DE3717398A1 - Gekapselter leistungsschalter - Google Patents
Gekapselter leistungsschalterInfo
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Landscapes
- Breakers (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Description
Die US-PS 46 22 530 gibt einen Leistungsschalter an, der zum
Teil durch automatisierte Verarbeitungsausrüstung hergestellt
wird. Der Leistungsschalterbetätigungsmechanismus gestattet,
daß ein gleichförmiger Leistungsschalterentwurf in einem
breiten Bereich von Leistungsschalterstromnennwerten be
trieben werden kann. Eine auswechselbare
Auslöseeinheitbaugruppe erleichtert das Einsetzen von
gewählten Auslöseelementen für Leistungsschalter, die
zunehmend höhere Stromnennwerte haben. Es ist seitdem
festgestellt worden, daß ein einziger Entwurf des
thermischen Elements für verschiedene Stromnennwerte
benutzt werden kann, indem das thermische Ansprechverhalten
des thermischen Elements mit Hilfe von Nennwertsteckern
kontrolliert wird, die vorbestimmte Kenndaten der
thermischen Belastung haben.
Ein Beispiel eines älteren Nennwertsteckerentwurfes findet
sich in der US-PS 28 31 935, die eine kombinierte
Leistungsschalter- und Motoranlasservorrichtung beschreibt,
bei der der Stromnennwert der Vorrichtung geändert wird,
indem die Größe des Widerstandsheizelements geändert wird,
das zum Reproduzieren des elektrischen Stromflusses in dem
geschützten Stromkreis benutzt wird. Das thermisch
ansprechende Auslöseelement spricht auf die vorbestimmten
Temperaturwerte an, die durch jeden der Widerstandswerte
eingestellt werden. Diese Anordnung gestattet, daß ein
einziger Leistungsschalterentwurf in einem Bereich von
Leistungsschalterstromnennwerten arbeiten kann, indem die
Widerstandswerte richtig gewählt werden.
Ein weiterer Leistungsschalterentwurf, der variable
Stromnennwerte hat, findet sich in der US-PS 28 39 633.
Diese US-Patentschrift beschreibt die Verwendung eines
Nennwertsteckers in Form einer federbelasteten,
wärmeabsorbierenden Masse. Die Wärmeaufnahme des
Leistungsschaltermetallauslöseelements wird verändert,
indem die Größe der wärmeabsorbierenden Masse vergrößert
oder verkleinert wird.
Die US-PS 45 70 144 beschreibt einen thermisch betätigten,
im Nennwert variablen Leistungsschalter, der ein
einstellbares Wärmeableitelement zum wirksamen Verändern
des Stromnennwerts des Leistungsschalters enthält.
Die vorliegende Erfindung schlägt einen wählbaren
Nennwertstecker vor zum Einstellen der Stromnennwerte eines
gekapselten Leistungsschalters durch die Anordnung von
Materialien mit vorbestimmten Wärmeleitfähigkeiten in
thermischer Beziehung zu dem thermisch ansprechenden
Auslöseelement entsprechend den Auslöseerfordernissen für
jeden Stromnennwert.
Ein gekapselter Leistungsschalter, der einen einzigen
Betätigungsmechanismusentwurf und ein einziges thermisch
ansprechendes Element hat, wird in einem breiten Bereich
von Stromnennwerten mit Hilfe von wählbaren Nennwertsteckern
benutzt, die vorbestimmte Wärmeleitfähigkeiten haben. Die
Wärmeleitfähigkeit und der spezifische elektrische
Widerstand des Nennwertsteckers dienen zum Einstellen der
Ansprechzeit für das thermische Auslöseelement bei
vorgewählten Überstromwerten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines industriellen,
bemessenen, gekapselten Leistungsschalters,
bei dem ein Nennwertstecker nach der Erfindung
benutzt wird,
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht von oben
mehrere diskrete Nennwertstecker, die in dem
Leistungsschalter nach Fig. 1 benutzt werden,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines industriellen,
bemessenen, gekapselten Leistungsschalters,
bei dem eine weitere Ausführungsform des in
den Fig. 1 und 2 dargestellten Nennwertsteckers
benutzt wird,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines industriellen,
bemessenen, gekapselten Leistungsschalters,
bei dem eine weitere Ausführungsform des in
den Fig. 1 und 2 dargestellten Nennwertsteckers
benutzt wird,
Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht von oben
mehrere diskrete Nennwertstecker, die in dem
Leistungsschalter nach Fig. 4 benutzt werden,
Fig. 6 eine grafische Darstellung des Temperatur
gradienten von verschiedenen
Nennwertsteckerzusammensetzungen als Funktion
der Zeit,
Fig. 7 eine grafische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Leistungsschalterstromnennwert
und der Wärmeleitfähigkeit der verschiedenen
Nennwertsteckerzusammensetzungen nach Fig. 6,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines industriellen,
bemessenen, gekapselten Leistungsschalters,
bei dem eine weitere Ausführungsform des
Nennwertsteckers benutzt wird, die in Fig. 3
gezeigt ist,
Fig. 9 in einer perspektivischen Ansicht von oben
einen weiteren Nennwertstecker, der in dem
Leistungsschalter nach Fig. 1 benutzt wird,
Fig. 10 in einer perspektivischen Ansicht von oben
einen weiteren Nennwertstecker, der in dem
Leistungsschalter nach Fig. 1 benutzt wird,
und
Fig. 11 in einer perspektivischen Ansicht von oben
einen weiteren Nennwertstecker samt Buchse,
die in dem Leistungsschalter nach Fig. 1
benutzt werden.
