DE753556C - Elektromagnetisches Schuetz - Google Patents

Description

Es sind elektromagnetische Schütze bekannt, die im Augenblick eines Kurzschlusses gleichzeitig als Schnellschalter wirken.

Diese Schütze beruhen auf dem Prinzip, daß ein Satz ihrer Kontakte in normaler Weise von einem Elektromagneten gesteuert wird, die entsprechenden Gegenkontakte jedoch im normalen Betrieb festgehalten, bei kurzschlußähnlichen Überlastungen aber ausgelöst und in eine Ausschaltstellung bewegt werden. Zu diesem Zweck sind die vorübergehend festgehaltenen Kontakte auf einer gemeinsamen

Isolierachse befestigt, die sich durch Federwirkung bei einem Kurzschluß in die Ausschaltstellung dreht.

In konstruktiver Hinsicht ist diese Ausführung insofern nicht vorteilhaft, als es schwierig ist, die Achse, welche die vorübergehend festgehaltenen Kontakte trägt, unterzubringen. Um das Trägheitsmoment dieser Achse so niedrig wie möglich zu halten und um den zur Verfügung stehenden freien Raum des Schützes auszunutzen, ist es notwendig, diese Achse so anzuordnen, daß sie sich in

unmittelbarer Nähe der Unterbrechungsstelle befindet bzw. daß die Hebelarme ihrer Kontakte möglichst kurz sind. Wie bekannt, muß bei Schützen für eine hohe Schalthäufigkeit entweder der magnetgesteuerte oder der feste Kontakt nach ihrer ersten Berührung beim Einschalten unter Federwirkung eine gewisse Relativbewegung ausführen, damit zwischen dem beweglichen und dem festen Kontakt eine

ίο Abwälzung unter gleichzeitig auftretender Reibung entsteht und auf diese Weise eine prellfreie Schaltung unter gleichzeitiger Reinigung der Kontakte erzielt wird.

Diese Relativbewegung ist jedoch für die schnelle Ausschaltung nach Freigabe der Gegenkontakte von Nachteil, da der Kontakt durch die Xachfederung auch nach Auslösung der vorübergehend festgehaltenen Kontakte noch eine gewisse Zeit erhalten bleibt. Hierdurch wird die Ausschaltzeit in schädlicher Weise verlängert. Diese Eigenschaft kann durch bekannte Schützenkonstruktionen nicht beseitigt werden, und auch die Unterbringung der Achse in unmittelbarer Nähe der Unterbrechungsstelle macht insbesondere bei Stromstärken über 100 Amp. große Schwierigkeiten. Die oben angeführten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß an dem Schütz, bei dem außer dem eine kreisbogenförmige Schaltbewegung ausführenden eigentlichen Schaltkontakt auch der Gegenkontakt beweglich angeordnet ist, welcher durch eine von einem Überstrommagnetsystem - beeinflußbare Sperrvorrichtung entgegen der Wirkung einer Ausschaltfeder in der Einschaltstellung gehalten wird, der Gegenkontakt in Richtung des Kontaktdruckes geradlinig verschiebbar ist.

Die Abb. 1 bis 5 geben ein Ausführungs-

beispiel des Schützes nach der Erfindung wieder, und zwar zeigt Abb. 1 die schematische Anordnung des Schützes, insbesondere für hohe Stromstärken, Abb. 2 ein Schütz mit einem geänderten Mechanismus zur Schnellabschaltung und endlich die Abb. 3, 4 und 5 konstruktive Einzelheiten des Schützes.

Das Schütz besitzt bewegliche Kontakte 19, die an einem Schaltarm 24 angebracht sind, welcher auf einer Welle 18, die entweder durch den Schaltmagneten oder auf eine andere an sich bekannte Art betätigt wird, befestigt ist. Ein biegsames Kabel 25 verbindet die Kontakte 19 mit den Klemmen 15. Die Kontakte 19 arbeiten mit den vorübergehend festgehaltenen Kontakten 20 zusammen, die auf 'Stangen 12 befestigt sind und unter der Wirkung von Federn 10 stehen. Die Stangen 12 und die Federn 10 sind in Zylindern 9 untergebracht, die gemeinsam mit einem Kolben 13 die Bewegung der Stangen 12 in Richtung des Pfeiles 5" dämpfen.

Diese Dämpfer können entweder mit öl gefüllt sein oder mit Luftkompression arbeiten. Die Dämpfer können auch in anderer an sich bekannter Art ausgeführt werden. Der Zylinder 9 bewegt sich in einer geraden Führung 11, die durch eine Konsole 2 getragen wird, in welcher auch ein unter Wirkung einer Feder 7 stehender Hebel 4 mittels eines Zapfens 3 gelagert ist. Das freie Ende dieses Hebels stützt sich gegen eine Auslöseachse 23, die an der Stelle, an der der Hebel 4 aufsitzt, eine Ausnehmung besitzt, so daß der Hebel durch ihre Drehung freigegeben wird und sich in Richtung des Pfeiles T bewegt.

