DE2642392A1

DE2642392A1 - Circuit breaker tripping system - has transformer whose secondary feeds magnetic trip winding and whose tertiary is coupled to impedance

Info

Publication number: DE2642392A1
Application number: DE19762642392
Authority: DE
Inventors: Willy Schwarz
Original assignee: CMC Carl Maier and Cie AG
Current assignee: ABB CMC Carl Meier AG
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1978-03-23

Abstract

The electromagnetic circuit breaker tripping system consists of a transformer with at least one primary winding and one secondary winding. The latter feeds the coil of the magnetic trip proper. The transformer has tertiary winding connected to an impedance. Preferably the transformer has two to four primary windings. The impedance connected to the tertiary winding may consist of two anti-parallel diodes, or two Zener diodes in series opposition. A linear resistor may be also used for this purpose. Further it also possible to use a capacitor as the impedance.

Description

A u s l ö s e e i n r i c h t u n gR ectio n a r i n g e a n g

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auslöseeinrichtung. im wesentlichen bestehend aus einem Wandler mit mindestens einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, welche die Wicklung eines Magneteuslöseis speist.The present invention relates to a trip device. essentially consisting of a converter with at least one primary winding and one secondary winding, which feeds the winding of a magnet.

Oft ist ein Bedürfnis vorhanden, die Auslösecharakteristik von solchen Aoslöseeinrichtungen zu beeinflussen, z.B. die Auslöseempfindlichkeit auf bestimmte Werte einzustellen, die Auslösung zu verzöern u.'-w. Es ist be-Kannt. zu diesem Zweck zusätzliche Impedanzen in Serie oder perallel zur Senundärwicklung urld / oder zur Wicklung des Maneieuslösers zu schdlten.Often there is a need, the trigger characteristics of such To influence release mechanisms, e.g. the release sensitivity to certain To set values, to delay the release and so on. It is known. to this Purpose of additional impedances in series or parallel to the secondary winding urld / or to wind the maneuver trigger.

im solche Auslöseinrichtungen billig und betriebssicher herstellen zu können, wird im Stromkreis bestehend dus Sekundärwicklung und Wicklung des magnetauslösers mit möglichst Kleinen Windungszahlen und kräftigen @rähten. d.h. sehr kleinen Spannungen, gearbeitet, insbesondere wenn der verwendets Magnetanslöser sehr empfindlich ist und schen bei geringer augeführter Energie auslöst. Dies erschwert aber die im vorherigen Abschnitt erwähnte Beeinflussung mit zusätzlichen Impedanzerl, weil die zum sehr niederohmigen Stromkreis passenden Impedanzen für kleine Spannungen auf dem Marki nicht in geeigneter Form erhältlich sind und auch weil bei kleinen spannungen schon die zufälligen Kontaktübergangswiderstäde sich sterk störend auswirken Können.im producing such release devices cheaply and reliably The circuit consists of the secondary winding and the winding of the magnetic release with the smallest possible number of turns and strong lines. i.e. very small voltages, worked, especially if the magnetic release used is very sensitive and it triggers at low energy output. But this complicates the previous one Section mentioned influencing with additional impedance, because that for the very low-resistance circuit matching impedances for small voltages on the Marki are not available in a suitable form and also because at low voltages they are the accidental contact resistance can have a very disruptive effect.

d Ziel dieser Erfindung ist, eine geeignete Lösung aufzuzeigen, so das handelsübliche Impedanzen zweckmässig eingesetzt werden können.d The aim of this invention is to show a suitable solution, so the commercial impedances can be used appropriately.

Hie erfindungsgemässe Auslöseeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ihr Wandler mit einer Tertiärwicklung versehen ist, welche über rille Irnpeddnz kurzgeschlossen ist. Der wichtigste Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch Wahl der Windungszahl dieser Tertiärwicklung die an ihr angeschlossene Impdeanz auf den Primär- und / oder Sekundärkreis des Wandlers abgestimmt werden kann, um genau die gewünschte Wirkung auszuüben.The release device according to the invention is characterized in that that your converter is provided with a tertiary winding, which via groove Irnpeddnz is shorted. The main advantage of the invention is that by Choice of the number of turns of this tertiary winding the impdeanz connected to it can be matched to the primary and / or secondary circuit of the converter to exert exactly the desired effect.

Als Beispiele sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt: hig. 1: durch Anschluss eines einstellbaren Widerstandes 6 an die Tertiärwicklung 3 kan der Ansprechstrom der Auslöseeinrichtung auf beliebige höhere Stromwerte eingestellt werden.Examples are shown in the attached drawing: hig. 1: by connecting an adjustable resistor 6 to the tertiary winding 3 kan the response current of the release device is set to any higher current values will.

Fig. 2: mit einem Kaltleiter 7 kann eine stromabhängige Zeitverzögerung erreicht werden, indem bei Erregung des Wandlers ein Strom über den wodurch Kaltleiter fliesst. diesen erwärmt, sein Widerstand ansteigt, so dass ein immer grösserer Anteil der dem Wandler zugeführten Energie dem Magnetauslöser 5 zugeleitet wird und dieser nach einiger Zeit anspricht. Es ist offensichtllch, dass diese Zeitverzögerung mit grösserem Primärstrom kIeiner wird.Fig. 2: with a PTC thermistor 7, a current-dependent time delay can be achieved by a current through the PTC thermistor when the converter is energized flows. this heats up, its resistance increases, so that an ever larger proportion the energy supplied to the converter is fed to the magnetic release 5 and this responds after a while. It is obvious that this time delay with larger primary current becomes smaller.

Fig. 3 zeigt eine etwas apezielleAnwendung: gewisse Arten von Magnetauslösern, deren Anker von einem Permanentmagneten gehalten ist, haben die unangenehme Eigenschaft, dass der Anker wohl ordnungsgemäss bei den gewünschten Strömen abfällt, bei Erregung mit viel grösseren Strömen aber wieder festgehalten wird. Durch Anschluss von gegeneinander geschalteten Dioden 8 an die Tertiärwicklung 3 kann ab einer gewissen Primärstromstärke der Strom auf diese Tertiärwicklung abgeleitet werden so dass trotz weiter ansteigendem Primärstrom die Stromstärke im Magnetauslöser 5 nur noch wenig zunimmt. Durch eine geeignete Wahl der Windungszahl der Tertiärwicklung 3 ist eine Anpassung an den kleinen Schwellwert von normalen Dioden möglich. oder auch an die höhere Durchbruchspannung von Zehnerdioden. rauch an Widerstände, deren Widerstandswert mit steigender Spannung sinkt, ist eine Anpassung leicht erreichbar.Fig. 3 shows a somewhat special application: certain types of magnetic releases, whose armature is held by a permanent magnet have the unpleasant property that the anchor drops properly at the desired currents, when excited but is held back with much larger currents. By connecting one another connected diodes 8 to the tertiary winding 3 can from a certain primary current strength the current can be diverted to this tertiary winding so that despite continuing to rise Primary current the current strength in the magnetic release 5 increases only slightly. By a suitable choice of the number of turns of the tertiary winding 3 is an adaptation to the small threshold of normal diodes possible. or the higher breakdown voltage of tens diodes. smoke on resistors whose resistance value increases with increasing voltage an adjustment is easily achievable.

Mittels dieser Tertiärwicklung 3 ist aber auch eine sehr erwünschte Erhöhung der Empfindlichkeit einer solchen Auslöseeinrichtung möglich. Die Wicklungen des Wandlersjwie auch die des Magnetauslösers, sind stark induktiv.By means of this tertiary winding 3, however, a very desirable one is also possible It is possible to increase the sensitivity of such a release device. The windings of the transducer, as well as that of the magnetic release, are highly inductive.

Durch Anschluss eines Kondensators 9 an die Ter.tiärwicklung 3 gemäss Fig. 4 kann die induktive Komponente des ganzen Systems teilweise oder völlig kompensiert werden. d.h. durch "Abstimmung auf Resonanz" kann bei gegebenem Primärstrom ein grösserer Strom dem Magnetauslöser zugeführt werden.By connecting a capacitor 9 to the ter.tiärwick 3 according to 4, the inductive component of the entire system can be partially or fully compensated will. i.e. by "tuning to resonance" a larger current can be fed to the magnetic release.

Durch den Austausch von elektromagnetischer Energie im Magnetauslöser gegen elektrostatische Energie im Kondensator wird der Strom gewissermassen Haufgeschaukelt". Hier ist besonders wichtig. dass durch eine geeignete Wahl der Windungszahl der Tertiärwicklung 3 handelsübliche, volumenmässig sehr kleine Kondensatoren 9 von eher kleiner Kapazität, aber hoher Spannungsfestigkeit volt ausgenützt werden können. Die Elektrolythkondensatoren mit hoher Kapazität für kleine Spannungen sollten für diesen Zweck nicht verwendet werden, weil ihre Kapazität mit der Zeit sinkt, vor allem wen sie nicht unter Spannung stehen.By exchanging electromagnetic energy in the magnetic release Against electrostatic energy in the capacitor, the current is to a certain extent rocked up ". This is particularly important. that by a suitable choice of the number of turns of the Tertiary winding 3 commercially available capacitors 9 of very small volume rather small capacity, but high dielectric strength volt can be used. The high capacity electrolyte capacitors for small voltages should be used for cannot be used for this purpose because their capacity decreases over time, above everything if they are not under tension.

Diese Schaltung gemäss Fig. 4 ist sehr interessant bei Anwendung für Fehlerstromschutzschalter. insbesondere wenn deren Primärwicklungen von pulsierendem Gleichstrom durchflossen sind (z.B. von Einweg-Gleichrichterhherrührend). Durch die Wahl eines geeigneten Kapazitätswertes und einer passenden Windungszahl der Tertiärwicklung kann erreicht werden, dass die Welligkeit eines Halbwellengleichstromes, der durch die Primärwicklung fliesst, im Magnetauslöser einen sicher auslösenden Strom erzeugt, obwohl der Wandler durch den Gleichstrom teilweise gesättigt wird. wodurch seine Uebertragungseigenschaften verschlechtert werden.This circuit according to FIG. 4 is very interesting when used for Residual current circuit breaker. especially if their primary windings are pulsating Direct current flows through it (e.g. coming from a one-way rectifier). By the choice of a suitable capacitance value and a suitable number of turns of the Tertiary winding can be achieved that the ripple of a half-wave direct current, which flows through the primary winding, in the magnetic release a safe triggering one Generates electricity although the converter is partially saturated by the direct current. whereby its transmission properties are impaired.

Die Wandler von Fehlerstromschutzschaltern werden normalerweise mit mindestens 2 Primärwicklungen versehen (für l-phasige Anwendung), für 3-phasige Verbraucher ohne Nulleiter mit 3 Primärwicklungen, für 3-phasige Verbraucher mit Nulleiter mit 4 Primärwicklungen.The converters of residual current circuit breakers are usually with Provide at least 2 primary windings (for 1-phase application), for 3-phase Consumers without neutral with 3 primary windings, for 3-phase consumers with Neutral conductor with 4 primary windings.

In den Figuren 1 bis 4 wurden folgende Bezugszahlen verwendet: 1 = Primärwicklung (immer nur eine Wicklung dargestellt) 2 = Sekundärwicklung 3 = Tertiärwicklung 4 = Kern des Ring-Wandlers 5 = Magnetauslöser, welcher z.B. mechanisch ein Schaltschloss auslöst 6 = einstellbarer Widerstand 7 = Katleiter-Widerstand 8 = antiparallele Dioden 9 = Kondensator Als weitere Ausführungsmöglichkeit sei noch erwähnt. dass die Sekundärwicklung 2 und die Tertiärwicklung 3 zu einer Wicklung vereinigt werden können.The following reference numbers were used in FIGS. 1 to 4: 1 = Primary winding (only one winding shown) 2 = secondary winding 3 = tertiary winding 4 = core of the ring converter 5 = magnetic release, which is e.g. mechanically a switch lock triggers 6 = adjustable resistance 7 = cat conductor resistance 8 = antiparallel Diodes 9 = capacitor A further embodiment should be mentioned. that the secondary winding 2 and the tertiary winding 3 are combined into one winding can.

Der Magnetauslöser 5 und die Impedanzen 6 - 9 sind dann mit entsprechenden Anzapfungen der Wicklung 2/3 verbunden.The magnetic release 5 and the impedances 6 - 9 are then with corresponding Taps of winding 2/3 connected.

Claims

Claims trigger device. essentially consisting of a converter with at least one primary winding and one secondary winding, which feeds the winding of a magnetic release, characterized in that a Tertiary winding of the converter is connected to an impedance.

2. Trigger device according to claim 1, characterized in that the converter has two primary windings.

3. Trigger device according to claim 1, characterized in that the converter has three or four primary windings.

"4. release device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the impedance connected to the tertiary winding consists of two opposite directions in parallel switched diodes.

5. Release device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the impedance connected to the tertiary winding consists of two opposing directions in Series-connected tens diodes.

6. Release device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the impedance connected to the tertiary winding consists of a non-linear There is resistance.

7. tripping device according to claim 6, characterized in that the non-linear resistance is a PTC thermistor.

8. Release device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the impedance connected to the tertiary winding consists of a changeable (adjustable) There is resistance.

9. Trigger according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the impedance connected to the tertiary winding consists of a capacitor.