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Mehrpoliges Überstromschütz Um' beim Abschalten von Kurzschlüssen
durch mehrpolige Überstromschütze das Zusammenschweißen der Kontakte zu verhindern,
ist es bekannt, einen allen Polen gemeinsamen Schlaganker anzuordnen, der von den
durch den Kurzschlußstrom erregten Hauptstromspulen aller Schützpole, meistens drei
an Zahl, angezogen wird und durch Schlag auf den Träger der beweglichen Kontaktbrücken
oder auf die Kontaktbrücken selbst etwa im Entstehen begriffene Schweißstellen auseinanderreißt.
Durch die Verkettung der drei magnetischen Kraftflüsse in. dem gemeinsamen Schlaganker
wird die Ansprechstromstärke bei Kurzschluß in einem oder zwei Polen abhängig von
.der Stromstärke in dem bzw. den anderen Polen, was nicht immer erwünscht ist. Außerdem
eignet sich diese Anordnung vorzugsweise zur Verwendung bei Schützen mit senkrechter
Auf-und Abbewegung von Kontaktbrücken, die jeweils zwei feste Kontakte miteinander
verbinden, nicht aber für Schütze mit Klappbewegung einseitig kontaktgebender Kontakthebel.
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Um auch bei Schützen der letzteren Art die bekanntlich außerordentliche
Steigerung der Schaltleistung durch Schlaganker und eine Unabhängigkeit der Ansprechstromstärke
-in den einzelnen Schützpolen voneinander zu erreichen, wird nach der Erfindung
jedem Pol ein Schlaganker zugeordnet, der bei Kurzschluß unabhängig von den Schlagankern
der anderen Pole lediglich den seinem Pol zugehörigen, an einem starren Kontaktträger
abgefederten beweglichen Kontakt gegen die Wirkung der Kontaktdruckfeder von dem
zugehörigen festen Kontakt abschlägt.
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Diese Ausbildung des Schützes nach der Erfindung bringt eine Reihe
von weiteren Vorteilen mit sich, die an Hand eines Ausführungsbeispieles nach Fig.
i und 2 erläutert werden sollen.
Fig. t zeigt schaubildlich die
für die Erfindung wesentlichen Teile eines dreipoligen, elektromagnetisch betätigten
Schützes im ausgeschalteten Zustande, wobei der dritte Pol sowie der die Eia- und
Ausschaltung bewirkende Schaltmagnet des Schützes, ferner die Funkenkammern der
Schützpole sowie die Grundplatte fortgelassen sind.
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Fig. 2 zeigt einen einzelnen Pol des Schützes, von der Seite gesehen,
nach dem Ansprechen des Schlagankers.
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Der nicht dargestellte Anker des Schaltmagneten schwenkt beim Einschalten
die Isolierpolkupplung f der drei beweglichen Kontakte um eine ebenfalls nicht dargestellte
Achse, die durch das Achsloch e sowie ein ebensolches nicht dargestelltes Achsloch
am hinteren Ende der Polkupplung geführt ist. Der Erregerstromkreis der Schaltspule
ist über einen Auslösekontakt g und h geleitet. Auf der Polkupplung f sind
drei Träger d für die beweglichen Kontakte a. starr befestigt: die letzteren
sind durch Kontaktdruckfedern c auf je einem an den Kontaktträgern d befestigten
Bolzen b gegen die Trägerd abgefedert.
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Den beweglichen Kontakten gegenüber stehen die festen Kontakte p,
die zusammen mit je einer Hauptstromspule o und den von diesen Spulen erregten 'Magnetschenkeln
q auf der nicht dargestellten Grundplatte befestigt sind. An den Magnetschenkeln
ist je ein Schlaganker nt angelenkt, der mit einem Führungsloch 1a für einen Schlagbolzen
s versehen ist. Der Schlagbolzen s ist in der 'Nähe des festen Kontaktes p durch
ein zweites Führungsloch in einem ortsfesten, zwecks Änderung des Ansprechstromes
gegebenenfalls einstellbaren Lappen r geführt. Auf dem Schlagbolzen s ist ein 'fester
Bund t angebracht. Zwischen diesem und dem Lappen I ist auf dem Schlagbolzen eine
Druckfeder r aufgewickelt, die den Schlagbolzens und damit den Schlaganker in. über
den Bund t nach rechts gegen einen ortsfesten, gegebenenfalls einstellbaren Anschlag
@' drückt.
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Eine über alle drei Pole sich erstreckende Auslösewelle ;i ist an
den Enden drehbar gelagert und wird durch eine Zugfeder zci gegen einen ortsfesten
Anschlag s gezogen. Auf der Auslösewelle n sind im Bereich jedes Schlagankers Verklinkungsnocken
j befestigt, die mit einer Klinke i. versehen .sind. Auf der Auslösewelle ist ferner
der bewegliche Auslösekontakt h angebracht, der normalerweise auf dein festen Gegenkontakt
g aufliegt.
