Die Erfindung bezieht sich auf einen Überstromselbstschalter
für Drehstromnetze mit Nulleiter. Bei derartigen Schaltern soll, wenn der Nulleiter von einem Strom unzulässiger
Stärke durchflossen wird, Auslösung erfolgen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bekannt, eine
Schmelzsicherung im Zug des Nulleiters vorzusehen und parallel zu ihr einen elektromagnetischen
Auslöser zu schalten. Beim Abschmelzen der Sicherung wird bei dieser Einrichtung die
Wicklung des elektromagnetischen Auslösers, die vorerst nur von einem Bruchteil des Nullleiterstromes
durchflossen war, durch den vollen Nulleiterstrom so stark erregt, daß sie den Anker
anzieht und hierdurch den Schalter zum Ansprechen bringt. Diese bekannte elektromagnetische
Auslösung hat vor allem den Nachteil, daß nach jedem Auslösevorgang die Schmelzsicherung erneuert werden muß.The invention relates to an overcurrent circuit breaker
for three-phase networks with neutral. With such switches, if the neutral of a current is impermissible
Strength is flowing through, triggering take place. To solve this problem, it is known to have a
Provide a fuse in the train of the neutral conductor and an electromagnetic parallel to it
Switch trigger. When the fuse is melted in this device, the
Winding of the electromagnetic release, which is initially only a fraction of the neutral conductor current
was traversed, excited by the full neutral current so strongly that it hit the anchor
attracts and thereby causes the switch to respond. This known electromagnetic
The main disadvantage of tripping is that the fuse has to be replaced after each tripping process.
Die Auslösung durch den Nulleiterauslöser soll verzögert erfolgen. Es ist offenbar naheliegend,
die Forderung der verzögerten Auslösung durch Anwendung eines thermischen Auslösers als Nulleiterauslöser erfüllen zu wollen.The release by the neutral release should be delayed. It is obviously obvious
to want to meet the requirement of delayed tripping by using a thermal release as a neutral release.
Hierbei muß man jedoch eine Reihe von Gesichtspunkten berücksichtigen. Angenommen,
die Phasenleiter des Netzes seien derart bemessen, daß die Überstromauslöser der Phasenleiter
für einen Nennstrom von 60 Amp. gewählt werden können, dann wird man als thermischen
Nulleiterauslöser einen Auslöser mit einer Nennstromstärke von etwa 15 bis 20 Amp. vorsehen,
da die Nennstrom- bzw. Auslösestromstärke des Nulleiterauslösers nur einen Bruchteil derjenigen
der Auslöser in den Phasenleitern betragen muß. Diese Bemessung ergibt sich daraus, daß der
Nulleiterauslöser bei einer einseitigen Belastung verhindern soll, daß infolge seines Widerstandes
in dem Nulleiter eine zu große Spannungsdifferenz auftritt. Denn die am Nulleiter
genullten Körper nehmen dessen Spannung gegen Erde an, was eine erhebliche Gefährdung
von Betriebspersonen verursacht, wenn die Spannung des Nulleiters gegen Erde zu hoch
wird. Sofern man sich allerdings dazu entschließen würde, den Querschnitt des Nulleiters
groß zu wählen, könnte man hierdurch das Auftreten einer gefährlichen Berührungsspannung
verhüten, und es würde sich das Vorsehen einer Nulleiterauslösung erübrigen. Allein dieser
Weg ist wegen des hohen Kupferaufwandes, der mit ihm verbunden ist, unzweckmäßig.
Wenn auf der Strecke zwischen einem Phasenleiter und dem Nulleiter ein unmittelbarer Kurzschluß
entsteht, so kann es bei hohen Leitungswiderständen vorkommen, daß der Kurzschlußstrom
nicht genügend stark anwächst, um den Überstromauslöser des betreffenden Phasenleiters
zum Ansprechen zu bringen. Dies ist der zweite Grund, der dazu nötigt, thermische Nullleiterauslöser
zu wählen, die einen kleineren Nenn- bzw. Auslösestrom haben als die Phasenauslöser
des Schalters. Um die Wirkung des thermischen Auslösers, etwa eines Bimetallstreifens,
von der Raumtemperatur möglichst unabhängig zu machen, muß dieser bei verhältnismäßig
hoher Temperatur arbeiten, und bei den verhältnismäßig geringen Stromstärken, dieHowever, there are a number of considerations to be taken into account here. Accepted,
the phase conductors of the network are dimensioned in such a way that the overcurrent releases of the phase conductors
for a rated current of 60 Amp. can be chosen, then one is called thermal
Neutral release provide a release with a rated current of around 15 to 20 amps.
because the rated current or tripping current of the neutral release is only a fraction of that
the trigger must be in the phase conductors. This calculation results from the fact that the
Neutral release in the event of a one-sided load is intended to prevent that as a result of its resistance
too great a voltage difference occurs in the neutral conductor. Because the one at the neutral conductor
zeroed bodies assume its tension against earth, which is a considerable hazard
caused by operating personnel if the voltage of the neutral conductor to earth is too high
will. However, if one would decide to use the cross-section of the neutral conductor
Choosing a large size could result in the occurrence of dangerous contact voltage
and there would be no need to provide a neutral release. Alone this one
Path is inexpedient because of the high copper expenditure associated with it.
If there is an immediate short circuit between a phase conductor and the neutral conductor
arises, it can happen with high line resistances that the short-circuit current
does not grow sufficiently strong around the overcurrent release of the relevant phase conductor
to respond. This is the second reason that thermal neutral releases are required
to be selected that have a lower rated or tripping current than the phase release
of the switch. In order to have the effect of the thermal release, e.g. a bimetal strip,
To make the room temperature as independent as possible, this must be relatively
work at high temperature, and at the relatively low currents that
in Betracht kommen, muß man zu diesem Zweckseinen Querschnitt klein bemessen. Dementsprechend
sind die mechanischen Kräfte, die der thermische Auslöser auszuüben vermag, nur gering. Man läßt ihn daher nicht unmittelbar
auf das Schalterschloß einwirken, sondern schaltet zwischen den thermischen Auslöser und
das Schloß einen Kraftspeicher, etwa einen Totpunktkraftspeicher. Dessen frei werdende
ίο Kraft öffnet im Falle des Auftretens eines Überstromes
im Nulleiter das Schalterschloß.come into consideration, one has to make its cross-section small for this purpose. Accordingly
the mechanical forces that the thermal release can exert are only slight. It is therefore not left immediately
act on the switch lock, but switches between the thermal release and
the lock has an energy store, such as a dead center energy store. Whose becoming free
ίο Force opens in the event of an overcurrent
the switch lock in the neutral conductor.
Die Gefahr, welche die Anwendung der üblichen Anordnung, bestehend aus thermischem
Auslöser und Kraftspeicher als Nulleiterauslöser, in sich birgt, wurde bisher noch nicht erkannt.
Es kann vorkommen, daß der Kraftspeicher aus irgendeinem Grunde nicht anspricht,
der thermische Auslöser zu glühen beginnt und schließlich abschmilzt und auf diese
Weisenur den Nulleiter unterbricht. Dannnimmt das abgetrennte Nulleiterende sofort eine hohe
Spannung an, die den Maßen aller genullten Geräte aufgedrückt wird. Das Ansteigen der
Spannung im abgetrennten Nulleiterende bedeutet demnach das Entstehen einer äußerst
gefährlichen Berührungsspannung.The danger posed by the application of the usual arrangement consisting of thermal
Trigger and energy storage as a neutral trigger, contained in itself, has not yet been recognized.
It can happen that the lift mechanism does not respond for some reason,
the thermal trigger starts to glow and eventually melts and hits this
Only interrupts the neutral. Then the disconnected neutral end immediately takes a high one
Voltage that is imposed on the dimensions of all zeroed devices. The increase in
Tension in the disconnected neutral end therefore means the occurrence of an extreme
dangerous contact voltage.
Um diese Gefahr zu beseitigen, sollen erfindungsgemäß
Überstromselbstschalter für Drehstromnetze mit Nulleiter, die einen thermisch wirkenden Nulleiterauslöser enthalten,
überdies mit einem auf das Schalterschloß einwirkenden elektromagnetischen Auslöser ausgestattet
werden, der derart eingestellt ist, daß er erst dann anspricht, wenn die Stärke des
den thermischen Auslöser beheizenden Strome, dessen Auslösestromstärke überschritten hat,
d. h. also, wenn der thermische Auslöser versagt hat. Zweckmäßig benutzt man als thermischen
Auslöser in an sich bekannter Weise einen Bimetallstreifen, der im Zug des Nulleiters liegt,
und schaltet zu diesem die Erregerspule des elektromagnetischen Auslösers parallel. Manerhält
dann einen Nulleiterauslöser, der dem vorbekannten elektromagnetischen Nulleiterauslöser
mit Schmelzsicherung äußerlich ähnlich ist, dessen Wesen aber von ihm offenbar völlig abweicht. Bei der vorbekannten Einrichtung
dient die Schmelzsicherung nicht als Auslöser, und es erfolgt stets die Auslösung
elektromagnetisch, wogegen beim Erfindungsgegenstand, sofern nicht ein Versagen des thermisch
wirkenden Mechanismus vorliegt, dieser auslöst und nur beim Versagen desselben der
elektromagnetische Auslöser als Notbehelf in Funktion tritt. Es ist zweckmäßig, den elektromagnetischen
Auslöser unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Kraftspeichers auf das Schalterschloß einwirken zu lassen, wogegen
der thermische Auslöser in an sich bekannter Weise über einen Kraftspeicher auf das Schalterschloß
einwirken soll.In order to eliminate this risk, according to the invention
Overcurrent circuit breaker for three-phase networks with neutral, which contain a thermally acting neutral release,
also equipped with an electromagnetic release acting on the switch lock
which is set in such a way that it only responds when the strength of the
Currents heating the thermal release, the tripping current of which has been exceeded,
d. H. that is, when the thermal release has failed. Appropriately one uses as thermal
Trigger in a manner known per se a bimetallic strip, which is in the train of the neutral conductor,
and connects the excitation coil of the electromagnetic release in parallel with it. You get
then a neutral release, which is the same as the previously known electromagnetic neutral release
with fuse is outwardly similar, but its essence is apparently completely different from it. With the previously known facility
the fuse does not act as a trigger and it always triggers
electromagnetic, whereas with the subject matter of the invention, unless there is a failure of the thermal
acting mechanism is present, this triggers and only when the same fails
electromagnetic release comes into function as a stopgap measure. It is convenient to use the electromagnetic
Immediate trigger, d. H. to act on the switch lock without the interposition of an energy store, on the other hand
the thermal release in a manner known per se on the switch lock via an energy store
should act.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. In den
Phasenleitern R, S, T liegen die Auslöser r, s, t, und im Nulleiter O Hegt der thermische Aus- 65
löser 0. Die Schaltmesser 1, 2, 3, 4 sind unter
dem Einfluß der Kraft der Zugfeder 5 bestrebt, sich von ihren ortsfesten Gegenkontaktstücken
abzuheben, können dies jedoch nicht, solange sich "die Schaltstange 7, die an dem zweiseitigen 7°
Hebel 6 angelenkt ist, auf der das Schalterschloß bildenden Griffklinke 8 abstützt. Beim
Auftreten eines Überstromes im Nulleiter O verschiebt der thermische Auslöser 0 mit Hilfe
eines nicht eingezeichneten Kraftspeichers die 75 Griffklinke 8 im Sinne des Uhrzeigers, wodurch
der Schalter anspricht. Parallel zum thermischen Auslöser 0' ist die Erregerspule eines
elektromagnetischen Auslösers 9 geschaltet, dessen Anker unmittelbar auf die Griffklinke 8 80
einwirkt. Der Auslöser 9 ist so eingestellt, daß er erst dann anspricht, wenn die Stärke des den
thermischen Auslöser 0 beheizenden Stromes dessen Auslösestromstärke überschritten hat.
Erfindungsgemäß soll der elektromagnetische 85 Auslöser als Nennstromregler für den thermischen
Auslöser ausgebildet sein, wie man dies bereits bei Auslöseeinrichtungen von Phasenleitern
gemacht hat. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch 90
Drehung der Stellschraube 10 die Lage des Tauchkems des Auslösers 9 geändert und infolgedessen
seine Drosselwirkung. Wird die Drosselwirkung vermindert, so nimmt die Erregerwicklung
des Auslösers 9 mehr Strom auf, 95 der Bimetallauslöser 0 wird von einem geringeren
Teil des Gesamtstromes durchflossen und löst daher erst bei einem höheren Gesamtstrom aus.
Umgekehrt löst der thermische Auslöser 0 schon bei einem geringeren Gesamtstrom aus, wenn 100
die Drosselwirkung des Auslösers 9 vergrößert wird.In the figure, an embodiment of the invention is shown schematically. In the phase conductors R, S, T triggers are r, s, t, and in the neutral O Hegt the thermal off 65 löser 0. The switch blade 1, 2, 3, 4 of the extension spring 5 are committed under the influence of force, stand out from their stationary counter-contact pieces, however, as long as "the switching rod 7, which is hinged to the bilateral 7 ° lever 6, is supported on the handle 8 forming the switch lock. When an overcurrent occurs in the neutral conductor O, the thermal release moves 0 with the help of an energy storage mechanism (not shown) the handle pawl 8 in the clockwise direction, whereby the switch responds. In parallel with the thermal release 0 ', the excitation coil of an electromagnetic release 9 is connected, the armature of which acts directly on the handle pawl 8 80. The release 9 is adjusted so that it responds only when the strength of the thermal release 0 heating current has exceeded its release current Accordingly, the electromagnetic release should be designed as a rated current regulator for the thermal release, as has already been done with release devices for phase conductors. In the embodiment shown in the drawing, the position of the plunger core of the release 9 is changed by turning the adjusting screw 10 by 90 and, as a result, its throttling effect. If the choke effect is reduced, the excitation winding of the release 9 draws more current, 95 the bimetal release 0 has a smaller part of the total current flowing through it and therefore only releases when the total current is higher. Conversely, the thermal release 0 triggers at a lower total current when 100 the throttling effect of the release 9 is increased.