DE3823101A1 - Redundante ausloeseeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine redundante Auslöseeinrich­ tung für Schutzschalter und Schutzeinrichtungen. Bei einem der­ artigen bekannten Schutzschalter (DE-PS 23 48 881) arbeitet der Auslöser einer Baugruppe, die als Fehlerstromschutzschalter wirkt, auf ein Schaltschloß, auf das zugleich auch der Auslöser einer Baugruppe arbeitet, die als Differenzstromschalter wirkt, also eine eigene Spannungsversorgung für die Auswerteelektronik benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine redundante Auslöseeinrichtung zu entwickeln, bei der ein Auslöserelais, das nach dem Haltemagnet- oder Sperrmagnetprinzip arbeitet, an einem Arbeitsrelais integriert ist, wie es für Differenz­ stromschalter zweckmäßig ist.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfin­ dung darin, daß ein Auslöserelais, das nach dem Haltemagnet- oder Sperrmagnetprinzip arbeitet, mit seinem Anker mit dem Anker eines Arbeitsrelais in Auslöserichtung gekoppelt ist. Eine derartige redundante Auslöseeinrichtung benötigt ledig­ lich einen einzigen Eingriff in ein Schaltschloß, wodurch dieses einfacher und zuverlässiger konstruiert werden kann. Zugleich wird die Auslösung sichergestellt, wenn entweder das Auslöserelais oder das Arbeitsrelais anspricht, wenn also eine Baugruppe nach dem Fehlerstromschutzschalterprinzip oder eine Baugruppe, die nach dem Prinzip des Differenzstromschalters arbeitet, anspricht. Zu schützende Verbraucher und Einrich­ tungen sind dadurch redundant geschützt.

Die Redundante Auslöseeinrichtung kann einen gemeinsamen Anker für das Auslöserelais und für das Arbeitsrelais drehbeweglich zwischen diesen lagern und durch ein Koppelglied mit der Ent­ klinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses gekoppelt sein. Da­ bei kann am Anker oder am Koppelglied eine Auslösefeder an­ greifen. Nach einer anderen Ausgestaltung ist mit dem Anker eines Auslöserelais ein Arbeitsrelais mit einem Tauchanker mit diesem gekoppelt und der Verbundanker durch ein Koppel­ glied mit der Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses gekoppelt, wobei am Verbundanker oder am Koppelglied eine Auslösefeder angreift.

Nach einer Weiterbildung ist von einem Arbeitsrelais mit einem Tauchanker dieser axial einerseits mit einem Koppelglied zur Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses und an seinem anderen Ende mit dem Anker eines Auslöserelais verbunden. Das Auslöserelais ist in einem topfförmigen Gehäuse zusammen mit dem Arbeitsrelais angeordnet, wobei der Tauchanker im Auslöse­ relais durch eine Stange verlängert ist, um die die Auslöse­ feder schraubenförmig angeordnet ist. Koaxial hierzu ist die Erregerwicklung des Auslöserelais untergebracht. Eine derartige Auslöseeinrichtung ist besonders kompakt und raumsparend.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob sche­ matisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die Auslöse­ einrichtung mit gekoppeltem Auslöserelais und Arbeitsrelais zusammen mit einem Schaltschloß veranschaulicht.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Zusammenbau mit einem Schaltschloß dargestellt.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Auslöseein­ richtung zusammen mit einem Schaltschloß wiedergegeben.

In Fig. 4 ist eine Weiterbildung der Auslöseeinrichtung radial geschnitten und zusammen mit einem Schaltschloß veranschau­ licht.

In Fig. 5 ist die Aufsicht auf die Auslöseeinrichtung nach Fig. 4, ohne Schaltschloß, dargestellt.

In Fig. 6 ist ein Anwendungsbeispiel für die Auslöseeinrich­ tung veranschaulicht.

