SE460878B - Kretsbrytaranordning - Google Patents

Description

460 avs 2 2. Beskrivning av den tidigare teknikens ståndpunkt Sådana anordningar används inuti elektriska installationer där det är önskvärt både att skydda ledningarna såväl som lasterna som är förbundna därmed, och att dessutom ha för- mågan att bryta tillförseln till dessa laster med hjälp av en fjärrmanövrering, och medelst en kanal som är åt- skild från den som innefattar kontaktorerna vanligen place- rade mellan anordningen och en motsvarande last; det är även möjligt att avbryta tillförseln till en maskíngrupp matad genom denna anordning, utan att för allt detta vara tvingad att slå ifrån de motsvarande kontaktorerna och därigenom att förorsaka kombinationen av deras tillstånd att försvinna, vilket sedan tillåter utförandet av en omedel- par igångsättning under samma förhållanden.

En sådan anordning är tidigare känd genom US patentskrift 4 042 895 och uppvisar en rörlig kontaktbrygga som kan öppnas eller slutas genom en elektromagnet och vid ett väsentligt kortare mellanrum (6 mm) än det som ástadkommes när öppningen sker genom frånskiljning (25 mm). Här åter- finns en tryckfjâder, som möjliggör en betydande förflytt- ning av kontaktbryggan under inverkan av elektriska kraf- ter, som dock inte är repulsionskrafter. Dessutom påverkar exciteringen av elektromagneten och den därpå följande öppningen av kontaktbryggan inte anordningen som endast utlöses vid uppträdande av en genom en lämplig krets de- tekterad överbelastning. Likaså rör det sig här om en fri- görelse av en fjäderkraft genom avmagnetisering och inte genom mekanisk frigörelse av en rigel.

Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en kretsbrytaranordning, vilkens öppnande kan fjärrmanövreras utan att det är nödvändigt att bringa hela eller delar av en kraftackumulerande mekanism att arbeta, vilkens funk- tion âr att automatiskt utföra snabbt öppnande av denna omkopplare medelst ett lokalt handmanövrerande styrorgan, P varvid anordningen därtill är kapabel att utföra handmanöv- rerandet eller fjärrstyrt öppnande på ett oberoende sätt med hjälp av en elektromagnet med minsta möjliga storlek.

SAMMANFATTNING ÄV UPPFINNINGEN Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att hos en anordning av ovan diskuterat slag en bärare för den rör- liga kontakten hos varje omkopplare är en svänghävarmsskänkel som löper väsentligen parallellt med ett ledningsstycke som vid en ände bär den fasta kontakten, att bärarna av den fasta respektive rörliga kontakten är anordnade att i varje omkopplares slutna tillstånd leda den genom kontak- terna gàende strömmeni.väsentligen parallella men motsatta riktningar och på så vis samverka för att utveckla elektro- dynamiska repulsionskrafter mellan bärarna för svängande av svänghävarmen från slutningsläget, att denna hävarm är anordnad att mottaga en rörelse från en första mekanisk ítransmissionsinrättning som är galvaniskt isolerad fràn en styrelektromagnet verkande därpå, vilken är gemensam för alla omkopplarna, att anordningen innefattar en utlös- ningsmekanism, som är gemensam för alla omkopplarna och innefattar en fjäder, en andra mekanisk transmissionsinrätt- ning, en mekanisk rigel och inte är förbunden med den första mekaniska transmissionsinrättningen, och att medlen för detekterande av strömmen av mindre styrka med spole och/ eller bimetallstycke är anordnade att genom förorsakandet av avspänningen av det laddade elastiska organet förflytta rigeln och därigenom bringa utlösningsmekanismen att verka på var och en av svänghävarmarna i öppningsriktningen.

Genom att bäraren för den rörliga kontakten hos varje om- kopplare är en svänghävarmsskänkel som löper väsentligen parallellt med ett ledningsstycke som vid en ände bär den fasta kontakten och dessa bärare av den fasta respek- tive rörliga kontakten är anordnade att i varje omkopp- lares slutna tillstànd leda den genom kontakten gående strömmen i väsentligen parallella men motsatta riktningar, 460 878 uppnås elektrodynamiska repulsionskrafter mellan de båda bärarna och därmed mellan de bada kontakterna enligt den kända grundsatsen, att två parallella ledare i vilka strömmar flyter i motsatta riktningar repellerar var- andra. Dessa repulsionskrafter blir desto större ju större strömmarna i bärarna är, och kommer vid normala strömmar inte att kunna upphäva verkan av kontakttryck- fjädern men vid kortslutningsströmmar att vida överstiga denna fjäders kraft och åstadkomma en automatisk, snabb och kraftfull öppning av kontakterna. Vidare är hävarmen anordnad att mottaga en rörelse från en första mekanisk transmissionsinrättning som är galvaniskt isolerad från en styrelektromagnet, vilket medför att en fjärrmanöv- rerad öppning och slutning av kontakterna kan ske genom denna anordning. Dessutom innefattar anordningen en utlösningsmekanism, som är gemensam för alla cmkopplarna och innefattar en fjäder, en andra mekanisk transmissions- inrättning, en mekanisk rigel och den är inte förbunden med den första mekaniska transmissionsinrättningen.

Medlen för detekterande av strömmar av mindre styrka med spole eller bimetallstycke är anordnade att genom förorsakande av avspänningen av det laddade elastiska organet förflytta rigeln och därigenom bringa utlösnings- mekanismen att verka på var och en av svänghävarmarna i öppningsriktningen.

Andra komplementära åtgärder utförda för reducerande av massan av de rörliga delarna och därigenom för bättre be- gränsande av kortslutningsströmmarna, såväl som andra arran- gemang utförda för förbättnæñæ av isoleringen, för ekonomise- rande av fjärrstyrningsenergin, kommer att vidtagas för det ovan nämnda huvudarrangemanget.

Vid konstruktionsvarianter anpassade för underlättande av montering, för att ge de med omkopplarna förbundna ljusbàgs- förenlig med deras funktion och för nvändningsflexibilitet som motsva- kamrarna en volym som är att skänka anordningen en a rar användarnas olika behov, är elektromagneten anordnad i ett område respektive ett borttagbart underaggregat, som icke in- kräktar på volymen som vanligtvis är reserverad för ljusbàgskam- 460 878 maren, för snabbutlösningsmekanísmen, respekthxzstrånkkaktonnna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer att förstås bättre genom läsande av följande beskrivning med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 schematiskt visar en första anordning i enlighet med uppfinningen, vid vilken repulsionen enbart avser ett strömställarhandtag; fig 2 schematiskt visar en konstruktionsvariant av upp- finningen, vid vilken repulsion avser bärarna av de fasta och rörliga kontakterna; fig 3 visar ett utförande vid vilket det rörliga ström- ställarhandtaget inte bärs av anordningens stomme utan av en svängdel; fig 4 visar ett utförande vid vilket det rörliga ström- ställarhandtaget påverkas av en fjäder som rör sig sam- tidigt som svängdelen; fig S schematiskt illustrerar ett speciellt utförande av uppfinningen enligt figurerna 1 till 4; fig 6 schematiskt visar ett andra speciellt utförande av uppfinningen företrädesvis enligt fig 2 eller 4; fig 7 visar i ett snitt vinkelrätt mot axeln YY' ett intressant utförande av en del av anordningen i fig 6; fig 8 på ett förenklat vis illustrerar ett icke begränsande exempel på en kraftackumuleringsmekanism för snabbutlös- ning med manuell àterställning; fig 9 och 10 i två snitt och frán framsidan visar en anordning enligt uppfinningen som använder just principen i fíg 4; ~u;..-f___" _¶ -\_.,..-,.._.. *f I f.. s; ' 460 878 e KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA 4 <1' Uppfinningen kommer att förstås bättre genom läsande av följande beskrivning med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 schematiskt visar en första anordning i enlighet med uppfinningen, vid vilken repulsionen enbart avser ett strömställarhandtag; fig 2 schematiskt visar en konstruktionsvariant av upp- finningen, vid vilken repulsion avser bärarna av de fasta och rörliga kontakterna; fig 3 visar ett utförande vid vilket det rörliga ström- ställarhandtaget inte bärs av anordningens stomme utan av en svängdel; fig 4 visar ett utförande vid vilket det rörliga ström~ ställarhandtaget pâverkas av en fjäder som rör sig sam- tidigt som svängdelen; fig S schematískt illustrerar ett speciellt utförande av uppfinningen enligt figurerna 1 till 4; fig 6 schematiskt visar ett andra speciellt utförande av uppfinningen företrädesvis enligt fig 2 eller 4; fig 7 visar i ett snitt vinkelrätt mot axeln YY' ett intressant utförande av en del av anordningen i fig 6; fig 8 på ett förenklat vis illustrerar ett icke begränsande exempel pà en kraftackumuleringsmekanism för snabbutlös- ning med manuell àterställning; fig 9 och 10 i två snitt och från framsidan visar en anordning enligt uppfinningen som använder just principen i fig 4; fig 11 visar en mekanisk inkopplingsanordning för fjärr- manövrerat och ekonomiskt öppnande och slutande av kret- sarna hos anordningen enligt uppfinningen under användande av kortslutningspulser; fig 12 visar hur, vid en anordning av det slag som är visat i fig 9 och 10, en repulsionsomkopplare av den typ som är visad i fig 2 kan användas; och fig T3 på ett förenklat sätt visar en typ av polariserad elektromagnet som kan användas för fjärrmanövrerat öpp- nande och slutande utan en permanent strömförbrukning.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN En fjärrmanövrerad kretsbrytaranordning 1a såsom visad i fig 1 innefattar en energiackumulerande mekanism 2 som kan ställas och utlösas med hjälp av lokalt hand- manövrerade styrorgan 3.

Denna mekanism, av vilken ett utförande är visat i fig 8 såsom ett icke begränsande exempel, kan utlösas genom en eller flera överströmsdetektorer, exempelvis genom bimetallremsan 4 eller genom den magnetiska spolen eller tvinningen S, och i detta fall kan den inkopplas och ställas med hjälp av styrorganet 3.

Denna mekanism uppvisar ett transmissionsstycke 6 med rätlinjig eller roterande rörelse vilket är anordnat att förflytta stycket 73 som bär den rörliga kontakten 7 hos en omkopplare 8 som är seriekopplad i kretsen 9 mellan två strömterminaler 10, 11.

Denna krets 9, såväl som andra identiska kretsar 9', 9" om anordníngen är flerfasig, tjänar för matande av en last 12, i allmänhet genom en kontaktoranordning 13 som är seriekopplad- 460 878 s Företrädesvis, och om de antagna överintensiteterna hos kortslutningsströmmarna rättfärdigar det, anordnas en magnetiserbar massa 14, såsom ett U-format stycke, i närheten av det rörliga stycket, exempelvis representerat av en hävarm som bär den rörliga kontaktinsättningen, för att förbättra effektiviteten hos repulsionskrafterna vilka, genom att de utvecklas mellan detta stycke och en väsentligen parallell ledningsdel 15, som bär den fasta kontakten 16, strävar efter att höja delen 73 under komprimerande av en kontakttryckfjäder 17; denna kompression kan nå ett avsevärt värde på grund av den väsentliga rörelse som repulsionskrafterna kan överföra till häv- armen 73 under begränsande av nämnda kortslutningsström- mar.

