DE656372C

DE656372C - Multipole overcurrent relay

Info

Publication number: DE656372C
Application number: DEK132817D
Authority: DE
Original assignee: WALTER HIEBSCH DR ING
Current assignee: WALTER HIEBSCH DR ING
Priority date: 1933-05-06
Filing date: 1934-01-14
Publication date: 1938-02-05
Also published as: BE415329A; FR789414A; NL43995C; CH181363A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrpoliges Überstromrelais, dessen Elektromagnete für die einzelnen Phasen des geschützten Netzes oder Stromverbrauchers zusammen mit Bimetallstreifen so angeordnet sind, daß sowohl die elektromagnetisch beeinflußten Anker der Maximalauslöser der einzelnen Phasen als auch die Bimetallstreifen der Temperaturauslöser der entsprechenden Phasen mit einer gemeinsamen Zugstange zusammenarbeiten, die einen den Stromkreis des Selbstschützes steuernden doppelarmigen Kontakthebel entgegen einer Federwirkung in der Kontaktlage hält.The invention relates to a multi-pole overcurrent relay, its electromagnet so arranged for the individual phases of the protected network or power consumer together with bimetal strips are that both the electromagnetically influenced armature is the maximum trigger of the individual Phases as well as the bimetal strips of the temperature trigger of the corresponding Phases work together with a common tie rod that forms the circuit of the self-contactor controlling double-armed contact lever against a spring action keeps in the contact position.

Das Wesen der Erfindung ' besteht darin, daß das den einen Kontakt der Unterbrechungsstelle bildende freie Ende des Kontakthebels eine als Gegenkontakt dienende, auf einem drehbaren Kontaktbolzen axial verschiebbare, aber nicht drehbare Exzenterscheibe entgegeu einer Federkraft in axialer Richtung sperrt. Der Kontaktbolzen ist hierbei an einen Festkontakt des Schützenstromkreises über einen mit dem Festkontakt in kraftschlüssiger Verbindung stehenden Kontaktring einer stirnseitig auf dem Kontaktbolzen abgefederten, ebenfalls axial verschiebbaren, aber nicht drehbaren, den Schaltknopf bildenden Isolierkappe angeschlossen.The essence of the invention is that the free end of the contact lever which forms one contact of the interruption point one serving as a mating contact, axially displaceable on a rotatable contact bolt, but non-rotatable eccentric locks against a spring force in the axial direction. The contact bolt is connected to a fixed contact of the contactor circuit via a with the fixed contact in frictional connection with a contact ring on the face side On the contact bolt sprung, also axially displaceable, but not rotatable, forming the switch button insulating cap connected.

Die bisher bekannten Überstromrelais dieser Art zeigten mehrere Nachteile. Sie waren entweder gegen mechanische Stöße sehr empfindlich, oder sie führten durch nicht genügend rasches Unterbrechen des Hilfsstromkreises ein Pendeln des Schützes beim Ein- oder Ausschalten des Hilfsstromkreises herbei, oder es wurde der Einfluß der Außentemperatur auf die Wirkungsweise des vom Strom des geschützten Stromkreises durchflossenen Bimetallstreifens des Relais nicht ausgeglichen.The previously known overcurrent relays of this type had several disadvantages. They were either very sensitive to mechanical shocks, or they did not perform well enough Rapid interruption of the auxiliary circuit, oscillation of the contactor when switching on or off of the auxiliary circuit, or the influence of the outside temperature on the operation of the protected by the current Circuit through which the relay bimetallic strip is not balanced.

Beim erfindungsgemäßen Überstromrelais wird durch die gewählte Anordnung der Einzelteile nicht nur eine Beseitigung dieser Nachteile erzielt, sondern es werden als weitere Vorteile gegenüber den bekannten Bauarten folgende erreicht:In the overcurrent relay according to the invention, the selected arrangement of the individual parts Not only does one remove these disadvantages, but it is achieved as a further The following advantages over the known types are achieved:

Die zum Einstellen der Stromstärke, bei welcher der Hilfsstromkreis ein- oder ausge-The setting of the amperage at which the auxiliary circuit is switched on or off

schaltet werden soll, dienende Einstellschraube stellt gleichzeitig einen zum mechanischen Einschalten des Relaishilfsstromkreises dienenden Schaltknopf dar. Ferner gestattet eine besondere Freiauslösung, das Relais ohne Q fahr auch bei einer unzulässig hohen B₁ lastung (Kurzschluß) mechanisch einzuschälfl ten oder kurzzuschließen.is to be switched, the adjusting screw also serves as a switch button which is used to mechanically switch on the auxiliary relay circuit. Furthermore, a special trip device allows the relay to be mechanically switched on or short-circuited _{without Q fahr, even with an impermissibly high B 1 load (short circuit).}

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigen: Abb. ι ein Schaltungsschema der Gesamtanordnung des Relais für ein dreiphasiges Netz, Abb. 2 eine schematische Vorderansicht bei abgehobener Vorderwand des Gehäuses des Relais, Abb. 3 eine schaubildliche Teilansicht der den Einfluß der Außentemperatur auf das Relais ausgleichenden Vorrichtung und Abb. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Achse des Einschaltknopfes. Die Abb. 5, 6 und 7 zeigen drei verschiedene Stellungen der Kontaktteile des Relais gleichfalls in schematischer Darstellung.An exemplary embodiment is shown in the drawing the invention illustrated, namely show: Fig. ι a circuit diagram of the overall arrangement of the relay for a three-phase network, Fig. 2 is a schematic front view with the front wall of the housing lifted off of the relay, Fig. 3 is a diagrammatic partial view of the influence of the outside temperature on the relay balancing device and Fig. 4 is a partial cross-section through the axis of the power button. Figs. 5, 6 and 7 show three different positions the contact parts of the relay also in a schematic representation.

Das mehrpolige Uberstromrelais nach dem in Abb. 1 veranschaulichten Schaltungsschema ist an ein dreiphasiges Netz X, Y, Z angeschlossen, dessen Stromleiter mit den entsprechenden Polen eines an sich bekannten elektromagnetischen Schützes 100 verbunden sind. Dieses Schütz wird in an sich bekannter Weise von einem Elektromagnet gesteuert, dessen beweglicher Anker 101 mit der Längsstange des Schützes verbunden ist und dessen fester Anker mit 102 bezeichnet ist. Die Windung 103 dieses Elektromagnets wird über Kontakte 104, 105 und eine Kontaktbrücke 106 des Schützes xoo von einer Stromquelle (Phasenspannung) gespeist und vom Relais nach der Erfindung überwacht.The multi-pole overcurrent relay according to the circuit diagram illustrated in FIG. 1 is connected to a three-phase network X, Y, Z , the conductors of which are connected to the corresponding poles of an electromagnetic contactor 100 known per se. This contactor is controlled in a manner known per se by an electromagnet, the movable armature 101 of which is connected to the longitudinal rod of the contactor and the fixed armature of which is designated 102. The winding 103 of this electromagnet is fed via contacts 104, 105 and a contact bridge 106 of the contactor xoo from a current source (phase voltage) and monitored by the relay according to the invention.

Aus dem Schaltbild nach Abb. 1 ist zu ersehen, daß dieses Relais aus drei Maximalelektromagneten 2 besteht, von welchen ein jeder eine Wicklung 2' und einen beweglichen Anker 11 aufweist. Das freie Ende dieses beweglichen Ankers 11 jedes Elektromagnets greift in einen Ausschnitt einer gemeinsamen zweiteiligen Zugstange 3, 13 ein, deren besondere Anordnung im nachfolgenden näher beschrieben wird. Neben jedem Elektromagnet 2 ist noch ein Bimetallstreifen 1 angeordnet, der entweder unmittelbar mittels des durchfließenden Hauptstromes oder vermittels einer vom Hauptstrom durchflossenen Heizwicklung 107 (Abb. 1) beheizt wird. Auch das freie Ende dieses Bimetallstreifens 1 greift in einen Ausschnitt der Zugstange 3, 13 ein.From the circuit diagram according to Fig. 1 it can be seen that this relay consists of three maximum electromagnets 2, each of which has a winding 2 'and a movable one Has armature 11. The free end of this movable one Armature 11 of each electromagnet engages in a section of a common two-part tie rod 3, 13, the particular arrangement of which is described in more detail below will. Next to each electromagnet 2 a bimetallic strip 1 is also arranged, the either directly by means of the main stream flowing through or by means of one of the Main current flowing through heating winding 107 (Fig. 1) is heated. Also the free end this bimetallic strip 1 engages in a cutout of the pull rod 3, 13.

