DE535372C

DE535372C - Schalter mit UEberstromausloesung fuer Wechselstrom

Info

Publication number: DE535372C
Application number: DE1930535372D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-11-01
Filing date: 1930-11-02
Publication date: 1931-10-12
Also published as: US1829615A

Description

Um die Schwierigkeiten, die bei der Abschaltung großer Leistungen durch den hierbei auftretenden Lichtbogen entstehen, zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, den Strom in einem solchen Augenblick zu unterbrechen, in dem der Augenblicksvrert des Stromes durch Null hindurchgeht. Die bekannten Anordnungen dieser Art sind aber höchst kompliziert, da sie entweder einen zusätzlichen Schalter oder eine besondere synchron umlaufende Kontaktvorrichtung erforderlich machen.

Diese Nachteile sind gemäß der Erfindung durch eine Hebelanordnung beseitigt, deren Lage von dem zu unterbrechenden Strom derart abhängig ist, daß bei einem bestimmten Überstrom die normale Verriegelung aufgehoben und hierauf nach Erreichung eines bestimmten minimalen Augenblickswertes des

ao Stromes die Schalterauslösung vollständig freigegeben wird. Auf diese Weise wird von der gleichen Hebelanordnung sowohl die Unterbrechung des Stromes im richtigen Augenblick herbeigeführt als auch die Über-Stromüberwachung des Schalters gewährleistet.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 1 ist der Kessel eines Schalters, auf den der Aufbau 1' aufgesetzt ist. 2 und 3 sind die beiden Schalterkontakte. Die Kontakte befinden sich in der isolierenden Flüssigkeit 4, z. B. in öl. 3 ist der feststehende Kontakt und 2 der um den Punkt 5 bewegliche Kontakt. In der dargestellten geschlossenen Schalterstellung wird der beweg- liehe Kontakt durch die Schließungsfeder 6 in seiner geschlossenen Stellung gehalten. Die Feder 6 greift mit ihrem einen Ende an einem festen Punkt,6' an und mit ihrem andern Ende bei dem Punkt 9 an dem bewegliehen Hebel 8. Ein Dämpfungszylinder 7 ist zwischen den Punkten 9 und 6' vorgesehen. Der Hebel 8 ist in seiner Mitte bei 8' gelagert und an seinem Ende 10 mit der Kontaktbetätigungsstange 11 verbunden. Der Drehpunkt 8' befindet sich in einer solchen Lage, daß die Schließungsfeder 6 den Hebel 8 und damit den beweglichen Kontakt 2 entgeg'en dem Uhrzeigersinne zu drehen sucht und dadurch die Schalterkontakte geschlossen hält.

Die Feder 12, die zum öffnen der Schalterkontakte dient, ist an ihrem einen Ende an den festen Punkt 13 und an ihrem andern Ende an dem Drehzapfen 8' befestigt. In der geschlossenen Schalterstellung befindet sich die Feder 12 unter Spannung. Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß, sowie der Drehzapfen 8' nicht mehr in seiner Lage fest-

gehalten wird, die Feder 12 zur Wirkung kommt. Sie dreht den Hebel 8 um den Drehzapfen 9 und öffnet hierdurch mit großer Geschwindigkeit die Berührungsstelle der Kontakte 2 und 3. Ein Puffer oder ein Stoßdämpfer 12' ist derart angebracht, daß er von dem Hebel 8 getroffen wird, wenn die Öffnungsstellung des Eontaktes 2 erreicht ist.

Soll der Schalter wieder geschlossen werden, so muß der Drehzapfen 8' wieder in der gezeichneten Lage festgehalten werden. Ist dies nicht der Fall, so hat eine Bewegung der Betätigungsstange 15 nur eine Hinundherbewegung des Hebels 8 um seinen Endzapfen 10 zur Folge. Wird dagegen der Zapfen 8' in der gezeichneten Lage festgehalten, dann hat eine Bewegung der Stange 15 nach unten eine Drehung des. Hebels 14 um den Drehzapfen 14' entgegen dem Uhrzeigersinne zur Folge. Die Feder 6 kommt infolgedessen unter Spannung. Sie ist genügend stark, um den Hebel 8 um den neuen Drehpunkt 8' gegen den Uhrzeigersinn zu drehen und den Schalter zu schließen. a₅ Der bis jetzt beschriebene Mechanismus gehört noch nicht zu der Erfindung, sondern dient nur zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels.

Die Lage des Drehzapfens 8' wird überwacht durch eine elektromagnetisch gesteuerte Hebelanordnung, die in dem Aufbau 1' untergebracht ist. Der Drehzapfen 8' ist über das Verbindungsglied 16 mit einem Winkelhebel 17 verbunden, der bei 18 drehbar gelagert ist. Das andere Ende des Winkelhebels ist mit einer Berührungsfläche 19 versehen, die von den Hebeln 20 bzw. 26 berührt wird. Wird der Winkelhebel 17 freigegeben, so daß er im Uhrzeigersinne sich bewegen kann, so wird der Drehzapfen 8' gesenkt, und die Feder 12 öffnet sofort die Schalterkontakte.

Um den Winkelhebel 17 in der gezeichneten Lage festzuhalten, dient der Hebel 20, der bei 21 drehbar gelagert ist und an seinem freien Ende die Fläche 19 des Winkelhebels berührt. Durch einen Elektromagneten 22, dessen Anker 23 auf dem Hebel 20 befestigt ist, kann der Hebel 20 angehoben und der Winkelhebel 17 freigegeben werden. Eine einstellbare Feder 24 wirkt der magnetischen Zugkraft des Magneten 22 entgegen und verhindert, daß der Winkelhebel 17 freigegeben wird, ehe die Zugkraft des Magneten eine bestimmte Stärke erreicht.

Der Elektromagnet 22 wird von dem Stromwandler 25 gespeist, der in dem Stromkreis des die Schalterkontakte 2 und 3 durchfließenden Stromes liegt. In ähnlicher Weise wie der Hebel 20 wird der Hebel 26, der gleichfalls bei 21 drehbar gelagert ist, von dem Magneten 22 beeinflußt. Der Hebel 26 besitzt eine abgeschrägte Kante 27 an seinem freien Ende. Er besitzt ferner einen Anker 28, der in dem magnetischen Kreis des Magneten 22' liegt. Die Kante 27 des Hebels 26 befindet sich bei geschlossenem Schalter in einem geringen Abstand von der Fläche 19 des Winkelhebels 17. Dieser Abstand ist jedoch der Übersicht halber in Abb. 1 .übertrieben groß gezeichnet. Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Angenommen, es trete ein Überstrom in dem abzuschaltenden Stromkreis auf, so wird der Magnet 22 von einem Strom durchflossen, der ausreicht, um den Anker 23 anzuziehen. Er, möge dies z.B. bei dem Punkt 30 des in Abb. 3 dargestellten Stromverlaufes eintreten. Der Hebel 20 gibt den Winkelhebel 17 frei, der eine geringe Bewegung im Uhrzeigersinne ausführt und mit der Kante 27 des Hebels 26 in Berührung kommt. Diese Stellung ist in Abb. 2 dargestellt. Da der Augenblickswert des Stromes noch eine beträchtliche Größe besitzt, wird der Anker 28 des Hebels 26 von dem Magneten 22 noch fest angezogen und in der in Abb. 2 dargestellten Lage festgehalten, so daß der Winkelhebel 17 und damit der Drehzapfen 8' im wesentlichen noch die in Fig. 1 gezeichnete Lage beibehalten. Nachdem der Strom seinen Maximalwert überschritten hat und sich seinem Nullpunkt nähert, wird er einen bestimmten Minimalwert 31 erreichen, bei welchem die Zugkraft des Magneten 22 nicht mehr ausreicht, um durch den Hebel 26 die Bewegung des Winkelhebels 17 zu verriegeln. Die Feder 12 dreht den Winkelhebel 17 und bewegt die Fläche 19 an der Kante 27 vorbei, so daß der Auslösemechanismus des Schalters jetzt vollkommen freigegeben wird. Der Winkelhebel 17 und damit der Drehzapfen 8' bewegen sich mit großer Geschwindigkeit im Uhrzeigersinne, so daß der Schalter sehr rasch geöffnet wird, und zwar in einem Augenblick, in dem er einen möglichst kleinen Strom führt.

Beim Wiedereinschalten des Schalters wird der Winkelhebel 17 in die in Abb. 1 dargestellte Lage bewegt, so daß die Verriegelungshebel 20 und 26 unter dem Einfluß der Feder 24 bzw, des Eigengewichtes wieder die in Abb. 1 gezeichnete Lage einnehmen und der Winkelhebel 17 verriegelt wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Schalter mit Überstromauslösung für Wechselstrom, bei dem die Kontakttrennung bei einem bestimmten Augenblickswert des zu unterbrechenden Stromes erfolgt, gekennzeichnet durch eine Hebelanordnung, deren Lage derart von dem zu unterbrechenden Strom abhängig ist, daß bei einem bestimmten Überstrom die nor-

male Verriegelung aufgehoben, die Schalterauslösung jedoch noch so lange gesperrt ist, bis der Augenblickswert des Stromes einen bestimmten Minimalwert unterschreitet.
2. Schalter nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei Hebel, von denen der eine die Auslösevorrichtung im normalen Betrieb verriegelt und bei einem bestimmten Überstrom freigibt und der zweite nach dieser Freigabe die Verriegelung bis zum Absinken des Stromes bis auf einen bestimmten minimalen Augenblickswert übernimmt.
3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel eine schräge Kante (27) besitzt, mit welcher er in seiner Sperrlage mit der Auslösevorrichtung in Berührung steht.
4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verriegelungshebel von einer einzigen Stromspule betätigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen