NO165777B - Automatsikring. - Google Patents

Abstract

Indikator for automatsikring med en lysgiver,. så som en lysdiode, for å angi om en automatsikring styrt av et termoelement eller en magnetkrets er blitt. utløst. I en krets parallell med automatsikringens _-i__hovedbryter finnes et reaktivt element, så som en kondenasator (44).

Description

Oppfinnelsen gjelder en elektrisk, automatsikring med indikator, nærmere bestemt en automatsikring av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Vanlige automatsikringer monteres enten enkeltvis eller i rekker med enheter plassert side om side. Disse enhetene kan ha et håndtak som rager ut fra sikringen eller flere enheter plassert i et hus. I begge tilfeller kan håndtaket ha to ytterstillinger og en mellomstilling. Når belastningskretsen, som er direkte forbundet med sikringen, overbelastes, og sikringen kobler ut, vil betjeningshåndtaket beveges fra den ene ytterstillingen til mellomstillingen samtidig som strøm tilførsel til lastkretsen avbrytes. Når et antaLl slike kretsbrytere befinner seg i ei gruppe, som de vanligvis er, er det vanskelig å fastslå hvilken sikring som har sitt håndtak eller bryter i utløst stilLing, særlig fordi mange slike sikringer er plassert i kjellere eller på liknende svakt belyste steder. I tillegg vil slike sikringer, selv når de er plassert godt opplyst, ofte skape problemer med å fastslå hvilken sikring som er utløst. Dette er selvsagt viktig, fordi at det i en overbelastningssituasjon med utløst sikring er viktig å finne feilen og utbedre den før bryteren eller automatsikringen kobles på igjen, ved å bevege håndtaket eller bryterknappen til AV-stilling før den kan beveges tilbake til PÅ-stilling.

I US-patentskrift 4.056.816 er det beskrevet en belyst automatsikring som utnytter en lysdiode (LED) for å angi når sikringen er koblet ut. Denne dioden er plassert i en krets parallelt med hovedbryteren, hvilken omfatter en motstand i serie med en lysdiode. Ved det kjente utstyret skaper begrensningen i maksimalspenningen et problem. Spenningsstøt på forsyningsnettet eller støt skapt kunstig ved testing i laboratorier for å simulere mulige spenningsstøt i offentlige nett, forlanger at slikt utstyr tåler opptil 1500 volt når det skal utløses. Under denne utløsingstilstanden vil enhver høyspenning som påtrykkes over automatsikringen i virkeligheten bli påtrykt belastningen i serie med lysdioden og motstanden som utnyttes som et spenningsreduserende element. Fordi impedansen til lysdioden og motstanden vanligvis er rundt 25.000 ohm, vil hele støtspenningen påtrykkes over denne motstanden i den halve perioden når lysdioden er levende, fordi impedansen er flere ganger større enn lastimpedansen.

Motstanden som blir brukt ifølge det nevnte patentskriftet må derfor dimensjoneres med flere watt fordi dens varmeavgivelse i et miljø som i realiteten mangler ventilasjon og mangler varmeledende baner til utsida av automatsikringen. I tillegg må motstanden ha tilstrekkelig lengde til å tåle spenningsgradienten som vil påtrykkes mellom tilkoblingselektrodene. På grunn av plassbegrensningen i automatsikringen, er det absolutt umulig å plassere en slik motstand inne i automatsikringen, samtidig som vanlige motstander som blir brukt vil svikte p.g.a. høye temperaturer, lysbuedannelse eller en kombinasjon av disse påkjenningene.

Automatsikringer med lysorganer er også kjent fra

GB 1.591.951 der en lysemitterende diode er koplet i serie med en motstand. Denne motstanden kan ikke holde den lysemitterende dioden lysende over lengere tid.

Ifølge oppfinnelsen fjernes disse ulempene ved kjent utstyr ved å utforme automatsikringen i samsvar med den karakteriserende delen av patentkrav 1. Når automatsikringen kobles ut, vil en bevegelig kontakt gå bort fra en fast kontakt pga. virkningen på et termoelektrisk eller magnetisk utkoblingselement. Denne bevegelsen åpner kretsen mellom et nett og en belastning. Samtidig vil kretsen, som er parallell med hovedbryteren og omfatter en kondensator og ei lysdiode, bli koblet mellom nettet og belastningen. På dette punktet lyser lysdioden opp og det kan lettvint fastslås hvilken av ei rekke automatsikringer som har koblet ut.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil gå fram av den etterfølgende beskrivelse hvor det henvises til et sett tegninger, der: fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en vanlig automatsikring som omfatter en indikatorkrets ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et tverrsnitt som svarer til fig. 2 etter at sikringen har koblet ut,

fig. 3 viser et diagram av kretsen i fig. 1, i både PÅ og AV s t i 11 i ng,

fig. 4 viser et kretsdiagram for sikringskretsen i fig. 2, fig. 5 viser et kretsdiagram av en magnetisk automatsikring i både PÅ- og AV-still inger, mens

fig. 6 viser et kretsdiagram som tilsvarer fig. 5, etter at sikringen har utløst.