Die Ausführung des erfindungsgemäßen mehrpoligen Uberstromrelais ist in den Abb. 2 bis 7 Veranschaulicht. Alle noch weiter beschriebenen Bestandteile des Relais sind zweckmäßig in einem Gehäuse.^ aus Isoliermaterial eingeschlossen, welches mittels senkrechter Zwischenwände B in Kammern geteilt wird, in welchen die vorerwähnten Einzelteile, die einzelnen Elektromagnete 2 samt den zugehörigen Bimetallstreifen 1 angeordnet sind. 'Die gemeinsame Zugstange3, 13 wird von den ^Mßxxn 11 der Elektromagnete 2 gesteuert.The design of the multi-pole overcurrent relay according to the invention is illustrated in FIGS. All components of the relay described below are expediently enclosed in a housing. ^ Made of insulating material, which is divided into chambers by means of vertical partitions B , in which the aforementioned individual parts, the individual electromagnets 2 and the associated bimetallic strips 1 are arranged. The common drawbar 3, 13 is controlled by the ^ Mßxxn 1 1 of the electromagnets 2.

jfsfifDie Zugstange 3,13 besteht aus zwei gegeneinander in Längsrichtung verschiebbaren Teilen 3 und 13, die mittels zweier seitlich angeordneter Schraubenfedern 14 {Abb. 3) zusammengehalten werden. Zwischen beiden Teilen 3, 13 ist ferner ein U-förmig gebogener Kompensierungsbimetallstreifen 12 angeordnet, dessen beide Arme zwischen die beiden Teile 3 und 13 der Zugstange greifen und diese entgegen der von den Federn 14 ausgeübten Federkraft voneinander drücken. Der Zusammenbau der geteilten Stange 3 und 13 mit dem U-förmig gebogenen BimetallstreifenjfsfifThe drawbar 3.13 consists of two against each other longitudinally displaceable parts 3 and 13, which by means of two laterally arranged coil springs 14 {Fig. 3) held together will. Between the two parts 3, 13 is also a U-shaped bent Compensation bimetal strips 12 arranged, the two arms of which grip between the two parts 3 and 13 of the pull rod and these press against each other against the spring force exerted by the springs 14. Of the Assemble the split rod 3 and 13 with the U-shaped bent bimetallic strip

12 ist aus Abb. 3 ersichtlich. Der U-förmige Bimetallstreifen 12 ist auf eine mit dem Teil12 can be seen from Fig. 3. The U-shaped bimetal strip 12 is on one with the part

13 fest verbundene Leiste 22 so aufgehängt, daß er mit seinen beiden Armen in der Längsrichtung der zweiteiligen Zugstange 3 und 13 frei wirken kann.13 firmly connected bar 22 so hung up that he with his two arms in the longitudinal direction of the two-part tie rod 3 and 13 can work freely.

Mit dem kürzeren Teil 13 der zweiteiligen Zugstange ist vermittels einer Stellschraube 4 das eine Ende eines doppelarmigen Kontakthebels 5 verbunden, der um einen festen Zapfen 6 drehbar gelagert ist und dessen anderes freie Ende mit einer Sperrklinke 7 (Abb. 2, 5 bis 7) versehen ist, welche eine noch weiter beschriebene Exzenterscheibe 8 in ihrer Schaltlage hält.The shorter part 13 of the two-part pull rod is connected by means of an adjusting screw 4 one end of a double-armed contact lever 5 connected to a fixed pin 6 is rotatably mounted and its other free end with a pawl 7 (Fig. 2, 5 to 7) is provided, which has a further described eccentric 8 in their Switch position holds.

