DE9213142U1 - Electromagnetically operated switching device - Google Patents
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Description
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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG
Elektromagnetisch betätigbares Schaltgerät 5Electromagnetically operated switching device 5
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Schaltgerät mitThe invention relates to an electromagnetically actuated switching device with
- wenigstens einer Vakuumschaltröhre,- at least one vacuum interrupter,
- einem Antriebsmagnet und einem mit dem Antriebsmagnet zusammenwirkenden Anker,- a drive magnet and an armature interacting with the drive magnet,
- einem den Antriebsmagnet aufnehmenden, aus Blech bestehenden Antriebsgehäuse,- a drive housing made of sheet metal that houses the drive magnet,
- einer die wenigstens eine Vakuumschaltröhre aufnehmenden und mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Isolierstoffkammer, - an insulating chamber accommodating at least one vacuum interrupter and connected to the drive housing,
- einer in dem Antriebsgehäuse untergebrachten Einrichtung zur Verklinkung des Ankers des Antriebsmagneten in seiner angezogenen Stellung und zur Freigabe der Verklinkung, wobei die Einrichtung einen als Anker eines ersten Auslösemagneten ausgebildeten Verklinkungshebel und eine den Verklinkungshebel in seine Verklinkungsstellung vorspannende Feder aufweist.- a device housed in the drive housing for latching the armature of the drive magnet in its attracted position and for releasing the latch, the device having a latching lever designed as an armature of a first trigger magnet and a spring biasing the latching lever into its latching position.
Ein Schaltgerät mit diesen Merkmalen ist durch die DE-A-35 24 524 bekannt geworden. Die Einrichtung zur Verklinkung des Ankers des Antriebsmagneten und zur Freigabe der Verklinkung hat die Aufgabe, das Schaltgerät durch nur kurzzeitige Energiezufuhr in seine Einschaltstellung zu überführen, so daß während der gesamten Einschaltdauer keine Energie zum Halten des Antriebsmagneten in der angezogenen Stellung benötigt wird. Auch das Ausschalten erfolgt durch nur kurzzeitige Energiezufuhr, in diesem Fall zu dem Auslösemagneten.A switching device with these features has become known from DE-A-35 24 524. The device for latching the armature of the drive magnet and for releasing the latch has the task of transferring the switching device to its switched-on position by only briefly supplying energy, so that no energy is required to hold the drive magnet in the attracted position during the entire switched-on period. Switching off also takes place by only briefly supplying energy, in this case to the release magnet.
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Et/Pch 23.09.1992Et/Pch 23.09.1992
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Im Rahmen des Raumes, der innerhalb des Antriebsgehäuses zur Verfugung steht, kann der Auslösemagnet für alle vorkommenden Ströme und Spannungen ausgelegt werden. Es besteht daher die Möglichkeit, die Auslösung des Schaltgerätes durch sehr unterschiedliche Stromquellen bzw. Stromkreise zu bewirken. Darüber hinaus besteht bei der Einrichtung nach der erwähnten Offenlegungsschrift die Möglichkeit, die Ausschaltung des Schaltgerätes auch von Hand dadurch vorzunehmen, daß eine hierfür vorgesehene Betätigungsstange gezogen wird. Werden Schaltgeräte der vorliegend betrachteten Art dort eingesetzt, wo es auf unbedingte Sicherheit der ferngesteuerten Auslösung ankommt, so genügt die bei dem Schaltgerät nach der genannten Offenlegungsschrift vorgesehene Möglichkeit der Betätigung des Verklinkungshebels von Hand nicht. Jedoch könnte daran gedacht werden, den Auslösemagnet mit einer zusätzlichen Wicklung zu versehen, die dann Bestandteil eines weiteren, unabhängigen Auslösestromkreises sein könnte. Offensichtlich würde hierdurch der Auslösemagnet jedoch beträchtlich vergrößert. Der in dem Antriebsgehäuse zur Verfügung stehende Raum würde daher unter Umständen für einen solchen Auslösemagnet