DE696413C - Einrichtung zur Unterbrechung elektrischer Stromkreise mit selbsttaetiger Ausloesung - Google Patents

Description

Die Auslöseorgane elektrischer Selbstschalter können durch die hohe Stromstärke des abzuschaltenden Stromes, wenn, sie deren unverminderter Wirkung auch noch," madh ihrem Ansprechen bis zur endgültigen Unterbrechung .des Stromes¹ ausgesetzt sindj gefährdet werden. Diese Gefahr besteht vor allem beim häufigen Abschalten von Kurzschlüssen, namentlich bei induktiver Last.

Es ist bereits bekannt, diese Gefahr dadurch zu bekämpfen, daß bereits vor der endgültigen Unterbrechung des Stromes die selbsttätige Auslösevorrichtung (ζ. Β. Bimetall, Auslösespule) durch Schließen eines Nebenstromkreises mittels besonderer Hilfsschaltstellen von dem Hauptstrom zu entlasten. Erfindungsgemäß wird eine solche Entlastung der Auslöseorgane dagegen dadurch erzielt, daß der Anschlußkontakt des Nebenstromkreises im- Entstehungsbereidh des Lichtbogens der Unterbrechungseinrichtung liegt.

Dies bedeutet gegenüber den bekannten Einrichtungen, . bei welchen .eine Überbrückung der Auslösevorrichtung durch besonders zu bewegende kontaktgebende Teile erfolgt, eine außerordentliche Vereinfachung, da nach der Erfindung der Schaltlichtbogen selbst als Schaltorgan benutzt wird, so. daß besondere Schaltkontakte, die für sich beweglich gelagert sein müssen, in Fortfall kommen können.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung, ist in Abb. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Selbst- ' schalters mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt.

Die Schaltergrundplatte 7 enthält in Aussparungen zu beiden Seiten die äußeren Anschlußklemmen 9 und 11. In einer topfförmigen Höhlung der Grundplatte sind ein ortsfestes Schaltstück 13, ein bewegliches Schaltstück 1S, der mit 17 bezeichnete Betätigungsmechanismus, eine stromabhängige Auslösevorrichtung 19 und eine Lichtbogen-

löschvorrichtung 21 angeordnet. Die willkürliche Betätigung des Schalters erfolgt mittels einer Handhabe 23. Das Schaltinnere ist durch eine Kappe 29 abgedeckt. Dias ortsfeste Schaltstück ist auf einer Metallplatte 31 befestigt, die als Lichtbogenlauffläche dient und zweckmäßig ebenso wie die Schaltstücke aus einem lichtbogenbeständigen Stoff besteht. Z.B. kann für das eine Schaltstück eine Silbermolybdänlegierung, für das andere eine Graphitmasse mit fern darin verteiltem Silber verwendet werden.

Das bewegliche Schaltstück 15 ist mit einem U-förmigen Schaltstückträger 33 verbunden, der auf Stiften 37 an dem Hauptrahmen 35 gelagert ist. Das Schaltstück 15 sitzt am vordersten Ende eines Schaltarmes 39 aus Federstalü, der an dem Schaltstückträger 33 befestigt ist.

Der Betätigungsmechanismus 17 ist an dem Hauptrahmen 35 gelagert. Er umfaßt ein Kniehebelsystem 41, 43 für die Steuerung des Schaltstückträgers 33, ferner ein beAvegliches Sperrglied 45 zum Festhalten des Kniehebelsystems in der Einschaltstellung, einen Betätigungshebel 49, an dessen oberem Ende sich die Handhabe 23 befindet, und ein Paar Totpunktfedern 47, die zwischen dem Betätigungshebel und dem Kniegelenk des Kniehebelsystems angreifen. Das bewegliche Sperrglied 45 ist mit einem Ende bei 53 im Hauptrahmen 35 gelagert. Er besitzt einen weit nach links vorspringenden Teil 54, der durch die Auslösevorrichtung 19 verklinkt ist. Mit dem Betätigungshebel 49 ist ein Anschlag 55 verbunden, der mit einer Kante 57 des Sperrgliedes 45 zusammenarbeitet und dazu dient, das Sperrglied nach, einer selbsttätigen Auslösung· durch Bewegen der Handhabe von rechts nach links in die verklinkte Stellung zurückzuführen. Das' untere Glied 41 des Kniehebelsystems ist an dem Schaltstückträger 33 bei -59 gelagert, während sein oberes Glied mit dem Sperrteil 45 bei 63 gelenkig verbunden ist. Die Bewegungsfreiheit des entklinkten Sperrgliedes 45 im Rechtsdrehsinne wird durch einen ortsfesten Anschlag 65 begrenzt.

