DE9115607U1 - Circuit breaker - Google Patents
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Description
ABB Patent GmbHABB Patents GmbH
Mannheim 13. Dezember 1991Mannheim 13 December 1991
Mp.-Nr. 91/682 PAT 4-Ft/WiMp. No. 91/682 PAT 4-Ft/Wi
Leitungsschutzschalter BeschreibungCircuit breaker Description
Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a circuit breaker according to the preamble of claim 1.
Leitungsschutzschalter besitzen einen elektromagnetischen Auslöser, der bei Überschreiten eines bestimmtes Stromwertes ein Schaltschloß entklinkt und die Kontaktstelle bleibend öffnet. In modifizierter Form kann der Auslöser direkt auf die Kontaktstelle einwirken und diese öffnen, wodurch eine schnelle Öffnung zur Erzielung einer Strombegrenzung bewirkt wird, bevor die Öffnungsbewegung über das Schaltschloß auf die Kontaktstelle übertragen wird. Es sind auch Schaltgeräte bekannt geworden, die lediglich ein Schlagankermagnetsystem aufweisen, bei denen also der Auslöseweg über das Schaltschloß wegfällt.Circuit breakers have an electromagnetic release which, when a certain current value is exceeded, releases a switch lock and opens the contact point permanently. In a modified form, the release can act directly on the contact point and open it, causing a rapid opening to achieve current limitation before the opening movement is transmitted to the contact point via the switch lock. Switching devices have also become known which only have a striking armature magnet system, so that the tripping path via the switch lock is eliminated.
Wenn im folgenden vom "Auslöser" die Rede ist, sind damit die lediglich auf ein Schaltschloß, und auf ein Schaltschloß und die Kontaktstelle einwirkenden Auslöser und auch die reinen Schlagankersysteme, die nur auf die Kontaktstelle einwirken, gemeint.When we refer to the "trigger" in the following, we mean the triggers that only act on a switch lock, and on a switch lock and the contact point, and also the pure impact anchor systems that only act on the contact point.
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Die Einstellung des Ansprechwertes des elektromagnetischen Auslösers, also des Stromes, bei dem der Auslöser das Schaltschloß entklinkt bzw. das bewegliche Kontaktstück in Öffnungsstellung verbringt, erfolgt entweder durch eine zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern angeordnete Fesselfeder oder durch einen Permanentmagneten, der im Ruhezustand den Magnetanker über den Magnetkern in auslösebereiter Stellung festhält. Während die Kraft der Fesselfeder während des gesamten Auslösevorganges auf den Anker einwirkt, übt der Permanentmagnet nach Zurücklegen einer bestimmten, sehr kleinen Strecke auf den Anker keine nennenswerte rücktreibende Kraft mehr aus, so daß der Anker stärker beschleunigt werden kann und der Strom schneller abgeschaltet wird. Wie bei Vorsehen einer Fesselfeder müssen für unterschiedliche Ansprechwerte Permanentmagnete unterschiedlicher Stärke eingesetzt und damit auch auf Lager gehalten werden.The setting of the response value of the electromagnetic release, i.e. the current at which the release unlatches the switch lock or moves the movable contact piece into the open position, is carried out either by a retaining spring arranged between the magnet armature and the magnet core or by a permanent magnet which, when at rest, holds the magnet armature in a position ready to be triggered via the magnet core. While the force of the retaining spring acts on the armature during the entire triggering process, the permanent magnet no longer exerts any significant repelling force on the armature after it has travelled a certain, very short distance, so that the armature can be accelerated more strongly and the current is switched off more quickly. As with the provision of a retaining spring, permanent magnets of different strengths must be used for different response values and therefore also kept in stock.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromagnetischen Auslöser oder ein Schlagankermagnetsystem für unterschiedliche Ansprechwerte zu schaffen, der oder das gegenüber einem bekannten magnetgefesselten Auslöser vereinfacht ist.The object of the invention is to create an electromagnetic release or an impact armature magnet system for different response values, which is simplified compared to a known magnet-captured release.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichenden Merkmale des Anpsruches 1.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.
Mit dem als Fesselmagnet dienenden Elektromagneten kann man jeden beliebigen Permanentmagneten durch Einstellung unterschiedlicher Stromstärken nachbilden, so daß jede beliebige Charakteristik des Auslösers eingestellt werden kann.With the electromagnet serving as a holding magnet, any permanent magnet can be simulated by setting different current strengths, so that any characteristic of the trigger can be set.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung besitzt der Fesselmagnet eine Weicheisenplatte, die von der Spule umgeben ist, wobei der Außendurchmesser der Spule dem Außendurchmesser des Schlagankers entspricht.In a particularly advantageous embodiment, the captive magnet has a soft iron plate which is surrounded by the coil, whereby the outer diameter of the coil corresponds to the outer diameter of the impact armature.
Wenn der Auslöser so ausgebildet ist, daß die Auslösespule auf einen Spulenkörper gewickelt ist, der den Schlaganker und den Magnetkern umgibt, wird in bevorzugter Weise der Fesselmagnet in einen napfartigen Aufnahmebehälter eingelegt; die Wand des Aufnahmebehälters ist dann von dem Spulenkörper umfaßt.If the trigger is designed in such a way that the trigger coil is wound on a coil body that surrounds the impact armature and the magnetic core, the captive magnet is preferably placed in a cup-like receptacle; the wall of the receptacle is then surrounded by the coil body.
Die Einstellung der Stromstärke kann mittels eines Netzgerätes, also eines Stromversorgungsgerätes für die Spule des Elektromagneten erfolgen; mittels eines Drehknopfes am Netzgerät oder nicht näher gezeigte Lötbrücken kann der Strom verstellt werden.The current intensity can be adjusted using a power supply unit, i.e. a power supply unit for the coil of the electromagnet; the current can be adjusted using a rotary knob on the power supply unit or solder bridges (not shown in detail).
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.The invention and further advantageous embodiments and improvements will be explained and described in more detail with reference to the drawing, in which an embodiment of the invention is shown.
Es zeigt:It shows:
Die einzige Figur eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Magnetauslösesystem.The only figure is a sectional view through a magnetic release system according to the invention.
Mit 10 ist ein elektromagnetischer Auslöser eines Leitungsschutzschalters bezeichnet. Er besitzt einen Magnetkern 11 und einen Magnetanker 12, die im Inneren eines Spulenkörpers 13 in Abstand D zueinander angeordnet sind. Der Magnetkern 11 besitzt einen Fortsatz 14, der durch eine Ausnehmung 15 eines Magnetjochteils 16 hindurch-10 designates an electromagnetic release of a circuit breaker. It has a magnetic core 11 and a magnetic armature 12, which are arranged inside a coil body 13 at a distance D from each other. The magnetic core 11 has an extension 14, which passes through a recess 15 of a magnetic yoke part 16.
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greift und dessen äußeres Ende 17 umgebördelt ist, so daß eine feste und starre Verbindung zwischen dem Magnetkern 11 und dem Magnetjochteil 16 gebildet ist. An der dem Magnetkern 11 zugewandten Fläche 18 des Magnetankers 12 schließt ein Schlagstift 19 an, der eine Zentraldurchgangsbohrung 20 des Magnetankers 11 durchgreift.and whose outer end 17 is flanged so that a firm and rigid connection is formed between the magnetic core 11 and the magnetic yoke part 16. A striking pin 19 is connected to the surface 18 of the magnetic armature 12 facing the magnetic core 11 and passes through a central through-hole 20 of the magnetic armature 11.
Der Spulenkörper 13 ist umfaßt von einer Wicklung 21, die in Gießharz 22 eingebettet ist, wobei auf der Außenseite des Gießharzes 22 ein Rohrstück 23 angeordnet ist. Das Rohrstück 23 ist allerdings nicht notwendig. Im vorliegenden Fall dient das Rohrstück 23 als verlorene Form für das Gießharz und an den Stirnenden des Spulenkörpers 13 sind radiale Flanschwände 24 und 25 angeordnet, um einen abgeschlossenen Raum für das Gießharz zu bilden.The coil body 13 is surrounded by a winding 21 which is embedded in cast resin 22, with a pipe section 23 arranged on the outside of the cast resin 22. The pipe section 23 is not necessary, however. In the present case, the pipe section 23 serves as a lost form for the cast resin and radial flange walls 24 and 25 are arranged on the front ends of the coil body 13 in order to form an enclosed space for the cast resin.
Der Spulenkörper 13 besitzt auf dem dem Schlagstift 19 entgegengesetzten Ende einen zylinderartigen Fortsatz 26, der den Magnetanker in der in der Figur gezeichneten Ruhestellung überragt. Der zylindrische Fortsatz 26 greift durch ein zweites Magnetjochteil 27 hindurch und überragt dies, so daß zwischen dem Magnetanker 12 und dem freien Stirnende des Fortsatzes 26 eine Art Aufnahmeraum 27 gebildet ist, in dem sich eine Weicheisenplatte 28, eine Spule 29, die die Weicheisenplatte 28 an deren Außenumfang umgibt, und ein Aufnahmenapf 30 befindet, dessen zylindrische Wandung 31 die Spule 29 umgibt. Mit anderen Worten: der Aufnahmeraum 27 wird in montiertem Zustand von der Weicheisenplatte 28, der Spule 29 und dem Aufnahmenapf 30 ausgefüllt. Die zylindrische Wandung 31 ist selbst wiederum von dem Fortsatz 26 umgeben. Zur Fixierung des Aufnahmenapfes 30 mit der Weicheisenplatte 28 und der Spule 29 dient eine Abdeckkappe 31.The coil body 13 has a cylindrical extension 26 on the end opposite the striker pin 19, which projects beyond the magnet armature in the rest position shown in the figure. The cylindrical extension 26 reaches through a second magnet yoke part 27 and projects beyond it, so that a type of receiving space 27 is formed between the magnet armature 12 and the free end of the extension 26, in which there is a soft iron plate 28, a coil 29 which surrounds the soft iron plate 28 on its outer circumference, and a receiving cup 30, the cylindrical wall 31 of which surrounds the coil 29. In other words: the receiving space 27 is filled in the assembled state by the soft iron plate 28, the coil 29 and the receiving cup 30. The cylindrical wall 31 is itself surrounded by the extension 26. A cover cap 31 is used to fix the receiving cup 30 with the soft iron plate 28 and the coil 29.
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Die nach außen herausgeführten Enden 33 der Spule 29 sind mit einem Stromversorgungsgerät 34 verbunden, welches einen Drehknopf 35 aufweist, mit dem der Strom zur Versorgung der Spule 29 verstellt werden kann.The ends 33 of the coil 29 that extend outwards are connected to a power supply device 34, which has a rotary knob 35 with which the current for supplying the coil 29 can be adjusted.
Die Spule 29 bildet zusammen mit der Weicheisenplatte 28 einen einstellbaren Elektromagneten, der im Ruhezustand den Magnetanker 12 mit einer durch den eingestellten Strom entsprechenden Kraft anzieht.The coil 29, together with the soft iron plate 28, forms an adjustable electromagnet which, in the resting state, attracts the magnet armature 12 with a force corresponding to the set current.
Im Falle eines Kurzschlusses zieht der Magnetkern 11 den Magnetanker 12 an, wobei dieser seine Bewegung auf den Schlagstift 19 überträgt, wodurch ein mit einem Kontaktstück ausgestatteter Kontakthebel 36, der nicht näher dargestellt, sondern nur blockartig angedeutet ist, betätigt und in Öffnungsstellung aufgeschlagen wird. Die Auslösecharakteristik wird mittels des Elektromagneten 28/29 eingestellt, in dem das Stromversorgungsgerät 34 verstellt wird.In the event of a short circuit, the magnetic core 11 attracts the magnetic armature 12, which transfers its movement to the striker pin 19, whereby a contact lever 36 equipped with a contact piece, which is not shown in detail but is only indicated in block form, is actuated and opened. The triggering characteristic is set using the electromagnet 28/29 by adjusting the power supply device 34.
Der Vorteil bei dieser Anordnung besteht darin, daß dann, wenn zwischen der Weicheisenplatte 28 und dem Magnetanker 12 ein geringer Spalt auftritt, keine nennenswerte rücktreibende Kraft mehr von dem Elektromagneten auf den Magnetanker 12 ausgeübt wird, wodurch der Anker 12 stärker beschleunigt und der Strom schneller gelöscht wird.The advantage of this arrangement is that when a small gap occurs between the soft iron plate 28 and the magnet armature 12, no significant restoring force is exerted by the electromagnet on the magnet armature 12, whereby the armature 12 accelerates more strongly and the current is extinguished more quickly.
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