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Schaltungsschutzfühler
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltungsschutzfühler, der abhängig
von der Feststellung eines Kurzschluß- oder überstromes arbeitet, der größer als
ein Nennstrom ist; insbesondere bezieht sie sich auf einen auf einen abnormalen
Strom reagierenden Fühler, der eine zugeordnete Schaltung sofort schützt, wenn ein
Kurzschlußstrom festgestellt wird, jedoch mit Zeitverzögerung wirkt, wenn ein Uberstrom
festgestellt wird, der geringfügig über dem Nennstrom liegt.
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Ein solcher Schaltungsschutzfühler kann beispielsweise in einen Leistungsschalter
eingebaut werden, der einen Stromkreis, in den der Leistungsschalter eingebaut ist,
unterbricht, wenn in dem Stromkreis ein elektrischer-Strom fließt, der um mehr als
ein vorbestimmter Wert über einem Nennstrom liegt. Wie beispielsweise in der US-PS
3 329 913 und in der JP-OS 18258/1966 beschrieben ist, enthält ein solcher Leistungsschalter
gewöhnlich einen festen Kontaktarm mit einem festen Kontaktstück, einen beweglichen
Kon-
taktarm, der ein bewegliches Kontaktstück trägt, das mit dem
festen Kontakt stück in Berührung gebracht werden kann, einen von Hand betätigbaren
Mechanismus zum öffnen und Schließen des Kontakts mit einer Auslösevorrichtung,
die auf einen abnormalen Strom anspricht und dabei den beweglichen Kontaktarm von
dem festen Kontaktarm trennt, sowie eine Vorrichtung zur Lichtbogenunterdrückung,
die angrenzend an die festen und beweglichen Kontaktstücke angebracht ist; der Schaltungsschutzfühler
ist im Leistungsschalter in Form einer elektromagnetischen Vorrichtung untergebracht,
die abhängig von einem Kurzschlußstrom oder einem Überstrom einen zugehörigen Anker
elektromagnetisch anzieht, der mit der Auslösevorrichtung des Mechanismus zum Öffnen
und Schließen des Kontakts verbunden ist.
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Wenn der Kurzschlußstrom oder der Überstrom weiter durch eine Detektorspule
des Schutz fühlers fließt, wird der Anker gegen den Magnetpol des Fühlers gezogen,
so daß der bewegliche Kontaktarm veranlaßt wird, sich zum Trennen der Kontaktstücke
vom festen Kontaktarm zu lösen; der Stromkreis wird dabei bezüglich einer Eingangsstromquelle
unterbrochen, während ein beim schnellen Trennen der Kontaktstücke erzeugter Lichtbogen
gegen die Lichtbogenunterdrückungsvorrichtung getrieben wird, so daß er fein aufgeteilt,
gekühlt und unterdrückt wird.
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Es wurde erwartet, daß der Schutzfühler bei einer Anwendung in einem
solchen Leistungsschalter oder dergleichen mit einer Zeitverzögerung arbeitet, wenn
der fließende Strom geringfügig höher als der Nennstrom ist, wenn also beispielsweise
ein Strom von mehr als 115 % des Nennstroms festgestellt wird, jedoch andererseits
sofort ohne Zeitverzögerung arbeitet, wenn ein Kurzschlußstrom festgestellt wird.
Bei solchen Schaltungsschutzfühlern und auch bei bekannten elektromagnetischen Vorrichtungen
war der Typ mit öldämpfung, der mit Zeitverzögerung wirkt,
insofern
nachteilig, als die Betriebszeit nach Feststellen des Kurzschlußstroms relativ lang
ist, was dann, wenn ein Schaltungselement mit niedriger Stromfestigkeit, beispielsweise
ein Halbleiter-Schaltungselement, in der Schaltung enthalten ist, der der Stromkreisunterbrecher
zugeordnet ist, bei dem der Fühler angewendet wird, dazu führt, daß das Element
während des verzögerten Arbeitens zerstört wird. Zur Lösung dieser Probleme ist
ein Schutzfühler vorgeschlagen worden, der nur bei Feststellen eines Kurzschlußstroms
verzögerungsfrei arbeitet, doch war ein solcher Stromfühler immer noch nachteilig,
da er beispielsweise auch auf Stromstöße anspricht und nicht universell einsetzbar
ist.
