DE492262C

DE492262C - Selbsttaetiger Ausschalter fuer Wechselstromkreise

Info

Publication number: DE492262C
Application number: DES77919D
Authority: DE
Inventors: Fritz Rampacher
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-01-14
Filing date: 1927-01-14
Publication date: 1930-02-21

Description

Selbsttätiger Ausschalter für Wechselstromkreise Den Gegenstand der Erfindung bildet ein für Wechselstromkreise bestimmter selbsttätiger Ausschalter mit einem unter dem Einfluß einer Abreißkraft und einer magnetischen Festhaltevorrichtung stehenden beweglichen Schalterteil, der sich durch eine besonders rasche Ausschaltung, z. B. bei Überstrom im Wechselstromkreise, auszeichnet. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Festhaltevorrichtung neben der an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Spule eine gegenüber dem zu unterbrechenden Wechselstrom phasenverschobenen Teilstrom gespeiste Auslösespule besitzt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematiseh veranschaulicht. In Abb. i bedeutet i den unter dem Einfiuß einer starken Abreißfeder 2 stehenden beweglichen Schalterteil, 3 den Magnetkern, 4 die an eine Gleichstromquelle 8 angeschlossene Haltespule und 5 den Anker der magnetischen Festhaltevorrichtung. Der Anker 5 ist mit dem beweglichen Schalterteil i gelenkig verbunden. Im Stromkreise der Haltespule 4 liegen noch ein Ohmscher Widerstand i i und eine mit nur teilweise geschlossenem Eisenkern versehene Drosselspule g, deren Selbstinduktionskoeffizient gleich oder- größer als derjenige der Haltespule 4 ist. Außer der Haltespule 4 besitzt der Magnetkern 3 der Festhaltevorrichtung noch eine Auslösespule 12, die inReihenschaltung mit einer Drosselspule 13 in einem Stromzweige liegt, der von einem im Zuge der zu unterbrechenden Wechselstromleitung liegenden Ohmschen Widerstand 14 und einem parallel zu diesem angeordneten Kondensator 15 abgezweigt ist. Die Unterbrechungsstelle des Schalters wird durch Hörnerkontakte 6, 7 gebildet.
Die Drosselspule 13 und der Widerstand 14 mögen so bemessen sehn, daß der Strom, der in dem die Auslösespule 12 enthaltenden Stromzweige fließt, gegenüber dem zu unterbrechenden Gesamtstrom in der Phase derart verzögert ist, daß die durch die Auslösespule 12 im Falle von überstrom durch den Stromanstieg bewirkte Schwächung der magnetischen Kraft der Festhaltevorrichtung die Öffnung des Schalters gerade in dem Augenblick herbeiführt, wo der zu unterbrechende Gesamtstrom durch Null geht. Unter Stromanstieg ist dabei diejenige Richtung des Wechselstromes zu verstehen, welche eine der Wirkung der Haltespule 4 entgegengesetzte Magnetisierung des Magnetkernes 3 hervorruft. Natürlich kann zur Herbeiführung der gewünschten Phasenverschiebung auch jedes beliebige andere geeignete Mittel verwendet werden. Tritt im Wechselstromkreise ein Überstrom auf, durch den die Auslösespule 12 wesentlich stärker als bei normaler Strombelastung erregt wird, so bewirkt die Auslösespule 12 nach einer durch die verzögernde Wirkung der Drosselspule 13 bedingten Zeitspanne eine derartige Schwächung der durch die Haltespule 4 erzeugten Magnetisierung der Festhaltevorrichtung, daß der Anker losläßt und der bewegliche Schalterteil i unter Trennung der Hörnerkontakte 6, 7 durch die Feder 2 abgerissen -wird. Infolge der angegebenen Wahl der elektrischen Größen der Drosselspule 13 und des Widerstandes 14 geschieht die Unterbrechung des Wechselstromes gerade in einem solchen Zeitpunkt, -wo die Stromkurve durch Null geht.
Da die Stromänderung in der Auslösespule i2 sehr rasch erfolgt und verhältnismäßig stark ist, so könnte unter Umständen eine störende Verzögerung der öffnungsbewegung des Schalthebels i dadurch eintreten, daß durch die gegenseitige Induktion der magnetisch miteinander verketteten Spulen 12 und 4 ein genügend rascher Stromanstieg in der Au:slösespule 12 verhindert würde. Diese Verzögerung -wird vermieden durch die -bereits erwähnte Anordnung .der Drosselspule 9 im Stromkreise der Haltespule 4. Sorgt man dafür, daß der Sedbstinduktionskoeffizient der Drosselspule 9 einen Wert besitzt, der mit dem Selbstinduktionskoefüzienten der Haltespule 4 nahezu übereinstimmt oder diesen sogar übertrifft, so erreicht man, däß die magnetische Verkettung der beiden Spulen praktisch keinen Einfluß auf die Schnelligkeit der Ausschaltbewegung mehr ausübt.
Das in Ab#b. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet such von dem beschrieJbenen nur dadurch, diaß an .Stelle einer magnetischen Festhaltevorrichtung deren zwei vorgesehen sind, deren Anker 25 und 26 mit dem beweglichen Schalterteil 21 durch ein waagebalkenartiges Glied 27 gelenkig verbunden sind. Dabei ist die Anordnung so ,getroffen, daß das Loslassen eines der beiden Anker genügt, die Ausschaltung einzuleiten. Die Haltespulen 28 und 29 sind, wie aus Abb.2 ersichtlich, gegensinnig zueinander geschaltet, so daß die durch sie .erzeugten magnetischen Kraftlinien, wie die mit Pfeilen versehenen gestrichelten Linien in den Magnetkernen 23 und 24 zeigen, eine zueinander entgegengesetzte Richtung aufweisen. Dagegen sind die (hier nur durch je eine einzige Windung dargestellten) Auslösespulen 31 und 32 gledchs-innig miteinander verbunden. Infolge dieser Anordnung spricht die eine Festhaltevorrichtung auf positive, die analere auf negative Halbwellen der Wechselstromkurve an. Der gemäß Abb. 2 ausgebildete Schalter hat daher vor dem zuerst beschriebenen den Vorteil einer noch wesentlich rascheren Ausschaltwirkung, da er im Falle des Auftretens von Überstrom mit Sicherheit bereits beim nächstfolgenden Durchgang der Stromkurve durch Null auslöst, während der Schalter gemäß Abb. i ,nur auf Halbwellen einer bestimmten Richtung anspricht, also nur bei jeder zweiten Halbwelle auslösen kann.
Die mit 30, 33, 34 und 35 bezeichneten Teile der ebb. 2 haben dieselbe Bedeutung wie die entsprechenden Teile 8, 13, 14 und i:) der Abb. i und bedürfen daher keiner besonderen Erläuteriing.
Natürlich können auch bei dem zuletzt beschriebenen Schalter im Stromkreise der Haltespulen z8 und 29 ähnliche Mittel ivie in Abb. i zur Verhütung einer gegenseitigeA1 Beeinflussung der miteinander magnetisch verketteten Spulen der Festhaltevorrichtungen vorgesehen sein. -Die in einer Ebene miit dem Schalthebel i bzw. 21 dargestellten Festhaltevorrichtungen können bei der praktischen Ausführung auch in einer um 9o° versetzten waagerechten Ebene angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätiger Ausschalter für Wechselstromkreise reit einem unter dem Einfluß einer Abreißkraft und einer magnetischen Festhaltevorrichtung stehenden beweglichen Schalterteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung neben der an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Haltespule eine von einem gegenüber dem zu unterbrechenden Wechselstrom phasenverschobenen Teilstrom gespeiste Au.slösiespule besitzt.
2. Selbsttätiger Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige magnetische Festhaltevorrichtungen vorgesehen sind, deren Gleichstromhaltespulen (28, 29) ungleichsi.nnig und deren Wechs;elstromauslösespulen (31, 32) gleichsinnig in bezug aufeinandergeschaltet sind (oder umgekehrt) und deren Anker (25, 26) derart miteinander und mit dem beweglichen Schalterteil (21) mechanisch verbundei1 sind, daß das Loslassen eines der beiden Anker genügt, die Ausschaltung einzuleiten. " 3. SelbsttätigerSchalter nachAnspruchi und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (25, 26) der beiden Festhaltevorrichtungen an den Enden eines mit dem beweglichen Schalterteil (21) gelenkig verbundenen waagebalkenartigen Gliedes (27) aasgelenkt sind. Selbsttätiger Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreise der Haltespule (4) eine von der Auslösespule (i2) nicht beeinflußbare Selbstinduktion (g, io) vorgesehen ist. 5. Selbsttätiger Schalter nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Selbstinduktion gleich oder größer ist als die Selbstinduktion der Haltespule.