DE613976C - Schaltanordnung fuer eine elektrische Anlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
29. MAI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68 oi

Schaltanordnung für eine elektrische Anlage

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. April 1932 ab

Wenn man bei einer elektrischen Anlage in einem Netz mit hoher Kurzschlußleistung . einen Verbraucher mit kleinem Leistungsbedarf anschließt, so können die Kosten für einen Schalter, der nicht nur den Betriebsstrom, sondern auch den Kurzschlußstrom abzuschalten in der Lage sein muß, unverhältnismäßig hoch werden.

Es sind nun Abschalteinrichtungen für elektrische Stromkreise bekanntgeworden, bei denen eine nicht ausschwenkbare Sicherung im Moment der Abschaltung parallel zu einem Schalter liegt. Diese Anordnungen sind jedoch nur in der Lage, Kurzschlüsse

_tg abzuschalten, wobei die Sicherung für geringe Nennstromstärke während des Betriebes durch einen Schalter überbrückt wird, der erst im Kurzschlußfalle geöffnet wird. Einen Leistungsschalter für betriebsmäßige Abschaltung vermögen diese Anordnungen nicht zu ersetzen. Die vorliegende Erfindung gibt diese Möglichkeit, indem sie eine ausschwenkbare Sicherung (Trennsicherung) über eine Freilaufkupplung mit einem Schalter für den

a₅ Betriebsstrom (Lastschalter) zu einem gemeinsamen Schaltgerät vereinigt. Bei den betriebsmäßigen Schaltungen ist die Schaltfolge der ausschwenkbaren Sicherung und des Lastschalters stets so, daß die Kontakte der

J₀ Trennsicherung stromlos unterbrochen werden. Im Falle eines Überstromes wird z. B. durch aufgebaute Überstromrelais (Primärauslöser) zunächst die Freilaufkupplung entklinkt, worauf der Lastschalter auslöst.. Sobald dessen Kontakte sich öffnen, fließt der Überstrom über die bis dahin parallel liegende Hochleistungssicherung, von welcher er endgültig unterbrochen wird. Auf diese Weise ist das Gerät geeignet, sowohl Last- als auch Überlastschaltungen vorzunehmen.

In den Fig. 2, 3 und 4 ist eine Schaltanordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung; .die Fig. 2 und 3 zeigen ein Konstruktionsbeispiel in Vorderansicht und Seitenansicht.

Die Sicherungen 1 sind schwenkbar nach Art eines Trennschaltarmes im Stromkreis angeordnet. Parallel zu den Sicherungen liegen die Schaltarme 22 des Leistungsschalters.

Als Leistungsschalter ist bei Fig. 2 und 3 ein Expansionsschalter verwendet, der aus den Schalttöpfen 21 und den Schaltmessern 22 besteht.

In Fig. 3 sind die ausgeschwenkten Sieherungen und die geöffneten Schaltmesser 22 gestrichelt eingezeichnet. Die Sicherungen 1 werden über Steckkontakte 10 von den schwenkbar gelagerten Tragarmen 11 gehalten, die in dem den Sicherungen parallelen Teil aus Isoliermaterial bestehen. Das Ausschwenken der Sicherungsträger 11 erfolgt durch die Gestänge 13, während die Schaltmesser 22 über die Hebel 23 bewegt werden. Der Antrieb der Hebel 13 erfolgt über die Hohlwelle 14, während die Hebel 23 durch •die in der Hohlwelle 14 drehbare Welle 24 bewegt werden. Die Hohlwelle 14 und die

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Josef Eisert in Berlin-Siemensstadt.

innere Welle 24 sind durch die Freilaufkupplung 30 miteinander verbunden (vgl. auch die schematische Darstellung der Fig. 1).

Die Freilaufkupplung 30 kann durch die Überstromauslöser 5 gelöst werden. Die Feder 6 (in den Fig. 2 und 3 nicht dargestellt) sucht den Leistungsschalter zu öffnen. Beim Einschalten der Schaltanordnung werden über die Kurbel 40 vor dem Schließen des Leistungsschalters zunächst die Trennsicherungen ι eingelegt. Soll eine betriebsmäßige Abschaltung des Verbrauchers von Hand erfolgen, so wird erst die Trennsicherung ι ausgeschwenkt und darauf der Leistungsschalter 22 geöffnet.

Tritt in dem Stromkreis eine Überlast auf, so wird durch einen der Überstromauslöser 5 die Freilaufkupplung 30 gelöst, so daß der Leistungsschalter 22 sich öffnet. Die Überbrückung der Sicherungen 1 durch den Leistungsschalter ist nun aufgehoben. Die Sicherungen sprechen daher an und trennen den Verbraucher endgültig von der Speiseleitung. Der Leistungsschalter 22 ist für die betriebsmäßig auftretende Stromstärke, nicht jedoch für die Überlast oder Kurzschlußstromstärke bemessen. Er ist daher verhältnismäßig klein dimensioniert und billig. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, fügt sich der neuen Schaltanordnung ein Expansionsschalter mit kleinem Schalttopf besonders gut an. Antriebs- und Ausschaltmechanismus des Expansionsschalters lassen sich mit dem Be- - wegungsmechanismus der Trennsicherung gut zusammenbauen, da Leistungsschalter und Trennsicherung von Stützerisolatoren getragene Kontaktteile besitzen.

Bei normalem Betrieb fließt der größere Teil des Stromes über den Schaltarm des Leistungsschalters. Die Sicherungen können daher für geringe Nennstromstärke bemessen sein und besitzen dementsprechend hohe Abschaltleistung. Eine Einhaltung der gewünschten Stromverteilung zwischen Sicherung und parallelem Leistungsschalter kann man dadurch gewährleisten, daß man in den Sicherungsstromkreis zusätzliche Impedanzen, beispielsweise Drosseln, legt. Bei kleineren Schaltleistungen wird unabhängig vom Übergangswiderstand durch den Leistungsschalter die Belastung der Sicherungen bereits in der gewünschten Weise verringert werden.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Schaltmesser 22 des Expansionsschalters sind hier derart beweglich angebracht, daß sie im ersten Teil ihrer Öffnungsbewegung eine Unterbrechung des Stromkreises in den Schalttöpfen 21 bewirken können. Ist der Leistungsschalter überlastet, so daß er den Stromkreis nicht zu unterbrechen vermag, so ist ein Lichtbogen stehengeblieben, wenn das Schaltmesser die in der Figur dargestellte Lage erreicht hat. Während der Öffnungsbewegung sind die Sicherungen 1 bis zu diesem Zeitpunkt überbrückt gewesen. Die Schaltmesser 22 bewegen sich nun weiter nach oben bis in die gestrichelt gezeichnete Lage. Im Augenblick, wo die Schaltmesser 22' die dargestellte Lage verlassen, wird die Überbrückung der Sicherungen aufgehoben. Der durch den Lichtbogen zerteilte Strom fließt nun durch die Sicherungen, die sofort ansprechen und den Stromkreis unterbrechen; damit erlischt auch der Schaltlichtbogen. Ein Schaltlichtbogen parallel zu den Sicherungen wird sich infolge des geringen an ihnen liegenden Spannungsabfalls nicht ausbilden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltanordnung für eine elektrische Anlage mit einer die Anlage abschaltenden Sicherung und einem die Sicherung be- . * triebsmäßig überbrückenden, den Betriebsstrom führenden Leistungsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß die als Trennsicherung ausgebildete Sicherung und der Leistungsschalter durch ein gemeinsames Gestänge bewegt werden, in das zwischen Trennsicherung und Leistungsschalter die von der Auslösevorrichtung gesteuerte g₀ Freilaufkupplung eingefügt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Leistungsschalterkontakte (22) über eine Hohlwelle (14) und der Antrieb der Trennsicherungen (1, 11) über eine in der Höhl welle (14) bewegliche und mit dieser durch die Freilaufkupplung verbundene Welle (24) erfolgt oder umgekehrt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, ioo dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander gehörenden Gegenkontakte der Trennsicherung und des Leistungsschalters von ein und demselben Isolator getragen werden.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt des Leistungsschalter nach seiner ' Auslösung während der ersten Bewegung unter Aufrechterhaltung der Überbrückung der Trennsicherung den Gesamt- 1x0 Stromkreis an einer anderen Stelle unter Ziehung eines Lichtbogens öffnet und erst während der weiteren Bewegung die Überbrückung aufhebt und dann der noch bestehende Lichtbogen durch Abschalten der Sicherung erlischt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen