DE515697C - UEberstromschaltung mit selbsttaetiger mehrmaliger Wiedereinschaltung - Google Patents
UEberstromschaltung mit selbsttaetiger mehrmaliger WiedereinschaltungInfo
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- DE515697C DE515697C DES79934D DES0079934D DE515697C DE 515697 C DE515697 C DE 515697C DE S79934 D DES79934 D DE S79934D DE S0079934 D DES0079934 D DE S0079934D DE 515697 C DE515697 C DE 515697C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H75/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of power reset mechanism
- H01H75/02—Details
- H01H75/04—Reset mechanisms for automatically reclosing a limited number of times
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
3£:^i
Die Erfindung betrifft eine Überstromschaltung mit selbsttätiger mehrmaliger Wiedereinschaltung
unter Verwendung mehrerer je eine Quecksilberschaltröhre tragender Bimetallamellen.
Gemäß der Erfindung schaltet die erste, zunächst allein im Heizstromkreis liegende
Bimetallamelle bei ihrem Ansprechen durch die von ihr betätigte Schaltröhre die zweite
ίο Bimetallamelle in Reihe hinzu, worauf diese
zweite Lamelle in der gleichen Weise die Überbrückung der dritten Lamelle aufhebt
und so fort. Hierbei ist die Ansprechzeit zwischen den einzelnen Bimettallamellen durch
selbstregelnde Widerstände oder gesättigte Transformatoren von den Änderungen der
Netzspannung unabhängig gemacht.
Die bekannten Überstromschaltungen weisen entweder mehrere elektromagnetische Relais
oder andere elektromagnetische Apparate auf. Derartige Schaltungen sind teuer und in der Wirkung wenig sicher; denn sie
haben Schaltradeinrichtung, welche leicht versagen kann. Außerdem wird die Regelung
der Zeiträume, welche zwischen den mehrmaligen Wiedereinschaltungen liegen, durch
Dämpfungsmittel, durch Uhrwerke oder andere teuere. Einrichtungen erzielt, die eine
peinliche Regelung benötigen und nicht sicher arbeiten.
Alle diese Nachteile werden vermieden bei dem Gegenstande der Erfindung. Die Formveränderung
der Bimetallamelle findet stets mit Sicherheit statt und bringt stets eine Schwingung der Quecksilberschaltröhre hervor,
welche das Öffnen und Schließen des elektrischen Stromkreises ohne Kontakte zerstörende
Funkenbildung bewirkt. Die Regelung des Zeitzwischenraumes, welche zwei Schaltvorgänge voneinander trennt, erfolgt mit
einfacheren Mitteln sicher und leicht durch die Regelung des Stromes, welcher die Bimetallamelle
durchfließt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Überstromschaltung gemaß
der Erfindung veranschaulicht.
Abb. ι zeigt schematisch die Überstromschaltung,
während die Abb. 2 und 3 besondere Einrichtungen zeigen, deren Zweck unten näher erläutert ist.
Die dargestellte Überstromschaltung (Abb. 1) besteht aus vier Bimetallamellen 6, 7, 8, 9,
deren jede eine Quecksilberschaltröhre 10 bzw. 11, 12, 13 tragt. Die dargestellte Stellung
der Überstromschaltung entspricht dem stromlosen Zustande der Bimetallamellen. Die eingezeichneten Pfeile geben die Richtung
der Schwingung der letzteren bei Erwärmung durch Strom an. Bei den vier Quecksilberschaltröhren
sind die ersten drei, 10,11
und 12, mit je drei Kontakten für die Stromzuleitung bzw. Ableitung versehen. Die Menge
des Quecksilbers ist derart bemessen, daß ein dauernder Stromschluß nur zwischen den am
nächsten zusammenliegenden Kontakten stattfindet, wie die Abbildung zeigt, so daß nur
ein vorübergehender kurzer Stromschluß zwischen einem dieser beiden und dem dritten
Kontakt stattfinden kann. Die vierte Quecksilberschaltröhre 13 ist mit nur zwei Kon·
takten versehen und ermöglicht zwischen diesen einen dauernden Stromschluß.