Ein industrieller, bemessener, gekapselter Leistungsschalter
10 ist in Fig. 1 gezeigt und besteht aus einem Gehäuse 11,
mit dem eine externe elektrische Verbindung mittels einer
Lastanschlußlasche 12 und einer Netzanschlußlasche 13
hergestellt wird. Der Stromkreisstrom wird in einer
Auslöseeinheit abgefühlt, die insgesamt mit 14 bezeichnet
ist und einen Elektromagneten 19 zum Bestimmen von
Kurzschlußbedingungen und ein thermisch ansprechendes
Auslöseelement 23 zum Bestimmen sowohl von lang- als auch
kurzzeitigen Überstrombedingungen aufweist. Ein Betätigungsmechanismus
15 hält einen beweglichen Kontaktarm 16, der den beweglichen
Kontakt 17 an einem Ende in elektrischer Verbindung mit
einem stationären oder feststehenden Kontakt 18 gegen die
Öffnungsvorspannung trägt, die durch zwei starke
Betätigungsfedern 32 ausgeübt wird, welche auf
entgegengesetzten Seiten einer Wiege 20 angeordnet sind. Eine
Verriegelungsanordnung 21 hält in Kombination mit der Wiege
den Betätigungsmechanismus 15 im geschlossenen Zustand, in
der die Betätigungshandhabe 9 als "EIN" gezeigt ist. Eine
Auslösestange 22, die mit dem Riegel 21 in Verbindung ist,
wird durch die Betätigung des thermischen Elements 23, was
gestrichelt gezeigt ist, verschoben, was zur Folge hat, daß
der Riegel die Wiege freigibt und dem beweglichen Kontaktarm
16 gestattet, sich in die offene Stellung zu bewegen, die
ebenfalls gestrichelt angegeben ist. Zum Einstellen des
Stromnennwerts des Leistungsschalters 10 wird ein
Nennwertstecker 25 zwischen die Lastanschlußlasche 12 und
ein Heizelement 24 eingeführt. Der Nennwertstecker wird längs
des Heizelements durch Wählen einer Stange 28 und einer
Kappe 26 positioniert, durch die die Position eines leitenden
Blockes 27 effektiv eingestellt wird, der an dem Ende der
Stange befestigt ist. Der Stromkreisstrom geht von der
Lastanschlußklemme aus durch den leitenden Block und von
diesem aus durch das Heizelement. Mehrere diskrete
Nennwertstecker, die effektive leitende Blöcke 27 A-27 D haben,
sind längs des Heizelements progressiv angeordnet gezeigt.
Das gesamte Heizelement wird von dem Stromkreisstrom über
einen Nennwertstecker durchflossen, der den leitenden Block
27 enthält, während wesentlich kleinere Teile des Heizelements
durch Leitung über die aufeinanderfolgenden leitenden Blöcke
27 A-27 D durchquert werden. Die Heizelementtemperatur steigt
mit der durch den Stromkreisstrom durchquerten Länge an, so
daß die Zeit bis zum Erreichen einer vorbestimmten
Temperatur mit der Progression der Blöcke von 27 A-27 D steigt.