mit doppelter Wicklung nicht ausreichen. Vor allem aber können Bedenken bestehen, ob die geforderte Sicherheit bei ferngesteuerter Auslösung durch einen Auslösemagnet mit zwei Wicklungen gewährleistet werden kann. Es sind nämlich eine Reihe mechanischer und elektrischer Fehler denkbar, welche die Zuverlässigkeit der Auslösung beeinträchtigen können. Insbesondere kann durch eine Beschädigung der einen Auslösewicklung auch die weitere Auslösewicklung in Mitleidenschaft gezogen werden, so daß der Auslösestrom nicht oder nicht in der erforderlichen Höhe fließen kann.Within the space available inside the drive housing, the release magnet can be designed for all currents and voltages that occur. It is therefore possible to trigger the switching device using very different power sources or circuits. In addition, the device according to the above-mentioned publication also offers the option of switching off the switching device manually by pulling an actuating rod provided for this purpose. If switching devices of the type under consideration here are used where absolute reliability of remote-controlled triggering is required, the option of manually operating the latching lever provided for the switching device according to the above-mentioned publication is not sufficient. However, it could be considered to provide the release magnet with an additional winding, which could then be part of another, independent release circuit. This would obviously increase the size of the release magnet considerably, however. The space available in the drive housing might therefore not be sufficient for such a tripping magnet with a double winding. Above all, however, there may be concerns as to whether the required safety for remote-controlled tripping can be guaranteed by a tripping magnet with two windings. A number of mechanical and electrical faults are conceivable which can affect the reliability of the tripping. In particular, damage to one tripping winding can also affect the other tripping winding, so that the tripping current cannot flow or cannot flow at the required level.
Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde,Based on this, the invention is based on the object
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die Möglichkeit der ferngesteuerten Auslösung des Schaltgerätes mit größtmöglicher Sicherheit zu gewährleisten.the possibility of remotely triggering the switching device with the greatest possible safety.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an dem Antriebsgehäuse ein zweiter, mit dem ersten Auslsöemagnet elektrisch nicht verbundener Auslösemagnet mit einem Anker angeordnet ist und daß - der Anker gelenkig mit einem mit dem Verklinkungshebel zusammenwirkenden Auslösehebel verbunden ist. Der zweite (zusätzliche) Auslösemagnet stellt sicher, daß eine Beschädigung der Auslösewicklung des ersten Auslösemagneten durch eine beliebige Ursache auf den ersten Auslösemagnet beschränkt bleibt. Der zweite Auslösemagnet bildet dann eine unabhängige, vollwertige Möglichkeit der Auslösung.This object is achieved according to the invention in that a second trigger magnet with an armature, which is not electrically connected to the first trigger magnet, is arranged on the drive housing and in that the armature is connected in an articulated manner to a trigger lever that interacts with the latching lever. The second (additional) trigger magnet ensures that damage to the trigger winding of the first trigger magnet due to any cause remains limited to the first trigger magnet. The second trigger magnet then forms an independent, fully-fledged triggering option.
Der Auslösehebel bietet dabei die Möglichkeit, eine gewisse Entfernung zwischen den beiden Auslösemagneten zu überbrücken. Die hierdurch erzielte räumliche Trennung zwischen dem ersten und dem zweiten Auslösemagneten vergrößert die gewünschte Sicherheit.The release lever offers the possibility of bridging a certain distance between the two release magnets. The spatial separation achieved between the first and second release magnets increases the desired level of safety.
