verlauf der auf den Klappanker 3 α bzw. die Platte 3 h und der Tauchanker 4 ausgeübten Kräfte P₁ und P... Der Toleranzbereich N^I. ■ w für den die Erregerspulc 5 durchfließenden Ansprechstrom des Klappankers 3c liegt hier etwa im Bereich des Knicks der Kurve dei Kraft P₁ für den auf den Entklinkungshebel 7 de; Schaltschlosses 8 einwirkenden Klappanker 3«. Hierdurch ist gewährleistet, daß auf den unmittelbar au den beweglichen Kontaktteil 9 einwirkenden Tauch anker 4 erst eine Magnetkraft ausgeübt wird, wem bei kleinen Überlast- oder Kurzschlußströmen de Toleranzbereich des Ansprechstromes des Klapp ankers 3« überschritten ist.12 shows, plotted against the vertex of the magnetic excitation β - · ■ - »ν · / (ampere turns), the resulting course of the forces P ₁ and P exerted on the hinged armature 3 α or the plate 3 h and the plunger 4. .. The tolerance range N ^ I. ■ w for the response current of the hinged armature 3 c flowing through the exciter coil 5 is here approximately in the region of the kink of the curve dei force P ₁ for the de-latching lever 7 de; Switching lock 8 acting hinged armature 3 ″. This ensures that only a magnetic force is exerted on the immersion armature 4 acting directly on the movable contact part 9, if the tolerance range of the response current of the hinged armature 3 'is exceeded in the case of small overload or short-circuit currents.

Beim Magnetauslöser eines erfindungsgemäße! Selbstschalters kann der zum Luftspalt zwischen den Magnetkern und dem unmittelbar auf den beweg liehen Kontaktteil einwirkenden Anker parallel Hegende magnetische Nebenschluß auch durch eine! unbeweglichen Hohlzylinder aus magnetischem Werk stoff gebildet sein, in dem an einem Ende der Magnet kern und am anderen Ende der auf oen bewegliche Kontaktteil unmittelbar einwirkende Anker angeorc net ist. Zwischen dem Magnetkern und dem Höh zylinder kann sich eine Zwischenlage aus unmagnetWhen the magnetic release of an inventive! Self-switch can be used for the air gap between the Magnetic core and the armature acting directly on the moving contact part in parallel Held magnetic shunt also by one! immovable hollow cylinder made of magnetic work be formed in the core at one end of the magnet and at the other end of the open movable Contact part directly acting anchor is angeorc net. Between the magnetic core and the height cylinder can have an intermediate layer made of non-magnet

stoff befinden. Durch Ausdrehen eines [agnetkerns an der Stirnfläche, die dem linkungshebel des Schaltschlosses einwirer gegenüberliegt, kann für einen Teil äche die Länge des Luftspaltes zwischensubstance are located. By unscrewing an agnet core on the face, which the Linking lever of the switching mechanism is opposite, the length of the air gap between

dem auf den Entklinkungshebel einwirkenden Anker und dem Magnetkern vergrößert und dadurch der Induktionsverlauf und die Magnetkraft variiert werden, die auf den dem Entklinkungshebel zugeordneten Anker ausgeübt wird.the armature acting on the unlatching lever and the magnetic core are enlarged and thereby the Induction curve and the magnetic force can be varied, which is assigned to the unlocking lever Anchor is exercised.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Switches, in particular circuit breakers, with a switch lock and a magnetic release, of the two together with their working air gaps in a common one, a magnetic core with an excitation coil and in particular a magnetic circuit containing a magnetic yoke of this magnetic release has armature lying on it, of which the first is on one release lever of the switch mechanism and the second one acts on a movable contact part, characterized in that parallel to the working air gap (<5 2) of the second the moving armature acting on the contact part (plunger armature 4) is a magnetic shunt which bridges this working air gap (<3 2) at least partially magnetically.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the magnetic shunt is dimensioned so that at the peak value of one of the excitation coil (5) of the magnetic release flowing through it, within the tolerance range of the response current of the first armature (plunger 3 , Hinged armature 3 a, plate 3 b) of the magnetic release current passes into magnetic saturation or is just magnetically saturated.

3. circuit breaker according to claim 1, characterized in that the magnetic shunt by the first armature acting on the unlocking lever (7) of the switching mechanism (8) (Immersion anchor 3) is formed (F i g. 1 and 2).

4. Circuit breaker according to claim 1 or 3, characterized in that the output working air gap of the second armature (plunger 4) acting on the movable contact part (9) is greater than the output working air gap of the first armature acting on the unlatching lever (7) of the switch slide (8) ( Immersion anchor 3, hinged anchor 3 a, plate 3 b) is.

5. Self- ^{switch 7} HaCh claim 1, characterized in that both the first armature acting on the unlatching lever (7) of the switching mechanism (<8) and the second armature acting on the movable contact part (9) as a plunger armature (3, 4) are formed (F i g. 1 and 2).

6. Automatic switch according to claim 5, characterized in that a plunger (3, 4) is coaxial is connected to the other plunger (4, 3) and that both plungers (3, 4) coaxial to the Magnetic core (1) of the magnetic release are arranged (Fig. 1 and 2).

7. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the magnetic shunt is formed from a magnetic material by an immobile body (hollow cylinder 15; pin Ib) located in the magnetic circuit of the magnetic release (Fig. 7 and 8).

8. circuit breaker according to claim 7, characterized in that the magnetic shunt immovable body forming an elongated hollow body, in particular a hollow cylinder (15) in which the plunger (4) designed as a moving contact part (9) acting second armature is arranged and either ah one end face in the magnetic core

(1) of the magnetic release passes (Fig. 7) or in which this magnetic core (1) is located.

9. circuit breaker according to claim 7, characterized in that the magnetic shunt forming, immovable body is an elongated, to the magnetic core (1) coaxial pin (1 b) which is located on an end face of the magnetic core (1) and in a to the magnet core (1) coaxial bore in the armature designed as a plunger (4) and acting on the movable contact part (9) engages (Fig. 8).

10. Automatic switch according to claim 1, characterized in that the first armature acting on the unlocking lever (7) of the switching mechanism (8) is a hinged armature (3 α) or a plate (3 b) and the second acting on the movable contact part (9) Anchor is a diving anchor (4) (Figs. 7 and 8).

11. circuit breaker according to claim 1 or 2, characterized characterized in that three poles each with a movable contact part (9) and one each on this Contact part (9) acting armature (immersion armature 4) and a separate one for each of the three poles Magnetic release with one of the working air gap (ό 2) acting on the moving contact part (9) Armature (plunger 4) associated magnetic shunt are provided that Furthermore, a single switch lock is provided and that on the unlatching lever this Switching lock acting armature of the three magnetic releases are coupled to one another at a common restraint device.