Die Konfiguration der Nennwertstecker 25 ist in Fig. 2
gezeigt, gemäß welcher der Stromnennwert auf die Kappe 26
gedruckt ist und sich die Längen der Stangen von 28-28 D
ändern, um den Abstand der leitenden Blöcke 27-27 D längs des
Heizelements einzustellen. Der effektive Stromnennwert der
Nennwertstecker 25 in Fig. 2 steigt von 5 A bis 25 A,
beispielsweise, was von 26-26 D angegeben ist, wie die Länge
der Strecke, auf der das Heizelement durch den
Stromkreisstrom durchquert wird, im Verhältnis zu der Länge
der Stangen 28-28 D abnimmt. Außer dem Einstellen des
effektiven Widerstands, den der Stromkreisstrom durchfließen
muß, um Wärme in dem Heizelement 23 zu erzeugen, kann der
Nennwertstecker auch wahlweise die Wärmemenge beeinflussen,
die dem thermischen Element 23 zugeführt wird, indem sowohl
die elektrischen als auch die thermischen Leitungseigenschaften
der leitenden Blöcke gewählt werden. Die Zeit, die benötigt
wird, damit verschiedene Metallblöcke eine vorbestimmte
Temperatur erreichen, ist in Fig. 6 dargestellt, um die
unterschiedlichen zeitlichen Erfordernisse für einen
leitenden Block wie den Block 27 zu zeigen, der eine
gleichförmige Geometrie hat und aus den verschiedenen Metallen
besteht. Stahl, der grundsätzlich Eisen enthält und die
schlechteste thermische und elektrische Leitfähigkeit hat,
erzeugt beispielsweise Wärme mit einer größeren Geschwindigkeit
als Aluminium und Kupfer und Silber, wie angegeben. Zum
weiteren Verlängern oder Verkürzen der Ansprechzeit, die das
Heizelement 24 benötigt, um ausreichend Wärme zum Aktivieren
des thermischen Elements 23 zu erzeugen, kann das Metall, aus
dem die leitenden Blöcke 27-27 D bestehen, zusammen mit der
gewählten Stangenlänge entsprechend gewählt werden.
Zum Kompensieren irgendeines Kontaktwiderstands, der zwischen
dem leitenden Block und der Grenzfläche zwischen der
Lastanschlußklemme und dem Heizelement 24 auftreten kann, wird
der Nennwertstecker 25 benutzt, der die in dem
Leistungsschalter 10 nach Fig. 3 gezeigte Konfiguration hat.
In dieser Anordnung bildet ein Überbrückungsleiter 31 den
Hauptstrompfad für den Stromkreisstrom, wogegen ein paralleler
Pfad zu dem Nennwertstecker 25 über einen leitenden Block 27
besteht. Der Überbrückungsleiter 31 legt eine feste Wärmemenge
für jeden gegebenen Strom durch Übertragung über das untere
Ende des Heizelements 23 fest, wogegen die zusätzliche Wärme,
die über den Nennwertstecker geliefert wird, das thermische
Ansprechen des thermischen Elements auf eine Weise festlegt,
die der oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen
gleicht.
Fig. 4 zeigt einen industriellen, bemessenen, gekapselten
Leistungsschalter 10 ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten,
der aus einem Gehäuse 11 mit einer Lastanschlußklemme 12
besteht, die mit einem Heizelement 24 durch einen
Nennwertstecker 25 verbunden ist. Der Nennwertstecker für
diesen Leistungsschalter ist in Fig. 5 gezeigt und weist
ebenfalls eine Kappe 26 und eine Stange 30 auf. Die Länge
der Stange 30 ist konstant, wogegen die Länge und die Masse
der leitenden Blöcke von 29 bis 29 E zunehmen. Fig. 4 zeigt,
daß von dem Heizelement 24 weniger durch den Stromkreisstrom
durchflossen wird, wenn die leitenden Blöcke 29 bis 29 E
größer werden, und daß die effektive thermische Masse des
Nennwertsteckers ebenfalls größer wird. Die Zeit, die das
thermische Element 23 benötigt, um seine Betätigungstemperatur
mit dem leitenden Block 29 zu erreichen, wird deshalb
wesentlich kürzer sein als die, die es bei dem leitenden
Block 29 E benötigt.
Die Werte der Wärmeleitfähigkeit und des spezifischen
elektrischen Widerstands der leitenden Blöcke, die in den
Nennwertsteckern benutzt werden, welche in den Fig. 2 und 5
gezeigt sind, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Der
Wärmeleitfähigkeitswert für jede der angegebenen
Zusammensetzungen wird erhalten, indem die Wärmeleitfähigkeit
des gewählten Materials durch das Produkt aus der
Materialdichte und der spezifischen Wärme des Materials
dividiert wird. Die Beziehung zwischen dem
Leistungsschalterstromnennwert und der Wärmeleitfähigkeit ist
bei 33 in Fig. 7 gezeigt. In Abhängigkeit von Faktoren wie der
Größe und der Kosten können das besondere Material und die
besondere Masse gewählt werden, um die gewünschte
Wärmeleitfähigkeit des Nennwertsteckers zum Einstellen des
besonderen Stromnennwerts zu erzeugen. Der Stromnennwert
kann weiter für irgendein gegebenes Material vergrößert
werden, indem die thermische Masse des Materials vergrößert
wird. Metalle, die den höchsten spezifischen elektrischen
Widerstand haben und die in dem Heizelement erzeugte Wärme
vergrößern, weisen auch die niedrigste Wärmeleitfähigkeit auf,
was das Einschließen der Wärme in dem Heizelement begünstigt.
Es ist gezeigt worden, daß eine einzige
Leistungsschalterkonfiguration einen breiten Bereich von
Leistungsschalternennwerten haben kann, indem dem
Stromkreisstrom gestattet wird, durch einen Nennwertstecker
zu fließen, der besondere elektrische und thermische
Eigenschaften hat. Zum Eliminieren der Notwendigkeit der
Auslöseelementeichung, bei der ein fester Strom der
Lastanschlußklemme 12 und der Netzanschlußklemme 13 des
Leistungsschalters zugeführt wird und die Zeit gemessen wird,
die das thermische Element 23 benötigt, um anzusprechen und
den Betätigungsmechanismus auszulenken, wird der
Nennwertstecker nach der Erfindung zur Verwendung mit einem
Formspeicherelement für das thermische Auslöseelement 23
vorgeschlagen. Das Formspeicherelement kann eine Legierung
aus Ni und Ti oder eine Messinglegierung enthalten, je nach
erforderlichem Temperaturansprechverhalten und
Kostenerfordernissen. Das digitale Ansprechen, d.h. "EIN"
oder "AUS"-Positionen eines solchen Formspeicherelements,
das auf eine vorbestimmte Temperatur ohne Verzögerung
anspricht, ist ideal, wenn es in Kombination mit der
Nennwertsteckeranordnung gemäß der Erfindung benutzt wird.
Das Formspeicherelement spricht schnell an, sobald die
Sollwerttemperatur erreicht wird. Die sorgfältige Auswahl
der Nennwertstecker zum Erzielen der
Formspeicherelementansprechtemperatur für die verschiedenen
Stromnennwerte ergibt einen Leistungsschalter, der keiner
zusätzlichen Eichung bedarf. Wenn ein Bimetallelement für
das thermische Auslöseelement in 23 benutzt wird, wird das
Bimetallelement auf Temperaturen ansprechen, die kleiner als
eine vorbestimmte Temperatur sind, wodurch es gewisse
mechanische Einstelleinrichtungen erfordert zum Einstellen
des thermischen Ansprechens des Bimetalls und um zu
gewährleisten, daß der Leistungsschalter auslösen wird,
sobald die vorbestimmte Temperatur überschritten wird. Zum
multifunktionalen Vorsehen sowohl des Stromnennwerts als auch
der Leistungsschaltereichmöglichkeit für den in Fig. 1
gezeigten Nennwertstecker 25 kann die Stange 28 in dem
Leistungsschalter 10 nahe der Kappe 26 mit Gewinde versehen
sein und die Position des leitenden Blockes 27 in bezug auf
das Heizelement 24 verändert werden, um die erforderliche
Bimetalleichung vorzunehmen. Die Verwendung eines variablen
Nennwertsteckers eliminiert dadurch das Erfordernis einer
mechanischen Einrichtung zum Einstellen des Bimetallabstands
in bezug auf das Heizelement, die üblicherweise zur
Bimetalleichung benutzt wird.
Die Anordnung des Nennwertsteckers 25, die in Fig. 8 gezeigt
ist, hängt nicht von dem elektrischen Durchgang des
Stromkreisstroms durch den Block 27 zum Erzeugen von Wärme als
Stromkreiswiderstandselement ab. Der Stromkreisstrom fließt
direkt von der Lastanschlußlasche und dem Überbrückungsleiter
31 zu dem Heizelement 24. Der leitende Block 27 hat die
Funktion, eine thermische Masse zum Wegleiten der Wärme von
dem Heizelement zu bilden. Die leitenden Blöcke 29-29 E, die
in Fig. 5 gezeigt sind und die gewählte Wärmeleitfähigkeit des
Metalls mit der gewählten thermischen Masse kombinieren, leiten
die Wärme wirksam von dem Heizelement weg, was zur Folge hat,
daß das thermische Auslöseelement auf höhere Ströme und somit
auf höhere Stromnennwerte anspricht.
Die Anordnung des Nennwertsteckers 25 in Fig. 9 besteht aus
einem Zylinder, der hergestellt worden ist, indem mehrere
verschiedene Metallblöcke 36-36 E in einer konzentrischen
Konfiguration wie dargestellt durch Hartlöten miteinander
verbunden worden sind. Der Zylinder ist durch Hartlöten mit
einer metallischen Welle 37 verbunden, die an einer drehbaren
Kappe 38 befestigt ist. Die Drehung der Kappe richtet dann
gewisse gewählte Metalle elektrisch in Serie zwischen der
Lastanschlußlasche 12 und dem Heizelement 24 aus, wenn der
Nennwertstecker in den in Fig. 3 gezeigten Leistungsschalter
eingeführt ist. Das Drehen der drehbaren Kappe 38 gestattet
dem gewählten Metall, den gewählten Stromnennwert zu schaffen,
der bei 39 auf der oberen Oberfläche der drehbaren Kappe
angegeben ist. Weitere Einstellung danach gestattet eine
engere Justierung des Ansprechens des thermischen Elements,
um eine extrem genaue Eichung bei Bedarf vorzunehmen.
Ein einfacher Nennwertstecker 25 ist in Fig. 10 gezeigt, der
zwei verschiedene Metalle 41, 41 A aufweist, die in einem
kreuzförmigen Block 40 angeordnet sind, der mittels eines
Schaftes 42 an einer drehbaren Kappe 43 befestigt ist. Die
Angabe 44 auf der Kappenoberfläche entspricht dem gewählten
Nennwert, der durch die Ausrichtung des Metalles 41 oder 41 A
eingestellt wird.
Eine billige Anordnung des Nennwertsteckers 25 ist in Fig. 11
in Form eines zylindrischen Kunststoffkörpers 47 gezeigt, der
mehrere Durchgangslöcher 50 hat zum Einführen von mehreren
verseilten Kupfer- oder Aluminiumdrahtabschnitten 51. Der
zylindrische Körper sitzt mit enger Passung in einer Buchse 52,
die aus entgegengesetzten gekrümmten Seitenteilen 45, 46
besteht. Elektrische Verbindung zwischen der Lastanschlußlasche
12, die an dem Seitenteil 45 befestigt ist, wird über einen
der gewählten verseilten Drähte 51-51 D mit dem anderen
Seitenteil 46 hergestellt. Die Länge des Heizelements 23, das
von dem Stromkreisstrom durchquert wird, wird durch Drehen
der drehbaren Kappe 49 gewählt, um einen entsprechenden
gewählten Draht auszurichten. Zum Fördern eines langen
Betriebes ohne die Bildung von Oxiden auf den elektrisch
leitenden Oberflächen können die entsprechenden Oberflächen
der Buchsenseiten 45, 46 und der freiliegenden Drähte 51-51 D
verzinnt oder versilbert werden. Für hohe Temperaturstabilität
und ausgezeichnete mechanische Festigkeit wird der gesamte
Nennwertstecker einschließlich der drehbaren Kappe 49, des
Schaftes 48 und des zylindrischen Körpers 47 aus einem
einstückigen Gußstück aus NORYL-Kunststoff hergestellt, was
ein eingetragenes Warenzeichen der General Electric Company
für ein thermoplastisches Hochtemperaturpolymer ist, obgleich
andere thermoplastische Hochtemperaturpolymere ebenfalls
benutzt werden könnten. Die verseilten Drähte 51-51 D können
außer dem Steuern des gewählten elektrischen Widerstands
durch ihre Position längs des Heizelements auch in
Übereinstimmung mit den in Tabelle I gezeigten Metallen gewählt
werden, um einen noch höheren Widerstand für noch höher
bemessene Industrieleistungsschalter zu schaffen.
Claims (28)
1. Gekapselter Leistungsschalter, der einstellbare
Stromnennwerte hat, gekennzeichnet durch:
ein Kunststoffgehäuse (11) und einen Deckel;
eine Netzanschlußklemme (13) und eine Lastanschlußklemme (12), die an dem Gehäuse (11) befestigt sind;
zwei voneinander trennbare Kontakte (17, 18) an dem Gehäuse (11), von denen einer mit der Netzanschlußklemme (13) verbunden ist, um Stromkreisstrom zu empfangen;
einen Betätigungsmechanismus (15) innerhalb des Gehäuses (11), der mit dem anderen Kontakt verbunden ist, zum Öffnen der Kontakte (17, 18) bei dem Auftreten eines vorbestimmten Stromkreisstroms in den Kontakten;
ein thermisch ansprechendes Element (23) in der Nähe des Betätigungsmechanismus (15) zum Auslenken des Betätigungsmechanismus, wenn der Stromkreisstrom in den Kontakten (17, 18) den vorbestimmten Stromkreisstrom erreicht;
ein Heizelement (24) elektrisch in Serie mit dem anderen Kontakt und angeordnet nahe bei dem thermisch ansprechenden Element (23) zum Erzeugen eines Temperaturanstiegs an dem thermisch ansprechenden Element im Verhältnis zum Stromkreisstrom, wobei das Heizelement (24) eine langgestreckte, mit ohmschen Widerstand behaftete Lasche aufweist; und einen Nennwertstecker (25), der einen definierten Stromsollwert hat und an dem Heizelement (24) angeordnet ist, zum Steuern der Zeit, die das thermisch ansprechende Element (23) benötigt, um eine vorbestimmte Temperatur aufgrund des vorbestimmten Stroms zu erreichen, wobei der Nennwertstecker (25) einen wählbaren elektrischen Widerstand aufweist, der auf einer wählbaren Strecke längs des Heizelements (24) angeordnet ist.
ein Kunststoffgehäuse (11) und einen Deckel;
eine Netzanschlußklemme (13) und eine Lastanschlußklemme (12), die an dem Gehäuse (11) befestigt sind;
zwei voneinander trennbare Kontakte (17, 18) an dem Gehäuse (11), von denen einer mit der Netzanschlußklemme (13) verbunden ist, um Stromkreisstrom zu empfangen;
einen Betätigungsmechanismus (15) innerhalb des Gehäuses (11), der mit dem anderen Kontakt verbunden ist, zum Öffnen der Kontakte (17, 18) bei dem Auftreten eines vorbestimmten Stromkreisstroms in den Kontakten;
ein thermisch ansprechendes Element (23) in der Nähe des Betätigungsmechanismus (15) zum Auslenken des Betätigungsmechanismus, wenn der Stromkreisstrom in den Kontakten (17, 18) den vorbestimmten Stromkreisstrom erreicht;
ein Heizelement (24) elektrisch in Serie mit dem anderen Kontakt und angeordnet nahe bei dem thermisch ansprechenden Element (23) zum Erzeugen eines Temperaturanstiegs an dem thermisch ansprechenden Element im Verhältnis zum Stromkreisstrom, wobei das Heizelement (24) eine langgestreckte, mit ohmschen Widerstand behaftete Lasche aufweist; und einen Nennwertstecker (25), der einen definierten Stromsollwert hat und an dem Heizelement (24) angeordnet ist, zum Steuern der Zeit, die das thermisch ansprechende Element (23) benötigt, um eine vorbestimmte Temperatur aufgrund des vorbestimmten Stroms zu erreichen, wobei der Nennwertstecker (25) einen wählbaren elektrischen Widerstand aufweist, der auf einer wählbaren Strecke längs des Heizelements (24) angeordnet ist.
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Buchse (52), die zwei elektrisch leitende Teile (45, 46)
aufweist, wobei eines der elektrisch leitenden Teile mit der
Lastanschlußklemme (12) und das andere elektrisch leitende
Teil mit dem Heizelement (24) verbunden ist, wobei der
Nennwertstecker (47) zwischen beide elektrisch leitende Teile
(45, 46) eingeführt wird, um einen elektrischen Strompfad zu
dem Heizelement (24) zu schaffen.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) einen Metallblock (27) aufweist,
der eine definierte Länge, Breite und Höhe hat und aus
wählbarem elektrisch leitenden Material besteht, wobei die
Länge, die Breite und die Höhe eingestellt werden, um den
wählbaren elektrischen Widerstand einzustellen.
4. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) weiter eine Einrichtung aufweist
zum Positionieren des Nennwertsteckers auf der wählbaren
Strecke längs des Heizelements (24).
5. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) ein Metall aufweist, das einen
definierten spezifischen elektrischen Widerstand und eine
definierte Masse hat, um den wählbaren elektrischen Widerstand
zu bilden.
6. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) mit dem Heizelement (24)
elektrisch in Reihe geschaltet ist.
7. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) zu dem Heizelement (24)
elektrisch parallel geschaltet ist.
8. Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positioniereinrichtung für den Nennwertstecker (25)
eine Kappe (26) aufweist, die mit dem Nennwertstecker (25)
mittels einer Stange (28) verbunden ist, die eine vorbestimmte
Länge hat, wobei die Kappe einen Anschlag auf einer Oberfläche
des Deckels bildet, wenn der Nennwertstecker (25) durch eine
Öffnung des Deckels über dem Heizelement (24) eingeführt ist,
und wobei die Stange die wählbare Strecke längs des
Heizelements (24) festlegt.
9. Leistungsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kappe (26) Kennzeichen auf einer Oberfläche trägt,
die von außerhalb des Deckels sichtbar ist, um den festge
legten Stromnennwert anzuzeigen.
10. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Metall aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Cu,
Al, Zn, Ag und Fe besteht.
11. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) eine kreisförmige Konfiguration
(25) aus mehreren Metallen unterschiedlichen elektrischen
Widerstands aufweist, die um einen Mittelpunkt angeordnet
sind, wobei die kreisförmige Konfiguration (35) innerhalb der
Buchse drehbar ist, um den wählbaren elektrischen Widerstand
und die Zeit zu verändern, die das thermisch ansprechende
Element (23) benötigt, um die vorbestimmte Temperatur zu
erreichen.
12. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) eine einstückige
Kunststoffkonstruktion aufweist und eine Kappe (49), einen
Schaft (48) und einen zylindrischen Körper (47) hat, wobei
der zylindrische Körper mit mehreren Durchgangslöchern (50)
längs einer Hauptachse versehen ist.
13. Leistungsschalter nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
eine entsprechende Anzahl von Metalldrähten (51), die sich
durch die Durchgangslöcher (50) erstrecken, um eine gewählte
elektrische Verbindung an der Buchse (52) herzustellen.
14. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nennwertstecker (25) eine kreuzförmige Konfiguration
(40) aus mehreren Metallen unterschiedlichen elektrischen
Widerstands aufweist, wobei die kreuzförmige Konfiguration
(40) in die Buchse eingeführt wird zum Verändern des
wählbaren elektrischen Widerstands und der Zeit, die das
wärmeempfindliche Element (23) benötigt, um die
vorbestimmte Temperatur zu erreichen.
15. Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch ansprechende
Element (23) ein Bimetall- oder ein Formspeicherelement
aufweist.
16. Gekapselter Leistungsschalter mit einstellbaren
Stromnennwerten, gekennzeichnet durch:
einen Kunststoffdeckel und ein Kunststoffgehäuse (11); eine Netzanschlußklemme (13) und eine Lastanschlußklemme (12), die an dem Gehäuse (11) befestigt sind;
zwei voneinander trennbare Kontakte (17, 18) innerhalb des Gehäuses (11), von denen einer mit der Netzanschlußklemme (13) verbunden ist;
einen Betätigungsmechanismus (15), der mit dem anderen Kontakt verbunden ist, zum Öffnen der Kontakte (17, 18) bei dem Auftreten eines vorbestimmten Stroms in den Kontakten; ein thermisch ansprechendes Element (23) nahe dem Betäti gungsmechanismus (15) zum Auslenken des Betätigungsmechanismus (15), wenn der Strom in den Kontakten (17, 18) den vorbestimmten Strom erreicht; und
einen Nennwertstecker (25) mit einem definierten Stromnennwert nahe dem thermisch ansprechenden Element (23) zum Steuern der Zeit, die das thermisch ansprechende Element benötigt, um eine vorbestimmte Temperatur aufgrund des Stroms zu erreichen, wobei der Nennwertstecker (25) ein Metallelement mit wählbarer Wärmeleitfähigkeit aufweist, das auf einer wählbaren Strecke längs des thermisch ansprechenden Elements (23) angeordnet ist.
einen Kunststoffdeckel und ein Kunststoffgehäuse (11); eine Netzanschlußklemme (13) und eine Lastanschlußklemme (12), die an dem Gehäuse (11) befestigt sind;
zwei voneinander trennbare Kontakte (17, 18) innerhalb des Gehäuses (11), von denen einer mit der Netzanschlußklemme (13) verbunden ist;
einen Betätigungsmechanismus (15), der mit dem anderen Kontakt verbunden ist, zum Öffnen der Kontakte (17, 18) bei dem Auftreten eines vorbestimmten Stroms in den Kontakten; ein thermisch ansprechendes Element (23) nahe dem Betäti gungsmechanismus (15) zum Auslenken des Betätigungsmechanismus (15), wenn der Strom in den Kontakten (17, 18) den vorbestimmten Strom erreicht; und
einen Nennwertstecker (25) mit einem definierten Stromnennwert nahe dem thermisch ansprechenden Element (23) zum Steuern der Zeit, die das thermisch ansprechende Element benötigt, um eine vorbestimmte Temperatur aufgrund des Stroms zu erreichen, wobei der Nennwertstecker (25) ein Metallelement mit wählbarer Wärmeleitfähigkeit aufweist, das auf einer wählbaren Strecke längs des thermisch ansprechenden Elements (23) angeordnet ist.
17. Leistungsschalter nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch
eine Buchse (52), die zwei benachbarte wärmeleitende Teile
(45, 46) aufweist, wobei eines der wärmeleitenden Teile
längs des thermisch ansprechenden Elements (23) angeordnet
ist und wobei der Nennwertstecker (25) zwischen die
wärmeleitenden Teile eingeführt wird, um einen wählbaren
Wärmeableiter an dem wärmeempfindlichen Element (23) zu
bilden.
18. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) eine definierte
Länge, Breite und Höhe aufweist, die eingestellt werden, um
die Zeit zu steuern, die das thermisch ansprechende Element
(23) benötigt, um die vorbestimmte Temperatur zu erreichen.
19. Leistungsschalter nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) ein Metall
aufweist, das eine definierte thermische Leitfähigkeit,
Dichte und spezifische Wärme hat, um die wählbare
Wärmeleitfähigkeit zu erzeugen.
20. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) mit dem
thermisch ansprechenden Element (23) elektrisch in Reihe
geschaltet ist.
21. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) zu dem
thermisch ansprechenden Element (23) elektrisch parallel
geschaltet ist.
22. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) wenigstens zwei
Metalle (41, 41 A) mit unterschiedlichen Wärmeleitfühigkeiten
aufweist, die in einer Ebene angeordnet sind, wobei die Ebene
der Materialien in bezug auf die Buchse so ausgerichtet ist,
daß sich die wählbare Wärmeleitfähigkeit für den
Nennwertstecker (25) ergibt.
23. Leistungsschalter nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß das Metall aus der Gruppe von Metallen
ausgewählt wird, die aus Cu, Al, Zn, Ag und Fe besteht.
24. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) eine
kreisförmige Konfiguration (35) aus mehreren Metallen mit
unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten aufweist, die um
einen Mittelpunkt angeordnet sind, wobei die kreisförmige
Konfiguration (35) in der Buchse drehbar ist, um die wählbare
Wärmeleitfähigkeit und die Zeit zu verändern, die das
thermisch ansprechende Element (23) benötigt, um die
vorbestimmte Temperatur zu erreichen.
25. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Nennwertstecker (25) eine
kreuzförmige Konfiguration (40) aus mehreren Metallen mit
variierenden Wärmeleitfähigkeiten aufweist, wobei die
kreuzförmige Konfiguration (40) in die Buchse eingeführt
wird, um die wählbare Wärmeleitfähigkeit des Nennwertsteckers
(25) und die Zeit zu verändern, die das thermisch
ansprechende Element (23) benötigt, um die vorbestimmte
Temperatur zu erreichen.
26. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das thermisch ansprechende Element (23)
ein Bimetall- oder ein Formspeicherelement aufweist.
27. Leistungsschalter nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung für den
Nennwertstecker (25) eine Kappe (26) an einem Ende des
Nennwertsteckers (25) aufweist, wobei die Kappe (26) einen
Anschlag auf einer Oberfläche des Deckels bildet, wenn der
Nennwertstecker (25) durch eine öffnung des Deckels über dem
Heizelement (24) eingeführt ist.
28. Leistungsschalter nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kappe (26) ein Kennzeichen auf einer
Oberfläche trägt, die von außerhalb des Deckels sichtbar
ist, um den festgelegten Stromnennwert des Nennwertsteckers
(25) anzuzeigen.
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