Som vist i fig. 1 og 2 er en. vanlig termoelektrisk styrt automatsikring forsynt med et hus eller en innkapsling LO av hensiktsmessig isolerende materiale. Dekslet eller fronten tiL automatsikringen er utelatt i tegning&n slik at de innvendige komponentene blir synlige. I tillegg viser fig. 2 håndtaket 14 i utløst stilling.

En fast kontakt 16 er koblet til ei nettklemme 18 som er utformet slik at den står i ledende inngrep med ei strømskinne når automatsikringen blir plassert i et sikringsskap, ofte plassert på et mørkt eller svakt opplyst sted. En bevegelig kontakt 20 er festet til en kontaktbærer 22.

En utløsearm 24 er svingbart opplagret på en tapp 26 i huset 10, slik at den kan svinge mellom den PÅ-stilling som er vist i fig. 1 og utløst stilling som vist i fig. 2. Videre finnes ei strekkfjør 28 med en ende forbundet med kontaktbæreren 22, og den andre med utløsearmen 24. Håndtaket 14, kontaktbæreren 22 og fjøra 28 danner et vippearrangement eller en brytermekanisme som tjener som drivmekanisme for å presse den bevegelige kontakten 20 mot den faststående kontakten 16 når fjøra 28 er på en side av et svingepunkt 30, som vist i fig. 1 og presse den bevegelige kontakten 20 mot åpen stilling når fjøra 26 er på motsatt side av svingepunktet, som vist i fig. 2.

En klemskrue 32 for å koble en lastkrets til automatsikringen er plassert i huset 10. Denne skruen er skrudd inn i ei strømskinne 34 som er naglet eller skruet til huset 10 ved 36.

Et termo-følsomt låseorgan 38 er elektrisk koblet til den bevegelige kontakten 22 med en fleksibel leder 40, fortrinnsvis en kobberledning. Dette termisk følsomme organet 38 er et generelt krokformet, bimetallisk termostatelement, med minst to lag metall som har ulike temiske ekspansjonskoeffisienter, slik at organet bøyer seg når det utsettes for temperaturøkning. En ende av den bøyelige ledningen 40 er direkte festét til en ende av bimetallorganet 38, og dens andre ende er festet til kontaktbæreren 22. Den andre enden av bimetallelementet 38 er gjennom strømlederen 34 koblet til tilkoblingsskruen 32.

En lysdiode 50 er anordnet i en krets parallelt med automatsikringens hovedbryter plassert mellom inngangsklemma 18 og tilkoblingsskruen 32. "En isolert leder 42 er med sin ene ende koblet på baksida av inngangsklemma 18, og med sin andre ende til en strømbegrensende kondensator 44. Kondensatoren 44 er i sin tur over en leder 46 koblet til ei side 48 av lysdioden 50. Denne dioden er forsenket i kanten av huset 12, slik at den er tydelig synlig. Den andre sida av lysdioden 50 er med en leder 52 koblet til en arm 54 med en kontakt 56.

Kontakten 56 danner elektrisk forbindelse til utløsearmen 24 når denne er blitt utløst til stilling 24' som vist i fig. 2. Strømmen går deretter fra kontaktbæreren 22 gjennom lederen 40 til bimetallelementet 38, og dermed gjennom strømlederen 34 til tilkoblingsskruen 32 som normalt er tilkoblet en belasnting.

Automatsikringen virker på kjent måte for åpning og lukking av kontaktene, og for å gi utløsning ved overbelastning. Selv om det ikke forutsettes for oppfinnelsen kan det brukes en kjent automatsikring som vist i US-patentskrift 3.930.211. Under vanlig drift vil f.eks. det krokliknende organet ved enden av termoelementet 38 holde utløsearmen 24 i en stilling bort fra kontakten 56. Når kretsen bli overbelastet vil imidlertid termoelementet 38 bøye seg utover p.g.a. av sin beimetallnatur, og utløse utløsearmen 24 slik at den danner kontakt mot kontakten 56.

