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Verriegelungsrelais, insbesondere für Selbstschalter mit Ferneinschaltung
An anderer Stelle ist ein kompensiertes thermisches Relais vorgeschlagen, welches
insbesondere für die Kontrolle des Einschaltens und Ausschaltens von fernbetätigten
Selbstschaltern geeignet und dadurch gekennzeichnet ist, daß es in Kombination mit
einem 'stromdurchflossenen, Arbeitsbimetallstreifen genannten thermischen Organ
mit Bimetallstreifen und einem Kompensator mit Bimetallstreifen ein drittes Organ
mit ebenfalls einem Bimetallstreifen aufweist, welches dem Kompensator entgegengesetzt
angeordnet ist und nicht von dem Strom durchflossen, sondern mittelbar durch die
Wärmestrahlung des Arbeitsbimetallstreifens beheizt wird, so daß er mit diesem zusammen
einen Kontakt in dem zu steuernden Stromkreis, z. B. dem Einschaltstromkreis eines
Selbstschalters, bildet.
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In diesen Vorrichtungen arbeitet der Arbeitsbimetallstreifen auf einer
Seite mit dem Kompensator zur Bildung des Ausschaltschalters oder des Überstromrelais
des Selbstschalters und auf der anderen Seite mit dem dritten Organ mit Bimetallstreifen
zur Bildung des Einschaltschalters oder V erriegelungsrelais, welches bei einer
Ausschaltung des Selbstschalters die sofortige Wiedereinschaltung verhindert, zusammen.
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Es hat sich gezeigt, daß in gewissen Anlagen die Trennung dieser beiden
Relais wünschenswert sein
kann, und die vorliegende Erfindung hat
nun eine Ausführungsabwandlung derartiger thermischer Relais zum Gegenstand, bei
welcher diese Relais tatsächlich getrennt sind. Unter diesen Umständen nimmt das
Überstrom- oder Ausschaltrelais wieder seine normale Form an, während das unabhängig
gewordene Verriegelungsrelais durch die Kombination eines zweiten Arbeitsbimetallstreifens,
der mittelbar durch einen als- Wärmespeicher dienenden Schirm hindurch durch einen
Widerstand geheizt wird, mit einem zweiten Kompensationsbimetallstreifen gebildet
wird, welcher sich unter der Einwirkung der Schwankungen der Umgebungstemperatur
in demselben Sinn wie der Arbeitsbimetallstreifen verformt, aber vorzugsweise überbrückt
ist, um nicht durch den Stromdurchgang erwärmt zu werden.
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Die Zeichnung zeigt mit dem Verriegelungsrelais das dieser Ausführungsform
entsprechende Prinzipschaltbild für den Fall der Steuerung eines Selbstschalters
mit Ferneinschaltung..
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Abb. i zeigt das Verriegelungsrelais in Seitenansicht; Abb. 2 ist
ein Grundriß dieses Relais; Abb. 3 zeigt das Schaltbild der Fernbetätigung. In diesen
Abbildungen sind El, S1 und E", Sn die
Anschlüßklemmen des Selbstschalters;
K1 und K2 die Hauptkontakte, k ein Hilfrskontakt; der den Einschaltstromkreis bei
der Rückwärtsbewegung der beweglichen Anordnung des Selbstschalters, weicher die
Bauart mit vorherigem Aufzug eines Kraftspeichers und Einschaltung durch Aufhören
des den Aufzug bewirkenden Manövers (Verklinkung) aufweisen muß, unterbricht, F
und G die Spannungsspule bzw. die Reihenschlußspüle, welche die Ausschaltung des
Selbstschalters bewirken, und zwar die eine bei geringer Überlastung und die andere
bei Kurzschluß, H die Einschaltspule des Selbstschalters, e und d die zur Verfügung
des Benützers stehenden Betätigungsdruckknöpfe;. B der Arbeitsbimetallstreifen des
üblichen Ausschaltrelais und C sein Kompensator und b1 und c die entsprechenden
Kontakte.
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Das die Einschaltspule H steuernde Verriegelungsrelais ist unmittelbar
mit dieser und dem Einschaltdruckknopf e in Reihe geschaltet. Es besteht aus einem
Bimetallstreifen i, der den Arbeitsbimetallstreifen bildet und mittelbar durch einen
Schirm 2 hindurch durch einen den Heizkörper bildenden Widerstand 3: beheizt wird.
Der Bimetallstreifen i trägt ein Kontaktplättchen 4, welches dem Kontakt 5 eines
anderen Bimetallstreifens 6 gegenüberliegt, der für den Bimetallstreifen i einen
Kompensator der Umgebungstemperatur bildet und durch einen Kupferdraht 7 überbrückt
ist.
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Der Heizkörper 3, ist aus einem dünnen; bei hoher Temperatur arbeitenden
Draht, und seine Wärmekapazität ist im Vergleich zu der der durch den Bimetallstreifen
i und den Schirm 2 gebildeten An- , ordnung gering. Dieser Schirm, der im Grenzfall
durch eine Luftschicht gebildet werden kann, verzögert die Erwärmung.des Arbetsbimetallstreifens
durch den Heizkörper. Aus Analogie mit dem obenerwähnten zusammengesetzten. Relais
sind die beiden Kontakte 4-5 gegeneinandergepreßt, wenn kein Strom den Einschaltstromkreis
durchfließt, d. h. wenn der Selbstschalter eingeschaltet ist oder in ausgeschaltetem
Zustand keinem Einschaltversuch ausgesetzt ist.
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Wenn zur Erzielung der Einschaltung die Bedienungsperson den Knopf
e in normaler Weise betätigt, d. h. ihn nach einer kurzen Zeit, die kleiner als
die Ansprechzeit des Relais ist, losläßt, verläuft alles wie bei einem Selbstschalter
mit unmittelbarer Handbetätigung, ohne daß Hinundherbewegungen in zu nahen Zeitabständen
zu befürchten sind.
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Wenn dagegen die Bedienungsperson den Einschaltknopf niedergedrückt
hält, erfährt der Schirm 2i und dann durch ihn hindurch der Bimetallstreifen r die
durch den Heizkörper 3 bewirkte Temperaturerhöhung. Nach einer gewissen Zeit bewirkt
die Verformung des Bimetallstreifens i die Trennung der Kontakte q, und 5., wie
in Abb. 3 dargestellt, d. h. das Loslassen der Einschaltspule H und infolgedessen
die Schließung der Hauptkontakte K1 und K2, welche erst bei der Rückbewegung der
beweglichen Anordnung des Selbstschalters erfolgt.
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Der Ausgleich der Temperatur zwischen dem Heizkörper 3, dem Schirm
2 und dem Bimetallstreifen i bewirkt noch eine gewisse Aufwärtsbewegung des Bimetallstreifens
nach der Unterbrechung des Einschaltstromkreises. Bis zur Abkühlung des gesamten
Relais ist ein neuer Einschaltversuch unmöglich gemacht: Umgekehrt wird bei einem
zweiten auf ein Arbeiten des Verriegelungsrelais folgenden Einschaltversuch die
Einschaltspule H unter Strom gesetzt, sobald sich die Kontakte 4 und 5, berühren,
und die Erwärmung des Bimetallstreifens i durch den Heizkörper 3, sucht eine neue
Trennung der Kontakte 4 und 5 herbeizuführen, dank des Schirmes 2 kühlt sich jedoch
der Bimetallstreifen i weiter ab, bevor die Erwärmung durch den Heizkörper ihn beeinflußt.
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Die Kontakte 4 und 5, berühren sich daher einwandfrei und bleiben
hinreichend lange miteinander in Berührung, um eine Ausschaltung ohne Versager zu
'bewirken.
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Dank der Wirkung der relativen Wärmekapazitäten des Heizkörpers 3!
und des Arbeitsbimetallstreifens i wird so das Arbeiten des thermischen Relais mit
indirekter Beheizung gegenüber der das Ansprechen bewirkenden Ursache verzögert,
so daß nach einer Stromunterbrechung in der Einschaltspule H diese erst nach einer
gewissen Zeit eingeschaltet werden kann, deren Mindestwert man festsetzen kann,
um die Zerstörung der Einschaltspüle H oder Störungen in dem überwachten Stromkreis
zu vermeiden, wenn die Einschaltung auf einen Kurzschluß oder eine starke Überlast
erfolgt.
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Wenn dagegen im Augenblick der Schließung des Kontakts des Relais
der Strom in der Einschaltspüle wieder eingeschaltet wird, beginnt der Bimetallstreifen
i sich erst von neuem nach einer
weiteren Zeit zu entfernen, welche
man hinreichend groß machen kann, um das Arbeiten der Einschaltspule vollständig
und ohne Versager zu gewährleisten.