Die Auslöseeinrichtung nach Fig. 1 weist ein Auslöserelais 1 und ein Arbeitsrelais 2 auf. Der Anker 3 des Auslöserelais 1 ist mit dem Anker 4 des Arbeitsrelais 2 mechanisch gekoppelt. Das Auslöserelais 1 ist im Ausführungsbeispiel als Haltemagnet ausgeführt. Das Magnetfeld eines Dauermagneten 5 hält den Anker 3 gegen die Kraft einer Auslösefeder 6 am Joch anliegend. Wenn über die Auslösewicklung 7 ein Strom fließt, dessen Magnetfeld dem des Dauermagneten 5 entgegengerichtet ist, fällt der Anker 3 unter der Wirkung der Auslösefeder 6 ab, wenn das Magnetfeld des Dauermagneten 5 entsprechend kompensiert ist. Im Ausfüh­ rungsbeispiel soll der Anker 3 des Auslöserelais 1 und der Anker 4 des Arbeitsrelais 2 so geführt sein, daß er eine trans­ latorische Bewegung in Richtung der Auslösefeder 6 ausführen kann. Beim Arbeitsrelais 2 bewirkt ein entsprechender Strom in der Erregerwicklung 8 ein Magnetfeld im Joch, das den Anker 4 anzieht, wenn bei Unterstützung durch die Auslösefeder 6 die Haltekraft des Ankers 3 beim Auslöserelais überwunden wird. Der Anker 3 des Auslöserelais 1 und der Anker 4 des Arbeitsrelais 2 sind mechanisch untereinander verbunden und mittels eines Koppelglieds 9 können sie mit der Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses 10 gekoppelt sein.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein gemeinsamer Anker 43 für Auslöserelais 1 und Arbeitsrelais 2 drehbeweglich zwischen diesen gelagert. Durch ein Koppelglied 9 kann er mit der Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses 10 gekoppelt werden. Der Anker 43 mit der Lagerstelle 11 steht unter der Wirkung einer Auslösefeder 6, die am Koppelglied 9 angreift.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist mit dem Anker 3 eines Auslöserelais 1, ein Arbeitsrelais 2 mit einem Tauchanker ge­ koppelt und der Verbundanker durch ein Koppelglied 9, das durch ein Lager 11 drehbeweglich angeordnet ist, mit der Ent­ klinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses 10 zu koppeln. Im Ausführungsbeispiel greift eine Auslösefeder 6 am Verbundanker an. Sie könnte auch am Koppelglied 9 entsprechend angreifen.

In der Weiterbildung nach Fig. 4 ist von einem Arbeitsrelais 2 mit einem Tauchanker 44 dieser axial einerseits mit einem Koppelglied 9 zur Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlos­ ses 10 angeordnet und auf seinem anderen Ende mit dem Anker eines Auslöserelais 1 verbunden. Das Auslöserelais 1 ist in einem topfförmigen Gehäuse 12 zusammen mit dem Arbeitsrelais 2 angeordnet. Der Tauchanker 44 des Auslöserelais ist durch eine Stange 45 verlängert, um die eine Auslösefeder 46 schraubenför­ mig angeordnet ist. Koaxial hierzu ist eine Auslösewicklung 47 untergebracht. Ein scheibenförmiger Anker 3 ist mit der Stange 45 mechanisch fest verbunden.

Bei den Auslöseeinrichtungen nach den Fig. 1 bis 5 wird ein Koppelglied 9 zum Einwirken auf ein Schaltschloß schon dann bewegt, wenn nur das Auslöserelais 1 oder das Arbeitsrelais 2 anspricht, wenn beide Relais ansprechen, wird die Auslösebe­ wegung unterstützt.

