DE69931226T2 - Auslösevorrichtung für Schutzschalter - Google Patents

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DE69931226T2
DE69931226T2 DE69931226T DE69931226T DE69931226T2 DE 69931226 T2 DE69931226 T2 DE 69931226T2 DE 69931226 T DE69931226 T DE 69931226T DE 69931226 T DE69931226 T DE 69931226T DE 69931226 T2 DE69931226 T2 DE 69931226T2
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circuit breaker
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core
force
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Shozo Izumi-shi Kaneko
Takeshi Habikino-shi Yura
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Eaton Industries GmbH
Terasaki Electric Co Ltd
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Moeller GmbH
Terasaki Electric Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H71/10Operating or release mechanisms
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • 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.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das Dokument EP0148112 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und kleine Auslösevorrichtung für einen Hauptschutzschalter zu schaffen, die das selektive Auslösesystem realisieren kann.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Seitenansicht einer Auslösevorrichtung in einem geschlossenen Zustand gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die auf einen elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalter angewendet ist.
  • 2 bis 4 veranschaulichen jeweils eine Operation der Auslösevorrichtung für den Schutzschalter gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
  • 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.
  • 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.
  • 7 ist ein allgemeiner elektrischer Stromlaufplan, in dem Schutzschalter leitend verbunden sind.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Eine Operation des elektromagnetischen Abstoßungsschutzschalters, der als ein Hauptschutzschalter verwendet wird, der die Auslösevorrichtung der Ausführungsform der Erfindung aufweist, wird unten beschrieben.
  • 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.)
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (5)

  1. Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter, mit einem Antriebsmechanismus (2) zum Schließen und Öffnen von Schaltkontakten (9, 10) und mit einer Auslöseklinke (15), die auf den Antriebsmechanismus (2) beim Freigeben zur Öffnung der Schaltkontakte (9, 10) einwirkt, wobei die Auslösevorrichtung einen stationären Kern (18) und einen beweglichen Kern (19) aufweist, der zum stationären Kern (18) hin angezogen wird, wenn durch eine Schaltung fließender Strom einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, um die Auslöseklinke (15) freizugeben, gekennzeichnet durch: ein Antriebselement (21), das eine Eingriffsvorrichtung (22, 23a) zum Eingriff mit dem beweglichen Kern (19) aufweist und sich über die Eingriffsvorrichtung bewegt, wenn der bewegliche Kern (19) angezogen wird; eine Stoppervorrichtung (22, 20a) zum Unterbrechen der Bewegung des Antriebselements (21), während der bewegliche Kern (19) angezogen wird, um die Freigabe der Auslöseklinke (15) zu verhindern; eine Antriebsfeder (23), die unter Kraft gesetzt ist, wenn der bewegliche Kern (19) angezogen wird, und die Kraft freisetzt, wenn der bewegliche Kern (19) zurückfährt, um das Antriebselement (21) durch die ausgelöste Kraft zu bewegen; und eine das Antriebselement (21) vorspannende Rückstellfeder, die bewegt wird, wenn die Antriebsfeder (23) die Kraft in einer Richtung zu ihrer Ursprungsposition hin freigibt, wobei die Antriebsfeder (23) die Kraft freigibt, wenn der durch die Schaltung fließende Strom abfällt, und das Antriebselement (21), dessen Bewegung mittels der Stoppervorrichtung (22, 20a) durch die freigesetzte Kraft unterbrochen ist, sich in eine Position bewegt, die eine Anziehung des beweglichen Kerns (19) nicht erneut zulässt, wenn der Strom den Schwellenwert erneut übersteigt, um mit der Eingriffsvorrichtung (22, 23a) in Eingriff zu stehen.
  2. Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter gemäß Anspruch 1, wobei das Antriebselement eine Rolle (21) ist, die schwenkbar getragen wird und ein Trägheitsmoment aufweist.
  3. Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter gemäß Anspruch 2, wobei die Eingriffsvorrichtung ein Stift (22) ist, der bei der Rolle exzentrisch angeordnet ist.
  4. Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter gemäß Anspruch 1, wobei der bewegliche Kern (19) als ein Gelenk ausgestaltet ist und eine Antriebseinstellfeder (24) zum Vorspannen des beweglichen Kerns (19) in eine vom stationären Kern (18) wegweisende Richtung bereitgestellt ist.
  5. Auslösevorrichtung für einen Schutzschalter gemäß Anspruch 1, wobei der Schutzschalter von der Art eines elektromagnetischen Abstoßungstyps ist, der die Schaltkontakte (9, 10) zu einer Abstoßung voneinander veranlasst mittels einer elektromagnetischen Kraft, die durch einen Strom erzeugt wird, der durch die Schaltkontakte (9, 10) fließt, und der die Schaltkontakte (9, 10) zu einem erneuten Kontaktieren veranlasst aufgrund des Verschwindens oder des Verringerns der elektromagnetischen Kraft.
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