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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Auslösevorrichtung für einen
Hauptschutzschalter, der in einem selektiven Auslösesystem
in einer elektrischen Schaltung verwendet wird, die aus dem Hauptschutzschalter,
der mit der Stromversorgung der Schaltung verbunden ist, und einem
Zweigschutzschalter, der mit einer Last hiervon verbunden ist, aufgebaut
ist. Das selektive Auslösesystem
bewirkt, dass lediglich der Zweigschutzschalter einen ausgelösten Zustand
erreicht, wenn sich in der mit dem Zweigschutzschalter verbunden
Lastschaltung ein zum Fließen
einer großen
Strommenge führender Kurzschluss
ereignet.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Eine
elektrische Schaltung ist im Allgemeinen aus einem Hauptschutzschalter
B1, der mit einer Stromversorgung S verbunden ist, mehreren Zweigschutzschaltern
B2, B3 und B4, die parallel zueinander mit dem Hauptschutzschalter
B1 verbunden sind, und Lasteinrichtungen L2, L3 und L4, die durch
die Zweigschutzschalter gesteuert und geschützt werden, konfiguriert, wie
in 7 gezeigt ist. Diese Schutzschalter weisen dementsprechend
normalerweise verzögerungsfreie
Auslösevorrichtungen
auf. Wenn ein hoher anomaler Strom wie etwa ein Kurzschlussstrom
fließt,
löst die
verzögerungsfreie
Auslösevorrichtung
aus, um entsprechende Schaltkontakte zu öffnen und somit den anomalen
Strom zu unterbrechen.
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In
einer solchen elektrischen Schaltung spricht dann, wenn eine Kurzschlussstörung an
einem Punkt X1 zwischen dem Hauptschutzschalter B1 und den Zweigschutzschaltern
auftritt, lediglich die verzögerungsfreie
Auslösevorrichtung
des Hauptschutzschalters B1 an, um den anomalen Strom verzögerungsfrei
zu unterbrechen. Im Ergebnis erreicht der Hauptschutzschalter B1
einen ausgelösten
Zustand, so dass zwangsläufig
die Stromzufuhr zu allen Zweigschaltungen unterbrochen wird.
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Wenn
eine Kurzschlussstörung
z. B. an einem Punkt X2 auf Seiten der Last, die mit dem Zweigschutzschalter
B2 verbunden ist, auftritt, fließt der Kurzschlussstrom durch
den Hauptschutzschalter B1 und den Zweigschutzschalter B2. Folglich
wird nicht nur der Zweigschutzschalter B2, sondern auch der Hauptschalter
B1 in den ausgelösten
Zustand gesetzt. Die Stromzufuhr zu den Zweigschutzschaltern B3
und B4, bei denen keine Störung
auftritt, wird folglich unterbrochen, so dass die Operationen der
Lasteinrichtungen L3 und L4 unterbrochen werden.
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Eine
Störung
in einer Zweigschaltung unterbricht somit einen Betrieb einer Lasteinrichtung,
die mit einer weiteren normalen Zweigschaltung verbunden ist. Ein
solcher Zustand sollte im Allgemeinen möglichst vermieden werden. Aus
diesem Grund wird das selektive Auslösesystem verwendet, um die Stromzufuhr
zu den Zweigschutzschaltern B3 und B4 zu erhalten, indem lediglich
der Zweigschutzschalter B2 zum Auslösen veranlasst wird, wenn sich
eine Störung
am in 7 gezeigten Punkt X2 ereignet.
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Bezüglich des
selektiven Auslösesystems wird
eine Verbesserung in einem herkömmlichen Schema
offenbart (z. B. in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 3-101023).
Ein in dem herkömmlichen
Schema verwendeter Hauptschutzschalter B1 weist anstelle der verzögerungsfreien
Auslösevorrichtung
eine Kurz zeitauslösevorrichtung
auf, um für eine
kurze Zeitdauer, während
der ein Zweigschutzschalter B2 den anomalen Strom unterbricht, wenn eine
Störung
am Punkt X2 auftritt, ein Auslösen
des Hauptschalters B1 zu verhindern. Eine solche Schaltungskonfiguration
kann den anomalen Strom im Punkt X1, der in 7 gezeigt
ist, für
eine kurze Zeitdauer überstehen,
wie oben beschrieben worden ist.