Die Auslösevorrichtung 19 besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus einem U-förmig geschnittenen Bimetall teil 71, das vom Strom direkt beheizt wird und dessen beide Schenkel mit ihren Enden durch Klemmen auf der Grundplatte befestigt sind, während sein frei bewegliches Mittelteil ein Klinkenglied 73 trägt, das isoliert an ihm befestigt ist. Das Klinkenglied 73 steht im Einschaltzustande des Schalters im Eingriff mit dem Ende der Verlängerung 54 des Sperrgliedes 45. Die Lichtbogenlöschvorrichtung 21 besteht in einer Anzahl mit gegenseitigem Abstand angeordneter magnetischer Platten 81, die gegenseitig isoliert sind und einen Einschnitt §3 besitzen. Diese Einschnitte in den einzelnen Platten liegen so übereinander, daß sie leinen schmalen Raum bilden, den das bewegliche Schaltstück 15 bei der Schaltbewegung durchläuft. Eine dieser Platten, die zwischen isolierenden Seitenwandungen 85 angeordnet sind, ist in Abb. 4 besonders dargestellt.

Bei der Ausschaltbewegung des Schaltstükkes 15 wird ein Lichtbogen gebildet, dessen eigenes Magnetfeld ihn gegen die Platten 81 treibt, zwischen denen er rasch zum Erlöschen kommt. Die magnetischen Platten beschleunigen und erleichtern den Übergang des Lichtbogens von dem ortsfesten Schaltstück 13 auf die Lichtbogenlauffläche 31, so daß das Schaltstück vor der schädigenden Einwirkung des Lichtbogens geschützt wird. Der Lichtbogen wird durch die Platte in eine Anzahl Teillichfbögen aufgeteilt, von denen ein TeiUichtbögen sich zwischen der Lichtbogenlauffläche 31 und der untersten der Platten 81 befindet.

,Bezüglich der Wirkungsweise des dargestellten Schalters sei noch folgendes bemerkt: Die Abbildung zeigt den Schalter im ausgeschalteten Zustande, jedoch bei verklinkter Auslöseeinrichtung. Der Schalter ist demnach von Hand ausgeschaltet worden. Der Kniehebel ist durchgeknickt. In jeder möglichen Stellung des Schalters wirkt die Totpunktfeder im Rechtsdrehsinne auf das Verriegelungsteil 45 ein. Das Einschalten erfolgt durch Bewegen der Handhabe 23 nach rechts. Hierdurch wird die Feder 47 über die Totpunktlage gebracht. Sie führt dabei schlagartig den Kniehebel in die Strecklage und das Schaltstück 15 in die Einschaltstellung. Dias Ausschalten von Hand geschieht in der Weise, daß die Handhabe mit dem Betätigungshebel 49 nach links in die dargestellte Lage .gebracht wird, wobei die Feder den Kniehebel zum Durchknicken bringt und die Schaltstücke öffnet. Bei der selbsttätigen; Auslösung bewegt sich das obere Ende des Bimetallteils nach links. Hierdurch wird die Verklinkung 73, 54 gelöst und somit das Sperrglied 45 freigegeben; so daß sie sich unter Einwirkung der Schaltfeder nach rechts bis zum Anschlag 65 bewegt, wodurch wiederumdie Schaltbewegung im Ausschaltsinne freigegeben wird. Hierbei wird der Betä.tigungshebel 49 mit der Handhabe 23 im Linksdrehsinne in eine Mittelstellung geführt, die als Anzeigestellung für selbsttätiges Auslösen dienen kann.

Um die Auslösevorrichtung vor zu hohen Strömen zu schützen, ist durch innere Verbindungen, wie in Abb. 2 besonders darge-

stellt, folgende Schaltungsanordnung getroffen: Von der äußeren Klemme 9 verläuft ein Leitungsstück 89 zu der Klemme 82 der Auslösevorrichtung 71. Die andere Klemme 80 der Auslösevorrichtung ist durch einen Leiter 91 mit dem festen Schaltstück 23 verbunden. Das bewegliche Schaltstück 15 ist über den Schaltarm· 39 durch einen Leiter 93 an die äußere. Klemme 11 angeschlossen. Außerdem ist durch einen Leiter 95 eine Verbindung .zwischen der Klemme 82 und der untersten der Platten 81 der Lichtbogenvorrichtung 21 hergestellt.

