DE884055C

DE884055C - Multipole, electromagnetically controlled overcurrent protection

Info

Publication number: DE884055C
Application number: DEA10377D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Cohn
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-10-20
Filing date: 1943-10-20
Publication date: 1953-07-23

Description

Mehrpoliges elektromagnetisch gesteuertes Uberstromschütz Es ist bekannt, bei mehrpoligen elektromagnetisch gesteuerten überstromschützen, um das Zusammenschweißen der Kontakte bei Kurzschluß zu vermeiden, Magnetglieder anzuordnen, die von hauptstromerregten Magnetpolen bei Kurzschluß angezogen werden und bei dieser Bewegung die vom Schaltanker gesteuerten beweglichen Schützkontakte in Ausschaltrichtung mitnehmen. Hierbei müssen die beweglichen Schützkontakte gegen ihren vom Schaltanker gesteuerten Kontaktträger abgefedert sein, damit die Magnetglieder auch in der Einschaltstellung dieses Kontaktträgers die Kontakte in Ausschaltrichtung bewegen können. Bei den bekannten Schützen besteht das bewegliche Magnetglied aus einem allen drei Schützpolen gemeinsamen Schlaganker. Daher sind die bei Kurzschluß zu bewegenden Massen des Schlagankers und der Kontakte für das Erreichen der erwünschten hohen Abschaltgeschwindigkeit verhältnismäßig groß.Multipole electromagnetically controlled overcurrent contactor It is known in the case of multi-pole, electromagnetically controlled overcurrent contactors, to prevent welding of the contacts in the event of a short circuit to avoid arranging magnetic members that are excited by the main current Magnetic poles are attracted in the event of a short circuit and those of the switching armature during this movement Take the controlled moving contactor contacts with you in the switch-off direction. Here must the moving contactor contacts against their contact carrier controlled by the switch armature be cushioned so that the magnetic members are also in the switched-on position of this contact carrier the contacts can move in the disconnection direction. With the well-known shooters there is the movable magnetic member consists of a drop armature common to all three contactor poles. Therefore, the masses to be moved in the event of a short circuit are the armature and the contacts for reaching the desired high shutdown speed relatively great.

Gemäß der Erfindung wird daher in jedem Schalterpol ein bei Kurzschluß vom Hauptstrom bewegtes Magnetglied angeordnet, durch dessen Ansprechen der zugehörige, nicht vom Schaltanker gesteuerte Gegenkontakt in Ausschaltrichtung bewegt und in seiner Ausschaltlage gesperrt wird. Hierbei hat jedes Magnetglied nur den zugehörigen Gegenkontakt zu bewegen. Da die Masse eines einzelpoligen Magnetgliedes und eines Gegenkontaktes nur einen Bruchteil von denen des dreipoligen Magnetgliedes und der drei gemeinsam bewegten Kontakte beträgt, läßt sich nach der Erfindung eine wesentlich höhere Schaltgeschwindigkeit erzielen. Ferner hat die Anordnung nach der Erfindung den Vorteil, daß die Magnetglieder, wenn die Magnete, wie das die einfachste Bauart verlangt, auf der Grundplatte befestigt sind, der von ihnen bewegten Kontakte höher liegen -als der vom Schaltanker gesteuerten und somit die Übertragungsglieder für die Bewegung klein und einfach werden. Gegebenenfalls kann sogar die Lagerung des Gegenkontaktes und des Magnetgliedes gemeinsam sein.According to the invention, a short circuit is therefore in each switch pole arranged by the main stream moving magnetic member, through whose response the associated, Counter-contact not controlled by the switch armature moves in the disconnection direction and in its switch-off position is blocked. Each magnetic link only has the associated one To move mating contact. Since the mass of a single pole magnetic member and one Mating contact only a fraction of those of the three-pole magnetic link and the three moved together Contacts is, can be according to the invention achieve a much higher switching speed. The arrangement also has According to the invention the advantage that the magnetic members when the magnets, like that the simplest design requires that they be attached to the base plate moved contacts are higher than those controlled by the switch armature and thus the Transmission links for the movement become small and simple. If necessary, can even the storage of the mating contact and the magnetic member be common.

