DE426877C

DE426877C - Electromagnetic overcurrent switch

Info

Publication number: DE426877C
Application number: DEP47081D
Authority: DE
Original assignee: PAUL ELEK K GmbH
Current assignee: PAUL ELEK K GmbH
Priority date: 1923-11-08
Filing date: 1923-11-08
Publication date: 1926-03-19

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elektromagnetischer Überstromschalter, der sich dadurch wesentlich und vorteilhaft von den bekannten gleichartigen Einrichtungen unterscheidet, daß er eine ausreichende zeitliche Trägheit hat, um den Einschaltestoß, der bei vielen elektrischen Anlagen, Motoren, Glühlampen u. dgl, auftritt, aushalten zu können, ohne daß eine Umschaltung erfolgt, und daß er,The invention relates to an electromagnetic overcurrent switch, which is thereby differs significantly and advantageously from the known similar facilities, that it has sufficient time inertia to withstand the switch-on surge that occurs in many electrical systems, motors, light bulbs and the like, occurs to be able to withstand without a switchover, and that he,

ίο nachdem er gewirkt hat, ohne weiteres wieder von selbst in den wirksamen Zustand zurücktritt. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß ein elektromagnetischer Überstromschalter mit einem Quecksilberfaden, der so abgeschlossen ist, daß die durch Verdampfung des Quecksilbers auftretenden Drücke störungsfrei aufgenommen werden, parallel geschaltet ist. Es sind bereits Überstromschalter bekannt, bei denen eine Magnetspule durch eine Schmelzsicherung kurzgeschlossen ist. Diese Einrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie den Anlaufstrom vieler elektrischer Einrichtungen nicht aushalten, wenn sie nur für die normale Leistung dieser Einrichtungen bemessen sind.ίο after he has worked, again without further ado withdraws itself into the effective state. This purpose is achieved in that an electromagnetic overcurrent switch with a mercury thread that terminates it is that the pressures occurring due to evaporation of the mercury absorbed without interference is connected in parallel. There are already overcurrent switches known in which a magnetic coil through a fuse is shorted. But these facilities have the disadvantage that they Many electrical devices cannot withstand starting current, if only for normal use Performance of these facilities are measured.

Andererseits müssen Schmelzsicherungen immer erneuert werden, wenn sie einmal gewirkt haben. Die bekannten Einrichtungen zeigen demnach den doppelten Nachteil, daß sie nicht genau auf die normale Leistung der zu schützenden Einrichtung abgestimmt werden dürfen und daß das thermische Glied immer wieder erneuert werden muß, wenn die Einrichtung angesprochen hat.On the other hand, fuses must always be replaced once they have worked. The known devices therefore have the double disadvantage that they are not accurate may be coordinated with the normal performance of the facility to be protected and that the thermal element must be renewed again and again when the device is addressed Has.

Demgegenüber bietet der Erfindungsgegenstand den Vorteil, daß die Abschaltung durch Verdampfung des Quecksilbers erfolgt und daß sich der Quecksilberdampf sofort wieder verdichtet, sobald die Überlastung aufhört, wodurch das thermische Glied der Sicherung wieder ohne Weiteres wirkungsbereit wird.In contrast, the subject of the invention has the advantage that the shutdown by Evaporation of the mercury takes place and that the mercury vapor condenses again immediately, as soon as the overload ceases, whereby the thermal element of the fuse is readily ready to operate again.

Auf der Zeichnung veranschaulicht Abb. ia ein Quecksilberträgheitselement im Symmetrielängsschnitt und Abb. ib im Querschnitt nach der Linie F-G der Abb. iä. Abb. 2 zeigt ein Schaltschema des Überstromschalters.In the drawing, Fig. Ia illustrates a mercury inertia element in a longitudinal section of symmetry and Fig. 1b in a cross-section along the line FG in Fig. Iä. Fig. 2 shows a circuit diagram of the overcurrent switch.

A ist ein aus Isoliermaterial (Steatit, Porzellan, Speckstein usw.) bestehender Hohlkörper, der das Quecksilber B einschließt. Das Quecksilber B bildet infolge der Verengungsstelle C des Hohlkörpers einen Sicherungsfaden von geeignetem Querschnitt und geeigneter Länge. Die in den Isolierkörper A einschraubbaren Metallhülsen D₁ und D₂ schließen mittels der aus Leder, Gummi usw. bestehenden Dichtungs- A is a hollow body made of insulating material (steatite, porcelain, soapstone, etc.) that encloses the mercury B. As a result of the constriction point C of the hollow body, the mercury B forms a securing thread of suitable cross-section and suitable length. The metal sleeves D ₁ and D ₂ , which can be screwed into the insulating body A, close by means of the sealing elements made of leather, rubber, etc.

scheiben E₁ und E₂ das Quecksilber nach außen hin ab und vermitteln gleichzeitig infolge Berührung mit der Flüssigkeit den Kontakt nach außen. E ₁ and E _{2 remove} the mercury to the outside and at the same time convey contact to the outside due to contact with the liquid.

Abb. 2 erläutert schematisch die Schaltweise des Quecksilberträgheitselementes. Der Automat ist lediglich schematisch durch die Amperewindungen H und die Öffnungsstelle / gekennzeichnet. Parallel zu den Amperewindüngen ist das Quecksilberträgheitselement K geschaltet, dessen Stromweg ebenso wie der Stromweg über die Amperewindungen H durch die elektromagnetischen Kräfte des Feldes an der Schaltstelle / erforderlichenfalls geöffnet wird.Fig. 2 schematically explains the switching of the mercury inertia element. The machine is only indicated schematically by the ampere turns H and the opening point /. The mercury inertia element K is connected in parallel to the ampere windings, the current path of which, like the current path via the ampere windings H, is opened by the electromagnetic forces of the field at the switching point / if necessary.

L stellt einen durch den Überstromschalter gegen Überlastung geschützten Elektromotor dar, der aus dem Netz Ai¹, M¹¹ gespeist wird. Die leitende Flüssigkeit (Quecksilber usw.) der Sicherung ist in Querschnitt und Länge auf die Sicherungshöhe des Schalters abgestimmt. Bei einem solchen Überstromschalter geht der Hauptstrom während der Normalbelastung infolge des geringeren Widerstandes über die leitende Flüssigkeit. Überschreitet der Strom die Sicherungsgrenze, so geht der Strom auch weiterhin so lange über die leitende Flüssigkeit, bis diese infolge der durch die Stromüberschreitung hierin auftretende Joulesche Wärme zum Teil verdampft, so daß jetzt der Weg über die Amperewindungen den geringeren Ohmschen Widerstand darstellt. Im selben Augenblick, wo der Strom auf die Amperewindungen umgesteuert wird, öffnen die elektromagnetischen Kräfte des Feldes mechanisch in bekannter Weise direkt oder indirekt den Stromkreis und unterbrechen hierdurch sowohl den Weg über die Windungen als auch über die leitende Flüssigkeit. Da der von der leitenden Flüssigkeit hierbei verdampfte Teil nach Ausschaltung des Stromes in einem Bruchteil einer Sekunde wieder kondensiert und den Weg über die lei-' tende Flüssigkeit des Stromes, abgesehen von der Unterbrechung der Öffnungsstelle des Überstromschalters, wieder schließt, so ist der Überstromschalter durch Schließung der durch das Feld ausgelösten Schaltvorrichtung sofort wieder arbeitsfähig. Die leitende Flüssigkeit ist zweckmäßig in einem Hohlkörper vorzusehen, der für die erforderliche Abmessung des sicherungstechnisch arbeitenden Flüssigkeitsfadens in Länge und Querschnitt geeignet verengt ist. Für die bestehenden elektromagnetischen Überstromschalter, die an Stelle der üblichen Sicherungspatronen in die Normalsicherungselemente einschraubbar vorgesehen sind (Elfa-Automat, Pezet-Automat usw.), kann ohne Umkonstruktion dieser Schalter ein solches Quecksilberträgheitselement vorteilhaft in das Edison-Gewinde eingebaut und von dort parallel zu den Amperewindungen geschaltet werden. L represents an electric motor protected against overload by the overcurrent switch, which is fed from the network Ai ¹ , M ^11. The conductive liquid (mercury, etc.) of the fuse is matched in cross section and length to the fuse height of the switch. In such an overcurrent switch, the main current goes through the conductive liquid during normal load due to the lower resistance. If the current exceeds the safety limit, the current continues to pass through the conductive liquid until it partially evaporates as a result of the Joule heat generated by exceeding the current, so that now the path via the ampere turns represents the lower ohmic resistance. At the same moment when the current is reversed to the ampere turns, the electromagnetic forces of the field mechanically open the circuit directly or indirectly in a known manner and thereby interrupt both the path via the windings and the conductive liquid. Since the part evaporated from the conductive liquid condenses again in a fraction of a second after the current is switched off and the path via the conductive liquid of the current, apart from the interruption of the opening point of the overcurrent switch, closes again, the overcurrent switch is through Closing of the switching device triggered by the field immediately operational again. The conductive liquid is expediently provided in a hollow body which is suitably narrowed in length and cross-section for the required dimensions of the liquid thread operating in terms of security. For the existing electromagnetic overcurrent switches, which can be screwed into the standard fuse elements instead of the usual fuse cartridges (Elfa machine, Pezet machine, etc.), such a mercury inertia element can advantageously be built into the Edison thread and from there parallel to it without redesigning this switch the ampere turns are switched.