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Mit Hilfe der Erfindung soll somit ein Schaltungsschutzfühler geschaffen
werden, der mit einer ausreichenden Zeitverzögerung wirkt, damit er allmählich anspricht,
wenn ein elektrischer Strom festgestellt wird, der geringfügig größer als ein Nennstrom
ist, der jedoch andererseits sofort innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer anspricht,
wenn ein Kurzschlußstrom festgestellt wird.
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Ferner soll mit Hilfe der Erfindung ein Schaltungsschutzfühler geschaffen
werden, der eine stark reduzierte Betriebszeit aufweist, so daß bei einer Anwendung
in einem Leistungsschalter die zum Trennen der Kontaktstücke erforderliche Zeit
verkürzt werden kann und dadurch die Strombegrenzungswirkung bedeutend verbessert
werden kann.
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Außerdem soll ein Schaltungsschutzfühler geschaffen werden, der bei
Anwendung in einem Leistungsschalter die Strombegrenzungswirkung verbessert, so
daß das Anlegen des Kurzschlußstroms an die Schaltung, in der der Stromkreis unterbrochen
werden soll, und an ein Element mit niedriger Stromfestigkeit, falls ein solches
Element in der Schaltung vorhanden ist, auf ein Minimum herabgesetzt werden kann.
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Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Schaltungsschutzfühlers
nach der Erfindung im Ruhezustand, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt des Fühlers von
Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf einen als Beispiel für die Anwendung des erfindungsgemäßen
Schutz fühlers dargestellten Leistungsschalter, wobei sich die beweglichen und festen
Kontaktstücke im offenen Zustand befinden, Fig. 4 eine Seitenansicht des Leistungsschalters
von Fig. 3, wobei eine Hälfte des Gehäuses entfernt ist, damit das Innere erkennbar
wird, Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 4 in verkleinertem Maßstab, wobei
einige Teile längs der Linie V-V in Fig. 3 geschnitten sind, Fig. 6 eine ähnliche
Ansicht wie in Fig. 5, jedoch mit geschlossenen, beweglichen und festen Kontaktstücken
und mit nahezu vollständig entferntem Gehäuse, Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie
in Fig. 6, jedoch in einem Zustand, in dem ein Überstrom durch eine Detektorspule
des Fühlers zu fließen beginnt, Fig. 8 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 6, jedoch
in einem Zustand, in dem der Fühler durch den Überstrom vollständig zum Trennen
der Kontaktstücke betätigt ist,
Fig. 9 eine ähnliche Ansicht wie
in Fig. 6, jedoch in einem Zustand, in dem ein Kurzschlußstrom durch den angewendeten
Fühler fließt und die Kontaktstücke durch diesen Strom getrennt sind, Fig. 10 ein
Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Stromdurchgangszeit durch den
Fühler von Fig. 1 und Fig. 2 und der Betriebszeit im Vergleich mit entsprechenden
Parametern herkömmlicher Produkte, Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Lichtbogenunterdrückungseigenschaften
des gleichen Fühlers, der Fig. 10 zugrundeliegt, bei Anwendung in einem Leistungsschalter,
Fig. 12 einen der Darstellung von Fig. 2 im wesentlichen gleichenden Axialschnitt
einer weiteren Ausführungsform des Fühlers nach der Erfindung im Ruhezustand, Fig.
13 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 12, wobei der Fühler jedoch in dem Zustand
dargestellt ist, in dem ein Überstrom durch seine Detektorspule fließt, und Fig.
14 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 12, wobei der Fühler jedoch in dem Zustand
dargestellt ist, in dem ein Kurz schluß strom durch seine Detektorspule fließt.
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Die Erfindung wird anschließend zwar unter Bezugnahme auf die in der
Zeichnung dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele erläutert, doch ist
sie nicht darauf beschränkt, sondern umfaßt alle Abwandlungen, Änderungen und Äquivalente,
die im Rahmen der Ansprüche möglich sind.
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Es wird nun auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.
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Der dargestellte Schaltungsschutzfühler 10 ist dadurch sowohl mit
der Funktion des sofortigen Ansprechens beim Feststellen eines Kurzschlußstroms
als auch mit der Funktion des zeitverzögerten Ansprechens beim Feststellen eines
Uberstroms, der um einen vorbestimmten Wert größer als ein Nennstrom ist, ausgestattet,
daß zwei Kolben in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet werden, der in der Mitte
einen Magnetkopf 15 aufweist, der zwischen den Kolben gehalten ist.
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Insbesondere enthält der erfindungsgemäße Schaltungsschutzfühler 10
ein Joch 11 aus einem magnetischen Glied, das einen im wesentlichen rechtwinkligen
Querschnitt hat; ferner weist er einen Zylinder 12 auf, der an dem Joch 11 befestigt
ist und sich zwischen dessen oberen und unteren Seitenteilen erstreckt. Der Zylinder
12 enthält einen am oberen Ende offenen und aus nichtmagnetischem Material, wie
vorzugsweise Messing, bestehenden unteren Zylinderkörper 13 und einen an beiden
Enden offenen, aus nichtmagnetischem Material, wie vorzugsweise aus einem Kunststoff,
bestehenden oberen Zylinderkörper 14 mit einem geringfügig größeren Durchmesser
als der untere Zylinderkörper 13. Der Zylinder 12 enthält ferner einen Magnetkopf
15, der so an die jeweiligen öffnungen des unteren Zylinderkörpers 13 und des oberen
Zylinderkörpers 14 angesetzt ist, daß er diese miteinander verbindet. Im unteren
Zylinderkörper 13 ist ein viskoses Strömungsmittel, vorzugsweise ein Silikonöl,
abgedichtet eingeschlossen; ferner befinden sich im unteren Zylinderkörper 13 ein
ölkolben 16 aus magnetischem Material sowie eine Schraubenfeder 17, die den Ölkolben
16 normalerweise federnd gegen die Innenfläche des Bodens des unteren Zylinderkörpers
13 drückt. Der untere Zylinderkörper 13 ist an einem unteren Seitenteil 18 des Jochs
11 befestigt, und er erstreckt sich am Bodenende durch die Mitte des unteren Seitenteils
18 so nach unten, daß das obere Ende des
kolbens 16 im wesentlichen
auf der Höhe des unteren Seitenteils 18 des Jochs zu liegen kommt, wenn er von der
Feder 17 nach unten gedrückt wird.
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Der obere Zylinderkörper 14 enthält einen Arbeitskolben 18 aus magnetischem
Material. Ein Stangenteil 21, an dem ein Kopfteil 20 am oberen Ende einstückig angeformt
ist, ist fest mit dem oberen Ende des Arbeitskolbens 19 verbunden. Der Kopfteil
20 ragt ständig nach außen, und der Stangenteil 21 ist so vorgesehen, daß er ebenfalls
teilweise aus einem verengten oberen Endabschnitt des oberen Zylinderkörpers 14
ragt, der am oberen Ende fest in ein kreisförmiges Loch mit einem Flanschteil 23
im oberen Seitenteil 22 des Jochs 11 eingepaßt ist.
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Auf den Zylinder 12 ist eine Detektorspule 24 im wesentlichen über
die ganze axiale Länge des Zylinders gewikkelt, und ihre beiden Enden 25 und 26
sind aus dem Joch herausgeführt, damit sie an den Stromkreis angeschlossen werden
können, in dem ein Überstrom und ein Kurzschlußstrom festgestellt werden sollen.
Wenn der Fühler beispielsweise bei einem später zu beschreibenden Leistungsschalter
angewendet wird, kann ein Ende 25 durch ein Seitenteil 27 des Jochs 11 geführt werden
und mit einem Anschlußdraht 28 verbunden werden, wie in Fig. 4 zu erkennen ist.
Außerdem ist am Stangenteil 21 des Arbeitskolbens 19 ein Flanschteil 29 gebildet,
und eine Schraubenfeder 30 ist unter Druck zwischen den Flanschteil 29 und das obere
Ende des oberen Zylinderkörpers 14 eingefügt, damit der Arbeitskolben 19 normalerweise
in seiner obersten, maximal vorstehenden Position gehalten wird.
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Die Arbeitsweise des Schaltungsschutzfühlers 10 nach der Erfindung
wird im Zusammenhang mit der Arbeitsweise des Leistungsschalters erläutert, bei
dem der Fühler angewendet wird. Nach den Figuren 3 bis 9 ist der Kopfteil 20 des
Arbeitskolbens 19 des Fühlers 10 wirkungsmäßig mit
der Auslösevorrichtung
des Leistungsschalters verbunden.
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Das Ende 25 der Detektorspule 24 ist über den Anschlußdraht 28 mit
einem beweglichen Kontaktarm verbunden, und das andere Ende 26 der Spule ist mit
einer Anschlußklemme des Leistungsschalters verbunden. Wenn ein Griff 31 eines manuell
betätigbaren Kontaktöffnungs- und Kontaktschließmechanismus des Leistungsschalters
entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 6 um eine Halteachse 22 als Drehpunkt ausgehend
von der in Fig. 4 oder Fig. 5 dargestellten Position gedreht wird, wird ein U-förmiges
Verbindungsglied 38, das mit einem Schenkelteil 33 mit dem Griff 31 und mit dem
anderen Schenkelteil 34 mit einem Verbindungsarm 35 in Eingriff steht und lose in
einem Gleitfenster 37 eines Tragrahmens 36 sitzt, der einstückig am Joch 11 angeformt
ist und den Verbindungsarm 35 drehbar trägt, in eine im wesentlichen vertikale Lage
gebracht. An diesem Zeitpunkt kommt der Basisendabschnitt des Verbindungsarms 35
mit einem Klinkenstück 39 in Eingriff, wobei der Verbindungsarm 35 am anderen Endabschnitt
nach unten geneigt ist, wodurch ein bewegliches Kontaktstück 42 eines beweglichen
Kontaktarms 41, der über eine Halteachse 40 mit dem Verbindungsarm 35 verbunden
ist, mit einem festen Kontaktstück 47 eines festen Kontaktarms in Berührung gebracht
wird, der in einem Gehäuse 43 -von Haltesockeln 44 und 45 des Gehäuses 43 festgehalten
ist.
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Das Klinkenstück 39 ist so ausgebildet, daß es sich um eine Halteachse
49 als Mittelpunkt gleichzeitig-mit einem wirkungsmäßig verbundenen Arm 48 der Auslösevorrichtung
in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn drehen kann, der direkt mit dem Kopfteil
20 des Fühlers 1 in Eingriff steht, damit eine Trennung vom Verbindungsarm 35 erfolgt,
wenn sich der Arbeitskolben 19 nach unten bewegt, wie noch beschrieben wird. Eine
in Fig. 4 gestrichelt angegebene Schraubenfeder 50 sitzt so auf der Halteachse 49,
daß sie den Verbindungsarm 48 in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn dreht,
wodurch die Schraubenfeder 30, die nach den Figuren 1 und 2 den Stangenteil 21 des
Ar-
beitskolbens 19 im Fühler umgibt, weggelassen werden kann.
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Wenn in dem Zustand, in dem der vom festen Kontaktstück 47 und vom
beweglichen Kontaktstück 42 gebildete Kontakt geschlossen ist, ein Überstrom von
beispielsweise mehr als 115 % eines Nennstroms durch die Detektorspule 24 des Fühlers
10 fließt, wird der Magnetkopf 15 durch die Detektorspule 24 erregt, und der blkolben
16 wird vom erregten Magnetkopf 15 gegen die Schraubenfeder 17 und die Viskosität
des im unteren Zylinderkörper 13 befindlichen öls relativ langsam gezogen, wodurch
eine Zeitverzögerungswirkung erzielt wird, so daß sogar dann, wenn das Fließen eines
solchen überstromes für eine relativ kurze Zeitdauer als Anfangsstrom festgestellt
wird, der Ölkolben 16 nicht gegen den Magnetkopf gezogen wird.
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Wenn der ölkolben 16 gegen den Magnetkopf 15 gezogen wird, nimmt der
magnetische Leitwert des durch das Joch 11 führenden Magnetkreises zu, und der Arbeitskolben
19, der normalerweise von der Schraubenfeder 50 durch den Verbindungsarm 48 in die
oberste Position gedrückt wird, wird relativ schnell zum Magnetkopf 15 gezogen,
wie Fig. 8 zeigt.
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BeiderAbwärtsbewegung des Arbeitskolbens 19 drehen sich der Verbindungsarm
48 und das zusammen mit ihm wirkende Klinkenstück 39 um die als Mittelpunkt wirkende
Halteachse 49, das Klinkenstück 39 trennt sich vom Verbindungsarm 35 und der bewegliche
Kontaktarm 41 wird durch die Spannung einer Rückholfeder 52 schnell vom festen Kontaktarm
46 getrennt, die zwischen den mit dem Verbindungsarm 35 verbundenen beweglichen
Kontaktarm 41 und einem Zapfen 51 des Rahmens 36 eingehängt ist. Wenn dafür gesorgt
ist, daß ein nach unten ragender Vorsprung 54 des Verbindungsarms 35 von einem Fußteil
53 des wirkungsmäßig verbindenden Arms 48 bei dessen Drehung angestoßen wird, kann
die Reaktion auf den Feststellvorgang des Fühles 10 optimal verstärkt werden.
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Wenn ein Kurzschlußstrom von beispielsweise mehr als 200 bis 300 %
des Nennstroms durch die Detektorspule 24 fließt, wird andererseits in dem geschilderten
Zustand mit geschlossenem Kontakt ein starkes Magnetfeld in der Detektorspule 24
erzeugt, und der sich im-oberen Zylinderkörper 14 befindende Arbeitskolben 19 wird
sofort schnell gegen den Magnetkopf 15 gezogen, wie Fig. 9 zeigt, ohne daß abgewartet
wird, bis der ölkolben 16 im unteren Zylinderkörper 13 gegen den Magnetkopf 15 gezogen
wird.
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Bei der Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens 19 werden der Verbindungsarm
48 und das damit zusammenarbeitende Klinkenstück 39 veranlaßt, sich um die Halteachse
49 als Drehmittelpunkt zu drehen, so daß, wie oben beschrieben wurde, der bewegliche
Kontaktarm 41 schnell vom festen Kontaktarm 46 getrennt wird. Der beim schnellen
Trennen der Kontaktstücke erzeugte Lichtbogen wird in einer Lichtbogenunterdrückungsvorrichtung
60 geteilt, gekühlt und unterdrückt, die zwischen einer oberen Lichtbogenlaufplatte
55 und einer unteren Lichtbogenlaufplatte 56 angeordnet ist. Diese Vorrichtung enthält---
bezüglich einer Seitenplatte 57 und einer Rückplatte 58 fest und in regelmäßigen
Intervallen angebrachte Entionisierungsgitter 59.
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Wie für den Fachmann erkennbar ist, wird der Schaltungsschutz fühler
in dem beschriebenen Leistungsschalter mittels eines in dem Gehäuse 43 ausgebildeten
Sockelteils 61 angebracht, und die Detektorspule 24 ist an einem Ende mit der Anschlußklemme
62 verbunden, und der feste Kontaktarm 46 ist mit einer weiteren Anschlußklemme
64- über ein Verbindungsteil 63 verbunden, so daß ein festgestellter Strom hindurchfließen
kann.
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Das Betriebsverhalten des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsschutzfühlers
wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert. Es zeigt sich, daß der erfindungsgemäße
Fühler 10 gemäß der Kurve X bei einem Uberstrom
bis zum zweifachen
Nennstrom relativ langsam arbeitet; er kann jedoch andererseits bei einem Strom,
der den zweifachen Nennstrom weit überschreitet, mit einer Betriebszeit von weniger
als 0,01 Sekunden arbeiten, und bei einem großen Strom, der den Nennstrom um das
zehnfache übersteigt, liegt die Betriebszeit weit unter 0,01 Sekunden nahe bei 0,001
Sekunden.
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Bei einem herkömmlichen Schaltungsschutzfühler mit zeitlich verzögerter
Wirkung, die durch die Kurve A veranschaulicht ist, ist eine Betriebszeit von mehr
als 1 Sekunde erforderlich, auch wenn ein Kurzschlußstrom fließt, der etwa dreimal
höher als der Nennstrom ist.
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Auch bei einem herkömmlichen Schaltungsschutzfühler mit zeitlich verzögerter
Wirkung, der speziell für ein schnelles Ansprechen ausgebildet ist, indem beispielsweise
die magnetischen Eigenschaften verbessert sind, läßt sich gemäß der Kurve B eine
Verbesserung bis zu einem Strom erkennen, der etwa zweimal so groß wie der Nennstrom
ist, jedoch ist eine Betriebszeit von nahezu 1 Sekunde erforderlich, wenn ein Kurzschlußstrom
fließt, der mehr als den dreifachen Wert des Nennstroms hat. Es war daher nicht
möglich, den Fühler bei einem Anwendungsfall einzusetzen, bei dem ein Bauelement
mit niedriger Stromfestigkeit, beispielsweise ein Halbleiter-Bauelement, in der
mit Hilfe des Leistungsschalters zu schützenden Schaltung enthalten ist. Bei einem
herkömmlichen Schutzfühler, der am häufigsten für ein augenblickliches Ansprechen
eingesetzt werden soll, ist keine zeitverzögerte Wirkung vorgesehen, und die Arbeitszeit
kann so kurz gemacht werden, wie die Kurve C angibt, doch spricht der Fühler auch
dann an, wenn für eine Dauer von etwa 0,1 Sekunden ein Strom fließt, der kleiner
als der 1,25-fache Nennstrom ist, was bedeutet, daß der Fühler auch als Reaktion
beispielsweise auf die elektrische Anfangsleistung der dem Fühler zugeordneten Schaltung
anspricht, was nur eine unzureichende Vielseitigkeit in der Anwendung
ergibt.
Auch wenn der Strom größer als der zehnfache Wert des Nennstroms ist, ist eine Arbeitszeit
von etwa 0,01 Sekunden erforderlich, was bedeutet, daß das Momentanansprechverhalten
immer noch unzureichend ist.