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In
Bezug auf den Hauptschutzschalter B1 des herkömmlichen selektiven Auslösesystems
sollte die Wirkzeit der Kurzzeitauslösevorrichtung so kurz wie möglich vorgesehen
werden, um den anomalen Strom im Punkt X1 so schnell wie möglich zu
unterbrechen. Um dieser Forderung zu genügen, wird eine elektronische
Auslösevorrichtung
mit einer relativ konstanten Wirkzeit als die Kurzzeitauslösevorrichtung
verwendet. Allerdings sind die hohen Kosten und die große Größe der Vorrichtung
ein Problem der elektronischen Auslösevorrichtung.
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Das
Dokument EP0148112 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und
kleine Auslösevorrichtung
für einen
Hauptschutzschalter zu schaffen, die das selektive Auslösesystem
realisieren kann.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Auslösevorrichtung für einen
Schutzschalter geschaffen. Der Schutzschalter weist einen Antriebsmechanismus
zum Schließen
und Öffnen
von Schaltkontakten und eine Auslöseklinke, die auf den Antriebsmechanismus
beim Freigeben zur Öffnung
der Schaltkontakte einwirkt, auf. Die Auslösevorrichtung weist einen stationären Kern
und einen beweglichen Kern, der zum stationären Kern hin angezogen wird, wenn
der durch die Schaltung fließende
Strom einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, um die Auslöseklinke
freizugeben, auf. Die Auslösevorrichtung
umfasst ferner ein Antriebselement, das eine Eingriffsvorrichtung
zum Eingriff mit dem beweglichen Kern aufweist, wobei es über die
Eingriffsvorrichtung bewegt wird, wenn der bewegliche Kern angezogen
wird, eine Stoppervorrichtung zum Unterbrechen der Bewegung des
Antriebselements, während
der bewegliche Kern angezogen wird, um die Freigabe der Auslöseklinke
zu verhindern, eine Antriebsfeder, die unter Kraft gesetzt ist,
wenn der bewegliche Kern angezogen wird, und die Kraft freisetzt,
wenn der bewegliche Kern zurückgefahren wird,
um das Antriebselement durch die ausgelöste Kraft zu bewegen, und eine
das Antriebselement vorspannende Rückstellfeder, die bewegt wird,
wenn die Antriebsfeder die Kraft in einer Richtung ihrer Ursprungsposition
hin freigibt. Wenn der durch die Schaltung fließende Strom abfällt, gibt
die Antriebsfeder die Kraft frei, um das Antriebselement unter Verwendung
der freigesetzten Kraft zu bewegen, wobei verhindert wird, dass
sich das Antriebselement mittels der Stoppervorrichtung in eine
Position bewegt, die einen Eingriff der Eingriffsvorrichtung mit
dem beweglichen Kern nicht zulässt,
der erneut angezogen wird, wenn der Strom den Schwellenwert erneut übersteigt.
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In
einer solchen Anordnung setzt, wenn der durch die Schaltung fließende Strom
das erste Mal den Schwellenwert übersteigt,
der bewegliche Kern die Antriebsfeder unter Kraft, um das Antriebselement über die
Eingriffsvorrichtung zu bewegen, wobei er halb angezogen wird. Allerdings
wird die Bewegung des Antriebselements durch die Stoppervorrichtung
unterbrochen, wobei folglich der bewegliche Kern nicht in eine Position
angezogen wird, die eine Freigabe der Auslöseklinke zulässt. In
diesem Zustand, wenn der Strom abfällt und die Anzugskraft zwischen
dem beweglichen Kern und dem stationären Kern abnimmt, setzt die
belastete Antriebsfeder die Kraft frei, um das Antriebselement in
einer Richtung entgegengesetzt zu der, wenn der bewegliche Kern
angezogen wird, zu bewegen.
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Zu
dem Zeitpunkt, zu dem das durch ein Freigeben der Antriebsfeder
bewegte Antriebselement durch die Wirkung der Rückstellfeder in seine Ursprungsposition
zurückgefahren
wird, außer
wenn der Wert des Stroms den Schwellenwert übersteigt, so dass ein erneutes
Anziehen des beweglichen Kerns bewirkt wird, ist der bewegliche
Kern nicht mit der Eingriffsvorrichtung in Eingriff und bewegt sich folglich
ohne Einfluss der Stoppervorrichtung über einen ausreichenden Abstand,
um die Auslöseklinke freizugeben,
so dass der Schutzschalter den ausgelösten Zustand erreichen kann.
Dementsprechend spricht die Auslösevorrichtung
nicht an, wenn der Schaltungsstrom den Schwellenwert zum ersten
Mal übersteigt,
wobei sie anspricht, wenn der Strom ihn zum zweiten Mal übersteigt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist das Antriebselement der Auslösevorrichtung für den Schutzschalter
gemäß dem einen
Aspekt der Erfindung, der oben beschrieben worden ist, eine schwenkbar
getragene Rolle, die ein Trägheitsmoment
aufweist. Durch Verwenden der Rolle mit dem Trägheitsmoment kann das Zurückfahren
des Antriebselements, das gedreht wird, um durch ein Freigeben der
Antriebsfeder bewegt zu werden, mit einer einfachen Struktur verzögert werden.
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In
der Auslösevorrichtung
für den
Schutzschalter gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die Eingriffsvorrichtung vorzugsweise
ein Stift, der bei der Rolle exzentrisch angeordnet ist.
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In
der Auslösevorrichtung
für den
Schutzschalter gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist der bewegliche Kern vorzugsweise als ein
Gelenk ausgestaltet, wobei eine Antriebseinstellfeder zum Vorspannen
des beweglichen Kerns in eine vom stationären Kern wegweisende Richtung
bereitgestellt ist. Im Ergebnis kann eine Einstellung eines Antriebszustands
des Antriebselements durch die Antriebsfeder und eine Einstellung
eines Ansprechschwellenwerts für
den beweglichen Kern durch die Antriebseinstellfeder separat genau
vorgenommen werden.
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Die
Auslösevorrichtung
für den
Schutzschalter gemäß dem einen
Aspekt der Erfindung wird wünschenswert
auf einen elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter angewendet,
bei dem die elektromagnetische Kraft, die durch den Strom erzeugt wird,
der durch die Schaltkontakte fließt, die Schaltkontakte zu einer
Abstoßung
voneinander veranlasst, wobei ein Verschwinden oder ein Verringern der
elektromagnetischen Kraft die Schaltkontakte zu einem erneuten Kontaktieren
veranlasst.
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Wenn
ein Strom fließt,
der den Schwellenwert zum ersten Mal übersteigt, fällt in einer
solchen Anordnung der Strom sofort stark ab. Es ist ein ausreichender
zeitlicher Abstand vorhanden, bis die geöffneten Schaltkontakte wieder
in Kontakt sind und der Strom den Schwellenwert zum zweiten Mal übersteigt.
Deshalb ist eine genaue Einstellung des Schwellenwerts des Stroms,
der ein Anziehen des beweglichen Kerns bewirkt, unnötig.
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Die
vorerwähnten
und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden
Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung deutlicher hervor.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Seitenansicht einer Auslösevorrichtung
in einem geschlossenen Zustand gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, die auf einen elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter
angewendet ist.
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2 bis 4 veranschaulichen
jeweils eine Operation der Auslösevorrichtung
für den Schutzschalter
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung.
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5 ist
ein Signalformdiagramm, das den Strom veranschaulicht, der durch
den Schutzschalter fließt,
wenn die Auslösevorrichtung
des Schutzschalters so arbeitet, wie in den 2 bis 4 gezeigt ist.
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6 ist
ein Signalformdiagramm, das den Strom veranschaulicht, der durch
einen Schutzschalter fließt,
der nicht von der Art des elektromagnetischen Abstoßungstyps
ist und die auf ihn angewendete Auslösevorrichtung der Ausführungsform
der Erfindung aufweist.
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7 ist
ein allgemeiner elektrischer Stromlaufplan, in dem Schutzschalter
leitend verbunden sind.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden in Verbindung mit den 1 bis 4 beschrieben,
die einen elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter veranschaulichen,
der mit einer Auslösevorrichtung
der Ausführungsform
versehen ist.
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Wie
in 1 gezeigt ist, sind in dem elektromagnetischen
Abstoßungsschutzschalter
der Ausführungsform
in einem geschlossenen Zustand in einem Gehäuse 1, das aus einem
isolierenden Formteil gebildet ist, ein Hauptschaltungs-Leiterabschnitt,
ein Antriebsmechanismus 2, der einen Gelenkstangenmechanismus
zum Öffnen
und Schließen
von Schaltkontakten des Hauptschaltungs-Leiterabschnitts aufweist,
und eine Auslösevorrichtung,
die auf den Antriebsmechanismus einwirkt, wenn ein Überstrom zum Öffnen der
Schaltkontakte fließt,
untergebracht. Ein Griffstück 3 zum
Betätigen
des Antriebsmechanismus 2 ragt aus dem Gehäuse 1 hervor.