In dem Ausführungsbeispiel nach der Figur sind die beweglichen Kontakte h2 nicht starr, sondern über Zugfedern y mit dem Schältanker m verbunden. Beide Glieder sind um eine gemeinsame ortsfeste Achse n schwenkbar. Der Gegenkontakt 92 ist mit dem Überstromanker f2 starr oder mit geringem Totgang verbunden und zusammen mit ihm um eine Achse 4 drehbar. Bei ausgeschaltetem Schütz liegt der Gegenkontakt g2 unter dem Zug einer Feder u gegen einen ortsfesten Anschlag x an. Wird durch Erregen der Schaltmagneten b mittels einer nicht dargestellten Schaltspule der Schaltanker m angezogen, so wird der bewegliche Kontakt 1a2 auf den Gegenkontakt 92 gepreßt, so daß dieser gegebenenfalls um einen kleinen Betrag von seinem Anschlag x nach rechts gedrückt wird.In the exemplary embodiment according to the figure, the movable contacts h2 are not rigid, but are connected to the peeling armature m via tension springs y. Both members can be pivoted about a common fixed axis n. The mating contact 92 is rigidly connected to the overcurrent armature f2 or is connected with a slight backlash and can be rotated together with it about an axis 4. When the contactor is switched off, the mating contact g2 rests against a stationary stop x under the tension of a spring u. If the switching armature m is attracted by energizing the switching magnet b by means of a switching coil (not shown), the movable contact 1a2 is pressed onto the mating contact 92, so that this is possibly pushed to the right by a small amount from its stop x.

Zur Sperrung nach dem Ausschalten bei Kurzschluß ist eine unter dem Druck einer Feder 6 stehende Sperrklinke 3 um eine ortsfeste Achse 7 drehbar angeordnet. An einer Verlängerung der Klinke 3 ist ein im Stromkreis der Schaltspule liegender, normalerweise geschlossener Auslösekontakt w angebracht. Die Klinke 3 hat ferner einen zweiten Hebelarm z, gegen den ein Wiedereinrückglied in Pfeilrichtung 5 gedrückt werden kann. In Reihe mit der Hauptstromduelle e liegt in jedem Pol ein Wärmeauslöser v.For blocking after switching off in the event of a short circuit, there is one under the Pressure of a spring 6 standing pawl 3 rotatably arranged about a fixed axis 7. An extension of the pawl 3 is located in the circuit of the switching coil, normally closed trip contact w attached. The pawl 3 also has a second lever arm z, against which a re-engagement member is pressed in the direction of arrow 5 can be. In series with the main current duel e there is a heat release in each pole v.