Gleichfalls vorteilhaft im Sinne der geforderten Sicherheit wirkt es sich aus, wenn der zweite Auslösemagnet an der Außenseite einer Wand des Antriebsgehäuses befestigt ist, daß der Auslösehebel durch eine in der Wand des Antriebsgehäuses angeordnete Öffnung in den Innenraum des Antriebsgehäuses hineinragt und daß nahe dem Verklinkungshebel ein Lagerbock als Schwenklager für den Auslösehebel angeordnet ist. Durch die Unterbringung des zweiten Auslösemagneten an der Außenseite des Antriebsgehäuses entfällt weitgehend das Erfordernis, die Bauform und das Volumen des zweiten Auslösemagneten an den Innenraum des Antriebsgehäuses anzupassen. Ferner ergibt sich durch die Anordnung des Lagerbockes für den Auslösehebel nahe bei dem Verklinkungshebel zwanglos eine verhältnismäßig starkeIt is also advantageous in terms of the required safety if the second release magnet is attached to the outside of a wall of the drive housing, that the release lever protrudes into the interior of the drive housing through an opening arranged in the wall of the drive housing and that a bearing block is arranged near the latching lever as a pivot bearing for the release lever. By accommodating the second release magnet on the outside of the drive housing, the need to adapt the design and volume of the second release magnet to the interior of the drive housing is largely eliminated. Furthermore, the arrangement of the bearing block for the release lever close to the latching lever naturally results in a relatively strong
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Untersetzung der Bewegung des Ankers des zweiten Auslösemagneten und damit eine große Sicherheit für die Auslösung,Reduction of the movement of the armature of the second release magnet and thus a high level of safety for the release,
Eine für den zweiten Auslösemagnet geeignete Bauform ist ein Tauchankermagnet. Dieser kann zweckmäßig mit seiner Längsachse parallel zu der für die Befestigung des zweiten Auslösemagneten vorgesehenen Wand des Antriebsgehäuses ausgerichtet sein.A suitable design for the second trigger magnet is a plunger magnet. This can be conveniently aligned with its longitudinal axis parallel to the wall of the drive housing intended for fastening the second trigger magnet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is explained in more detail below using the embodiment shown in the figures.
Die Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Schaltgerät mit Vakuumschaltröhren.Figure 1 shows a sectional view of a switching device with vacuum interrupters.
Die Figur 2 zeigt einen Teil eines Antriebsgehäuses des Schaltgerätes gemäß der Figur 1 mit einem ersten und einem zweiten Auslösemagneten.Figure 2 shows a part of a drive housing of the switching device according to Figure 1 with a first and a second tripping magnet.
Das in der Figur 1 gezeigte Schaltgerät ist ein beispielsweise dreipolig ausgebildetes Schütz für den Mittelspannungsbereich. Das Schütz 1 weist einen aus Stahlblech bestehenden Antriebskasten 2 sowie eine - bei mehrpoliger Ausführung mit Trennwänden versehene Isolierstoffkammer 3 zur Aufnahme eines bzw. mehrerer Vakuumschaltröhren A auf. Das Antriebsgehäuse 2 und die Isolierstoffkammer 3 sind miteinander verbunden. In dem Antriebsgehäuse 2 befindet sich ein Antriebsmagnet 5, dessen Anker Bestandteil eines wippenartigen Antriebshebels 6 ist, der mit einem bewegbaren Anschlußbolzen 7 der Vakuumschaltröhre A verbunden ist. Der durch das Schütz 1 zu schaltende Stromkreis wird mit den Anschlußvorrichtungen 10 verbunden.The switching device shown in Figure 1 is, for example, a three-pole contactor for the medium voltage range. The contactor 1 has a drive box 2 made of sheet steel and an insulating chamber 3 - provided with partitions in the case of a multi-pole version - for accommodating one or more vacuum interrupters A. The drive housing 2 and the insulating chamber 3 are connected to one another. In the drive housing 2 there is a drive magnet 5, the armature of which is part of a rocker-like drive lever 6, which is connected to a movable connection bolt 7 of the vacuum interrupter A. The circuit to be switched by the contactor 1 is connected to the connection devices 10.