Der Hauptschaltungs-Leiterabschnitt und der Antriebsmechanismus
dieser Ausführungsform
sind denen ähnlich, die
im Allgemeinen in dem elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter verwendet
werden.
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Genauer
enthält
der Hauptschaltungs-Leiterabschnitt einen stationären Leiter 6,
der zwischen einem eingangsseitigen Anschluss 4 und einem
ausgangsseitigen Anschluss 5 angeordnet ist, einen Abstoßungskontakt 7,
der drehbar gehalten und durch eine Feder (nicht gezeigt) in Uhrzeigerrichtung
vorgespannt wird und ein Ende aufweist, das mit dem stationären Leiter 6 verbunden
ist, einen beweglichen Kontakt 8, der so angeordnet ist,
dass er dem Abstoßungskontakt 7 gegenüberliegt,
Schaltkontakte 9 und 10, die am Abstoßungskontakt 7 bzw.
am beweglichen Kontakt 8 vorgesehen sind, einen Auslöseleiter 11,
und einen flexiblen Leiter 12, der den beweglichen Kontakt 8 mit
dem Auslöseleiter 11 verbindet.
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In
einer solchen Struktur des Hauptschaltungs-Leiterabschnitts wird
dann, wenn eine Störung auftritt
wie etwa der Kurzschluss, eine elektromagnetische Abstoßungskraft
zwischen dem Abstoßungskontakt 7 und
dem beweglichen Kontakt 8, der so beschaffen ist, dass
ein anomaler Strom in die Gegenrichtung fließen kann, erzeugt, wobei die
Abstoßungskraft
den Abtstoßungskontakt 7 mit
hoher Geschwindigkeit gegen den Uhrzeigersinn dreht, um die Schaltkontakte 9 und 10 zu öffnen. Im
Ergebnis wird der anomale Strom in einer äußerst kurzen Zeitspanne unterbrochen.
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Durch
eine Drehung des Griffstücks 3 in
Uhrzeigerrichtung dreht der Antriebsmechanismus 2 in 1 einen
Kontakthalter 13, der den beweglichen Kontakt 8 hält, über eine
Halterachse 25 in Uhrzeigerrichtung, so dass die Schaltkontakte 9 und 10 getrennt
werden. Wie unten erläutert
wird, dreht sich ferner dann, wenn die Auslösevorrichtung anspricht, eine
von einer Feder (nicht gezeigt) gegen den Uhrzeigersinn vorgespannte
Auslösewelle 14 in
Uhrzeigerrichtung, wobei ein Auslöseklinkenmechanismus 15 wirksam
wird und sich ein Auslösehebel 16 gegen den
Uhrzeigersinn dreht, so dass der Antriebsmechanismus 2 so
wirksam wird, dass die Schaltkontakte 9 und 10 geöffnet werden,
wie in 4 gezeigt ist. Es wird angemerkt, dass die geöffneten
Schaltkontakte durch Betätigung
des Griffstücks 3 wieder
in Kontakt gebracht werden können.
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Die
Auslösevorrichtung,
die die Auslösewelle 14 dreht,
ist mit einer thermisch arbeitenden Komponente oder einer magnetisch
arbeitenden Komponente versehen. Als die thermisch arbeitende Komponente
wird ein Bimetall 17 in senkrechter Richtung über dem
umgekehrten U-Form-Biegeabschnitt des Auslöseleiters 11 durch
eine Joulesche Wärme
größer als
ein vorgegebener Wert, die im Auslöseleiter 11 erzeugt
wird, wenn ein Überstrom
fließt,
gebogen, wobei die Spitze des Bimetalls 17 die Auslösewelle 14 so
schiebt, dass sie in Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Die thermisch
arbeitende Komponente ist nicht wesentlich für die vorliegende Erfindung.
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Die
magnetisch arbeitende Komponente enthält einen Elektromagneten mit
einem stationären Kern 18,
einem beweglichen Kern 19, der schwenkbar an einem Rahmen 20 gehalten
wird, und eine Einstellfeder 24, die den beweglichen Kern 19 in
Uhrzeigerrichtung vorspannt. Ein Anziehabschnitt 19a, der
eine winklige U-Form in der Draufsicht von 1 aufweist,
ist an dem beweglichen Kern 19 vorgesehen. Der Auslöseleiter 11 wird
von dem Anziehabschnitt 19a und dem stationären Kern 18 umschlossen.
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Eine
Trägheitsrolle 21 ist
drehbar an einem Trägheitsrollen-Haltearm 20a angebracht,
der sich an der Oberseite des Rahmens 20 befindet. Eine
Antriebsfeder 23, die aus einer Torsionsfeder gebildet ist,
ist um die Drehachse der Trägheitsrolle
angeordnet. Ein Arm 23b der Antriebsfeder 23 ist
mit dem Trägheitsrollen-Haltearm 20a in
Kontakt, während der
andere Arm 23a mit dem aufrechten Abschnitt des Rahmens
in Kontakt ist.
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Die
Trägheitsrolle 21 wird
durch eine Rückstellfeder
(nicht gezeigt) in Uhrzeigerrichtung vorgespannt. Der Kontakt eines
an der Trägheitsrolle 21 angebrachten
Antriebsstifts 22 mit dem anderen Arm 23a der
Antriebsfeder verhindert eine Drehung der Trägheitsrolle 21 in
Uhrzeigerrichtung.
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Eine
Operation des elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalters, der als
ein Hauptschutzschalter verwendet wird, der die Auslösevorrichtung der
Ausführungsform
der Erfindung aufweist, wird unten beschrieben.
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Wenn
sich der Schutzschalter in dem in 1 gezeigten
Zustand befindet, in dem der Anziehabschnitt 19a des beweglichen
Kerns 19 vom stationären
Kern 18 getrennt ist, wird, wenn ein Kurzschluss an einer
Last eines Zweigschutzschalters auftritt, so dass ein riesiger Wechselstrom
durch den Schutzschalter fließt,
der Anziehabschnitt 19a durch den magnetischen Fluss, der
erzeugt wird, wenn ein Momentanwert des Stroms einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt,
zum stationären
Kern 18 hin angezogen. Im Ergebnis dreht sich der bewegliche
Kern 19 gegen den Uhrzeigersinn. Während der Drehung gegen den
Uhrzeigersinn drückt
das Ende des beweglichen Kerns 19 auf den Antriebsstift 22, wobei
der Antriebsstift 22 auf den anderen Arm 23a drückt, so
dass die Antriebsfeder 23 unter Kraft gesetzt wird, während sich
die Trägheitsrolle 21 in
Uhrzeigerrichtung dreht. Allerdings wird, wie in 2 gezeigt
ist, der Antriebsstift 22 mit dem Trägheitsrollen-Haltearm 20a in
Kontakt gebracht, bevor der Anziehabschnitt 19a des beweglichen
Kerns so angezogen ist, dass er den stationären Kern 18 berührt. Die Drehung
der Trägheitsrolle 21 wird
folglich unterbrochen, so dass das Ende des beweglichen Kerns 19 einen
Antriebsarm 14a der Auslösewelle 14 nicht anstößt und keine
Drehung bewirkt wird. Mit anderen Worten, auch wenn ein anomaler
Strom einen Schwellenwert übersteigt,
der den Betrieb des Elektromagneten bewirkt, spricht die Auslösevorrichtung nicht
an, wenn der Strom den Schwellenwert zum ersten Mal übersteigt.
(Der Strom, der den Schwellenwert zum ersten Mal übersteigt,
wird im Folgenden als "erster
Spitzenwert" bezeichnet.)
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Während der
Zweigschutzschalter Komponenten aufweist, die dem beweglichen Kern 19,
der Einstellfeder 24 und dem stationären Kern 18 entsprechen,
ist er nicht mit Komponenten versehen, die der Trägheitsrolle 21,
dem Antriebsstift 22 und der Antriebsfeder 23 entsprechen.
Daher dreht er, sobald der anomale Strom den Schwellenwert übersteigt, eine
Komponente, die der Auslösewelle 14 entspricht,
wobei der Schutzschalter auf seinen Antriebsmechanismus einwirkt,
so dass der anomale Strom unterbrochen wird. Der Strom fließt nicht,
sofern nicht irgendeine Operation ausgeführt wird, die den geschlossenen
Zustand bewirkt.
