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Schutzschalter für mehrphasige Stromverbraucher mit erweiterten Schutzeigenschaften
Die bisher meist gebräuchlichen selbsttätigen Schalter für den Anschluß mehrphasiger
Strom.: verbraucher schützen zwar die angeschlossenen Geräte, den Schützling, einwandfrei
vor Überlastung und den durch Überstrom verursachten Schaden, können aber nicht
auf andere im Schützling entstandene elektrische Fehler ansprechen, eis sei denn,
daß diese Fehler zu. Überströmen führen, welche die zulässige Grenze überschreiten.
Solche an dem Schützling möglichen Fehler sind z. B. Windungsschl:üsse, Erdschlüsse
oder Wicklungsunterbrechungen. Es ist aber von großer Bedeutung, den Schützling
auch beim Auftreten von: Fehlern der genannten Art zu schützen und gegebenenfalls
sofort vorn der Stromquelle abzutrennen, und zwar nach Möglichkeit schon bevor der
Fehler sich zu einem größeren Schaden, auswachsen kann. Der Vorteil eines Schutzschalters
mit entsprechend erweiterten Schutzeigenschaften ist daher einleuchtend. Ein derartiger
erhöhter Schutz des Schützlings wird von dem erfindungsgemäßen Schutzschalter für
mehrphasige Stromverbraucher in einfacher Weise erfüllt.
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Bei jedem symmetrischen mehrphasigen Stromverbraucher, wie: z. B.
bei allen Drehstrommotoren, ist im ordnungsgemäßen Betrieb die Stromaufnahme in
den verschiedenen Phasen gleich groß. Ist sie es nicht oder ändert sie: sich in
dem: verschiedenen Phasen nicht gleichmäßig, so ist dies. ein sicheres Anzeichen
dafür, daß in dem Schützling irgendeine elektrische Unistimmigkeit vorhanden ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schutzschalter wird von dein Prinzip eines
ständigen Vergleichs der Stromstärken in den einzelnen Phasen Gebrauch
gemacht,
wobei ennAnsprechen des Schalters, erfolgt, sobald die Stromstärken in den einzelnen
Phasen voneinander. abweichen. Dabei werden, die sonstigen: Eigenschaften. der Schutzschalter,
nämlich den Schützling gegenüber Überstrom und etwaigem Spannungsrückgang zu schützen,
in, gleicher Weise wie bisher gewahrt.
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Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnungen; beispielsweise
näher erläutert.
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In Abb. z ist der Schalter für den Schutz eines dreiphasigen Schützlings
mit thermischer Auslösung durch Bimetallstreffeny wie er auch sonst allgemein üblich
ist, dargestellt. Grundsätzlich kann der neue Schutzschalter aber auch reit anderen
Auslöserformen, z. B:. Relaisauslösern, ausgerüstet sein.
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Die drei B,imetallauslöser ja, rb, Ic sind mit ihren einten Endeng
U, Il, W fest auf dein Grundplatte- oder dem Schaltergehäuse befestigt, während
ihre anderren Enden X, Y, Z an kleine Hebel 2a, 2b, 2c, welche auf einer
beweglichen Unterlage, z. B. einer drehbaren Scheibe 3 sitzen, angeschlossene sind.
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Die Hebel 2a, 2b, 2c sind um ihre B.efestigungss.tellen A1, A2,
As drehbar, werden; aber durch entspreCbende Federn 4a; 4b, 4c und: 5a, 5b,
5e in ihrer Mittellage gehalten. Werden die Hebel in der einen oder anderen Richtung
aus ihrer Mittellage gebracht, so betätigen sie jeweils eine Kontaktvorrichtung
6a; 6b, 6c bzw. 7a, 7b; 7c. Außerdem befindet sich an dem beweglichen Organ, hier
der Scheibe 3, ein Anschlag 8, der gegen eine entsprechende Stellschraube 9 auf
der Grundplatte oder dem Gehäuse anschlägt.
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Dde Wirkungsweise dies Schutzschalters ist folgende Bei einen Stromdurchgang
durch die Bimetallstreifen "a, Ib, Ic strecken seich diese entsprechend dem sie
durchfließenden Strom. Da die Hebel 211, ab, 2c durch die Federn in ihrer
Mittellage gehaltem werden, bewirkt das Strecken der Bi.meta,llstreifen ein Ausweichen
des. beweglichen, Organs, auf dem die Hebel sitzen, im vorliegenden Fall ein: Drehen
der Scheibe 3 in; der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung. Diese Drehung kann
so lange erfolgen, bis der Anschlag B. an der Stellschraube 9, anstößt.
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Ist die Scheibe so weit gedreht, daß sie durch den Anschlag -an einem
Weiterdrehen gehindert ist, so wird bei eineu weiteren Streckung der Bimetall, streifen
der Hebel 2a bzw. 2b bzw. 20 gegen die. Kraft der Feder 4d bzw. 4b bzw:,
4c gedeneht. Durch die Drehung der Hebel ?a, , ?b, 2@ 2e- oder des eine oder
anderen von ihnen wird: die entsprechende Kontaktvorrichtung 6a bzw. 6b bzw: 6c
betätigt und damit das Ansprechen des Schalters bewirkt. Dieser Fall ist in Abb.
2 in etwas größerem Maßstab dargestellt.
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Aus vorstehendem geht zunächst hervor, daß der Schutzschalter ganz
die Aufgabe erfüllt, die von den üblichen Schutzschaltern geleistet wird. Darüber
hinaus spricht der neue Schutzschalter auch bei jedem ungleichen, Stromdurchgang
durch die verschiedenen Aus.löseorgana, hier die drei Bimetallstreifen ja, Ib, je,
an, aAso bei jeder anderen edekirischen Unregelmäßigkeit im Schützling, die zu einer
Ursymmetrie der Stromaufnahme in den einzelnen Phasen führt: In diesem Fall ist
der Vorgang folgender: -Ist der Stromdurchgang durch die Bimetallstreifen; eine
verschiedener, so wird auch ihre Streckung eine verschiedene. Der Bimetallstreifcn
mit der größtem; Streckung wird die Scheibe' 3 drehen, so daß die Stellung der Scheibe
immer der höchsten Stromaufnahme in einer der Phasen entspricht.
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Ein BirneWlstreifen mit einem geringeren Stromdurchgang und demgemäß
einer geringeren Strekkung wird den Hebel .2d, 2b oder 2,c gegen die Kraft der Feder
5a bzw. 5b bzw: 5c zurückhalten, so, d'aß der Hebel bei der Drehung der Scheibe,
diesmal in der anderen Richtung, aus der Mittellage bewegt wird: Durch diese; Bewegung
wird: der entsprechende Kontakt 7a bzw. 7b bzw. 70 zum Ansprechen gebracht
und damit die vorgesehene Schutzmaßnahme für den, Schützling, z. B. durch Abschalten
desselben von der Stromquelle, in die Wege geleitet.
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Die Federn 5a, 5b, 5c sind entsprechend schwächer gehaltem: ad@s die
Federn 4a, 4b, 4c, damit nicht etwa durch die ersteren der Hebel des Auslösers mit
dem geringsten Stromndurchgang in der Mittellage gehalten und die Drehung der Scheibe
entsprechend dem höchsten Siromdürchgan@g in einem der Auslöser veirhindert wird.
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Dieser Fall, bei welchem infolge ungleichen-Stromdurchgangs durch
die einzelnen Phasen wenigstens einer der Kontakte 7a, 7b, 7e betätigt wird,
ist in Abb. 3, wiederum in etwas größerem Maßstab, dargestellt: -In den Abbildungen
sind die Kontakte, 6a, 6b, 6c und 7a, 7b, 7c durchweg als Unterbrecherkontakte gezeichnet,
welche den Stromkreis, einer Nullspannungsspule am Schalter unterbrechen. Selbstverständlich
können die Kontakte auch so ausgeführt sein, daß sie beim Ansprechen einen S-tromkreirs
schließen und dadurch z. B. ein Alarmsignal auslösen. Man, kann; auch nur die eine
Kontaktart:, hier die Kontaktei 7a, 7b, 7c, ein Alarmsignal bedienen lassen; um
anzuzeigen:, daß im Schützling ein Fehler aufgetreten oder im Entstehen begriffen
ist; während die andere Kontaktart, hier die Kon, takte 6a, 6b, 6c, den: Schalter
sofort ausschaltet, wenn die Stromaufnahme des. Schützlings ein gefährliches Maß
angenommen hat: Es wurde bereits, ein,-- DTehstromauslöseeinrichtung für Übers,tromschalter
vorgeschlagen, bei der ebenfalls eine ungleichmäZ,ige Belastung der einzelnen Phasen
eine Abschaltung des. Stroms infolge verschiedener Ausdehnung vom: Bdmetallstreifen
auslöst, und zwar in jedem Fall einer Unsymmettrie in der Stromaufnahme. D'i'eser
bekannten Vorrichtung gegenüber bietet der Schutzschalter gemäß vorliegender Erfindung
u. a. den Vorteil, daß bei einem Ansprechest des Schalters infolge unsymmetrischer
Belastung, so lange der Strom, eine einstellbare Höchststärke -nicht übersteigt,
nicht sofort eine vollständige Abschaltung des Stroms zu erfolgen braucht, vielmehr
erst ein Warnsignal in
Tätigkeit gesetzt werden kann. Auch kann
durch den auf eine Unsymmetrie der Belastung ansprechenden, Hebel 2a, 2b oder 2c
eine einfache Signal- oder Anzeigevorrichtung bewegt werden, die in der verschobenen
Stellung verbleibt, wenn der Hebel infolge Abkühlung nach einer Stromabschaltung
in seine Mittellabes zurückgeht, so daß nachträglich einwandfrei festgestellt werden
kann, was die Ursache einer selbsttätigen Abschaltung gewesen ist.