In Fig. 6 ist ein Schaltungsschema wiedergegeben, das veran­ schaulicht, wie ein Auslöserelais 1 und ein Arbeitsrelais 2 einer redundanten Auslöseeinrichtung für einen kombinierten Fehlerstromschutzschalter 48 und für einen Differenzstrom­ schutzschalter 49 eingesetzt werden kann. Derartige kombi­ nierte Schutzeinrichtungen sind an sich bekannt (DE-PS 23 48 881, DE-OS 25 55 302). Der Fehlerstromschutzschalter 48 weist einen Summenstromwandler 50, eine Entstöreinrichtung 51 und einen Anpassungskondensator 52 zum Auslösen bei pul­ sierenden Fehlerströmen auf. Er wirkt mit dem Arbeitsrelais 1 über ein Schaltschloß 10 auf Schaltkontakte 53 öffnend ein. Der Differenzstromschutzschalter weist einen Summenstromwandler 54, eine Entstöreinrichtung 55, einen Frequenzgenerator 56 zum Vormagnetisieren des Ringkerns des Summenstromwandlers 54, und eine Auswertungselektronik 57 auf. Wenn diese ein elektro­ nisches Ventil 58 leitend steuert, kann das Arbeitsrelais 2 anziehen und über das Schaltschloß 10 öffnend auf die Schalt­ kontakte 53 einwirken.

Die Auswertungselektronik 57 arbeitet mit einer externen Hilfsspannung, die durch Versorgungsschaltungen 59 und 60 aus dem Netz gewonnen werden kann. Der Gleichspannungs­ teil der Versorgungsschaltung 59 kann dazu durch die als Spannungskonstanthalter dienende Versorgungsschaltung 60 der Auswertungselektronik 57 eine konstante Gleichspannung als Bordnetz bereitstellen.

Bei der Auslöseeinrichtung wird ein abfallendes und ein an­ ziehendes Relais in Auslöserichtung gekoppelt, so daß Redun­ danz erzielt wird. Man kann entsprechend auch zwei Fehler­ stromschutzschalter oder auch zwei Differenzstromschutzschal­ ter koppeln. Unter entsprechender Abänderung könnte man auch zwei anziehende Relais oder zwei abfallende Relais kombinieren. Die Auslöseeinrichtung nach der Erfindung ist in intelligenten Verteilungen besonders vorteilhaft.

Claims (4)

1. Redundante Auslöseeinrichtung für Schutzschalter und Schutzeinrichtungen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Auslöserelais (1), das nach dem Hal­ temagnet- oder Sperrmagnetprinzip arbeitet, an seinem Anker (3) mit dem Anker (4) eines Arbeitsrelais (2) in Auslöserich­ tung gekoppelt ist.

2. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein gemeinsamer Anker (43) für Auslöserelais (1) und Arbeitsrelais (2) drehbeweglich zwischen diesen gelagert ist und durch ein Koppelglied (9) mit der Ent­ klinkungsvorrichtung eines Schaltschlosses (10) gekoppelt ist, wobei am Anker (43) oder am Koppelglied (9) eine Auslösefeder (6) angreift.

3. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit dem Anker eines Auslöse­ relais (1) ein Arbeitsrelais (2) mit einem Tauchanker mit diesem gekoppelt ist und der Verbundanker durch ein Koppel­ glied (9) mit der Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlos­ ses (10) zu koppeln ist, wobei am Verbundanker oder am Kop­ pelglied eine Auslösefeder (6) angreift.

4. Auslöseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß von einem Arbeitsrelais (2) mit einem Tauchanker (44) dieser axial einerseits mit einem Kop­ pelglied (9) zur Entklinkungsvorrichtung eines Schaltschlos­ ses (10) zu koppeln ist und an seinem anderen Ende mit dem Anker eines Auslöserelais (1) verbunden ist, das in einem topfförmigen Gehäuse (12) zusammen mit dem Arbeitsrelais (2) angeordnet ist, wobei der Tauchanker (44) im Auslöserelais (1) durch eine Stange (45) verlängert ist, um die die Aus­ lösefeder (46) schraubenförmig angeordnet ist und koaxial hierzu die Auslösewicklung (47) des Auslöserelais (1).