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Das Arbeitsverhalten des mit dem erfindungsgemäßen Schaltungsschutzfühler
ausgestatteten Leistungsschalters kann stark verbessert werden, so daß innerhalb
einer sehr kurzen Zeit der Spitzenwert der Lichtbogenspannung erreicht werden kann,
wodurch die Strombegrenzungswirkung merklich verbessert wird. Es zeigt sich, daß
beim Einbau des Schutz fühlers nach der Erfindung in einem herkömmlichen Leistungsschutzschalter,
der eine Lichtbogenunterdrückungszeit von im wesentlichen 12 ms ohne Lichtbogenunterdrükkungsvorrichtung
erfordert, wie die gestrichelt angegebene Kurve "a" in Fig. 11 zeigt, und eine Unterdrückungszeit
von im wesentlichen etwa 6 ms mit einer Lichtbogenunterdrückungsvorrichtung erfordert,
wie die gestrichelte Kurve b in Fig. 11 angibt, die Unterdrückungszeit so verbessert
werden kann, daß sie im wesentlichen merklich unter 5 ms liegt, wie die mit ausgezogener
Linie angegebene Kurve Mlxii zeigt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält der Arbeitskoben
einen ersten Kolbenteil, der abhängig vom Uberstrom arbeitet, sowie einen zweiten
Kolbenteil, der auf den Kurzschlußstrom anspricht. In Fig. 12 sind die Teile, die
den Teilen der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 entsprechen, mit um den
Wert 100 erhöhten Bezugszeichen angegeben. In einem Arbeitskoben 119 eines Schutzfühlers
110 dieser Ausführungsform ist ein zweiter Kolbenteil 119b koaxial durch einen ersten
Kolbenteil 119a geschoben, der abhängig vom Kurzschlußstrom arbeitet und in axialer
Richtung zum ersten Kolbenteil 119a beweglich ist. Außerdem befindet sich innerhalb
eines Zylinders 112 ein Kopfteil 120a, der an einem Ende des zweiten Kolbens 119b
befestigt ist; ein außerhalb des
Zylinders 112 angebrachter Kopfteil
120b ist am anderen Ende befestigt, und ein nichtmagnetisches Abstandsglied 119c
befindet sich zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden Kolbenteile 119a
und 119b. Eine zwischen einem Flansch 129 auf einer Stange 121b des zweiten Kolbenteils
119b und einem Ende des Zylinders 112 oder eines Jochs 111 angeordnete Schraubenfeder
130b drückt den zweiten Zylinderteil 119b und den ersten Zylinderteil 119a axial
bezüglich des Zylinders 112 federnd nach außen. Eine die beiden Kolbenteile 119a
und 119b teilweise umgebende zweite Schraubenfeder 130a, die zwischen einem Zwischenmagnetkopf
115 und dem ersten Kolbenteil 119a angeordnet ist, befindet sich innerhalb eines
Zylinderkörpers 114, in dem die beiden Kolbenteile 119a und 119b untergebracht sind.
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Wenn in dieser Ausführungsform der Überstrom durch eine den Zylinder
112 gemäß Fig. 13 umgebende Detektorspule 124 fließt, wird ein dem Arbeitskolben
119 entgegenwirkender blkolben 116 zum Zwischenmagnetkopf 115 gezogen, worauf dann
nur der zweite Kolbenteil 119b gegen den Magnetkopf 115 gezogen wird. Wenn andererseits
der Kurzschlußstrom fließt, werden gemäß Fig. 14 die beiden Kolbenteile 119a und
119b sofort gegen den Magnetkopf 115 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 130b und
unabhängig von der Anzugsbewegung des kolbens 116 gezogen.
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Das Vorsehen des unabhängig auf den Überstrom ansprechenden zweiten
Kolbenteils im Arbeitskolben macht es möglich, einen unterbrechenden Aufnehmerstrom
zu steuern und den Fühler ausreichend an einen Überstrom in Glühlampen und auf einen
Motoranlaßstrom anzupassen.
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In der Ausführungsform der Figuren 12 bis 14 liegen mit Ausnahme der
oben beschriebenen Anordnungen und Wirkungen im wesentlichen die gleichen Verhältnisse
wie in der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 vor, so daß eine weitere Bezugnahme
weggelassen ist.
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In dem nach der Erfindung ausgebildeten und oben beschriebenen Schaltungsschutzfühler
kann eine ausreichende zeitverzögerte Wirkung und auch ein bemerkenswert plötzliches
Ansprechen erzielt werden, so daß beispielsweise bei der Anwendung in einem Leistungsschalter
die Strombegrenzungswirkung beträchtlich verbessert werden kann; er kann ohne jede
Störung in einer Schaltung mit einem Schaltungselement mit niedriger Stromfestigkeit
angewendet werden, so daß universelle Einsatzmöglichkeiten gegeben sind. Die Masse
des insbesondere auf den Kurzschluß strom ansprechenden Kolbens kann reduziert werden,
wenn ein einzelner Arbeitskolben verwendet wird, so daß das Momentanansprechverhalten
verbessert wird.
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