Die Wirkungsweise ist folgende: Bei Kurzschluß zieht der Hauptstrommagnet c schlagartig seinen Anker f2 und damit den Gegenkontakt 92 gegen den Zug der Feder u im Uhrzeigersinne nach rechts. Dabei wird durch den am Gegenkontakt befestigten Sperrstift 8 der Klinkenhebel 3 im Uhrzeigersinne nach unten gedrückt und der Anker f2 samt dem Gegenkontakt g2 in der Ausschaltstellung des letzteren durch Einfallen der Klinke 3 gesperrt. Der Kurzschlußstrom wird also infolge des sehr geringen Totganges zwischen dem Anker f2 und dem durch ihn ausgeschalteten Kontakt 92 ohne jede Verzögerung so schnell wie irgend möglich unterbrochen. Hierbei wird der Aüslösekontakt w geöffnet und somit durch Entregen der Schaltspule auch der Schaltanker m mit dem beweglichen Kontaktsatz h2 in dessen Ausschaltstellung bewegt. Dieses Nachfallen ist an sich für die Kurzschlußauslösung nicht erforderlich, hat jedoch denVVorteil, daß bei etwaiger unvollständiger Löschung des Ausschaltlichtbogens durch dieAusschaltbewegung des,Gegenkontaktes 9, der Abstand zwischen den Kontakten h2 und 92 um die Ausschaltstrecke von h2 vergrößert wird, so daß ein Stehenbleiben des Lichtbogens mit Sicherheit vermieden wird. Die Strecke, um die bei Kurzschluß der Gegenkontakt g2 von dem Kontakt h2 entfernt wird, braucht nur so groß zu sein, daß ein Festschweißen der Kontakte mit Sicherheit verhindert wird. Im allgemeinen genügen aber auch zum Löschen des Lichtbogens bei Wechsel- und Drehstrom sehr kurze Kontaktabstände, so däß das Nachziehen des Kontaktes lag mehr eine Sicherheitsmaßnahme als eine Notwendigkeit .ist.The mode of operation is as follows: In the event of a short circuit, the main current magnet pulls c suddenly his armature f2 and thus the mating contact 92 against the train of the spring u clockwise to the right. It is attached to the mating contact by the The locking pin 8 of the ratchet lever 3 is pressed down in a clockwise direction and the anchor f2 together with the mating contact g2 in the switch-off position of the latter by collapse the latch 3 locked. The short-circuit current is therefore due to the very low backlash between the armature f2 and the contact 92 switched off by it without any delay interrupted as soon as humanly possible. The release contact w is opened here and thus, by de-energizing the switching coil, also the switching armature m with the movable one Contact set h2 moved to its switch-off position. This falling behind is in itself not required for short-circuit tripping, but has the advantage that with any incomplete extinction of the switch-off arc due to the switch-off movement des, mating contact 9, the distance between the contacts h2 and 92 around the switch-off distance is increased by h2, so that a stoppage of the arc is certain is avoided. The distance by which the mating contact g2 from the contact in the event of a short circuit h2 is removed only needs to be so large that the contacts are welded in place will certainly be prevented. In general, however, it is also sufficient to delete the Arc with alternating and three-phase currents very short contact distances, so that retightening contact was more of a safety measure than a necessity.

Um das Schütz wieder durch Erregen und Entregen seiner Schaltspule über Betätigungsdruckknöpfe in der üblichen Weise ein- und ausschaltbar zu machen, muß der Kontakt g2 wieder in seine Einschaltlage zurückgebracht werden. Hierfür ist weiter gemäß der Erfindung ein Einrückglied vorgesehen, das willkürlich, z. B. von Hand, durch Druckluft; Fernschaltmagnete od. dgl., gesteuert werden kann. Bei seiner Betätigung in Richtung des Pfeiles 5 drückt es auf den Arm z der Klinke 3, so daß der Gegenkontakt g2 entklinkt wird und unter dem Zug der Feder aa wieder seine Einschaltlage einnimmt.To get the contactor back by energizing and de-energizing its switching coil to be switched on and off in the usual way via push buttons, the contact g2 must be brought back into its switched-on position. Therefor is further provided according to the invention, an engagement member that arbitrarily, z. B. by hand, by compressed air; Remote solenoids or the like. Can be controlled. When actuated in the direction of arrow 5, it presses on the arm z of the pawl 3, so that the mating contact g2 is unlatched and again under the tension of the spring aa assumes its switch-on position.

Bei noch nicht beseitigtem Kurzschluß und daher erneutem Ausschalten des Gegenkontaktes 92 könnte nun durch Festhalten des Einrückgliedes in der Betätigungsstellung die Verklinkung des Gegenkontaktes in der Ausschaltlage verhindert werden, so daß nach Unterbrechung des Kurzschlußstromes der Anker f2 wieder abfallen und der Kontakt g2 von neuem den Kurzschlußströmkreis schließen würde. Um dies zu verhindern, wird durch die Betätigung des Einrückgliedes 5 'der Auslösekontakt w so lange offen gehalten, daß beim Rückgang des Gegenkontaktes g2 in seine Einschaltlage der vom Schaltanker gesteuerte bewegliche Kontakt h2 sich in der Ausschaltstellung befindet. Erst nach Loslassen des Einrückgliedes 5 wird der Auslöseköntakt w wieder geschlossen, so daß das Schütz durch seinen Ein-Druckknopf wieder einschaltbar ist. Da es nun weiterhin vorkommen könnte, daß der Kontakt h2 infolge remanenten Magnetismus des Schaltmagneten, Kleben der Polflächen, Verschmutzung des Lagers n oder ähnlicher Hemmungen in der Einschaltlage festgehalten sein könnte, ist weiter gemäß der Erfindung der Arm z so ausgebildet, däß er bei der Betätigung des Einrückgliedes den beweglichen Kontakt h2 aus seiner Einschaltstellung so weit nach links drückt; daß beim Rückgang des Gegenkontaktes 92 kein Kontaktschluß eintritt.If the short circuit has not yet been eliminated and therefore switched off again of the mating contact 92 could now by holding the engagement member in the actuating position the latching of the mating contact in the switch-off position can be prevented, so that after interruption of the short-circuit current the armature f2 drop out again and the contact g2 would close the short circuit again. To prevent this from happening, will by actuating the engaging member 5 ', the release contact w is kept open for so long that when the mating contact g2 falls into its switched-on position, that of the switching armature controlled moving contact h2 is in the switch-off position. Only after Letting go of the engagement member 5, the release contact w is closed again, see above that the contactor can be switched on again by its one push button. Since it continues now it could happen that the contact h2 due to remanent magnetism of the switching magnet, Sticking of the pole faces, contamination of the bearing n or similar inhibitions in the Switch position could be held, is further according to the invention, the arm z designed so that when the engagement member is actuated, it makes the movable contact h2 pushes so far to the left from its on position; that when the Countercontact 92 no contact closure occurs.

Gemäß der Erfindung ist schließlich der Auslösekontakt w so angeordnet, daß er auch von dem Wärmeauslöser v bei dessen nach unten gerichteter Auslösebewegung geöffnet wird, so daß das Schütz durch Entregen der Schaltspule auslöst. Das Einrückglied kann schließlich auch noch derart ausgebildet sein, daß es zum betriebsmäßigen Ausschalten durch öffnen des Auslösekontaktes w benutzt werden kann. Durch die beschriebene Wirkungsweise des Armes z kann dabei gleichzeitig erreicht werden, daß, auch beim Vorhandensein der obengenannten Hemmungen oder einer etwaigen Verschweißung der Kontakte durch betriebsmäßige Schaltungen, der Kontakt h2 zwangsweise in die Ausschaltstellung gebracht werden kann. Diese Wirkungsweise des Einrückgliedes 5 karn --atürlich. auch in anderer Weise erreicht werden als durch den Arm z, z. B. durch am Einrückglied selbst angebrachte oder von ihm betätigte Glieder.According to the invention, the tripping contact w is finally arranged so that that it is also affected by the heat release v when the release movement is directed downwards is opened so that the contactor trips when the switching coil is de-energized. The indentor can finally also be designed in such a way that it can be switched off during operation can be used by opening the release contact w. Through the described Effect of the arm z can be achieved at the same time that, even when Presence of the above inhibitions or any welding of the Contacts through operational switching, contact h2 forcibly in the switch-off position can be brought. This mode of action of the engagement member 5 karn - of course. can also be achieved in other ways than by the arm z, e.g. B. by links attached to or operated by the engaging member itself.

Die Kontaktfeder y braucht nicht zwischen dem Schaltanker in einerseits und dem beweglichen Kontakt h2 andererseits angeordnet zu sein, sondern kann natürlich auch einen beweglichen Kontakt gegen einen mit dem Schaltanker m fest verbundenen Kontaktträger abfedern. Auch ist es nicht erforderlich, daß der Auslösekontakt w mit der Klinke 3 unmittelbar verbunden ist, sondern er kann auch hiervon getrennt angeordnet und durch die Klinke, den Anker f2 oder den Kontakt g2 steuerbar ausgebildet sein.The contact spring y does not need to be between the switch armature on the one hand and the movable contact h2 on the other hand, but may of course also a movable contact against one firmly connected to the switch armature m Cushion the contact carrier. It is also not necessary that the release contact w is directly connected to the pawl 3, but it can also be separated from it arranged and designed to be controllable by the pawl, the armature f2 or the contact g2 be.

Bei der Anordnung nach der Erfindung sind die Abreißkraft und die Schaltgeschwindigkeit um so größer, je größer der Kurzschlußstrom und somit die Schweißgefahr ist. Mit diesen Anordnungen ist daher eine schnellschalterähnliche Wirkung durch Unterbrechen des Kurzschlußstromes bereits zu Beginn seines Anstieges nach einer oder wenigen tausendstel Sekunden erzielbar.In the arrangement according to the invention, the tear-off force and Switching speed is greater, the greater the short-circuit current and thus the There is a risk of welding. These arrangements are therefore similar to a quick switch Effect by interrupting the short-circuit current at the beginning of its increase achievable after one or a few thousandths of a second.

Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, den Totgang zwischen dem Anker f und dem Gegenkontakt g nicht möglichst gering zu machen, sondern ihn zur Verstärkung der Schlagwirkung in engen Grenzen zu vergrößern. Dann erfolgt zwar die erste Trennung der Kontakte entsprechend um Bruchteile von tausendstel Sekunden später, aber die Schlagkraft und die Beschleunigung sind um so größer.Under certain circumstances, it may be useful to reduce the backlash between the Armature f and the mating contact g not to make as small as possible, but to make it To increase the amplification of the impact effect within narrow limits. Then it happens the first separation of the contacts accordingly by fractions of a thousandth of a second later, but the power and acceleration are all the greater.

Es kann zweckmäßig sein, die Kontakthebel h2 mit einem so großen Trägheitsmoment auszurüsten, daß sie der schnellen Ausschaltbewegung der Kontakte g2 nur mit Verzögerung folgen können, damit so schnell wie möglich durch die Kontakttrennung der Lichtbogen in den Kurzschlußkreis eingeschaltet und dadurch das weitere Ansteigen des Kurzschlußstromes gedämpft oder ganz abgebrochen wird.It may be useful to have the contact lever h2 with such a large moment of inertia to equip that they the fast opening movement of the contacts g2 only with a delay can follow so as quickly as possible by contact separation of the arc switched into the short-circuit and thereby the further increase in the short-circuit current is muted or canceled entirely.

Der Gegenkontakt g kann auch als Doppelkontakt ausgebildet sein, der im Einschaltzustand in an sich bekannter Art von einer beweglichen Kontaktbrücke überbrückt wird.The mating contact g can also be designed as a double contact, the in the switched-on state in a manner known per se by a movable contact bridge is bridged.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist nicht auf elektromagnetische Schütze beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf Schütze mit Betätigung durch Druckluft, Druckflüssigkeit od. dgl., ebenso wie auf die bekannten verklinkten Schalter mit Hand- oder Fernbetätigung, deren beweglicher Kontaktsatz durch Klinken, Schlösser oder ähnliche mechanische Sperrungen in der Einschaltstellung gehalten werden.The field of application of the invention is not electromagnetic Contactors are limited but also extend to contactors with actuation by Compressed air, hydraulic fluid or the like, as well as the known latched switches with manual or remote control, their moving contact set by latches, locks or similar mechanical locks are kept in the on position.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Multipole, electromagnetically controlled overcurrent contactor with main current excited, when their short-circuit pulling motion occurs Magnetic links moving in the disconnection direction, characterized in that that in each contactor pole a magnetic member (f2) is arranged, through its response the assigned mating contact (g2) not controlled by the switch armature in the disconnection direction is moved and locked in the switch-off position. Multipole electromagnetically controlled Overcurrent contactor according to Claim i, characterized by one when the Magnetic links (f ") opening and blocking release contact (w) in the circuit the switching solenoid, which is preferably also under the influence of other triggers, z. B. of heat triggers (v) is available. 3. Multipole electromagnetically controlled Overcurrent contactor according to Claim a, characterized in that the tripping contact (W) is connected to the locking device (3) of the contactor contacts (b2) or is controlled by the locking device (3) in such a way that it is during the unlocking movement is kept open by means of the re-engaging member (5) as long as the re-engaging member is in the actuation position. d .. Multipole electromagnetically controlled Overcurrent contactor according to Claims i to 3, characterized by one with the re-engagement element (5) mechanical locking element (z) connected to or controlled by the the contacts (h) controlled by the switch armature, possibly together with the switch armature (m) be held in the disengaged position as long as the engaging element is in the actuation position is. 5. Multipole electromagnetically controlled overcurrent contactor according to claim q., characterized in that the re-engagement member is a push button or lever for operational switch-off of the contactor by opening the trip contact is trained.