Im Einschaltzustande des Schalters verläuft demnach der Strom von der Klemme 9 über den Leiter 89 der Auslösevorrichtung 71, den Leiter 91, die Schaltstücke 13, 15 und den Leiter 93 zur Klemme 11. Beim Ausschalten wird durch den Lichtbogen, der zwischen den Schaltstücken 13, 15 gezogen wird und sogleich von dem festen Schaltstück 13 auf die Lichtbogenlauffläche 31 und die Platten 81 übertritt, die Auslöseeinrichtung 71 aus dem Stromkreis ausgeschaltet, da der Spanmmgsabfall in der Auslösevorrichtung so gering ist, daß er einen Lichtbogen zwischen der Liehfbogenlauffläche 31 und der untersten Platte 81 nicht aufrechtzuerhalten vermag. Eine Beschädigung des Auslösers durch den Lichtbogenstrom ist auf diese Weise ausgeschlossen. In Eällen, in denen der Spannungsabfall in der Auslösevorrichtuing verhältnismäßig groß ist, kann man die gewünschte Wirkung durch eine entsprechende Vergrößerung des Abstandes der Teile 31 und 81 bzw. durch Anschließen des Endes der Leitung 95 an eine höher gelegene Teilplatte 81 sicherstellen.

Eine etwas .andere Ausführungsmöglichkeit ist in Abb. 3 dargestellt. Hier ist die Lichtbogenlauffläche in zwei getrennte und gegeneinander isolierte Stücke 31, 32 unterteilt. Dias Ende der Leitung 9 5 ist anstatt an eine der' Platten 81 an den äußeren Teil 32 der Lichtbogenlauffläche angeschlossen. Dieses Teil 32 bildet während des Ausschalt vor ganges eine Hilfselektrode, auf die der zwischen den Schaltstücken 13, 15 gebildete Lichtbogen mit seinem unteren Fußpunkt sogleich nach seiner Entstehung übertritt. Es wird also ebenso wie bei der Anordnung nach Abb. 2 die Auslöseeinrichtung, unmittelbar nachdem der Lichtbogen sich gebildet nat^ aus dem Stromweg ausgeschaltet, so daß sie vor Überhitzung, geschützt ist.

Ein besonderer Vorteil' liegt darin, daß derartige Anordnungen keine Verbindung zur obersten Platte der Löscheinrichtung erfordern, durch welche die zwischen den Schalterklemmen liegende Spannung an die Lichtbogenlöschvorrichtung gelegt wird, wodurch schädliche Kriechströme über deren seitliche Isolierträger 85 verursacht werden könnten.

Die Erfindung ist nicht nur bei Selbstschaltern mit Lichtbogenlöscheinrichtungen nach Art des gezeigten Ausführungsbeispieles, sondern darüber hinaus bei allen Stromunterbrechungsvo.rrichtungen mit selbsttätig wirkenden Auslöseeinrichtungen anwendbar. So kann es auch bei Geräten, bei denen mehrere, insbesondere verschiedenartige Auslöser vorhanden sind, von Vorteil sein, nur den einen etwa besonders empfindlichen durch -die Anwendung der Erfindung zu schützen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Unterbrechung elektrischer Stromkreise mit selbsttätiger Auslösung, bei der. bereits vor der endgülfcigen Unterbrechung des Stromes die selbsttätige Auslösevorrichtung (z. B. Bimetall, Auelösespule) durch Schließen .eines Nebenstromkreises von dem Strom entlastet wird, dadurch gekennzeietmet, daß der Anschlußkontakt des Nebenstromkreises (95) im¹ Entstehungsbereidh des Lichtbogens der Unterbrechungseinrichtung (13, 15) liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einer aus quer zuim Lichtbogen stehenden Metallplatten bestehenden Lichtbogenlöschvorrichtung, dadurch gekennzeich-

■ net, daß ein Teil der Metallplatten (81) den Anschlußkontakt des Nebenstromkreises (95) bildet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen