DE635854C - Elektromagnetischer Selbstschalter in Stoepselform - Google Patents
Elektromagnetischer Selbstschalter in StoepselformInfo
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- H01H71/38—Electromagnetic mechanisms wherein the magnet coil also acts as arc blow-out device
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Description
Die bekannten Selbstschalter für Installationszwecke werden bekanntlich in der Hauptsache
in zwei verschiedenen Grundformen hergestellt, einerseits in Form von Schraubstöpseln,
Elementstöpseln oder Schalttafelstöpseln, anderseits in Form von sog. Sockelautomaten.
Die erste Hauptgruppe von Selbstschaltern besitzt im wesentlichen ein zylindrisches
Gehäuse, das bei Element- oder Schalttafelautomaten in ein viereckiges oder rechteckiges, etwa der Form eines Sicherungselementes
entsprechendes Unterteil übergeht. Hingegen besitzen die Sockelautomaten
ausschließlich rechteckige Gestalt, und zwar im Grundriß, im Quer- und im Längsschnitt.
Die Selbstschalter der ersten Gruppe, also diejenigen in Stöpselform, müssen mit Rücksicht
auf ihre Verwendung, beispielsweise auf Zählertafeln, wo man bisher u. a. auch Sicherungselemente mit darin angeordneten
Schmelzstöpseln benötigte, in räumlich sehr stark begrenzten Abmessungen gehalten sein.
Bei den hohen Anforderungen an die elektrische Leistungsfähigkeit der Stöpselselbstschalter
wird der Aufbau insbesondere dadurch erschwert, daß der Abschaltlichtbogen
zufolge der nahe benachbarten Auslöseteile sehr rasch zum Erlöschen gebracht werden
muß.
Man hat vielfach versucht, den Lichtbogen durch sog. magnetische Blasung zu unterdrücken.
So ist es bekannt, die Pole des Elektromagneten mit besonderen Platten zu versehen, die bis an die Unterbrechungsstelle
geführt sind und diese einfassen, so daß der elektrische Lichtbogen in dem magnetischen
Felde der einander gegenüberliegenden Polplatten sich bildet und ausgeblasen wird.
Bei einer bekannten Ausführungsform derartiger Blasmagnete sind die zwischen den
verlängerten Polplatten angeordneten Kontakte zu einer Spirale geformt, sie sind auf
einer ihrer Seiten mit einer schützenden Isolierstoffauskleidung versehen. Durch diese
Anordnung soll erreicht werden, . daß der Lichtbogen innerhalb eines homogenen Blasfeldes
im Wege der langen Spirale auf große Länge gezogen wird. Bei einer weiteren bekannten
ähnlichen Ausführung ist die Blasspule in mehrere Einzelspulen unterteilt und die Pole aller Spulen durch eine zu beiden
Stirnseiten der Spulen angeordneten Polplatte verbunden, die auch hier bis zu den Unterbrechungskontakten
geführt sind. Die Verwendung derartiger bekannter Blasmagnete bei Selbstschaltern in Stöpselform ist zufolge
der begrenzten Raumverhältnisse nicht möglich, zumal es Schwierigkeiten bereitet, die
Blasmagnete gleichzeitig als Auslösemagnete zu verwenden, da hierzu eine nach dem Magnetkern
zu gerichtete Bewegung des Ankers erforderlich ist und eine solche Anordnung
desselben durch die kleinen Raumverhältnisse bei Stöpselschaltern unmöglich gemacht oder
wenigstens erschwert ist.
Es ist ferner ein elektromagnetischer Selbstschalter in Schraubstöpseiform bekannt,
bei dem von einer Stirnseite der in der Achs-
richtung des Stöpsels angeordneten Auslöse- und Blasspule Magnetbleche Z1U den oberhalb
der Spule angeordneten .Unterbrechungskontakten geführt sind, wobei die beiden ver>i;
längertqn.. Magnetbleche etwa die Gestalt",
eines U bilden. Bei dieser bekannten Ordnung ist die Erzielung eines starken,;.
homogenen Blasfeldes nicht möglich, weil der zweite Pol des Elektromagneten nicht bis zu
ίο den Unterbrechungskontakten verlängert ist, also durch Streuung .ein erheblicher Verlust
an wirksamen Kraftlinien eintritt.