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In dem Antriebsgehäuse 2 sind neben dem Antriebsmagneten 5, einer Ausschaltfeder 11 und weiteren, nicht dargestellten Bauteilen, z. B. Anschlußklemmen für den Antriebsmagneten 5, ein erster Auslösemagnet 12 angeordnet. Einzelheiten bezüglich der Anordnung des Auslösemagneten 12, eines zugehörigen Verklinkungshebels 13 und einer Zugstange IA zur Handauslösung sind der eingangs erwähnten DE-A-35 24 524 zu entnehmen. Für die Erfindung ist ein in der Figur 1 gestrichelt angedeuteter zweiter Auslösemagnet 15 wesentlich, der im folgenden anhand der Figur näher erläutert wird.In the drive housing 2, in addition to the drive magnet 5, a switch-off spring 11 and other components not shown, e.g. connection terminals for the drive magnet 5, a first release magnet 12 is arranged. Details regarding the arrangement of the release magnet 12, an associated latching lever 13 and a pull rod 1A for manual release can be found in the DE-A-35 24 524 mentioned at the beginning. A second release magnet 15, indicated by dashed lines in Figure 1, is essential for the invention and is explained in more detail below with reference to the figure.
In der Figur 2 ist ein Teil des Antriebsgehäuses 2 in einer gegenüber der Figur 1 um 90° gedrehten Stellung gezeigt. Näher ersichtlich ist der im Innenraum 16 des Antriebsgehäuses 2 angeordnete erste Auslösemagnet 12 sowie ein Lagerbock 17 für den einstückig mit einem Anker ausgebildeten Verklinkungshebel 13, der mit einer Rolle 20 versehen ist. Die Rolle 20 greift zur Verklinkung des Schützes 1 in seiner Einschaltstellung hinter eine Nase 21 am Antriebshebel 6 des Vakuumschützes 1, (Fig. 1; vgl. auch Figur 2 der DE-A-35 24 524).In Figure 2, a part of the drive housing 2 is shown in a position rotated by 90° compared to Figure 1. The first trigger magnet 12 arranged in the interior 16 of the drive housing 2 is shown in more detail, as well as a bearing block 17 for the latching lever 13, which is formed in one piece with an armature and is provided with a roller 20. The roller 20 engages behind a nose 21 on the drive lever 6 of the vacuum contactor 1 in order to latch the contactor 1 in its switched-on position (Fig. 1; see also Figure 2 of DE-A-35 24 524).
Der erste Auslösemagnet 12 besitzt eine Wicklung, die an einen geeigneten Auslösestromkreis angepaßt ist. Ist daher das Schütz 1 durch Erregung des Antriebsmagneten 5 (Figur 1) eingeschaltet worden, so fällt die erwähnte Rolle 20 des Verklinkungshebels 13 hinter die Nase 21 des Antriebshebels 6 und hält somit das Schütz 1 in seiner Einschaltstellung über einen beliebig langen Zeitraum fest. Zum Ausschalten bedarf es einer gleichfalls nur kurzzeitigen Erregung des Auslösemagneten 12, wodurch die Rolle 20 entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 18 von der Nase 21 des Antriebshebels 6 fortbewegt wird. DieserThe first tripping magnet 12 has a winding that is adapted to a suitable tripping circuit. Therefore, if the contactor 1 has been switched on by energizing the drive magnet 5 (Figure 1), the aforementioned roller 20 of the latching lever 13 falls behind the nose 21 of the drive lever 6 and thus holds the contactor 1 in its switched-on position for any length of time. To switch it off, the tripping magnet 12 also only needs to be excited for a short time, whereby the roller 20 is moved away from the nose 21 of the drive lever 6 against the effect of a return spring 18. This
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kehrt nun unter dem Einfluß der Ausschaltfeder 11 in seine Ausschaltstellung zurück, wodurch der mit den Anschlußvorrichtungen
10 verbundene Verbraucherstromkreis unterbrochen wird.