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Die Anordnung wirkt wie folgt: Wird durch Erregen der Schaltspule
z. B. mittels Ein-Druckknopfes über den geschlossenen Auslösekontakt g, h, der Schaltanker
angezogen, so schwenkt er die Polkupplung f im Uhrzeigersinne und bringt dadurch
die beweglichen Kontakte a zur Auflage auf den festen Kontakten p, wobei die hontaktdruckfedern
c entsprechend dem Kontaktdruck gespannt werden. Tritt nun in den an das Schütz
angeschlossenen Leitungen oder Verbrauchern ein starker Errl- oder Kurzschluß in
einem oder mehreren Polen auf, so erregt die vom Kurzschlußstrom durchflossene Spule
o den 'Magneten q so stark, da],)' der Schlaganker irr gegen den Druck der Feder
r schlagartig mit großer Kraft tiii,l Geschwindigkeit angezogen wird und :eine Bewegung
über den Bund t auf den Schlagbolzen s überträgt, so daß dieser auf den abgefederten
Kontakt a auftrifft und ihn gegen den Druck der Kontaktdruckfedern c vom festen
Kontakt p abschlägt. Diese Bewegung vollzieht sich so außerordentlich rasch. Mali
,ceder beim Ausschalten eines Kurzschlusses noch beim Draufschalten auf einen solchen
ein Verschweißen der Kontakte eintreten kann. da die auftretende Schweißstelle.
wenn überhaupt bei der Kürze der Zeit eine solche auftritt, bereits vor dem Erkalten
zerrissen wird. Um zu verhindern, daß der Schlaganker durch die plötzlich eintretende
L nterbrechung des Stromes, zumal beim Wegschlagen des Kontaktteiles a in einem
Zeit-. punkt in der Nähe eines Stromnullrlurchganges, wieder zurückgeht und der
Kontakt u den Strom erneut schließt, verklinkt sich der Schlaganker in oder der
Schlagbolzen s oder auch der bewegliche Kontaktteil a in der Stellung der Fig. 2.
Im Ausführtitigsbeipiel wird der Schlaganker durch den Verklinkungsnocken j verklinkt,
der auf der Auslösewelle 1r befestigt ist ünd eine Klinke i aufweist, die den Schlaganker
in der angezogenen Stellung festhält. Der Kontakt a kann somit nicht wieder geschlossen
werden, elie diese Kurzschlußsperre aufgehoben ist.
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Die Ansprechstrornstärke des Schlaganker: kann durch Spannen der Feder
r, z. B. durch Verstellen des Lappens L oder durch Verstellen des Anschlags z' geregelt
«-erdeis.
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Durch die Bewegung des Schlaganker. wird der Kontakt a um die Strecke
-i- geöttnet. Diese ist nicht gleich der vollen CJffnungsstrecli y bei ausgeschaltetem
Schütz, sondern nur so groß, daß einerseits mit Sicherheit die Trennung der Schweißstelle
erreicht wird micl andererseits der Lichtbogen, wenigsten: hei nicht allzu großen
KurzschluPstromst:irlkcii. wie in einer Löschfunkenstrecke beim ersten Stromnulldurchgang
erlischt und infolge der Entionisation der Strecke x nicht neu zündet. wozu bekanntlich
sehr kleine Strecken genügen. Hierdurch wird der Lichtbogen nicht wie bei den meisten
LTberstrornschiitzen uti(l Schaltern, bei denen beim Auslösen die volle
Konfaktöffnung
plötzlich erreicht wird, unnötig in die Länge gezogen, sondern bleibt klein und
von geringem Energieinhalt und vermindert daher die Gefahr von Phasenüberschlägen.
Zur . genauen -Einstellung der Strecke-_r können am Schlagbolzen verstellbare Anschläge
vorgesehen werden.
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Die üblichellberstromauslösung durchEntregung des Schaltmagneten kann
unabhängig von der Wirkung der Schlaganker durch besondere überstromanker bewirkt
werden, die durch zusätzliche oder aber die gleichen Spulen o betätigt werden wie
die Schlaganker und die Schaltspüle vor, gleichzeitig mit oder nach dem Auftreffen
des Schlagankers auf den Kontakt a.stromlos machen. Im ersten Falle müssen sie besonders
kleine Massen und Wege haben, um dem Schlaganker zuvorzukommen, wie das von dreipoligen
Schlagankern her bekannt ist.
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Besonders einfach wird die Anordnung, wenn man durch die Schlaganker
auch die Überstromauslösüng herbeiführt, indem man gemäß der Erfindung durch die
Betätigung der Schlagankerverklinkungsnocken gleichzeitig den,Auslösekontakt öffnet.
Wenn einer oder mehrere der Schlaganker in ansprechen, so drehen sie durch Druck
auf die Verklinkungsnocken j die Auslösewelle gegen den Uhrzeigersinn und öffnen
dadurch den Auslösekontakt 1i.. Durch das Einfallen der Klinke i über den angezogenen
Schlaganker wird der Kontakthebel lt in der Offenstellung verriegelt. Durch
die Öffnung des Auslösekontaktes wird die Schaltspule entregt; und der Schaltanker
bewegt daher eine gewisse Zeit, nachdem der Kontakt a durch Auftreffen des Schlagbolzens
s abgeschlagen wordep ist, die Polkupplung f mit den beweglichen Kontakten in die
Ausschaltstellung nach Fig. z, so daß nunmehr. der volle Öffnungsweg y der Kontakte
erreicht wird.
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Dadurch, daß der Auslösekontakt h in der Offenstellung verriegelt
ist, ist es nicht möglich," das Schütz unmittelbar ,nieder auf den Kurzschluß zu
schalten. Die Verriegelung zeigt an, daß ein Kurzschluß besteht. Irgendeines der
hierbei eine Verriegelungsstellung einnehmenden Glieder yvr, s, a, c, j,
st, lt kann daher mit einer Kurzschlußanzeigevorrichtung versehen werden.
Nach Beseitigung des Kurzschlusses kann durch Drehen eines Entsperrknopfes it die
Auslösewelle it gegen -.den Uhrzeigersinn gedreht werden, so daß der oder
die angesprochenen Schlaganker ist unter dem Druck der Feder r ihre Ausgangslage
wieder einnehmen. Dreht man sodann.den Knopf it wieder im Uhrzeigersinn zurück,
so legt sich der Auslösekontakthebel h wieder auf seinen Gegenkontakt g, und das
Schütz ist wieder einschaltbereit. Damit -.nun nicht durch Festhalten " des %ntsperrknopfes
in dieser Stellung das Ansprechen der Schlaganker beim Wiedereinschalten auf Kurzschluß
verhindert werden kann, da ja die Schlaganker durch die festgehaltenen Verklinkungsnocken
j ihre Schlagbewebung nur zum Teil würden durchführen können, ist die Kupplung z!
zwischen dem Entsperrknopf it und der- Auslösewelle n z. B. durch einen Verschnitt
einseitig ausgebildet, so daß bei Drehung des Knopfes gegen den Uhrzeigersinn die
Auslösew eile zwangsläufig mitgenommen wird, dagegen bei Rückdrehung im Uhrzeigersinn
genügend freie Beweglichkeit hat, um sich beim Ansprechen der Schlaganker zu drehen
sowie die Schlaganker und den Auslösekontakt zu verriegeln. Der Entsperrknopf kann
auch zum betriebsmäßigen Ausschalten durch Offnen des Kontaktes h dienen und zu
diesem Zweck als Druckknopf ausgebildet sein, der auf einen locken der Auslösewelle
gedrückt wird. Eine Überlistung der Freiauslösung und Kurzschlußsperre ist daher
wirksam verhindert; ein Pump°n des Schützes kann nicht eintreten.
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Die Spulen o können gleichzeitig in an sich bekannter Weise auch als
Blasspulen, vor allen Dingen bei Gleichstromschützen dienen. Stellt man die Hauptstromspulen
mit ihren Achsen in Richtung der Kontaktbewegung, so kann. man die Schlaganker als
Tauchanker ausbilden, die unmittelbar ohne zwischengeschalteten Schlagbolzen z.
B. mittels einer stößel.artigen Verlängerung ganz besonders schnell auf die Kontakte
ct schlagen.
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Durch den Gegenstand der Erfindung werden somit folgende Vorteile
erreicht: Die Ansprechstromstärke der einzelnen Schlaganker ist unabhängig voneinander
und z. B. durch die Spannung der Schlagbolzenfedern einzeln einstellbar. Durch das
außerordentlich schnelle und kräftige Ansprechen der Schlaganker wird eine um so
kräftigere Schlagwirkung auf den beweglichen Kontakt erzielt, je größer der Kurzschlußstrom,
also die Schweißgefahr in dem betreffenden Pol ist. Durch die Auftrennung des Schlagankers
in Einzelschlaganker für jeden Pol wird die Masse des Schlagankers verkleinert,
also seine Ansprechgeschwindigkeit vergrößert. Ebenso wird hierdurch die Masse der
bewegten Kontakte entsprechend herabgedrückt und hierdurch die Geschwindigkeit weitergesteigert,
da nicht mehr alle drei Kontakte auf einmal abgeschlagen werden müssen, sondern
jeweils nur einer. Die Ansprechgeschwindigkeit der Schlaganker und der Kontakttrennung
sind daher so hoch, daß auch die Kurzschlußfestigkeit in Reihe geschalteter Wärmeauslöser
bedeutend ansteigt. Beim Ansprechen jedes einzelnen Schlagankers tritt
eine
Kurzschlußsperre ein. Die Schweißarbeit an den Kontaktstellen, die Schaltarbeit
im Lichtbogen und die Kurzschlußarbeit in der Kurzschlußstrombalin werden aufs äußerste
herabgedrückt.