Die Schwierigkeit bei der Anordnung einer hochwirksamen Blasspule bei Selbstschaltern
in Stöpselform wird noch dadurch erhöht, daß die Art der Bewegung der Schaltbrücke von
Bedeutung für die Wirksamkeit des Blasmagneten ist. Bei den vorstehend erwähnten
bekannten Selbstschaltern in Stöpselform ist so das Schaltstück drehbar angeordnet, die Einwirkung
der Blasspule auf den Lichtbogen ist in diesem Falle nicht so günstig, wie es der
Fall wäre, wenn die Kontakte sich geradlinig, also etwa in Richtung der Längsachse des
Stöpsels, voneinander fortbewegen. Der Lichtbogen wird bekanntlich stets rechtwinklig zur
Stromrichtung fortgeblasen. Bei einer Anordnung der Spule, der verlängerten Magnetbleche
und der sich drehenden Kontaktbrücke nach Art dieser bekannten Ausführung besteht
die Möglichkeit, daß der Lichtbogen auf die Gehäusewandung zu geblasen wird und sich auf dieser allmählich ein leitender Kohlebelag
bildet, der schließlich zu einem Überschlag oder Kurzschluß führen kann. Hinzu kommt, daß die Anordnung einer sich drehenden
Kontaktbrücke einen umständlicheren Aufbau des Schaltmechanismus erforderlich macht, wobei aber wiederum die Kleinheit
des zur Verfügung stehenden Raumes hemmend wirkt. :
Zur Vereinfachung des gesamten Aufbaues des Selbstschalters in Stöpselform und insbesondere
auch zur Verkleinerung der gesamten Abmessungen ist es daher erforderlich,
die Schaltbewegung geradlinig, also gegebenenfalls in Richtung der Längsachse
des Stöpsels, vorzusehen, wobei es aber nicht einfach ist, ein hoch wirksames, homogenes
Blasfeld sicherzustellen, das den Lichtbogen nicht etwa auf benachbarte Schaltteile, die
Spule o. dgl. treibt und auch die Bildung leitender Brücken an den Gehäusewandungen
ausschließt.
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Selbstschalter in Stöpselform, also
etwa in Form eines Schraubstöpsels, eines Element- oder Schalttafelautomaten, der bei
kleinsten Abmessungen die Nachteile der bekannten Ausführungen nicht aufweist und
hohe Abschaltleistung ermöglicht. Zu diesem Zwecke wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
die an der Stirnseite des Elektromagneten angeordneten Polplatten U-förmig Auszubilden und mit ihren einander zugekehr-
:3^f£freien Schenkelenden derart anzuordnen,
Φ sie zwischen den Schenkelenden einen ■ .'Sehaltraum bilden, in welchem auf jede Unterbrechungsstelle
die Kraftlinien beider Polplatten einwirken. Diese Anordnung hat gegenüber bekannten Ausführungsformen den
Vorteil, daß jede Unterbrechungsstelle in einem hoch wirksamen, homogenen Feld liegt.
Dabei ist zufolge der eigenartigen Gestaltung der beiden Polplatten die Möglichkeit gegeben,
diese mit ihren Schenkelenden und den von ihnen umschlossenen Elektromagneten in Richtung der Längsachse des Stöpselgehäuses
anzuordnen und auch das die Kontakte tragende Schaltstück in Richtung dieser Längsachse bewegbar zu lagern. Bei einer
solchen Anordnung gewinnt man also die Möglichkeit, zufolge der nicht mehr kreisförmigen,
sondern geradlinigen Bewegung der Kontakte ■ein in seinem Aufbau einfaches Gesperre
vorzusehen, damit also weitgehend Rücksicht zu nehmen auf die begrenzten Raumverhältnisse. Der Elektromagnet, seine
Polplatten und die Kontakte sind dabei entsprechend der zylindrischen Form des Stöpselgehäuses
ausgebildet, so daß es möglich ist, mit sehr kleinen Raumgrenzen auszukommen. Die eigenartige Ausbildung und
Anordnung der Polplatten bietet die Möglichkeit der Erzielung eines hochwirksamen
Blasfeldes.
