DE519156C - Schutzrelais fuer elektrische Anlagen mit von der Groesse des Ausloesestromes abhaengiger Ausloesezeit - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Schutzrelais, insbesondere nach dem thermischen Prinzip für elektrische Anlagen mit Gleichoder Wechselstrom, das bei hohen Stromstärken in möglichst kurzer Zeit, bei geringeren Stromstärken erst nach Ablauf einer gewissen Zeit, entsprechend der Überlastungsfähigkeit der angeschlossenen Maschinen und Apparate, diese durch Auslösung der Schalter vom Netz trennt.

Das Schutzrelais nach der Erfindung ist derart aufgebaut, daß bei geringeren, aber langdauernden Überströmen der gesamte Anker die Auslösungsbewegung ausführt, während bei schweren Überströmen nur ein Teil der Ankerkonstruktion im ersten Moment angezogen wird. An diesem sofort angezoge_T nen Teil des Ankers befinden sich die Arbeitskontakte.

ao Nach der Erfindung wird ferner zur Erzeugung der Auslösehemmung, die nur bei langdauernden geringen Überströmen unwirksam wird, ein temperaturempfindliches, magnetisches Organ benutzt, das in diesem Falle den ganzen Anker freigibt.

Relais mit geteiltem Anker sind bekannt, ebenso Relais mit temperaturempfindlichen magnetischen Organen; neu ist die Verwendung des magnetischen Organs zur Steuerung der Auslösehemmung, wie sie bei dem Relais nach der Erfindung vorgenommen wird. Man erhält dadurch ein Relais mit rein magnetischer "Wirkungsweise, bei dem das temperaturempfindliche magnetische Organ nur einen Teil ,des Ankers zu steuern hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt ein' Schutzrelais nach der Erfindung in Seitenansicht, Abb. 2 dasselbe Relais von vorn gesehen, Abb. 3 das Relais im Grundriß.

Das auf der Grundplatte 18 mit Schrauben 19 befestigte Relais 11 besteht im wesentlichen aus einem L-förmigen Joch 12 aus magnetischem Material, an dessen einem Schenkel ein magnetischer Kern 13 angebracht ist. Der freie Schenkel des Magnetjoches trägt ein Winkeleisen 14, das einen gabelförmigen Ansatz 16 besitzt. Auch dieses Winkeleisen 14 besteht aus magnetischem Material.

Von dem Winkeleisen 14 wird mit Hilfe eines kleinen Bolzens 28 das Ankersystem 21 des Relais getragen. Den eigentlichen Magnetanker bildet die rechteckige magnetische Platte 22, die etwa dieselbe Breite wie

das Joch 12 besitzt. Auf ihr ist ein Bandeisenstreifen 23 angenietet, dessen oberes Ende winklig abgebogen ist und von dem Bolzen 28 geführt wird; die auf dem Bolzen angebrachte Feder 29, deren Druck durch eine Mutter 31 eingestellt werden kann, bildet die Gegenkraft des Relais.

Das untere Ende des Metallstreifens 23 ist ballig gebogen und bildet mit dem Band 39 ein Gelenk.

An dem unteren Teil der Ankerplatte 22 ist federnd der Kontaktträger 32 befestigt. Das obere Ende des Kontaktträgers 32 ist etwa rechtwinklig abgebogen und greift in eine Öffnung 34 der Platte 22. Das untere Ende des Kontaktträgers 32 ist ringförmig gebogen und umfaßt den Kontaktstift 36, der von dem Kontaktträger durch eine Hülse 37 isoliert ist. Der Kontaktträger 32 ist mit to einer Bohrung 38 verseilen. Ein Stift 42 greift durch die Bohrung 38 sowie durch entsprechende Bohrungen in der Platte 22 und dem Band 39 und sucht durch die Feder 43 Kontaktträger 32 und Band 39 in der lage nach Abb. 1 zu halten. Der Kontaktstift 36 verbindet die festen Kontakte 48 und 49, die auf einer Platte 46 aus Isoliermaterial durch eine Schraube 51 gehalten werden. Die Platte 46 ist durch Schrauben 47 am Joch befestigt.

Der nach der Erfindung vorgesehene wärmeempfindliche Teil des Relais besteht in dem Ausführungsbeispiel aus einem Heizband -53, vorzugsweise aus Nickelstahl. Bewährt haben sich für ein Relais nach der Erfindung Heizbänder aus etwa 350/0 Nickel und 650/0 Eisen, der sogenannten Invarlegierung.

Das Heizband 53 bleibt bis zu einer bestimmten Temperatur magnetisch; überschreitet seine Temperatur jedoch diesen Grenzwert, so verliert es seine magnetische Eigenschaft, um sie beim Sinken der Temperatur unter einen Grenzwert wieder zu gewinnen.

Das Heizband 53 wird durch Stromzuführungsschrauben 57 und 58 getragen. Das Band 39 ist mit einer runden Wulst 61 versehen, die normalerweise an dem Heizband anliegt. Die federnde Verbindung der GEeder 32 und 39 gewährleistet ein gleichzeitiges Anliegen der Arbeitskontakte und der Wulst 61 am Heizband 53,

Der Kern 13 des Relaissystems trägt eine konstant erregte Wicklung 62 und eine Wicklung 63, die von dem veränderlichen zu überwachenden Strom durchflossen ist.

In Abb. 4 ist die Schaltung des Relais nach

der Erfindung dargestellt. Es ist hierbei angenommen, daß der aus dem Netz 72, J2> gespeiste Motor Ji zu überwachen ist. Dei Schalter 74 wird betriebsmäßig durch Einwirken der Haltespule 76 auf ihren Anker 77 in der geschlossenen Lage gehalten. Beim Stromloswerden der Spule 76 veranlaßt eine Feder 78 die Abschaltung.

Die Hilfskontakte 79 dienen zur Herstellung eines Haltestromkreises für die Einschaltspule. Die Druckknöpfe 81 und 82 sind zum Schließen und Öffnen des Schalters bestimmt.

Das Schutzrelais nach der Erfindung arbeitet nun folgendermaßen:

Es sei zunächst angenommen, daß die Maschine, die von dem Relais zu überwachen ist, lange Zeit von einem geringen Überstrom durchflossen wird. In diesem Falle erreicht das Heizband 53 allmählich seine Grenztemperatur. Die konstant erregte Wicklung 62 reißt dann zusammen mit der von dem veränderlichen Strom durchfLossenen Wicklung 63 durch Verschwinden der magnetischen Kraft des Heizbandes das Glied 39 von dem Heizband ab. Der ganze Anker des Relais bewegt sich an den Kern 13 heran. Mit diesem Anker bewegt sich auch der Kontaktträger 32, so daß die .Kontaktbrücke 36 die Kontakte 48 und 49 unterbricht und die Auslösung des angeschlossenen Schalters veranlaßt.

Es sei nun angenommen, daß die zu überwachende Maschine von einem kurzzeitigen, aber sehr großen Überstrom durchflossen wird, der ein Vielfaches des Vollaststromes beträgt. Die von der hauptstromdurchflossenen Wicklung 63 bewirkte Zugkraft des Magneten ist dann sehr groß, der Zug auf das Ankersystem 21 reicht an sich aus, um die Haltekraft zwischen dem Glied 39 und dem Heizband 53 zu überwinden. Es wird jedoch zunächst nur ein Teil des Ankers an den too Kern bewegt. Das Glied 39 kann zunächst an dem Heizband 53 noch, hängenbleiben, so daß die Bewegung der übrigen Ankerteile fast plötzlich einsetzen kann, bevor das Heizband seine magnetischen Eigenschaften verloren hat.

Bei Überströmen mittleren Wertes liegt die Auslösezeit entsprechend. Wird beispielsweise das Schutzrelais einer geringeren Überlast eine gewisse Zeit ausgesetzt und dann uo von einem schweren Überstrom durchflossen, so tritt die Bewegung des Ankersystems bereits bei einem geringen Grenzwert ein, da das Heizband 53 bereits früher seine magnetischen Eigenschaften verliert bzw. die n₅ durch das Heizband ausgeübte Gegenkraft nachläßt.

Die Wicklung 62 ist so dimensioniert, daß ihre Wirkung nur dazu ausreicht, einen Teil des Anker syst ems in die Auslösestellung zu iao bewegen, nachdem die Gegenkraft des magnetischen Heizbandes weggefaEen ist.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι. Schutzrelais für elektrische Anlagen mit von der Größe des Auslösestromes abhängiger Auslösezeit, bei dem bei geringen Überströmen langer Dauer der gesamte Anker die Auslösungsbewegung ausführt, während bei schweren Überströmen zunächst nur ein Teil des Ankers angezogen wird, gekennzeichnet durch ein vom Hauptstrom oder einem Teil desselben beheiztes magnetisches Organ, dessen Anziehungskraft auf den Relaisanker von seiner Temperatur abhängt, zur Hemmung eines Teiles des Ankers und einen Auslösemagneten an sich bekannter Bauart zur Schnellauslösung bei hohen Überströmen.
2. 2. Schutzrelais nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein ruhendes, stromdurchflossenes magnetisches Band.
3. 3. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische beheizte Organ aus einer Legierung von etwa 35% Nickel und 650/0 Eisen besteht.
4. 4. Schutzrelais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß. das Hauptmagnetsystem mit einer konstant erregten Wicklung versehen ist.
5. 5. Schutzrelais nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptmagnetsystem mit einer vom Ausläsestrom durchflossenen Wicklung versehen ist.
6. 6. Schutzrelais nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erre- * gung des Magnetsystems für Schnellauslösung zugleich zur Erregung des magnetischen beheizten Organs dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen