DE2542724A1

DE2542724A1 - Overcurrent protective circuit breaker - has magnetically actuated switching contact with short circuit coil in region of breaker winding

Info

Publication number: DE2542724A1
Application number: DE19752542724
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter Hartung
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1977-04-07

Abstract

The magnetically actuated switching contact of the overcurrent protective circuit breaker is mounted in the effective range of a coil, incorporated in the circuit to be monitored. The switching contact interrupts the circuit, on exceeding of a present current value, directly or indirectly. In the effective range of the coil (3) the switching contact (1) is provided with a short circuiting coil (6) which is preferably mounted between the switching contact and the coil (3). The short circuiting coil (6) may consist of a tube (7) of good conductive material, extending over considerable part of the switching contact. The tube surface has an insulating coating (8).

Description

Überstromschalter Overcurrent switch

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überstromschalter mit einem magnetisch betätigbaren Schaltkontakt, der im Wirkungsbereich einer in dem zu überwachenden Stromkreis liegenden Wicklung angeordnet ist und den Stromkreis bei Überschreiten eines bestimmten vorgegebenen Stromwertes mittelbar oder unmittelbar unterbricht.The invention relates to an overcurrent switch with a magnetic actuatable switching contact, which is in the area of action of the one to be monitored Circuit lying winding is arranged and the circuit when exceeded a certain predetermined current value interrupts directly or indirectly.

Derartige Überstromschalter werden beispielsweise bei einer Dieselmotoranlaßschalteinrichtung zur Absicherung des Glühstromkreises benutzt. In diesem fließt bei ordnungsgemäßem Zustand der hintereinander geschalteten Glühkerzen im allgemeinen ein Strom von ungefähr 50 Ampere. Sobald jedoch eine der Glühkerzen defekt ist und einen Kurzschluß erzeugt, kann der Strom auf 80 Ampere ansteigen und bei mehreren, Kurzschlüsse aufweisenden Glühkerzen einige hundert Ampere betragen. Die Folge ist eine Zerstörung der elektrischen Zuleitungen wenn diese nicht für derartige Überströme ausgelegt sind, was im allgemeinen aus Kosten- und Platzgründen nicht der Fall ist.Such overcurrent switches are used, for example, in a diesel engine starting switchgear used to protect the glow circuit. In this flows when properly State of the glow plugs connected in series is generally a current of about 50 amps. However, as soon as one of the glow plugs is defective and a short circuit generated, the current can rise to 80 amps and with several short circuits Glow plugs are a few hundred amps. The consequence is a destruction of the electrical Supply lines if they are not designed for such overcurrents, which in general is not the case for reasons of cost and space.

Zur Sicherung elektrischer Stromkreise gegen hohe Ströme sind Überstromschalter bekannt, die aus einem magnetisch betätigbaren Schaltkontakt, beispielsweise einem sogenannten Reed-Kontakt bestehen, der im Wirkungsbereich einer Wicklung mit einer oder mehreren Windungen angeordnet ist, die elektrisch in dem zu überwachenden Stromkreis liegt. Erreicht nun der Betriebsstrom einen bestimmten vorgegebenen Wert, so wird durch den durch die Wicklung fließenden Strom ein so starkes magnetisches Feld erzeugt, daß der Schaltkontakt betätigt wird. Dieser unterbricht dann unmittelbar oder mittelbar über ein von ihm gesteuertes Relais den Stromkreis.Overcurrent switches are used to protect electrical circuits against high currents known from a magnetically actuated switch contact, for example one so-called reed contact exist, which is in the area of action of a winding with a or several turns is arranged, which are electrically in the circuit to be monitored lies. If the operating current now reaches a certain predetermined value, then through the current flowing through the winding creates such a strong magnetic field, that the switch contact is actuated. This then interrupts directly or indirectly the circuit via a relay controlled by him.

Es hat sich nun gezeigt, daß die bekannten magnetisch betätigbaren Schaltkontakte bereits bei einer geringeren als der vorbestimmten Stromstärke betätigt werden, wenn eine hohe Stromänderung pro Zeiteinheit vorliegt. So wird beispielsweise ein auf eine Schaltstromstärke von 80 Amp'ere eingestellter Schaltkontakt bereits bei einer Stromstärke von 50 Ampere betätigt, wenn die Stromänderung pro Zeiteinheit einen bestimmten Wert erreicht, der häufig schon dann auftritt, wenn der zu überwachende Stromkreis eingeschaltet wird. Dies ist in höchstem Maße unerwünscht, da beispielsweise bei einer Verwendung des Überstromschalters zur Sicherung des Glühkerzenstromkreises eines Dieselmotors dem Fahrzeugführer beim Einschalten des Glühkerzenstromkreises ein angeblicher Defekt des Glühstromkreises gemeldet wird.It has now been shown that the known magnetically actuatable Switching contacts already actuated at a lower than the predetermined current strength when there is a high change in current per unit of time. For example a switching contact set to a switching current of 80 amperes already operated at a current of 50 amps when the current change per unit of time reaches a certain value, which often occurs when the to be monitored Circuit is switched on. This is highly undesirable because, for example when using the overcurrent switch to secure the glow plug circuit of a diesel engine to the driver when switching on the glow plug circuit an alleged defect in the glow circuit is reported.

Dieser Nachteil soll durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Überstromschalter zu schaffen, bei dem eine unterhalb des vorgegebenen Schaltstromwertes aufgrund einer hohen Strom änderung pro Zeiteinheit erfolgende Betätigung sicher ausgeschlossen ist. Zudem soll hierfür ein möglichst geringer Aufwand erfrderlich sein.This disadvantage is intended to be overcome by the invention. It is Therefore the object of the invention to provide an overcurrent switch in which one below of the specified switching current value due to a high change in current per unit of time subsequent actuation is safely excluded. In addition, a possible little effort required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaltkontakt im Wirkungsbereich der Wicklung mit einer Kurzschlußwicklung versehen ist.This object is achieved according to the invention in that the switching contact is provided with a short-circuit winding in the area of action of the winding.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß bei einem Stromansteig in dem zu überwachenden Stromkreis, wie er beispielsweise beim Einschalten des Stromkreises entsteht, in der Kurzschlußwicklung aufgrund des Induktionsgesetzes ein Strom erzeugt wird, der ein magnetisches Feld hervorruft, das dem von der im zu überwachenden Stromkreis liegenden Wicklung herrührenden magnetischen Feld entgegengesetzt ist. Durch dieses von der Kurzschlußwicklung herrührende magnetische Feld wird das ursprüngliche magnetische Feld am Ort des Kontaktes beträchtlich geschwächt. Damit ist sichergestellt, daß der Schalter nicht bereits dann anspricht, wenn der zu überwachende Stromkreis eingeschaltet wird. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme besteht darin, daß sie fertigungs- und montagetechnisch völlig problemlos ist und mit äußerst geringen Kosten realisiert werden kann.By this measure according to the invention it is achieved that in a Current rise in the circuit to be monitored, for example when switching on of the circuit arises in the short-circuit winding due to the law of induction a current is generated which creates a magnetic field similar to that of the im to be monitored circuit lying opposite winding resulting from the magnetic field is. Due to this magnetic field originating from the short-circuit winding, the original magnetic field at the point of contact is considerably weakened. In order to it is ensured that the switch does not respond when the one to be monitored Circuit is switched on. A particular advantage of the measure according to the invention consists in the fact that it is completely problem-free in terms of production and assembly and can be realized at extremely low cost.

Zudem ist der für die Kurzschlußwicklung benötigte Einbauraum vernachlässigbar klein.In addition, the installation space required for the short-circuit winding is negligible small.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kurzschlußwicklung zwischen dem Schaltkontakt und der Wicklung angeordnet. Durch eine solche Zuordnung der beiden Wicklungen läßt sich eine besonders starke-Feldschwächung während eines Stromanstiegs im Bereich des Schaltkontaktes erzielen.In a preferred embodiment, the short-circuit winding is between the switching contact and the winding arranged. By such an assignment of the two Windings can be a particularly strong field weakening during a current rise in the area of the switch contact.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Kurzschlußwicklung aus einem sich über einen wesentlichen Teil des Schaltkontaktes erstreckenden Röhrchen aus einem elektrisch gut leitenden Material herzustellen.Ein solcher Aufbau hat besondere fertigungs- und montagetechnische Vorteile. Des weiteren empfiehlt es sich, das Röhrchen auf seiner Außenoberfläche mit einem Isolierstoffüberzug zu versehen. Dadurch werden zum einen Kurzschlüsse zwischen den beiden Wicklungen sicher vermieden und zum anderen ergeben sich vorteilhafte Befestigungsmöglichkeiten des Röhrchens in der im zu überwachenden Stromkreis liegenden Wicklung.It has proven to be useful to use the short-circuit winding the end a tube extending over a substantial part of the switching contact made of a material with good electrical conductivity. Such a structure has special manufacturing and assembly advantages. It also recommends to provide the tube with an insulating material on its outer surface. On the one hand, this reliably prevents short circuits between the two windings and on the other hand, there are advantageous options for fastening the tube in the winding in the circuit to be monitored.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen Figur i einen Überstromschalter in einer teilgeschnittenen Seitenansicht, Figur 2 eine Aufsicht auf den Überstromschalter nach Figur 1 und Figur 3 ein Schaltbild mit einem Überstromschalter nach Figur 1.The invention is based on the drawing, which is in part schematic Representation contains an embodiment, explained in more detail. It shows Figure i an overcurrent switch in a partially sectioned side view, Figure 2 is a plan view on the overcurrent switch according to Figure 1 and Figure 3 is a circuit diagram with an overcurrent switch according to Figure 1.

Der UberstrDmschalter, der für einen Dieselmotoranlasser vorgesehen ist, enthält einen magnetisch betätigbaren Schaltkontakt 1, der sich in einem mit einem Schutzgas gefüllten Glasgehäuse 2 befindet. Der Schaltkontakt 1 durchsetzt eine Wicklung 3, die aus einer nahezu vollständigen Windung eines dicken Kupferdrahtes 4 rechteckigen Querschnitts besteht. Durch diesen Kupferdraht 4 fließt der Glühstrom für die in Reihe hintereinander geschalteten Glühkerzen 5 (Fig. 3).The overflow switch intended for a diesel engine starter is, contains a magnetically actuated switch contact 1, which is in a with a protective gas-filled glass housing 2 is located. The switch contact 1 penetrates a winding 3 consisting of an almost complete turn of a thick copper wire 4 consists of a rectangular cross-section. The glow current flows through this copper wire 4 for those in series one behind the other switched glow plugs 5 (Fig. 3).

Zwischen dem Schaltkontakt 1 und der Wicklung 3 ist des weiteren eine Kurzschlußwicklung 6 angeordnet, die aus einem sich über die ganze Länge des Glasgehäuses 2 des Schaltkontaktes 1 erstreckenden, dickwandigen Röhrchen 7, aus Kupfer besteht. Auf seiner Außenseite ist das Röhrchen 7 mit einem Isolierstoffüberzug 8 versehen, um eine einwandfreie galvanische Trennung beider Stromkreise sicherzustellen.Between the switching contact 1 and the winding 3 is also a Short-circuit winding 6 arranged, which consists of one over the entire length of the glass housing 2 of the switch contact 1 extending, thick-walled tube 7, made of copper. On its outside, the tube 7 is provided with an insulating material coating 8, to ensure perfect galvanic separation of both circuits.

Wie aus Figur 3 hervorgeht, enthält der Überstromschalter des weiteren ein Relais 9, das in Reihe mit dem Schaltkontakt 1 geschaltet ist, und einen vom dem Relais 9 betätigten Schalter 10, der im Glühkerzenstromkreis 11 liegt. Der Glühkerzenstromkreis 11 und der zu ihm parallel geschaltete, den Schaltkontakt 1 enthaltende Strom kreis sind über einen Hauptschalter 12 mit Betriebs -spannung beaufschlagbar.As is apparent from Figure 3, the overcurrent switch further includes a relay 9, which is connected in series with the switching contact 1, and one of the the relay 9 actuated switch 10, which is located in the glow plug circuit 11. The glow plug circuit 11 and the circuit connected in parallel to it, the switch contact 1 containing can be supplied with operating voltage via a main switch 12.

Claims

Claims 1. Overcurrent switch with a magnetically operated Switching contact that is in the area of action of a circuit to be monitored Winding is arranged and the circuit is exceeded when a certain predetermined Interrupts the current value directly or indirectly, characterized in that the switching contact (1) in the area of action of the winding (3) with a short-circuit winding (6) is provided.

2. Overcurrent switch according to claim 1, characterized in that the short-circuit winding (6) between the switching contact (1) and the winding (3) is arranged.

3. Overcurrent switch according to claim 2, characterized in that the short-circuit winding (6) consists of a substantial part of the switching contact (1) extending tube (7) consists of a material with good electrical conductivity.

4. Overcurrent switch according to claim 3, characterized in that the tube (7) is provided with an insulating material coating (8) on its outer surface is.