Die freien Schenkelenden der Polplatten, zwischen denen die Unterbrechungskontakte
liegen, 'müssen, wie bekannt, gegen die Einwirkung des Lichtbogens geschützt sein. Es too
ist bekannt, besondere Schutzauflagen vorzusehen. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen,
die Unterbrechungskontakte verschiebbar in einem zwischen je zwei Schenkelenden angeordneten, den Sehaltraum bildenden
Isolierkörper zu lagern. Unabhängig von der Zahl der Unterbrechungskontakte kann für
sämtliche Unterbrechungsstellen ein •gemeinsamer
Isolierkörper, also ein solcher einteiliger Ausführung, vorgesehen werden. Dieser Isolierkörper besitzt dann entsprechend
der Anzahl der Unterbrechungskontaktpaare im Querschnitt Teile eines Kreisringes
bildende schmale Aussparungen, die symmetrisch zu den einander gegenüberliegenden
Enden der Polplatten angeordnet sind. Um die Wirkung der Blasung zu erhöhen, ist fürelektrische
Schalter mit elektromagnetischer Auslösung oder Blasung vorgeschlagen worden, die Kontakte, die an der Stirnfläche der
Spulen außerhalb der Achsmitte des Spulenkernes angeordnet sind, so von. Strom durch-
fließen zu lassen, daß der Lichtbogen während des Abschaltvorganges naclv der Spulenachsmitte
zu in ein immer stärkeres Magnetfeld geblasen wird. Um eine ähnliche gün-S stige Blaswirkung auch beim Erfindungsgegenstand zu erzielen, wird ferner vorgeschlagen,
die schon vorstehend erwähnten schmalen Schalträume in dem Isolierkörper über einen größeren Teil des Schalter-
to umfanges zu führen als die Schenkelenden der U-förmigen Polplatten und dann die Unterbrechungskontakte
in den Schalträumen so außermittig anzuordnen, daß der Ausschaltlichtbogen
während des Abschaltvorganges in den Raum zwischen den einander gegenüberliegenden
Schenkelenden gezogen wird. An sich ist es bekannt, den Lichtbogen in den schmalen Kanal eines Isolierkörpers zu blasen,
um auf diese Weise außer einer Längung des Lichtbogens eine starke Kühlung an den
Isolierstoffwänden zu erzielen. Es ist aber bisher nicht bekannt die Ausbildung eines
schmalen Schaltraumes 2wischen den freien Schenkelenden U-förmiger Polplatten, und
doch bietet erst eine solche Anordnung höchste Wirksamkeit zufolge der Blasung des
Lichtbogens in das starke, homogene Blasfeld in Verbindung mit der Längung und Kühlung
des Lichtbogens.
Die Anordnung nach der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, bietet die Möglichkeit,
den gesamten Aufbau des Selbstschalters gegenüber bekannten Ausführungen zu vereinfachen.
Es ist nämlich bei der geschilderten Anordnung der Einzelteile möglich, den die Polschenkelenden trennenden Isolierkörper
zusammen mit den Elektromagneten, den Polplatten und gegebenenfalls auch noch den
ortsfesten Unterbrechungskontakten durch eine gemeinsame Isolierstoffplatte in dem
Stöpselgehäuse zu befestigen. Es bedarf also in diesem Falle keiner besonderen Befestigungsmittel
für jeden der einzelnen Teile, so daß auch insofern an Raum gespart bzw. der vorhandene Raum durch kräftige Bemessung
der Einzelteile weitgehend ausgenutzt werden kann. Die wesentlichsten Isolierkörper
eines derartigen Selbstschalters, nämlich das Gehäuse und der den Schaltraum bildende
und die Polschenkelenden trennende Isolierkörper, sind dabei sehr einfach gestaltete
Teile, deren Herstellung auch aus hochwertigen Isolierstoffen, bekanntlich den Isolierpreßstoffen, keine Schwierigkeiten und
keine unnützen Kosten verursacht. Dabei bietet die Erfindung die Möglichkeit, für die
Isolierkörper und das Stöpselgehäuse verschiedene Baustoffe zu verwenden, also beispielsweise
für das Stöpselgehäuse einen mechanisch sehr festen Stoff, etwa Isolierpreßstoff,
und für den den Schaltraum bildenden Isolierkörper einen solchen Baustoff, der
insbesondere hochhitzebeständig ist, also etwa Porzellan oder einen sonstigen keramischen
Baustoff.
Die Zeichnung läßt eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgegenstandes
erkennen. Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Selbstschalter in eingeschaltetem
Zustand. Abb. 2 läßt einen Querschnitt erkennen. Zur Verdeutlichung ist angenommen,
daß die in Wirklichkeit außerhalb der Schnittebene der Abb. r liegenden Kontakte
in die Schnittebene gedreht sind. Abb. 3 läßt in vergrößertem Zustand eine Sperrvorrichtung
für den Druckknopf erkennen.
Das durch eine besondere Kappen abgeschlossene Schaltergehäuse b besitzt zylindrische
Gestalt; im Gehäusefuß c ist entgegen der Wirkung der Feder d der bewegliche
Ankern vorgesehen. In das Gehäuse & eingesetzt
ist ein Isolierkörper/, welcher ebenfalls zylindrische Gestalt aufweist und außer
einer zentralen Bohrungg· (vgl. Abb. 2) Ausschalträume
h besitzt, die im Längsschnitt die Gestalt durchgehender Bohrungen, im Querschnitt
(Abb. 2) die Form kreisringstückähnlicher Ausnehmungen besitzen. In diese
Schalträume h ragen die festen Schaltkontakte/ und die beweglichen Schaltkontakte/,
die mit ihrer leitenden Brücke auf einem Isolierschaltstück k befestigt sind. Durch eine
für den Erfindungsgegenstand unwesentliche Sperrvorrichtung kann das Schaltstück k entgegen
der Wirkung der Ausschaltfeder tn in der Einschaltstellung gehalten werden. In
der zentralen Bohrungg des Isolierkörpers/ ist die Magnetspule« mit einem Kern σ angeordnet,
der von einer die Sperrvorrichtung auslösenden Druckstange/? durchsetzt wird.
Beim Ansprechen zieht der Elektromagnet η, ο
den beweglichen Ankern an den Kern ο heran, wobei die Stoßstange ρ nach oben gedrückt
und die Sperrvorrichtung ausgelöst wird. An
den Stirnseiten der Spule« sind U-förmig gestaltete Polplatten/· und s angeordnet, deren
freie Schenkelenden t bzw. u einander zugekehrt sind. Die Schenkelenden t, u und die
ringstückähnlichen Schalträume h sind, wie Abb. 2 erkennen läßt, zu einer Durchmesser- no
linie X-Y symmetrisch angeordnet bzw. ausgebildet, jedoch sind die Schalträume h über
einen größeren Teil des Schalterumfanges geführt als die Schenkelenden t, 11. Die Kontakte
/ bzw. / sind so außermittig in den Schaltraum h untergebracht, daß der beim
Abschalten auftretende Lichtbogen mitten zwischen die Schenkelenden t,- ti geblasen, also
in einem hochkonzentrierten Blasfeld zum Erlöschen gebracht wird. Die vorbeschriebenen
Einzelteile sind beim Ausführungsbeispiel lose in das Gehäuse b eingesetzt; sie
•werden durch, eine gemeinsame" IsolierBtaffplattev,
die durch (nicht.gezeichnete) Bolzen" o. dgl. beispielsweise im Stöpselfuß c gehalten
■" wird, in ihrer Lage gesichert. Wie die Anordnung erkennen läßt, ist es bei der Ausgestaltung
des Erfindungsgegenstandes möglich; den vorhandenen kleinen Raum auf das weitgehendste
für die Unterbringung der notwendigen Schalter- und Auslöseteile auszunutzen. ίο Es ist sogar möglich, die äußeren Abmessungen,
insbesondere den Durchmesser des Selbstschalters, wesentlich kleiner zu halten,
als dies bei den bisherigen Aüsführungsformen gleicher Art und gleicher Leistung möglich
war. Trotzdem bietet die Anordnung der Kontakte in von einem Isolierkörper gebildeten
Schalträumen, und zwar in einem hochkonzentrierten Blasfeld, die Möglichkeit, die
Schaltleistung zu erhöhen, ohne daß die Gefahr be'stünde, es könnten durch den Lichtbogen
lebenswichtige oder sonstige Schalterteile beschädigt oder gar zerstört werden. Der Isolierkörper/ kann aus hochhitzebeständigem
Baustoff hergestellt werden, dagegen das Gehäuse b und die Kappe λ aus einem
mehr mechanischen Beanspruchungen standhaltenden Baustoff. Selbstverständlich ist es
möglich, auch den Isolierkörper/ aus einem mechanischen, sehr festen Baustoff anzüfertigen
und die Innenwandungen der Schalträume A in bekannter Weise mit einer besondenen
Schutzauflage gegen die Wirkung des Schaltlichtbogens zu versehen. Beim Ausführungsbeispiel ist eine doppelte Stromunterbrechung
vorgesehen, die Zahl der Unterbrechungskontakte läßt sich jedoch vermehren. Der Erfindungsgegenstand ist auch nicht
beschränkt auf rein elektromagnetische Auslösung, es kann ein Thermostat beispielsweise
in Form eines Bimetallstreifens vorgesehen werden, der neben oder zusammen mit der
elektromagnetischen Auslösung die Sperrvorrichtung beim Auftreten eines Überstromes
auslöst.
Die für den Erfindungsgegenstand unwesentliche Sperrvorrichtung ist beim Ausführungsbeispiel
wie folgt ausgebildet:
Einerseits an dem Druckknopf I, anderseits an einem Ansatz 2 der Schaltbrücke k sind
kleine Kniehebel 3,4 angelenkt, die sich über die in Abb. 1 dargestellte Lage hinaus nicht
nach der Achsmitte des Schalters weiter durchdrücken können und in diese Stellung
durch eine Feder 5 gezogen werden. Der Druckknopf 1 wird, wie Abb. 3 erkennen läßt,
durch an dem Gestell 6 gehaltene Federn 7-in der gezeichneten Stellung gehalten, die
Federn 7 legen sich dabei vor .die Achse 8. Beim Auftreten eines Überstromes wird die
Stoßstange ρ zwischen die Rollen 9 im Gelenkpunkte der Hebel 3, 4 gedrückt; diese
werden nach außen gespreizt; dabei hört die Abstützwirkung der Federn 7 an der Achse 8
auf, so daß die Ausschaltfeder tn nunmehr die Schaltbrücke k mit der Sperrvorrichtung
und dem Druckknopf nach außen treiben kann. Dabei werden die beweglichen Kontakte/
von den festen Kontakten/ getrennt. Versuche haben ergeben, daß der Unterbrechungsweg
der beweglichen Kontakte / sehr klein gehalten werden kann.
Claims (6)
1. Elektromagnetischer Selbstschalter in
" Stöpselform, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Stirnseite des Elektromagneten
(in, o) angeordneten P'olplatten (r, s)
U-förmig ausgebildet und mit ihren einander zugekehrten freien Schenkelenden (t, it) derart angeordnet sind, daß sie
zwischen den Schenkelenden (t, ti) einen Schaltraum (A) bilden, in welchem auf
jede Unterbrechungsstelle (/, /) die Kraftlinien beider Polplatten (r, s) einwirken.
2. Elektromagnetischer Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schenkelenden (t, it) der Polplatten
(■/·, s) sowie der von ihnen umschlossene Elektromagnet (ti, 0) in Richtung
der Längsachse des Stöpselgehäuses
■ (Jb) angeordnet sind und das die Kontaktbrücke tragende Schaltstück (k) gleichfalls
in Richtung dieser Längsachse bewegbar gelagert ist.
3. Elektromagnetischer Selbstschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterbrechungskontakte
■ (/, /) verschiebbar in einem zwischen je
zwei Schenkelenden (t, a) angeordneten,
den Schaltraum (A) bildenden Isolierkörper (/) gelagert sind.
4. Elektromagnetischer Selbstschalter . nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der einteilige Isolierkörper (/) mit einer der Zahl der Unterbrechungskontaktpaare
(i, /) entsprechenden Anzahl von im Querschnitt Teile eines Kreisringes bildenden schmalen Aussparungen
(A) versehen ist, die symmetrisch zu den einander gegenüberliegenden Enden (t, Ji) der Polplatten (r, s) angeordnet
sind.
5. Elektromagnetischer Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalträume (Ji) über einen größeren Teil des Schalterumfanges
geführt sind als die Schenkelenden (i, u) der Polplatten (/·, s) und daß die Kon-
" takte (i, 7) in den Schalträumen (Ji) so
außermittig angeordnet sind, daß der Ausschaltlichtbogen während des Abschaltvorganges
in den Raum zwischen
den leinander gegenüberliegenden Schenkelenden (i, a) der Polplatten (r, s) gezogen
wird.
6. Elektromagnetischer Selbstschalter nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der die Polschenkelenden (t, ti) trennende Isolierkörper (/) zusammen
mit dem Elektromagneten (n, o), den Polplatten (r, s) und gegebenenfalls den
• ortsfesten Unterbrechungskontakten (/)
durch eine gemeinsame Isolierstoffplatte
'- (v) in dem Stöpselgehäuse (ö) befestigt ist.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST53458D DE635854C (de) | 1935-05-04 | 1935-05-04 | Elektromagnetischer Selbstschalter in Stoepselform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST53458D DE635854C (de) | 1935-05-04 | 1935-05-04 | Elektromagnetischer Selbstschalter in Stoepselform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE635854C true DE635854C (de) | 1936-09-28 |
Family
ID=7466743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST53458D Expired DE635854C (de) | 1935-05-04 | 1935-05-04 | Elektromagnetischer Selbstschalter in Stoepselform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE635854C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE754137C (de) * | 1938-08-06 | 1954-04-22 | Aeg | Magnetische Lichtbogenloescheinrichtung |
DE1044234B (de) * | 1953-11-03 | 1958-11-20 | Licentia Gmbh | Einbausockel-Selbstschalter in Schmalbauform mit magnetischer und thermischer Ausloesung |
DE1059092B (de) * | 1955-08-25 | 1959-06-11 | Licentia Gmbh | Schaltgeraet, insbesondere Installations-Selbstschalter, in Schraubstoepsel- oder Sockelform |
-
1935
- 1935-05-04 DE DEST53458D patent/DE635854C/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE754137C (de) * | 1938-08-06 | 1954-04-22 | Aeg | Magnetische Lichtbogenloescheinrichtung |
DE1044234B (de) * | 1953-11-03 | 1958-11-20 | Licentia Gmbh | Einbausockel-Selbstschalter in Schmalbauform mit magnetischer und thermischer Ausloesung |
DE1059092B (de) * | 1955-08-25 | 1959-06-11 | Licentia Gmbh | Schaltgeraet, insbesondere Installations-Selbstschalter, in Schraubstoepsel- oder Sockelform |
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