Der abgefederte zweiarmige Kontakthebel 5 leitet gleichzeitig den elektrischen Strom des Schutzkreises zur Scheibe 8, von dort zu einem Kontaktbolzen 24 eines im folgenden beschriebenen Einschaltknopfes 9 und zu einem Kontaktring 21, welcher auf der Achse 24 befestigt ist und gegen einen Festkontakt 10 drückt, von wo der Strom mittels eines Kabels 23 abgeleitet wird (Abb. 4 bis 7). Der Hebel 5 wird normalerweise mittels einer Feder 20 ständig gegen die Exzenterscheibe 8 gedrückt.The spring-loaded two-armed contact lever 5 at the same time conducts the electrical current of the protective circuit to disk 8, from there a contact pin 24 of a power button 9 and described below a contact ring 21 which is fastened on the axis 24 and against a fixed contact 10 presses, from where the current is derived by means of a cable 23 (Fig. 4 to 7). The lever 5 is normally constantly pressed against the eccentric disk 8 by means of a spring 20 pressed.

Die Exzenterscheibe 8 ist mittels einer Feder 25 in Richtung des Kontaktbolzens 24 abgefedert und verschiebt sich in einer Nut 16 no (Abb. 4 und 6) längs des Bolzens 24, so daß sie mit ihrer Nase gegen die Sperrklinke 7 des Hebels 5 drückt. Wird der Hebel 5 infolge Verformung der Bimetallstreifen 1 oder durch Anziehen der Anker 11 der Elektromagnete 2 um seinen Lagerzapfen 6 in der Pfeilrichtung b (Abb. 5 und 6) verschwenkt, dann gelangt die Scheibe 8 je nach ihrer Exzenterstellung früher oder später außer Eingriff mit der Sperrklinke 7 und wird dann durch die sich ausdehnende Feder 25, wie in Abb. 6 veranschaulicht, gegen den Ring 21The eccentric disk 8 is cushioned by means of a spring 25 in the direction of the contact pin 24 and moves in a groove 16 no (Figs. 4 and 6) along the pin 24 so that its nose presses against the pawl 7 of the lever 5. If the lever 5 is pivoted about its bearing pin 6 in the direction of arrow b (Figs. 5 and 6) as a result of the deformation of the bimetallic strips 1 or by tightening the armature 11 of the electromagnets 2, then the disc 8, depending on its eccentric position, disengages sooner or later the pawl 7 and is then pressed against the ring 21 by the expanding spring 25, as illustrated in FIG

geschoben. Dadurch wird der Strom des HilfsStromkreises zwischen den Teilen 5 und 8 sofort unterbrochen.pushed. This causes the auxiliary circuit to flow between parts 5 and 8 immediately interrupted.

Zur neuerlichen Einschaltung des Hilfs-Stromkreises dient ein aus einer Isolierkappe bestehender Schaltknopf 9, welcher in den Abb. 4 bis 7 veranschaulicht ist. Dieser Knopf besitzt einen hülsenförmigen Isolierteil 26, welcher auf einer auf dem Bolzen 24 verschiebbar gelagerten und gegen Verdrehen durch eine in eine Längsnut 16 eingreifende Schraube 28 gesicherten Metallhülse 27 befestigt ist. Die Hülse 27 samt Isolierteil 26 ist mittels einer in ihrem Hohlraum untergebrachten, gegen die Stirnfläche des Bolzens 24 abgestützten Feder 29 derart abgefedert, daß der Ring 21 unter normalen Verhältnissen am Festkontakt 10 anliegt.
Drückt man den Knopf 9 in das GehäuseA switch button 9 consisting of an insulating cap, which is illustrated in FIGS. 4 to 7, is used to switch on the auxiliary circuit again. This button has a sleeve-shaped insulating part 26 which is fastened to a metal sleeve 27 which is mounted displaceably on the bolt 24 and is secured against rotation by a screw 28 engaging in a longitudinal groove 16. The sleeve 27 including the insulating part 26 is cushioned by means of a spring 29 accommodated in its cavity and supported against the end face of the bolt 24 in such a way that the ring 21 rests on the fixed contact 10 under normal conditions.
Press the button 9 into the housing

ao hinein (Abb. 7), dann wird der Kontaktring 21 längs des Bolzens 24 verschoben, wodurch die Verbindung zwischen dem Festkontakt 10 und dem Kontaktring 21 unterbrochen wird. Der Ring 21 nimmt bei weiterer Verschiebung längs des Bolzens 24 die Exzenterscheibe 8 so lange mit, bis diese unter die Sperrklinke 7 gelangt, wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem Kontakthebel 5 und der Exzenterscheibe 8 erreicht wird.ao into it (Fig. 7), then the contact ring 21 is displaced along the bolt 24, whereby the connection between the fixed contact 10 and the contact ring 21 is interrupted. The ring 21 takes the eccentric disk with further displacement along the bolt 24 8 until it gets under the pawl 7, whereby the electrical Connection between the contact lever 5 and the eccentric 8 is achieved.

Nach Loslassen des Knopfes 9 kehrt die Hülse 27 samt dem Isolierteil 26 und Kontaktring 21 durch Wirkung einer Feder 29 zurück, so daß der Ring 21 wieder mit dem Kontakt 10 in Berührung kommt, wodurch die endgültige Einschaltung des Hilfsstromkreises erzielt wird. Im Falle eines Kurzschlusses oder bei unzulässiger Überlastung wird dann der Hilfsstromkreis durch die vom Hebel 5 freigegebene Exzenterscheibe 8 unterbrochen. After releasing the button 9, the sleeve 27 returns together with the insulating part 26 and contact ring 21 back by the action of a spring 29, so that the ring 21 again with the Contact 10 comes into contact, whereby the final switching on of the auxiliary circuit is achieved. In the event of a short circuit or inadmissible overload, the auxiliary circuit is then replaced by the from Lever 5 released eccentric 8 interrupted.

Die Länge der Bahn des Eingriffes zwischen der Sperrklinke 7 und der Exzenterscheibe 8 kann durch Verdrehen des Knopfes 9 geregelt werden. Dadurch kann auch die Stromstärke, bei welcher der Hilfsstromkreis unterbrochen werden soll, eingestellt werden, denn Form und Verformung des vom Hauptstrom des gesicherten Stromkreises durchflossenen Bimetallstreifens ist von seiner Wärme bzw. Erwärmung, also von der Stromstärke des ihn durchfließenden Stromes abhängig, wodurch auch die Verschiebung der Zugstange 3, 13, auf welche der Bimetallstreifen wirkt, geändert wird.The length of the path of engagement between the pawl 7 and the eccentric disc 8 can be adjusted by turning the knob 9. As a result, the Amperage at which the auxiliary circuit is to be interrupted can be set, because the shape and deformation of the main current of the secured circuit flowed through The bimetal strip is dependent on its warmth or heating, i.e. on the strength of the current flowing through it, whereby the displacement of the pull rod 3, 13 on which the bimetallic strip acts, is changed.

Der Hilfsstromkreis des Relais kann auch mechanisch, und zwar durch Druck gegen einen geeigneten Hilfstaster 18 unterbrochen werden (Abb. 2 und 4), welcher den Hebel S um den Drehzapfen 6 so weit verdreht, daß die abgeschrägte Sperrklinke 7 außer Eingriff mit der Exzenterscheibe 8 kommt.The auxiliary circuit of the relay can also be mechanical, by pressing against a suitable auxiliary button 18 are interrupted (Fig. 2 and 4), which the lever S rotated about the pivot 6 so far that the beveled pawl 7 out of engagement comes with the eccentric 8.

Das erfindungsgemäße mehrpolige Überstromrelais arbeitet wie folgt:The multi-pole overcurrent relay according to the invention works as follows:

Im Normalbetrieb befinden sich die Einzelteile des Relais in der in Abb. 5 veranschaulichten Lage, wobei auch das Schütz 100, wie i'n Abb. 1 gestrichelt eingezeichnet, geschlossen ist.In normal operation, the individual parts of the relay are shown in Fig. 5 Position, with the contactor 100, as shown in Fig. 1 in dashed lines, closed is.

Tritt im Netz eine Überlastung auf, dann werden die Bimetallstreifen 1 in den einzelnen Kammern dementsprechend erhitzt, und zwar entweder alle oder nur jener, welcher der überlasteten Phase X, Y oder Z entspricht. Hierdurch wird die Zugstange 3, 13 in der Pfeilrichtung α (Abb. 2) nach links geschoben, der zweiarmige Hebel 5 schwingt somit in der Pfeilrichtung b von der Exzenterscheibe 8 ab, welche durch Wirkung der Schraubenfeder 25 in die Lage gemäß Abb. 6 geschoben wird, wodurch der Stromkreis des Elektromagnets 101, 102, 103 (Abb. 1) des Schützes 100 unterbrochen wird. Dadurch wird das Schütz in die geöffnete Lage, wie in Abb. ι in vollen Linien eingezeichnet, mittels einer Schraubenfeder 108 (Abb. 1) gezogen.If an overload occurs in the network, then the bimetallic strips 1 in the individual chambers are heated accordingly, either all or only that which corresponds to the overloaded phase X, Y or Z. As a result, the pull rod 3, 13 is pushed to the left in the direction of the arrow α (Fig. 2), the two-armed lever 5 thus swings in the direction of the arrow b from the eccentric disk 8, which is pushed into the position shown in Fig. 6 by the action of the helical spring 25 is, whereby the circuit of the electromagnet 101, 102, 103 (Fig. 1) of the contactor 100 is interrupted. As a result, the contactor is pulled into the open position, as shown in Fig. 1 in full lines, by means of a helical spring 108 (Fig. 1).

Diese Stellung der Einzelteile dauert so lange an, bis der Schaltknopf 9 in das Gehäuse gedrückt wird, wodurch die betreffenden Einzelteile über die Zwischenlage nach Abb. 7 ihre ursprüngliche Lage nach Abb. 5 wieder einnehmen. Der Knopf 9 mit den Hülsen 26, 27 wird hierauf durch die Feder 29 (Abb. 4) wieder aus dem Gehäuse herausgedrückt. This position of the individual parts continues until the switch button 9 in the housing is pressed, whereby the respective individual parts via the intermediate layer according to Fig. 7 their original position according to Fig. 5 take again. The button 9 with the sleeves 26, 27 is thereupon by the spring 29 (Fig. 4) pushed out of the housing again.

Tritt in der einen oder in allen Phasen X, Y, Z des Netzes ein Kurzschluß auf, dann werden die entsprechenden Anker 11 der Elektromagnete 2 sofort angezogen, ohne die Bimetallstreifen 1 erst in Tätigkeit zu setzen, wodurch die gemeinsame Zugstange 3, 13 in der vorbeschriebenen Weise in der Pfeilrichtung o, also nach links geschoben und der Stromkreis des Elektromagnets 101, 102, 103 des Schützes unterbrochen wird.If a short circuit occurs in one or in all phases X, Y, Z of the network, then the corresponding armatures 11 of the electromagnets 2 are immediately attracted without first putting the bimetallic strips 1 into action, whereby the common pull rod 3, 13 in the above-described manner in the direction of the arrow o, that is, pushed to the left and the circuit of the electromagnet 101, 102, 103 of the contactor is interrupted.

Claims

Claim:

Multipole overcurrent relay, its electromagnets for the individual phases of the protected network or power consumers are arranged together with bimetal strips that both the Electromagnetically influenced armature of the maximum release of individual phases as well as the bimetallic strips of the temperature release of the corresponding phases work together with a common pull rod that forms the circuit of the Self-protecting controlling double-armed contact lever against a spring action holds in the contact position, characterized in that the one contact

the original breaking point forming free End (7) of the contact lever (5) serving as a mating contact on a rotatable "Contact bolt (24) axially displaceable but not rotatable eccentric disc (8) blocks against a spring force (25) in the axial direction, the contact pin (24) to a fixed contact (10) of the contactor circuit via a with the Fixed contact (10) in a non-positive connection with a contact ring (21) frontally sprung on the contact bolt (24), also axially displaceable, but not rotatable, the switching contact forming insulating cap (9) connected is.

1 sheet of drawings