5now returns to its off position under the influence of the switching-off spring 11, whereby the consumer circuit connected to the connecting devices 10 is interrupted.
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Für den Fall, daß der Steuerstromkreis für den ersten Auslösemagnet 12 unwirksam und/oder der Betätigungsmagnet gestört ist, steht der zweite Auslösemagnet 15 zur Verführung, der an einer Wand 22 des Antriebsgehäuses 2 befestigt ist. Wie in der Figur 2 gezeigt, befindet sich der zweite Auslösemagnet 15 an der Außenseite des Antriebsgehäuses 2 und ist mit seiner Längsachse parallel zu der Wand 22 orientiert. Der zweite Auslösemagnet 15 ist als Tauchankermagnet ausgebildet, wobei der gezeigte Tauchanker 23 bei der Erregung des Auslösemagneten 15 eine in der Richtung eines Pfeiles 24 gerichtete Bewegung ausfürt. Mit einem Kopfstück 25 des Ankers 23 ist ein Auslösehebel 26 gelenkig gekuppelt, der eine längliche, zweifach abgekröpfte Gestalt besitzt. Nahe bei dem ersten Auslösemagnet 12 befindet sich in dem Innenraum des Antriebsgehäuses 2 ein Lagerbock 27 mit einem Lagerbolzen 30 für den Auslösehebel 26. Eine Zunge 31 des Auslösehebels 26 greift über den Verklinkungshebel 13 und betätigt diesen bei einer Erregung des zweiten auslösemagneten 15 ebenso, als ob der Verklinkungshebel 13 unmittelbar von dem Auslösemagneten 12 angetrieben würde. Die sich hierbei ergebende Stellung des Auslösehebels ist in der Figur 2 gestrichelt gezeigt.In the event that the control circuit for the first trigger magnet 12 is ineffective and/or the actuating magnet is faulty, the second trigger magnet 15 is available, which is attached to a wall 22 of the drive housing 2. As shown in Figure 2, the second trigger magnet 15 is located on the outside of the drive housing 2 and is oriented with its longitudinal axis parallel to the wall 22. The second trigger magnet 15 is designed as a plunger magnet, with the plunger 23 shown moving in the direction of an arrow 24 when the trigger magnet 15 is excited. A trigger lever 26 is articulatedly coupled to a head piece 25 of the armature 23 and has an elongated, double-bent shape. Close to the first trigger magnet 12, in the interior of the drive housing 2, there is a bearing block 27 with a bearing bolt 30 for the trigger lever 26. A tongue 31 of the trigger lever 26 engages over the latching lever 13 and actuates it when the second trigger magnet 15 is excited, just as if the latching lever 13 were driven directly by the trigger magnet 12. The resulting position of the trigger lever is shown in dashed lines in Figure 2.
Aufgrund der Anbringung des zweiten Auslösemagneten an der Außenseite des Antriebsgehäuses 2 kann eine für den vorgesehenen Zweck besonders geeignete Bauform eines Auslösemagneten gewählt werden. Es ist auch weitgehend ausgeschlossen, daß bei einer Beschädigung des einen Auslöse-Due to the attachment of the second release magnet to the outside of the drive housing 2, a design of a release magnet that is particularly suitable for the intended purpose can be selected. It is also largely impossible that if one of the release magnets is damaged,
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magneten der andere Auslösemagnet in Mitleidenschaft gezogen werden kann, weil zwischen beiden Auslösemagneten ein Abstand vorhanden und die Wand 22 angeordnet ist. Die Wand 22 schließt das Antriebsgehäuse 2 weitgehend ab, da nur eine verhältnismäßig kleine Öffnung 32 für den Durchtritt des Auslösehebels 26 benötigt wird.magnets, the other trigger magnet can be affected because there is a gap between the two trigger magnets and the wall 22 is arranged. The wall 22 largely closes off the drive housing 2 because only a relatively small opening 32 is required for the passage of the trigger lever 26.
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