NO180607B - Ledningsvernebryter med et elektromagnetisk utlöserorgan - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en ledningsvernebryter med et som et slagankersystem utført elektromagnetisk utløserorgan, hvis magnetiseringsvikling er omsluttet av et rammeformet, av en ferromagnetisk platestrimmel dannet magnetåk som på sin side har et i ett stykke anordnet hornlignende, fast kontaktsted som går over i en lysbueløperskinne og med et under utløser-organet anordnet slukkekammer med parallelt til slagankersystemet anordnede slukkeplater samt en til dette loddrett orientert, bevegelig kontaktinnretning anordnet på siden av utløserorganet og foran endesiden av slukkeplatestabelen.

Et slikt koblingsapparat er kjent fra DE-30 31 549 Al. Her omgir et rammeformet, lukket magnetåk magnetiseringsviklingen til utløserorganet fullstendig. Fastkontaktstykket som går inn i en lysbueledeplate er forbundet med magnetåket ved at denne del i sin helhet er stanset i et stykke av en platestrimmel av edelstål og brettet. For å danne den lukkede ramme til magnetåket, overlapper bena på siden av fastkontaktstykket hverandre og er dessuten sammennaglet. Ulempen ved denne magnetutløser er det betydelige volummessige merforbruk av relativt dyrt materiale, samt et dessuten nødvendig mekanisk arbeidsforløp.

Videre er det fra DE-OS 1 966 598 kjent en liten elektrisk automatbryter, hvor en bakendeplate som omgir utløsermagnetene samtidig tjener som bærer for fastkontaktstykket og er forsynt med et lysbueavlederhorn. Det siste befinner seg på stor avstand fra magnetåket og er dessuten bøyet skrått til utløserens akseretning. Et slikt slukkekammer er ikke egnet for brytere med den i dag vanlige høye koblingskapasitet.

Hensikten med oppfinnelsen er ved en ledningsvernbryter av den i innledningen nevnte art å forenkle utløserorganets magnetåk konstruktivt, utføre det med materialbespareIser og samtidig i det tilstøtende slukkekammer- og kontaktområde av bryteren gi det en optimal utforming for at lysbuen raskt kan løpe bort fra kontaktstedet og at en kommutering av lysbuen på fastkon-taktsiden således skal kunne utelukkes.

Denne hensikt oppnås med en ledningsvernebryter med de karakteristiske trekk som angitt i krav 1. Videreutviklinger og fordelaktige utførelser av oppfinnelsen fremgår av de uselv-stendige krav.

Oppfinnelsen er fordelaktig forsåvidt som det med lav material-kostnad kan fremstilles en kostnadsgunstig lysbueslukkeinn-retning som dertil sikrer en høy hastighet av koblingslysbuen i forkammerområdet. I den forbindelse blir lysbuen drevet rakst og hurtig, særlig i det kritiske område foran slukkeplatene ved fastkontaktstykket og lysbueløpeskinnen, som begge overveiende består av ferromagnetisk materiale. På grunn av den særlige anordning blir kortslutningsstrømmens magnetiske fluks som omgir lysbueløperskinnene forsterket i området av forkammerrommet, og den her dannede, meget effektive blåsing sørger for et raskt lysbueforløp fra kontaktstedet. Videre reduserer de foreslåtte tiltak bryterens tilbøyelighet til gjentenning i betydelig grad.

I tilknytning til tegningen skal oppfinnelsen forklares nærmere i det følgende.

fig. 1 viser skjematisk en ledningseffektvernebryter med et åpnet husdeksel i området til utløserorganet og slukkekammeret,

fig. 2 viser et snitt gjennom slukkekammeret i henhold

til linjen II-II på fig. 1,

fig. 3 viser utløserorganet med et annerledes utført

magnetåk,

fig. 4 viser det samme sett fra siden, og

fig. 5 og 6 viser ytterligere, alternative mulige utførelses-former av magnetåket innenfor rammen av opp-f innelsestanken.

Den viste ledningsvernebryter i smal konstruksjon har et av to deksler la, lb dannet, med flere nagler lc sammenfestet hus 1, som i den øvre del opptar en bare antydet koblingsmekanisme 2. I det midtre parti av huset er det anordnet et elektromagnetisk utløserorgan 3, mens det derunder forekommende sokkelområde overveiende er utført som slukkekammer 4. Dette er for den største del fylt med parallelt i bunnflaten av bryteren anordnede og under hverandre stabellignende, på avstand forbundne slukkeplater 4a, og med slukkeplatene begrenset på sine smalsider av lysbueløpeskinner 5 respektive 6 som flankerer slukkeplatene på begge sider. I den forbindelse utgjør den øvre lysbueløper 5f en del av et magnetåk 5, som rammeformet omgir en magnetiseringsvikling 3a som jernfelt-bøyle. Innenfor magnetiseringsviklingen er det omkring jernkjernen anordnet et slagankersystem 3b, som til sist avgir avstøtningsslaget til det elektromagnetiske utløserorgan til støteren 3c ved en kortslutningsstrøm.

Magnetåket 5 er fremstilt i et stykke av en platestrimmel og har oventil såvel som ved begge endeflater av magnetiseringsviklingen 3a et U-benområde med et fritt ben 5a, et for-bindelsesåk 5b og et kontaktsideben 5c, ved hvis benende det overgangsfritt er dannet et ørelignende, fremadragende fast-kontaktsted 5d med et bakover bøyet kontakthorn 5e, som til slutt går over i den øvre lysbueløperskinne 5f. I den forbindelse danner magnetåket med sine avsnitt 5a, 5b, 5c, 5f en nesten jernomsluttet, firkantet ramme omkring magnetiseringsviklingen 3a. Slik det uten videre kan ses på figurene, er enden av kontaktsidebenet 5c i overgangen til fastkontaktstedet 5d og kontakthornet 5c som er ført skrått foran endekonturen til den øvre slukkeplate, i overgangen til lysbueløperskinnen 5f beliggende nesten helt inntil hjørnet, mens enden av det frie ben 5a ved det motsatte rammehjørne strekker seg mot den frie ende av lysbueløperskinnen 5f, uten imidlertid å berøre denne. En ikke vist skillevegg i huset mellom magnetiseringsviklingen og lysbueløperskinnen 5f sikrer at det ved en kortslutningsstrøm ikke kan opptre noen ledende forbindelse mellom benet 5a og lysbueløperskinnen 5f under påvirkning av de magnetiske krefter. Dette er vesentlig i den grad det ved berøring i dette rammenjørne vil opptre en vending av strømret-ningen og således en hindring av den magnetiske blåsing.

Videre er magnetiseringsspolen 3a på den ene side fortrinnsvis elektrisk ledende forbundet til en utgangsklemme 7 og på den annen side med benet 5c på kontaktsiden ved sveising, slik at det befinner seg i serie med fastkontaktstedet 5d som spesielt er markert ved en påloddet liten kontaktplate 5d'. Mot denne arbeider en utelukkende skjematisk vist, bevegelig kontaktarm 8 som over en fleksibel ledning 8a, en termisk utløser 9 og en forbindelsesledning 10a er koblet i serie med en inngangsklemme 10. Den termiske utløser 9 i form av et bimetall er på ikke nærmere vist måte forbundet med den ene ende av lysbueleder-skinnen 6 og der justerbar.

I den foretrukkede utførelsesform er de to lysbueløperskinner 5f, 6 forsynt med et langsgående, på tvers profilert spor 5f, 6' (fig. 1, fig. 2) som er innpreget utragende omtrent på midten av hver lysbueløperskinne, dvs. omtrent i svingeplanet til den bevegelige kontaktarm 8. Sporet på den øvre lys-bueløperskinne 5f begynner i den forbindelse direkte nedenfor den lille kontaktflate 5d' og avsluttes fortrinnsvis på samme høyde som denne. Således sikres det at ved et utkoblingsforløp av koblingslysbuen som under virkning av det magnetiske blåsefelt, strekker seg fra kontaktstedene 5d', 8<*> med sine fotpunkter langsetter sporet, underkastes en god føring i slukkeplatestabelen, slik at ytterligere tiltak bevirker en sideveis begrensning av koblingslysbuen. ;Det samme gjelder for det motsatte fotpunkt av koblingslysbuen, som ved åpning av kontaktarmen 8 under virkningen av det magnetiske blåsefelt springer over på de nedre ferromagnetiske lysbueløperskinnene 6 og der langsetter sporet 6<*> kan gå inn i slukkeplatestabelen. I den forbindelse blir lysbuen sikkert og effektivt drevet i det kritiske område av forkammerrommet og foran slukkeplatene 4a, da pga. det integrerte magnetåk i det overveiende av ferromagnetisk materiale bestående kontaktområde 5d, 5e og i overgangen til den øvre lysbueløperskinne 5f, blir den magnetiske fluks som omgir disse deler forsterket. Et raskt lysbueforløp fra kontakthjørnet langs de to lys-bueløperskinner i slukkeplatestabelen sikres dermed, uten at det kommer til gjentenninger ved kontaktstedet.

I en endret utførelsesform (fig. 3, fig. 4) er utløserorganet 3 i området under magnetiseringsviklingen 3a forsynt med et skillesnitt eller lengdesliss 5g i magnetåket, slik at ved siden av den i forhold til åkets ben 5a, 5b, 5c smalere utførte lysbueløperskinne 5f, som bare befinner seg i midtplanet av bryteren, forblir et langsgående steg 5h på den ene side, som like ved enden av benet 5c på kontaktsiden er vinkelbøyd i retning av det frie ben 5a under utelatelse av kontaktsted-området og ligger direkte an mot enden av dette frie ben. Dermed fås det en fullstendig lukket jernramme omkring magnetiseringsviklingen. Den egentlige lysbueløperskinne 5f er ført omtrent parallelt på avstand ved siden av det langsgående steg 5h og kan foruten å ha den viste plane utførelse, også være forsynt med et tverrprofilert spor som på fig. 1 og 2.

En ytterligere variant av oppfinnelsesgjenstanden, spesielt ved høye strømstyrker, er anvendelsen av et komposittmateriale som utgangsmateriale for magnetåket 5. I den forbindelse er platestrimlene utført av en jernlegering forsynt med et belegg 5' av godt ledende materiale, fortrinnsvis kobber som maksimalt kan ha halve tykkelsen til strimmelen (fig. 5). Den belagte ytterside av platestrimmelen med en totaltykkelse av ca. 1 mm vender bort fra magnetiseringsviklingen 3a og befinner seg således i godt ledende forbindelse med kontaktstedet 5d respektive 5d'. For også å forbinde magnetiseringsviklingen på produksjonsgunstig vis direkte med det belagte materiale, er et tilkoblingsøre 5i fortrinnsvis på kontaktside-benet av magnetåket bøyd innad, slik at den ene viklingsende med den belagte materialside er i berøringskontakt med øret. Mellom magnetiseringsviklingen og et kontaktsted fås det således en lav motstand, hvilket er fordelaktig ved høye nominelle strømmer.

En lignende fordelaktig effekt fås ved utførelsesformen på

fig. 6, hvor det er anordnet en brodel 5k av godt ledende materiale mellom magnetiseringsviklingen og kontaktstedet. Brodelen følger den ytre kontur av magnetåket i det øreformede, utragende kontaktstedområde 5d og ligger der tett an mot yttersiden, slik at en ende er forbundet med magnetisering-viklingen 3a, mens den andre ende kan være utført direkte som kontaktsted. Dette lar seg eksempelvis realisere ved et sølvbelegg 5k på brodelens basismateriale av kobber, slik at en ekstra liten kontaktplate bortfaller. Funksjonen av det separat jernomsluttede magnetåk oppnås også ved denne utførelse fullstendig, slik den allerede er angitt i innledningen.

Claims (10)

1. Ledningsvernebryter med et som et slagankersystem utført elektromagnetiske utløserorgan, hvis magnetiseringsvikling er omgitt av en rammeformet, av en ferromagnetisk platestrimmel, dannet magnetåk som på sin side har et i ett stykke anordnet hornlignende, fast kontaktsted som går over i en lysbueløper-skinne, og med et under utløserorganet anordnet slukkekammer med parallelt til slagankersystemet anordnede slukkeplater samt med en til dette loddrett orientert, bevegelig kontaktinnretning anordnet på siden av utløserorganet og foran endesiden av slukkeplatestabelen, karakterisert ved at magnetåket (5) som går ut fra en over og på begge endeflater av magnetiseringsviklingen (3a) utformet U-benformet område (5a, 5b, 5c) ved en benende er utført med uten noen overgang anordnede, øreformede, utragende fastkontaktsteder (5d) samt av kontakthorn (5e) og er ved hjelp av de dertil tilsluttede, tilbakebøyde lysbueløper-skinnene (5f) brettet i ett stykke til en rammeformet, lukket jernfeltbøyle som omgir magnetiseringsviklingen (3a).

2. Bryter i henhold til krav 1, karakterisert ved at magnetåkets (5) frie benende (5a) som vender bort fra fastkontaktstedet (5d) og den frie ende av lysbueløperskinnen (5f) er ført rettvinklet mot hverandre, men uten å berøre hverandre, slik at det der ikke fås et sammenhengende hjørneparti i den rammeformede bøyle.

3. Bryter i henhold til krav 1 og 2, karakterisert ved at den frie ende av lysbueløperskinnen (5f) er frittstående forlenget ut over det frie ben (5a) på magnetåket (5a) og med avstand til dettes benende.

4. Bryter i henhold til krav 1 - 3, karakterisert ved at lysbueløperskinnen (5f) og kontakthornet (5e) i lengderetningen er forsynt med et tverrprofilert spor (5f).

5. Bryter i henhold til krav 4, karakterisert ved at sporet (5f) er anordnet omtrent i svingeplanet til den bevegelige kontaktinnretning (8) og innpreget, utragende i retning av slukkeplaten (4a).

6. Bryter i henhold til krav 4 eller 5, karakterisert ved at sporet (5f) er dannet direkte nedenfor en liten kontaktplate (5d') på fastkontaktstedet, og har denne slik at sporet (5f) på kontaktsiden fra begynnelsen av har samme høyde som kontaktplaten (5d').

7. Bryter i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert ved at det omkring lysbueløper-skinnen (5f) ved hjelp av en skillesliss i akseretningen av magnetiseringsviklingen (3a) er dannet et omtrent parallelt forløpende lengdesteg (5h) som fra det kontaktsidige ben (5c) av U-formede magnetåk (5b) under utelatelse av fastkontaktstedet (5d) og lysbuehornet (5e) umiddelbart er bøyet som lukket jernramme om magnetiseringsviklingen (3a).

8. Bryter i henhold til et av kravene 1-7, karakterisert ved at magnetåket (5a) er fremstilt av en ferromagnetisk platestrimmel med belegg (5') av et godt ledende materiale på en side, slik at den ferromagnetiske materialside er vendt mot magnetiseringsviklingen (3a) .

9. Bryter i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert ved at det på magnetåkets (5) kontaktsideben (5c) er utformet en i retning av lysbueløper-skinnen (5f) bøyd tilkoblingsøre (5i) for direkte elektrisk ledende forbindelse med mellom belegget (5<1>) og tråden i magnetiseringsviklingen (3a).

10. Bryter i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert ved at fastkontaktstedet (5d) og den mot denne vendte ende av magnetiseringsviklingen (3a) er ledende forbundet ved hjelp av en på det ferromagnetiske materiale av magnetåket (5) pålagt brokomponent (5k).