Da der Hauptstrom der durch den neuen Überstromschalter zu sichernden Leitung während des Normalbetriebes nicht über die Spule, sondern über die leitende Flüssigkeit (Quecksilber usw.) verläuft und die Spule erst bei einer infolge Überlastung bzw. Kurzschluß entstehenden Verdampfung eines Teiles der leitenden Flüssigkeit (Quecksilber usw.) während eines verschwindend kleinen Bruchteils einer Sekünde zur Auslösung der mechanischen Ausschaltvorrichtung des Überstromschalters den Hauptstrom aufnimmt, so kann der Querschnitt des Windungsdrahtes der Spule außerordentlich klein gewählt werden. Hierdurch wird es ermöglicht, den Überstromschalter auch für sehr hohe Stromstärken in kleinsten Dimensionen zu halten, sobald nur das Quecksilberträgheitselement auf die jeweilig höchste Belastungsgrenze abgestimmt ist. Es ist ferner bei diesem neuen Überstromschalter ohne weiteres möglich, durch Auswechslung verschieden abgestimmter Quecksilberträgheitselemente in kürzester Zeit beliebig hohe Sicherungsgrenzen an demselben Automaten einzustellen, wobei nur die Voraussetzung besteht, daß der Ohmsche Widerstand des Stromweges über die Spulenwindungen größer ist als der des Stromweges über die leitende Flüssigkeit. Damit ist die Aufgabe, höhere Stromstärken durch kleine einschraubbare Automaten zu sichern, in einfachster Weise ermöglicht.Since the main current of the line to be protected by the new overcurrent switch during during normal operation not via the coil, but via the conductive liquid (mercury etc.) and the coil only occurs in the event of an overload or short circuit Evaporation of part of the conductive liquid (mercury, etc.) during a vanishingly small fraction of a second to trigger the mechanical switch-off device of the overcurrent switch receives the main current, the cross section of the winding wire of the coil can be extraordinary be chosen small. This makes it possible to use the overcurrent switch as well for very high currents in the smallest dimensions, as soon as only the mercury inertia element is matched to the respective highest load limit. It is also without this new overcurrent switch further possible by replacing differently tuned mercury inertia elements set security limits as high as desired on the same machine in the shortest possible time, the only requirement being that the ohmic resistance of the current path across the coil windings is greater than that the current path through the conductive liquid. So the job is to get higher currents secured by small screw-in automats, made possible in the simplest way.

Bei Überstromschaltern größerer Amperestärke mit Schalthebelauslösung kann ebenfalls ohne weiteres das Quecksilberträgheitselement in den Schalter eingebaut werden. Bei bestehenden Anlagen genügt es aber, ein außerhalb des Schalters angebrachtes Quecksilberträgheitselement parallel zu den Windungen zu schalten.In the case of overcurrent switches with a larger amperage and triggering the switching lever, easily the mercury inertia element can be built into the switch. at In existing systems, however, it is sufficient to have a mercury inertia element attached outside the switch to switch in parallel to the windings.

Claims

Patent Claims:

1. Electromagnetic overcurrent switch with a thermal element that normally the trip coil short-circuits, while the thermal element in the event of an overcurrent is interrupted, characterized in that an elastically closed mercury thread as the thermal element is used.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the conclusion of the Mercury thread an elastic seal is used.

1 sheet of drawings.