DE3312069C2

DE3312069C2 -

Info

Publication number: DE3312069C2
Application number: DE19833312069
Authority: DE
Inventors: Erhard 6944 Hemsbach De Runtsch
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1983-04-02
Filing date: 1983-04-02
Publication date: 1993-07-01
Also published as: DE3312069A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spule für ein Elektromagnet system eines Leitungsschutzschalters nach dem Oberbe griff des Anspruches 1.The invention relates to a coil for an electromagnet system of a circuit breaker according to the Oberbe handle of claim 1.

Leitungsschutzschalter der üblichen und gängigen Bauart besitzen ein elektromagnetisches und ein thermisches Auslösesystem sowie ein Schaltschloß, daß von dem ther mischen Auslösesystem bei einem Überstrom und von denn elektromagnetischen Auslösesystem bei einem Kurzschluß- strom entriegelt wird, wodurch eine elektrische Kontaktstelle geöffnet wird. Aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung der modernen Leitungsschutzschalter ist das elektromagnetische Auslösesystem aus einem Joch, einer Spule, einem Magnetanker und einem Magnetkern gebildet, die bei vielen bekannten Schaltern folgenden Aufbau haben: das Joch ist aus annähernd rechteckig gebogenem Blechband gefertigt und umgibt sowohl die Spule als auch den Magnetanker mit dem Magnetkern, wobei der Magnetan ker aus dem Joch herausragt, um entweder auf das Schalt schloß und/oder unmittelbar auf den Kontakthebel mit dem beweglichen Kontaktstück des Leitungsschutzschalters einzuwirken. Die Spule selbst ist aus schraubenförmig gewickeltem Runddraht gebildet, wobei der Runddraht mit Isolierlack beschichtet ist. Je nach Ausführung der Spu le kann der Draht auch eine Rechteckform im Querschnitt aufweisen; in jedem Fall aber ist der Draht schrauben förmig um den Spulenkörper gewickelt.Miniature circuit breakers of the usual and common design have an electromagnetic and a thermal Release system and a key switch that the ther mix trigger system with an overcurrent and from there electromagnetic release system in the event of a short-circuit current is unlocked, creating an electrical contact point is opened. Because of the constructive design the modern miniature circuit breaker is electromagnetic release system from a yoke, one Coil, a magnetic armature and a magnetic core are formed, which have the following structure for many known switches: the yoke is made of roughly rectangular curved Sheet metal strip is manufactured and surrounds both the coil and the magnet armature with the magnetic core, the magnet ker protrudes from the yoke to either switch closed and / or directly on the contact lever with the Movable contact piece of the circuit breaker act. The coil itself is made of a screw wound round wire, the round wire with Insulating varnish is coated. Depending on the version of the Spu le the wire can also have a rectangular shape in cross section exhibit; in any case, the wire is screwed wrapped around the bobbin.

Bei Schützen beispielsweise oder ähmlichen Hubmagneten, siehe z. B. DE-GM 16 93 312, besitzt der Spulenkörper einen zylindrischen oder rechteckigen Querschnitt, wobei bei Schützen die Rechteckform bevorzugt ist, weil der Ma gnetkern bzw. der Magnetanker aus lamellierten Blechen zusammengesetzt ist und in das Innere des Spulenkörpers eingreifen muß. Dementsprechend ist eben der Innenquer schnitt der Spule bzw. des Spulenkörpers dem Außenquer schnitt des betreffenden Schenkels des Ankers bzw. des Kerns angepaßt. Die Spulenkörper besitzen an ihren stirnseitigen Rändern radial verlaufende Flansche und bilden somit eine beidseitige Begrenzung für die Wick lung. Diese Spulen können umspritzt sein, damit die Win dungen sicher gegeneinander isoliert und auch - was das Wich tigste ist - gegeneinander festgelegt werden. For shooters, for example, or similar solenoids, see e.g. B. DE-GM 16 93 312, the bobbin has one cylindrical or rectangular cross-section, being at Protect the rectangular shape is preferred because of the Ma gnet core or the magnetic armature made of laminated sheets is assembled and inside the bobbin must intervene. The inside cross is accordingly cut the coil or the bobbin the outer cross cut the relevant leg of the anchor or Adjusted core. The bobbins have on their frontal edges of radial flanges and thus form a bilateral boundary for the wick lung. These coils can be overmolded so that the win solutions isolated from each other and also - what the matter tigste is - to be fixed against each other.

Wie oben angedeutet, ist der Wicklungsdraht bei vielen heute bekannten Leitungsschutzschaltern schraubenförmig um den Spulenkörper bzw. die Spule herumgewickelt. Ein Umspritzen der Spule ist nicht bekanntgeworden.As indicated above, the winding wire is common to many Known circuit breakers today wrapped around the bobbin or the coil. A Injection molding of the coil has not become known.

Eine Spule der eingangs genannten Art für einen magneti schen Auslöser ist aus der DE-PS 11 78 501 bekannt ge worden, deren Wicklung aus Flachbandmaterial besteht, das spiralförmig aufgewickelt ist, wobei sich die ein zelnen Spiralwindungen im einer Ebene befinden. Dieses Flachbandmaterial ist von vornherein mit Isolierlack be schichtet, ähnlich wie der Spulendraht bei schraubenför miger Anordnung der einzelnen Windungen.A coil of the type mentioned for a magneti rule trigger is known from DE-PS 11 78 501 ge the winding of which is made of flat strip material, which is wound in a spiral, the one individual spiral turns are in one plane. This Ribbon material is from the outset with insulating varnish layers, similar to the coil wire in screw-shaped arrangement of the individual turns.

Bei einem Gerät mit einer Anordnung von Auslösespule und Lichtbogenkammer, welch letztere sich an die Kontakt stelle anschließt und in der der Lichtbogen gelöscht werden soll, ergeben sich eine Reihe von Schwierigkei ten.In the case of a device with an arrangement of trigger coil and Arc chamber, the latter referring to the contact and then the arc is extinguished there are a number of difficulties ten.

Die Herstellung der Spule ist aufwendig, weil lackiso lierter Flachdraht relativ teuer ist, besondere Sorgfalt beim Verarbeitern erfordert und weil das Entisolieren der Enden schwierig und langwierig ist. Dabei ist eine besondere Isolierung und Abdichtung gegen den Lichtbogen in der Schaltkammer erforderlich, um Überschläge, die von den bei einer Abschaltung entstehenden leitenden Ga se bewirkt werden, zu verhindern, und darüberhinaus ist auch eine Fixierung der Spule auf dem Spulenkörper, d. h. einem Körper zur Führung des Magnetankers nötig.The production of the coil is complex because lackiso lied flat wire is relatively expensive, special care required in the processing and because the stripping the ends are difficult and lengthy. There is one special insulation and sealing against the arc in the switching chamber required to make flashovers of the conductive Ga resulting from a shutdown se caused to prevent, and is beyond also a fixation of the coil on the coil body, d. H. a body necessary to guide the magnet armature.

Beim Stand der Technik gemäß der DE-PS 11 78 501 ist dies mittels einer das Schaltschloß umgebenden Platine sichergestellt.In the prior art according to DE-PS 11 78 501, this is by means of a Switch lock surrounding circuit board ensured.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spule der eingangs genannten Art zu vereinfachen, dabei insbesondere die Montage zu erleichtern sowie gleichzeitig Lichtbogenlöscheigen schaften des mit der Spule ausgebildeten Schalters zu erreichen.The object of the invention is a coil of the beginning to simplify the type mentioned in particular to facilitate assembly as well arc quenching at the same time to achieve the switch formed with the coil.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is inventively characterized by nenden features of claim 1 solved.

Aus der DE-Z: Kunststoffe, Band 72, Nr. 10, 1982, Seiten 590 bis 600, ist es allgemein bekannt geworden, bei Lasttrennschaltern Kunststoffe zu verwenden, die bei Entstehen eines Lichtbogens Gase abspalten, die den Lichtbogen dann innerhalb sehr kurzer Zeit löschen.From DE-Z: plastics, Volume 72, No. 10, 1982, pages 590 to 600, it has become generally known plastic switch disconnectors to be used when an arc occurs Split off gases, which then the arc within a very short time Delete time.

Bei der Lösung der oben genannten Aufgabe ist es vorteilhaft, wenn auf der einen Seite mit der ebenen Wandung des Schalters ein radial verlaufender, ring förmiger Flansch vorgesehen ist.When solving the above problem is it is advantageous if on one side with the flat wall of the switch a radial ring shaped flange is provided.

Dies ist deshalb möglich, weil man den Spulenkörper durch ein Spritz- oder Gießverfahren herstellen kann, wobei die Wicklung schon unmittelbar im Spulenkörper liegt, wodurch die Befesti gung des Spulenkörpers im Schaltergehäuse erleichtert werden kann. This is possible because you can spray or bobbin Casting process can produce, the winding already is located directly in the bobbin, causing the fastener tion of the coil body in the switch housing facilitated can be.

Es besteht zudem auch die Möglichkeit, auf der der Wandung gegenüberliegenden Seite einen rohrförmigen Vor sprung anzuformen, der die Bohrung begrenzt, so daß eine Führung für den Magnetanker gebildet wird.There is also the option on which the Wall opposite side of a tubular front jump to form, which limits the bore so that a Guide for the magnet armature is formed.

Weiterhin kann man die Windungen dadurch voneinander in Abstand halten, daß man Haltestifte am Werkzeug vorsieht, die nach Er kalten des Kunststoffes herausgezogen werden.Furthermore can keeping the turns apart from each other that one provides holding pins on the tool, which according to Er cold of the plastic can be pulled out.

Dadurch ergeben sich an einigen Stellen Sacklöcher, die aber keine weitere Bedeutung haben. Man kann dabei die Dicke der eingeführten Stifte unterschiedlich machen, so daß der Windungsabstand auf den gewünschten Wert bzw. Größe eingestellt werden kann. Es besteht dann auch die Mög lichkeit, im inneren Bereich dünnere und im äußeren Be reich dickere Stifte zu verwenden oder umgekehrt, um die Wirkung der Spule bzw. der Flachbandwicklung beeinflus sen zu können.This results in blind holes in some places, but they do have no further meaning. You can change the thickness make the inserted pins different so that the winding distance to the desired value or size can be adjusted. Then there is also the possibility in the inner area and thinner in the outer area to use thicker pens or vice versa to make the Effect of the coil or the ribbon winding influenced to be able to.

Schließlich bietet sich auch die Möglichkeit, den Abstand zwischen den Spulenwindungen durch isolierende Streifen z. B. aus Elektropapier oder Kunststoffband herzustellen und die Spule im Spritzwerkzeug außen und/oder innen zu fixie ren. Bei der letzteren Ausführung werden Sacklöcher nicht erscheinen.Finally, there is also the possibility of changing the distance between the Coil turns through insulating strips z. B. from Manufacture electrical paper or plastic tape and the Coil in the injection mold outside and / or inside to fixie ren. In the latter version, blind holes non-appearance.

Hierzu ist auf die Druckschrift GB-PS 8 06 164 zu verweisen.For this, see the publication GB-PS 8 06 164 to refer.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher er läutert und beschrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of the Invention is shown, the invention should he closer are explained and described.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Beispiel eines erfindungsgemä ßen Spulenkörpes und Fig. 1 shows a cross section through an example of a bobbin according to the invention and

Fig. 2 eine Aufsicht auf diesen Spulenkörper. Fig. 2 is a plan view of this bobbin.

Die Wicklung des Spulenkörpers 1 ist durch spiralförmig gewickeltes Flachband 6 gebildet, das blank sein kann und nicht isoliert zu sein braucht. Zur Trennung bzw. gegenseitigen Isolierung der einzelnen Windungen sind Haltestifte 3 vorgesehen, und zwar in der Ausführungs form der Fig. 1 bzw. 2 insgesamt zwölf, von denen je vier radial verlaufen, wobei jede Einheit von Stiften um 120° gegenüber der anderen versetzt ist. Der fertige Gieß- oder Spritzkörper besitzt einen scheibenförmigen Spulen körper 1, der an der einen Seite eine flache, ebene Wan dung 5 aufweist. In Verlängerung dieser Wandung besitzt der Körper 1 einen ringförmigen Flansch 11. In der Mitte ist an dem Körper 1 auf der der Wandung 5 entgegenge setzten Seite ein rohrförmiger Vorsprung 7 angeformt, der eine Bohrung 2 umgrenzt, die den ganzen Körper 1 durchgreift und zur Führung eines nicht näher darge stellten Magnetkerns dient.The winding of the coil former 1 is formed by a spirally wound flat ribbon 6 , which can be bare and need not be insulated. To separate or mutually isolate the individual turns, retaining pins 3 are provided, specifically in the embodiment of FIGS. 1 and 2, a total of twelve, four of which each run radially, each unit of pins being offset by 120 ° relative to the other . The finished casting or spray body has a disc-shaped coil body 1 , which has on one side a flat, flat wall 5 . In extension of this wall, the body 1 has an annular flange 11 . In the middle, a tubular projection 7 is formed on the body 1 on the opposite side of the wall 5, which defines a bore 2 which extends through the entire body 1 and serves to guide a magnetic core not shown Darge.

Das radial äußere Ende 8 der Wicklung 4 durchgreift den äußeren Rand und endet in einem Anschlußstück, wogegen das radial innere Ende 9 der Wicklung senkrecht zur Wand in Richtung des Vorsprunges 7 aus dem Körper als Innenanschluß herausgeführt ist.The radially outer end 8 of the winding 4 passes through the outer edge and ends in a connection piece, whereas the radially inner end 9 of the winding is led out of the body as an internal connection perpendicular to the wall in the direction of the projection 7 .

Nachdem das Gießharzmaterial erkaltet ist, werden die Haltestifte 3 herausgezogen, so daß sich Sacklöcher 10 auf der Seite ergeben, die den Vorsprung 7 umfaßt bzw. enthält.After the casting resin material has cooled, the holding pins 3 are pulled out, so that blind holes 10 result on the side which comprises or contains the projection 7 .

Wenn man den derartigen Spulenkörper in einen Lei tungsschutzschalter einbaut, dann wird als Gießharz bzw. als Kunststoff ein Material verwendet, das unter Einfluß eines Lichtbogens Gas abgibt. Dann kann die Wandung 5 ohne weiteres als eine Begrenzungs wand für die Lichtbogenlöschkammer verwendet werden. If you install such a coil body in a Lei line circuit breaker, then a material is used as the casting resin or as a plastic that releases gas under the influence of an arc. Then the wall 5 can easily be used as a limiting wall for the arc quenching chamber.

Ein Spulenkörper mit umspritzter Spule kann vorteilhaft in einem solchen Schalter eingesetzt werden, dessen Schaltwerk in der DE-PS 11 78 501 gezeichnet ist. Auf grund der Umspritzung und der dadurch bewirkten Fixie rung der einzelnen Windungen gegeneinander ist ein Fort satz am Schaltwerk bzw. an den Platinen nicht erforder lich; es genügt, wenn die Spule bzw. der umspritzte Spu lenkörper im Gehäuse des Leitungsschutzschalters festge legt ist, dergestalt, daß im Bereich der Wandung 5 die Lichtbogenkammer liegt.A coil former with an encapsulated coil can advantageously be used in such a switch, the switching mechanism of which is drawn in DE-PS 11 78 501. Due to the extrusion coating and the resulting fixation of the individual turns against each other, a continuation on the switching mechanism or on the circuit boards is not required; it is sufficient if the coil or the extrusion-coated spool is fixed in the housing of the circuit breaker festge, in such a way that the arc chamber lies in the region of the wall 5 .

Anstatt der Haltestifte 3 können natürlich auch isolie rende Abstandsteile verwendet werden, bspw. aus Fiber papier oder Kunststoffband, das im Spulenkörper ver bleibt.Instead of the retaining pins 3 , insulating spacers can of course also be used, for example made of fiber paper or plastic tape, which remains in the bobbin.

Claims

1. Coil for an electromagnetic system of a circuit breaker with an arc quenching chamber, with a flat coil spirally wound into a flat coil, characterized in that the bare flat band ( 6 ) is wound to form a radial distance between the individual turns and is thus completely cast or encapsulated is embedded in the effect of an arc gas-emitting casting resin that one side of the disc-shaped coil body ( 1 ) thus formed as a flat wall ( 5 ) forms one of two boundary walls of the arc quenching chamber, that centrally a bore ( 2 ) for receiving an armature of the Electromagnetic system is provided, and that the radially outer end ( 8 ) of the winding formed by the flat band ( 6 ) tangentially and the radially inner end de ( 9 ) of the winding axially from the coil former ( 1 ) on its side opposite the wall ( 5 ) comes out.

2. Coil according to claim 1, characterized in that on one side with the flat wall ( 5 ) a radially extending, annular flange ( 11 ) is vorgese hen.

3. Coil according to claim 1 or 2, characterized in that on the wall ( 5 ) opposite side, a tubular projection ( 7 ) protrudes, which limits the bore ( 2 ).

4. Coil according to one of claims 1 to 3, characterized in that for spacing during the injection or casting process retaining pins ( 3 ) are hen vorgese, which are pulled out of the hardened and cooled plastic after the injection or casting process.

5. Coil according to one of claims 1 to 3, characterized in that insulating strips are used for insulation and for generating the distance between the turns of the flat strip ( 6 ).