Bei Schützen für hohe Nennströme kann das freie Ende des Hebels 4 durch Gelenkglieder 37, 38 verriegelt werden, wobei das Glied 37. in einem Lager 33 drehbar gelagert ist (Abb. 5). Anstatt über ein Kniegelenk35 kann der Anker 30 des Überstromelektromagneten 27 auch direkt auf die Auslösewelle 23 wirken, die in diesem Fall mit einem Fortsatz 5 ausgestattet ist. Am Hebel 4 ist der Zylinder 9 mittels eines Zapfens 8 aufgehängt. Die Wicklung des Elektromagneten 27 kann aus mehreren nebeneinander oder koaxial angeordneten Spulen 27' bestehen, welche mittels der Polbleche 28 ein Löschfeld erzeugen. Eine oder mehrere Spulen können auch auf andere Weise als durch den Hauptstrom gespeist werden und zur Fernsteuerung oder zum Schutz gegen gefährliche Berührungsspannungen dienen. Der bewegliche Kontakt ist mit einem Löschhorn2i versehen, das mittels eines Zapfens 26 am Hebelarm 24 gelagert ist. Der vorübergehend festgehaltene Kontakt 20 ist mit einem Löschhorn 22 versehen und steht mittels eines biegsamen Bandes 31 mit der Wicklung 27 derÜberstromspule und mit einer Klemme 14 in Verbindung. Diese ist auf einem Steatitsockel 16 befestigt, welcher eine Ausnehmung zur Aufnahme der Überstromspule 27 und Fortsätze 17 besitzt, welche die Löschkammer bilden (Abb. 4). Sämtliche Teile sind auf einem Grundrahmen 1 angeordnet.

Das Schütz arbeitet wie folgt: Im normalen Betrieb werden die Kontakte 20 in ihrer normalen Lage durch den Hebel 4 festgehalten, der sich entweder gegen die Welle 23 (Abb. 1) no oder gegen die Kniegelenkglieder 37, 38 (Abb. 5) stützt. Die beweglichen Kontakte 19 werden in normaler Weise geschaltet, wobei die Schläge zwischen den Kontakten 19 und 20 durch den Dämpfer mit den Teilen 13, 9, 10 aufgefangen werden, welcher die Bewegung der Stange 12 nur in Richtung des Pfeiles S gegen die Kontaktstelle verzögert.

Tritt ein Kurzschluß auf, wird der Anker 30 in Richtung des Pfeiles U angezogen. Der Anker 30 stößt mit seinem Zapfen 6 gegen den Fortsatz 5, wodurch die Welle 23 gedreht

wird. Diese gibt den Hebel 4 frei, der sieh in Richtung des Pfeiles T bewegt und den Zylinder 9 mit den Kontakten 20 mitnimmt. Durch die Dämpfungswirkung des Kolbens 13 S kann die Feder 10 den Kontakt 20 nicht gegen den Kontakt 19 pressen, so daß die Kontakte 19, 20 bereits bei Beginn der Bewegung des Hebels 4 voneinander getrennt. werden und sich der Kolben 13 mit dem Kontakt 20 erst

to nach Beendigung der Ausschaltbewegung des Hebels 4 unter der Wirkung der Feder ι ο verzögert in seine Endlage bewegt.

,Nach Abb. 2 steht die Stange 12 unter der Wirkung einer starken Blattfeder 32, die auf der Achse 3 befestigt ist, welche unter der Wirkung der Feder 7 steht und auf bekannte-Weise durch die Wirkung des in 29 gelagerten Ankers 30 auf die Aüslösewelle23 freigegeben wird. Durch diese Ausführung kann die Welle 3 genügend weit von der Kontaktstelle gelagert werden, und zur Ausschaltung der Kontakte 20 ist daher nur eine kleine Winkelbewegung der Welle 23 erforderlich. Damit die Blattfeder 32 nicht auch in der Richtung

s5 zur Kontaktstelle (Pfeil U) federt, wird sie im Augenblick der Ausschaltung durch einen starren Hebel 31 mitgenommen. Die Bewegung der Feder 32 kann erfindungsgemäß auf folgende Weise gedämpft werden (Abb. 3):

Die Blattfeder 32 besteht in diesem Fall aus zwei Federblättern 32, 32', zwischen welche ein Streifen, 32" aus nichtfederndem, weichem Material, z. B. Blei, Zinn, gelegt ist, so daß dieser Streifen durch seine Formänderungsarbeit die Bewegung der Federblätter dämpft. Eine weitere Verbesserung ist erfindungsgemäß die Anordnung der Löschkammern und Löschhörner. Es wurde festgestellt, daß zum sicheren Löschen des Lichtbogens eine verhältnismäßig kleine Entfernung zwischen den Kontakten genügt. Bei einer Spannung von 380 V Wechselstrom und 50 Perioden kann ein Lichtbogen von 1000 Amp. eff. zwischen parallelen Löschhörnern gelöscht werden, wenn ihre Entfernung 2 bis 3 mm beträgt. Bei höheren Stromstärken genügt eine Entfernung von 6 mm, wenn ein genügend starkes Löschfeld vorhanden ist. Die geringe Entfernung der Löschhörner hat eine energische Kühlung des Lichtbogens und¹ rasche Deionisierung zur Folge.

Der Erfindung gemäß ist die Löschvorrichtung des Schützes so ausgebildet, daß die Löschhörner beim normalen Arbeiten eine geringere Entfernung aufweisen als bei Kurzschluß. Zu diesem Zweck ist das Löschhorn 22 (Abb. i, 2) am Kontakt 20 befestigt, das zweite Löschhorn 21 jedoch am Schaltarm 24. Beide Kontakte 19, 20 und Löschhörner 21, 22 liegen in einer Löschkammer von U-Form, welche durch die Fortsätze 17 am Sockel 16 ausgebildet ist. Das Löschhorn 21 stützt sich (Abb. 4) auf eine geeignete Ausnehmung ij' der Fortsätze 17.

Die Löschhörner 2.1,22 können in bekannter Weise aus einem Material mit hohem Widerstandskoeffizienten hergestellt werden, wodurch während des Wanderns des Lichtbogens nach dem oberen Ende der Hörner allmählich ein wachsender Widerstand in den Stromkreis geschaltet wird.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromagnetisches Schütz, bei dem außer dem eine kreisbogenförmige Schaltbewegung ausführenden eigentlichen Schaltkontakt auch der Gegenkontakt beweglich angeordnet ist, der durch eine von einem Überstrommagnetsystem beeinflußbare Sperrvorrichtung entgegen der Wirkung einer Ausschaltfeder in der Einschaltstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (20) in Richtung des Kontaktdruckes geradlinig verschiebbar ist. -

2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gegenkontakt (20) an seinen Schalthebel (4) über einen in einer Geradführung (11) gleitenden Dämpfungszylinder (9) angelenkt ist, dessen Kolben (13) an der Kolbenstange (12) den Kontakt (20) trägt und der rückseitig unter dem Druck einer Feder ' (10) steht.

3. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gegenkontakt (20) an dem Ende eines in einer Geradführung (11) gleitenden Bolzens (12) sitzt, dessen freies Ende mit dem freien Ende einer an der Dreh welle (3) des Schalthebeis befestigten Blattfeder (32) verbunden ist, die in der Einschaltstellung des Gegenkontaktes vorgespannt ist und sich von einem mit ihr an der Schalthebelwelle befestigten und längs ihr sich erstreckenden starren Abstützstreifen (31) abhebt, während nach der Entklinkung des Schalthebels der starre Streifen (31) sich

an die entspannte Blattfeder anlegt und . diese mitnimmt (Abb. 4).

4. Schütz nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder aus zwei äußeren Blattfederstreifen (32, 32') und einem mittleren Streifen aus weichem Material, z. B. Blei oder Zinn, gebildet ist.

5. Schütz nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es in mehrpoliger Ausführung aus mehreren gleichen Ausschaltmechanismen besteht, welche

' einzeln auf den zugehörigen beweglichen Gegenkontakt, jedoch gemeinsam auf einen

Unterbrechungskontakt der Schützenspule des Schaltmagneten wirken, so daß bei einer kurzschlußartigen Überlastung in der vom Kurzschluß betroffenen Phase der zugehörige Gegenkontakt beschleunigt und darauf in allen Phasen die eigentlichen Schützenkontakte geöffnet werden.

6. Schütz nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mit dem Isoliersockel (i6) des Schützes aus einem Stück bestehenden U-förmigen Löschkammer (17) das Löschhorn (21) des eigentlichen beweglichen Schaltkontaktes (19) bei dessen Einschaltstellung gleichzeitig als vorderseitiger Abschlußdeckel wirkt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Xr. 184 505;

österreichische Patentschrift Nr. 159772;

schweizerische Patentschriften Nr. 73 520, 207 128;

französische Patentschrift Nr. 790991.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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