Die Schaltung der Bimetallamellen und der Quecksilberschaltröhren ist ersichtlich aus der
Abb. ι. Die gesamte Einrichtung wird gespeist von der Sekundärwicklung 14 eines
kleinen Transformators, die mit einem selbstregelnden Widerstand 15 in Reihe geschaltet
ist. An einer der beiden Schienen 16 und 17
- des zu regelnden Stromkreises ist ein Schalthebel 18 angeordnet, dessen anziehende Spule
19 Strom von der zwischen den Schienen 16
und 17 herrschenden Spannung Unter Zwischenschaltung der Kontakte 20 eines Relais
erhält, welches auf eine maximale Stromstärke anspricht. Mit dem Schalthebel 18 ist ein
Hilfskontakt 21 verbunden, der sich gleichzeitig mit dem Schalthebel 18 schließt. Die
Primärwicklung 23 des Speisetransformators für Bimetallamellen und Quecksilberschaltröhren'1
wird durch eine Wechselstromhilfsquelle 24 unter Zwischenschaltung eines zweiten
Hilfskontaktes 22 gespeist, der am Schalthebel 18 angeordnet ist und geöffnet wird,
wenn dieser sich schließt.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. Wenn ein Überstrom auftritt und
durch denselben die Öffnung des Kontaktes 20 des Maximalstromrelais erfolgt, so schaltet
der Schalthebel 18, von dem angenommen wird, daß er sich in geschlossener Stellung
befindet, den Netzstrom bei 16 und 17 aus,
wodurch der Stromkreis der Spule 23 über die Kontakte 22 geschlossen wird. Die Spule
14 wird zur Stromabgabe erregt und speist
die Bimetallamelle 6 unter Zwischenschaltung der Quecksilberschaltröhre ι ο mit Strom, der
praktisch von der Spannung des Speisestromes der Quelle 24 infolge des selbstregelnden
Widerstandes 1.5 unabhängig ist. Die durch den' Strom erwärmte Bimetallamelle 6
krümmt sich in der Pfeilrichtung, wobei sie eine Schwenkung der Quecksilberschaltröhre
10 herbeiführt, und nach Beendigung dieses Zeitraumes, der praktisch von der Spannung
des Speisestromes unabhängig ist, öffnet das in dem Schalter rollende Quecksilber den
Dauerkontakt in der Rohre 10, während anderseits durch das den dritten Kontakt streifende Quecksilber der Schaltröhre 10 zwischen
den Polen des Kontaktes 21 ein vorübergehender
Stromschluß herbeigeführt wird. Es erhält infolgedessen die Spule 19 Strom,
der von den Kontaktschienen 16 und 17 ausgeht,
und der Schalthebel 18 schließt sich, indem er zugleich den Schalter 22 öffnet.
Wenn die Ursache des Überstromes inzwisehen verschwunden ist, so bleibt der Kontakt
18 geschlossen, und die Spule 23 erhält keinen Strom mehr. Die Bimetallamelle 6
wird nicht mehr erwärmt, und der Schalter 10 kehrt in seine in Abb. 1 dargestellte Ruhelage
zurück.
Wenn indes die Ursache für die Entstehung
des Überstromes fortdauert, so öffnet sich der Kontakt 18 sofort von neuem
und schließt den Hilfsstromkreis der Spule 23. Die Wicklung 14 speist von neuem den Stromkreis
der Bimetallamellen und der Schaltröhren, indem der Strom in diesem Falle
durch die Bimetallamelle 6 und 7 und die in der Zeichnung rechts liegenden Kontakte der
Schaltröhre 11 fließt. Diese letztere neigt sich bei der Schwenkung der erwärmten BimetaE-lamelle
7, und nach einem bestimmten Zeitverlauf bildet sich von neuem ein vorübergehender
Stromschluß an dem Kontakt 21, der einen neuen Tastversuch für das Schließen
des Schalthebels 18 herbeiführt. Wenn der Überstrom verschwunden ist, kehren alle
einzelnen Teile in ihren Anfangszustand zurück. Wenn er aber anhält, wird nunmehr
die Schaltröhre 12 durch die Lamelle 8 in Wirksamkeit gesetzt, und nach Verlauf eines
gewissen Zeitraumes wird in der vorbeschriebenen Weise ein weiterer Schaltversuch eintreten.
Wenn dieser letztere gelingt, kehrt alles in seinen Anfangszustand zurück; wenn im Gegensatz die Schaltung nicht stattfindet,
tritt die "Bimetallamelle 9 in Tätigkeit und schließt über den Quecksilberschalter 13 den
Stromkreis des Signals.
Alles Vorhergehende setzt voraus, daß die Impedanz der Spule 19 groß ist gegenüber
der jenigen des Heizstromkreises der Bimetallamelle, was ja die Hauptbedingung ist.
Es ist zu bemerken, daß bei der beschriebenen Überstromschaltung sich der selbstregu-
lierende Widerstand 15 Änderungen des Stromes infolge von Veränderungen der Spannung
des Speisestromes widersetzt sowie auch infolge der Veränderungen, welche durch die
Änderung des Widerstandes des Heizstromkreises eintreten, sobald aufeinanderfolgend
in den Stromkreis eine, zwei, drei oder vier Bimetallamellen eingeschaltet werden. Daraus
ergibt sich, daß die Überstromschaltung für eine beliebige Zahl von Tastversuchen
zum Wiedereinschalten des Stromkreises angewandt werden kann. Die Zeit, die zwischen
den einzelnen Schaltungen verfließt, kann besonders für jede Bimetallamelle geregelt werden.
Die Wirkung der Überstromschaltung hängt im wesentlichen ab von dem Drehwinkel des
freien Endes der erwärmten Bimetallamelle und infolgedessen von der Dauer der Erwärmung
und der Stromstärke des Heizstromes.
Die Erfahrung zeigt, daß bei konstanter Stärke des Heizstromes der Drehwinkel des
freien Endes der Bimetallamelle entsprechend dem Zeitraum nach, einem bestimmten Faktor
anwächst und einem Grenzwert zustrebt, der proportional ist dem Quadrat des Heizstromes.
Wenn im Gegensatz hierzu die Stärke des Heizstromes veränderlich ist, so kann sie
, während eines gewissen Zeitraumes in der Nachbarschaft eines bestimmten Wertes beibehalten
werden, und es lassen sich während
ίο dieser Zeit bestimmte Vorgänge erzielen. Es
kann zu diesem Zwecke der Heizstromkreis der Überstromschaltung vom Kontrollstrom
oder von einem demselben proportionalen Strom durchlaufen werden. Das läßt sich indes nicht immer durchführen, z. B. in dem
Falle, wenn ein Strom angewendet wird, der nur wenig geringer ist als der Maximalstrom.
Wenn der Dr eh winkel der Bimetallamellen der Überstromsicherung dem Quadrat des
Heizstromes proportional ist, dann ist die erhaltene Drehung für den kritischen Strom
zu gering, um besondere Schaltungen zuzulassen. In diesem Fall muß eine Schaltung
angewendet werden, welche ein weit langsameres Ansteigen des Heizstromes der Überstromschaltung
ermöglicht als der zu kontrollierende Stromkreis.
Eine Schaltung dieser Art ist in Abb. 2 dargestellt. In dem zu kontrollierenden Stromkreis
ist ein fester Widerstand 2 5 eingeschaltet, der von dem größeren Teil des Stromes
durchflossen wird. Im Nebenschluß liegt eine Bimetallamelle 27 nebst einer Quecksilberschaltröhre
mit einem selbstregelnden Widerstand 26 in Reihe. Wenn der Strom in dem Hauptstromkreis wächst, so wird die potentielle
Differenz in dem Widerstand 25 in demselben Verhältnis anwachsen; aber das gilt nicht für den Strom, der den Nebenschlußkreis
durchfließt, und zwar infolge des Anwachsens des selbstregelnden Widerstandes 26.
Eine zweite Art der Schaltung ist in Abb. 3 dargestellt. Sie besteht darin, daß in den
Stromkreis, der von dem veränderlichen Strom (beispielsweise Wechselstrom) durchflossen
wird, die primäre Wicklung 28 eines Transformators eingeschaltet ist, dessen magnetischer
Stromkreis 29 mit einer genügend hohen Induktion arbeitet, wenn der in der Primärwicklung fließende Strom sein Maximum
erreicht. Die Sekundärwicklung 30 des Transformators wird über die Bimetallamelle
31 geschlossen, die eine Quecksilberschaltröhre 32 trägt. Die Wirkung des Systems ist
folgende. Der in der Sekundärwicklung fließende Strom ist bestimmt durch den Überschuß
der primären Amperewindungen über die magnetisierenden Amperewindungen; infolgedessen
wachsen jene sehr schnell mit der Induktion, mit der der magnetische Kreislauf arbeitet. Es ergibt sich daraus, daß der in
dem thermischen Relais fließende Strom bei weitem langsamer wächst als der primäre
Strom. Die beschriebene Schaltung gemäß Abb. 3 ermöglicht daher den Betrieb einer
Überstromschaltung vorliegender Art mit Strömen, die viel schwächer sind als der
Maximalstrom, welchen dieselbe ertragen kann.
Claims (2)
1. Überstromschaltung mit selbsttätiger mehrmaliger Wiedereinschaltung mittels
mehrerer je eine Quecksilberschaltröhre tragender Bimetallamellen, dadurch gekennzeichnet,
daß die zunächst allein im Heizstromkreis (14) liegende erste Lamelle
(6) bei ihrem Ansprechen durch ihre Schaltröhre (10) die zweite Lamelle (7)
in Reihe hinzuschaltet, dann die zweite Lamelle (7) in der gleichen Weise die Überbrückung der dritten Lamelle (8) aufhebt
und so fort.
2. Überstromschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeit
zwischen den einzelnen Bimetalllamellen (6 bis 9) durch selbstregelnde Widerstände oder durch gesättigte Transformatoren
von der Änderung der Netzspannung unabhängig gemacht ist.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES79934D DE515697C (de) | 1927-05-29 | 1927-05-29 | UEberstromschaltung mit selbsttaetiger mehrmaliger Wiedereinschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES79934D DE515697C (de) | 1927-05-29 | 1927-05-29 | UEberstromschaltung mit selbsttaetiger mehrmaliger Wiedereinschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE515697C true DE515697C (de) | 1931-01-09 |
Family
ID=7508549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES79934D Expired DE515697C (de) | 1927-05-29 | 1927-05-29 | UEberstromschaltung mit selbsttaetiger mehrmaliger Wiedereinschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE515697C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1078672B (de) * | 1954-03-29 | 1960-03-31 | Severin Berhang Dipl Ing | Einrichtung zur selbsttaetigen Betaetigung und Steuerung der mechanischen Kurztrennung von Leistungsschaltern |
DE1283414B (de) * | 1963-10-19 | 1968-11-21 | Alfred Eckerfeld | Elektrischer Stromschalter mit Stromanzeigevorrichtung, insbesondere zur Strombegrenzung von Elektrodenerhitzern |
-
1927
- 1927-05-29 DE DES79934D patent/DE515697C/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1078672B (de) * | 1954-03-29 | 1960-03-31 | Severin Berhang Dipl Ing | Einrichtung zur selbsttaetigen Betaetigung und Steuerung der mechanischen Kurztrennung von Leistungsschaltern |
DE1283414B (de) * | 1963-10-19 | 1968-11-21 | Alfred Eckerfeld | Elektrischer Stromschalter mit Stromanzeigevorrichtung, insbesondere zur Strombegrenzung von Elektrodenerhitzern |
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