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Der
Schwellenwert für
den Betrieb der Auslösevorrichtung
in dem Hauptschutzschalter und dem Zweigschutzschalter wird durch
die Größe des Spalts zwischen
dem Anziehabschnitt 19a des beweglichen Kerns und dem stationären Kern 18 und
einer Federkraft einer Einstellfeder 24 und dergleichen
bestimmt. Der Schwellenwert des Hauptschutzschalters wird größer vorgesehen
als der Schwellenwert des Zweigschutzschalters. Deshalb spricht
die Auslösevorrichtung
des Zweigschutzschalters immer an, wenn ein Strom fließt, der
in dem Hauptschutzschalter ein Anziehen des beweglichen Kerns 19 zum
stationären Kern 18 hin
bewirkt.
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Die
unten gegebene Beschreibung betrifft einen Fall, in dem eine Störung wie
etwa ein Kurzschluss zwischen einem Hauptschutzschalter und einem
Zweigschutzschalter, genauer am Punkt X1 in 7, auftritt.
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Der
erste Schwellenwert ermöglicht,
dass die Auslösevorrichtung
anspricht, wie in den oben erläuterten 1 und 2 gezeigt
ist. Allerdings öffnet
die elektromagnetische Abstoßung
die Schaltkontakte, so dass dementsprechend der elektrische Strom
unmittelbar auf 0 abfällt
oder zugeht. Die Anziehungskraft nimmt somit ab, während die
Wirkkraft der Einstellfeder 24 und die von der Antriebsfeder 23 freigesetzte
Kraft den beweglichen Kern 19 in Uhrzeigerrichtung drehen,
so dass er zurückgefahren
wird. Wenn die Antriebsfeder 23 Kraft freisetzt, "stößt" der andere Arm 23a den
Antriebsstift 22 ab, wie in 3 gezeigt
ist, um die Trägheitsrolle 21 gegen
den Uhrzeigersinn zu drehen. Nachdem diese Drehkraft und die Wirkkraft
der Rückstellfeder
der Trägheitsrolle 21 zueinander
gleich werden, dreht sich die Trägheitsrolle 21 in
Uhrzeigerrichtung, um zurückzufahren.
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Bevor
die Trägheitsrolle 21 in
den in 1 gezeigten Zustand zurückkehrt, dreht sich der Abstoßungskontakt 7,
der abgestoßen
und gedreht ist, in Uhrzeigerrichtung, um zurückzufahren, da der Strom auf
0 fällt
oder zugeht und die Abstoßungskraft
dementsprechend abnimmt. Im Ergebnis werden die Schaltkontakte 9 und 10 wieder
miteinander in Kontakt gebracht. Es soll angenommen werden, dass
der Wiederkontakt erneut ein Fließen eines den Schwellenwert übersteigenden
anomalen Stroms bewirkt und der bewegliche Kern 19 zum
stationären
Kern 18 hin angezogen wird, so dass er sich gegen den Uhrzeigersinn
dreht. Wenn der den Schwellenwert übersteigende anomale Strom
zweimal mit einem kurzen Zeitabstand fließt (der Strom, der den Schwellenwert zum
zweiten Mal übersteigt,
wird im Folgenden als zweiter Spitzenwert bezeichnet), kehrt der
Antriebsstift 22 nicht in eine Position zurück, die
eine Drehung des beweglichen Kerns 19 verhindert. Daher
drückt das
Ende des beweglichen Kerns 19 auf den Antriebsarm 14a der
Auslösewelle
und dreht sie.
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Obgleich
die elektromagnetische Abstoßungskraft
die Schaltkontakte 9 und 10 öffnet und der anormale Strom
dementsprechend unterbrochen wird, wie in 4 gezeigt
ist, wird folglich durch die Operation der Auslösevorrichtung der Erfindung auch
der Antriebsmechanismus 2 betätigt. Deshalb fließt der Strom
nicht wieder, sofern nicht das Griffstück 3 betätigt wird,
um die Schaltung wieder zu schließen. Die Signalform des Stroms,
der durch den elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter fließt, ist
in 5 gezeigt. Wenn der den Schwellenwert übersteigende
Strom zweimal mit einem kurzen zeitlichen Abstand fließt, spricht
die Auslösevorrichtung
beim ersten Spitzenwert nicht an, wobei die Auslösevorrichtung jedoch beim zweiten
Spitzenwert auf jeden Fall anspricht, um die Auslöseklinke 15 freizugeben.
Die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie in dieser graphischen
Darstellung repräsentiert
einen anomalen Strom, der nicht unterbrochen wird. Die mit der ausgezogenen
Linie gezeichnete Signalform repräsentiert einen Strom, der infolge
der Wirkung sowohl eines Öffnens
des Abstoßungskontakts
als auch jener der Auslösevorrichtung
unterbrochen wird, um abzufallen.
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Um
eine Drehung der Trägheitsrolle 21 zu vermeiden,
so dass sie in den in 1 gezeigten Zustand zurückkehrt,
bevor der zweite Spitzenwert fließt, ist die Trägheitsrolle 21 aus
einem Material ausgebildet, so dass sie eine Masse besitzt, die
ausreicht, um Trägheit
zu erzielen, genauer ein Material, dass ein bestimmtes Trägheitsmoment
oder mehr aufweist. Al lerdings kann ein weiteres Verfahren wie etwa
ein Hemmungsmechanismus angewendet werden, wenn die Rückwärtsdrehung
verzögert
werden kann.
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Die
Auslösevorrichtung
dieser Ausführungsform
kann die selektive Auslösefunktion
zeigen, auch wenn die Vorrichtung auf einen Hauptschutzschalter angewendet
wird, der nicht von der Art des elektromagnetischen Abstoßungstyps
ist. Genauer spricht dann, wenn sich ein Kurzschluss an der Last
des Zweigschutzschalters ereignet, die Auslösevorrichtung des Hauptschutzschalters
beim Auftreten eines ersten Spitzenwertstroms nicht an. Stattdessen spricht
die Auslösevorrichtung
des Zweigschutzschalters an, um den Kurzschlussstrom zu unterbrechen.
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Nachfolgend
wird eine Beschreibung zu einem Fall gegeben, in dem eine Störung zwischen
einem Hauptschutzschalter, der nicht von der Art eines elektromagnetischen
Abstoßungstyps
ist, und einem Zweigschutzschalter auftritt, genauer am Punkt X1
in 7. Die Signalform des Stroms, der in diesem Fall durch
den Hauptschutzschalter fließt,
ist in 6 gezeigt. Wenn ein erster Spitzenwertstrom fließt, wird der
bewegliche Kern 19 zu einem Zeitpunkt, der durch A repräsentiert
wird, zum stationären
Kern 18 hin angezogen. Jedoch wird eine Drehung des beweglichen
Kerns 19 durch den Antriebsstift 22 verhindert,
wobei sich der bewegliche Kern 19 zu einem Zeitpunkt, der
durch B repräsentiert
wird, bei dem der Strom unter den Schwellenwert fällt, in
Uhrzeigerrichtung dreht, so dass er zurückfährt. Im Ergebnis "stößt" die Antriebsfeder 23 den
Antriebsstift 22 an, um die Trägheitsrolle 21 zu
drehen. Andererseits dreht sich die Trägheitsrolle 21 nicht,
um durch das Trägheitsmoment
zu der Position zurückzukehren, die
dem Antriebsstift 22 erlaubt, mit dem beweglichen Kern 19 in
Eingriff zu gelangen, bevor der Strom wieder anwächst, so dass er den Schwellenwert
zu dem Zeitpunkt, der durch C repräsen tiert wird, übersteigt. Deshalb
wird, wenn zum Zeitpunkt C der zweite Spitzenwert fließt, der
bewegliche Kern 19 nicht durch den Antriebsstift 22 gestört, wobei
er angezogen wird, so dass er den stationären Kern 18 berührt und die
Auslöseklinke 15 freigibt.
Bei diesem Schutzschalter fällt
der Strom zwischen dem ersten Spitzenwert und dem zweiten Spitzenwert
nicht auf 0. Allerdings arbeitet der Antriebsmechanismus wie in
dem elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter,
um die Schaltung zu öffnen.
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Wenn
die Auslösevorrichtung
dieser Ausführungsform
auf den elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter angewendet
wird, wird die selektive Auslösefunktion
beim Auftreten einer Störung an
der Last des Zweigschutzschalters ausgeübt. Außerdem werden dann, wenn sich
eine Störung
an der Last des Zweigschutzschalters ereignet, die Kontakte des
Hauptschutzschalters und die Kontakte des Zweigschutzschalters fast
gleichzeitig geöffnet.
Daher wird eine zusätzliche
Wirkung erzielt, um einen größeren anomalen
Strom durch die Schutzschalter in Zusammenarbeit miteinander zu
unterbrechen.