Fig. 5 og 6 viser kretsdiagram for en magnetisk drevet automatsikring, som på mange måter er lik den termoelektriske automatsikringen som er illustrert i fig. 1-4. Følgelig blir de samme henvisningstall som i fig. 1-4 brukt i fig. 5 og 6. I dette eksempelet finnes et anker 60 som strekker seg gjennom en magnetspole 62. Ankeret og magnetspolen danner erstatning for utløsearmen 24 og bimeta.llorganet 38 vist i fig. 1-4. Ankeret 60 vil også forbinde kontaktbæreren 2.2 elektrisk med en kontakt 64 etter at sikringen har løst ut. Ankeret 60 lukker da kretsen gjennom kontakten 56 til lederen 52 og lysdioden 50. Når en overbelastning registreres, vil ankeret 60 trekke kontaktbæreren 22 slik at dens kontakt 20 beveges bort fra den faststående kontakten 16, og beveger kontakten 64 slik at den danner forbindelse med kontakten 56 slik det er vist i fig. 6. Denne bevegelsen bevirker at kretsen fra samleskinna 18 går over lederen 42 gjennom kondensatoren 44 til lederen 46, og lysdioden 50. Følgelig vil lysdioden 50 lyse opp og forbli lysende. Kretsen fortsetter gjennom ankeret 60 gjennom kontaktbæreren 22, og gjennom magnetspolen 62 og lederen 66, til tilkoblingsskruen 32.

I drift vil håndtaket 14 påvirke kontaktbæreren 22 slik at denne oppretter eller bryter kretsen gjennom kontakten 16 og tilkoblingsklemma 18. Når det registreres en overbelastning i kretsen vist i fig. 1-4, blir kretsen fra kontakten 16 til kontaktbærerens kontakt 20 brutt ved bevegelse av bimetallorganet 38, og utløsearmen 24 beveges til stilling 24'. Denne bevegelsen lukker en krets fra lederen 52 gjennom den kontaktbærende armen 54 og kontakten 56, og lukker dermed parallellkretsen med lysdioden 50, som forblir lysende inntil handtaket 14 betjenes for å koble automatsikringen inn igjen. Tilsvarende, når en overbelastning registreres av den magnetisk styrte sikringen i fig. 5 og 6, vil sikringen bryte ved hjelp av spolen 62, som beveger ankeret 60 slik at forbindelsen mellom den faststående kontakten 16 og den bevegelige kontakten 20. Denne bevegelsen fullfører kretsen mellom ankerkontakten 64 og diodekontakten 56 slik at lysdioden kobles inn og holdes lysende inntil håndtaket 14 påvirkes for å lukke sikringen igjen. Utnyttes både den termoelektrisk drevne sikringen vist i fig. 1-4, og den magnetiske sikringen vist i fig. 5 og 6, vil når en overbelastning registreres, den reaktive strømbegrensende kondensatoren 44 generelt ha en impedans som er flere ganger større en impedansen til belastningen. Storparten, av vekselspenningen som avgis av samleskinna vil bli påtrykt over den parallelle indikatorkretsen som dannes av kondensatoren 44. Fordi det brukes en kondensator og ikke en. motstand som strømbegrenser eksisterer intet problem med varraeutvikLing. I tiLLegg må kondensatoren ha en høy bielektrisk grensespenning som f.eks. kan oppnås med keramiske kondensatorer.

Forskjellige forandringer og modifikasjoner kan gjennomføres i eksemplene ovenfor, uten å avvike fra oppfinneLsen. Det skulle være klart at automatsikringen som brukes med den parallelle indikatorkretsen, ikke er utformet slik at den er begrenset til sikringer av den viste og beskrevne utførelsen. Forskjellige tilsvarende automatsikringer kan brukes. I tillegg kan det i stedet for en lysdiode brukes andre organ for illuminasjon i indikatorkretsen så som flytende krystaller eller elektro-foretiske anviserorgan. Selv om oppfinnelsen ovenfor er blitt beskrevet i forbindelse med én enkelt automatsikring, er det klart at den vil ha sin største berettig-else ved anlegg, hvor flere automatsikringer er plassert side om side.

Claims (3)

1. En automatsikring forsynt med en første faststående kontakt forbundet med ei inngangsklemme, en bevegelig kontakt forsynt med en kontaktarm som kan beveges mellom en lukket stilling, med direkte kontakt til den faststående kontakten, og en åpen stilling i avstand fra denne, ei lastklemme forbundet med en lastkrets over de to kontaktene ved vanlig drift og frakoblet fra den første, faststående kontakten ved overbelastning, et følerorgan for å registrere overbelastning over automatsikringen, hvilket følerorgan er forbundet med lastklemma, et utløseorgan som påvirkes av følerorga-net og som danner kontakt med en andre faststående kontakt når overbelastning foreligger, en indikatorkrets parallelt med inngangsklemma og lastklemma, og i serie med den andre faststående kontakten og utløseorganet, idet denne indikatorkretsen omfatter et lysorgan, karakterisert ved at indikatorkretsen omfattende lysorganet, f.eks. en lysemitterende diode (50), er koplet i serie med en kondensator (44), slik at nevnte lysorgan indikerer når det registreres en overbelastning.

2. Automatsikring i samsvar med krav 1, karakterisert ved at føleorganet er et termisk styrt bimetallelement.

3. Automatsikring i samsvar med krav 1, karakterisert ved at følerorganet aktiveres magnetisk.