Anordningens krets 9 kan därför slutas manuellt medelst organet 3 och öppnas antingen manuellt medelst samma organ eller automatiskt medelst inverkan av detektorerna 4, 5 eller genom repulsionskrafternas inverkan ensamma eller i kombination med den magnetiska verkan från delen 14.

När mekanismen 2 är i det ställda tillståndet, för att åstadkomma fjärrmanövrerat öppnande av denna omkopplare 8 när den är sluten. och slutande igen efter den har öppnats, påverkar ett ankare 19 hos en elektromagnet i ett av sina två möjliga tillstånd en enkelriktad kopplingsanordning 21 som överför rörelse genom påverkan från en påskjutare 21a vid en punkt eller utspràng 22 hos hävarmen 73- Rörelsen som i detta fall åstadkommits genom denna hävarm är endast en bråkdel K av den före- gående rörelsen och åstadkommer bara en partiell kompression av fjädern 17. Den senare är därför så utformad, att den uppvisar fjädringen som krävs för den första repul- sionsrörelsen och spannkraften som är nödvändiga för att upprätta ett bra tryck hos kontakterna.

Kopplingen är enkelriktad till den omfattningen att den bringar hävarmen 73 att lyftas om omkopplaren är sluten 460 878 och ingen av dess viktiga delar drivs medelst hävarmen när den senare förflyttas genom andra organ 6, 14.

Det är uppenbart att, i stället för ett tryck utövat genom en pàtryckare, en slid, som utövar en dragkraft skulle kunna användas, vilket kommer att ses vid ett annat utförande.

Två fjärrmanövreríngsterminaler 23, 24 tillhandahåller kraftförsörjningen för spolen hos elektromagneten, och ett signalorgan 25 på framsidan visar för den i närheten av anordningen placerade användaren om en sådan fjärr- manövreringsorder följs eller icke genom inverkan, för att informera honom om tillståndet hos kretsen 9; vid denna anordning är det verkligen så att det lokala styr- organet 3 skulle kunna vara i ett läge som motsvarar det ställda tillståndet och antag således att omkopplaren slutes, öppningsorder överförs till denna på ett annat sätt. varvid en fjärrmanövrerad Anordningen Ib i fig 2, där delarna som uppvisar samma funktioner bär samma hänvisningsbeteckningar, skiljer sig enbart från den föregående genom att den fasta kontakt- bäraren hos omkopplaren 8' själv är bildad av en svänghäv- arm 26 som mot ett isolerande anslag 27 finner ett vilo- läge som den förlänatsgenom en returfjäder 28; i detta fall, när repulsionskrafterna möjligen betonade genom närvaron av en magnetisk del 14' uppträder, rör sig de två hävarmarna 7 och 26 simultant ifrån varandra, så att den fasta kontakten i detta fall blir en tillbakadrag- bar fast eller pseudo-fast kontakt 16a; en dragdel eller slid 21b som verkar på utsprånget 22b används här för att åstadkomma fjärrmanövrerat öppnande av omkopplaren, men en páskjutare skulle även kunna vara lämplig. vid ett speciellt utförande av den rörliga kontakten visat i tig 3, där de felande delarna kan finnas i de föregående figurerna, bärs den rörliga kontakthävarmen 73' av en del 6' som är ansluten till en mekanism 2 och 460 878 svängbar vid 6a i stommen, varvid en arm 73b hos denna hävarm stöder på en kontakttryckfjäder 17' anordnad mellan den och stommen 18; det framgår att funktionen är den- Sêmmâ SOK!! OVâD.

Vid ett annat utförande visat i fig 4 är transmissions- delen 6" ansluten till en vippkontaktbärare 59 som är anordnad för svängande vid 59a hos stommen och som bär den rörliga kontakthävarmen 73" som är ansluten till ledningen 9 genom en flexibel ledare 73a; den rörliga kontakten 7 är anbringad mot den fasta kontakten 16 genom en fjäder 17" som är anordnad mellan hävarmen 73' och dess bärare 59; en påskjutare 85 bildar del av den enkel- riktade kopplingen och samverkar med utsprânget 75.

Anordningarna la till Id som i de föregående figurerna innefattar exempelvis en allmän låda 30, kan konstrueras i enlighet med konstruktionsmetoder hos vilka en av huvud- beståndsdelarna, visat i fig 5, möjliggör förbindandet av en borttagbar fjärrmanövreríngslåda 31, som innehåller åtminstone en elektromagnet såsom 20, med en kropp 33, som innehåller de väsentliga delarna hos kretsbrytaren 29.

Den senare kroppen 33 kan således användas antingen ensam. och det är då nödvändigt att därmed förbinda ett isole- rande hölje 35 för tillslutande av ett hâlrum 41 hos kroppen i vilken omkopplaren och elektromagneten sam- verkar, eller i kombination med en fjärrmanövrerings- låda 31 när en sådan konstruktionsmetod är önskvärd; beroende på komplexiteten eller enkelheten hos den enkel- riktade kopplingsanordningen, varvid den senare kan inkor- poreras som helhet eller delvis i lådan 31 eller i motsats därtill bilda del av kroppen 33.

I fig S är basen 37a hos fjärrmanövreringsládan 3! eller en anordning lf respektive höljet 35 om det används, belägen mellan 29. anordnat mot en fastgöringsplatta 37 och är den senare och kroppen 33 hos kretsbrytaren ,, 460 878 I fig 6, där anordningen le företrädesvis innefattar en av de i fig 4 eller 3 beskrivna omkopplarna, är kroppen 38 hos kretsbrytaren 29c och lådan 39 hos fjärrmanövre- ringsanccdningen anordnade jämsides; samma vägg eller platta 40 kan tjäna till att bära kroppen och lådan, eller annars enbart bära kroppen, varvid lådan då lateralt fastgörs vid den senare mot sidoväggen 67. Denna typ av montering som lämpar sig väl för användandet av ett vanligt rotationstransmissionsorgan 43 för överförande av den genom den enkelriktade kopplingen 44 och elektromag- neten20c, Hk:viaänden 43d levererade rörelsen, blir ännu mer fördelaktig om den geometriska axeln hos detta transmissionsorgan 43 är koaxial med svängaxeln hos de isolerande delarna 45 som bär den rörliga kontakt- armen 7' hos omkopplarna såsom 8r, Bs, 8t, vilket kan ses i fig 7, där delen 43 är en cylindrisk stav som är en del med rotationspáskjutaren 43a vilkens ändar 43b påverkar utsprángen 22" hos kontakthävarmarna 73"; stöden hos hävarmarna 45 är själva svängbart monterade på denna stav och är anslutna till transmissionsdelen 6.

Om det erfordras skulle, när fjärrmanövreringsanordningen inte används, ett sidohölje kunna stänga av den delen hos kroppen 38 där anslutningen till fjärrmanövrerings- lådan 39 är âstadkommen- Vid alla visade utföranden kan det upptäckas att det enda förbrukandet av energi som elektromagneten måste tillföra resulterar av en begränsad, komprimering av kontakttryckfjädrarna 17; storleken hos denna elektromagnet kan därför reduceras relativt med avseende på den som skulle erfordras för pàverkande av omkopplaranvändar- organen som är anordnade i mekanismen 2 och därmed anord- nade och dimensionerade att utföra andra funktioner- När det är önskvärt att främja verkan av repulsionen på de rörliga hävarmarna 7 hos omkopplarna är det nöd- vändigt att förläna kontakttryckfjädrarna 17 en hög elas- 460 878 12 ticitet, vilkenicke desto mindre levererar det för om- kopplarens normala funktion erfordrade kontakttrycket när omkopplaren uppvisar strömmar som passerar igenom sig från den nominella strömmen till ca 10 gånger denna ström.

En sådan elasticitet är gynnsam till den graden att den ger den rörliga kontakten hos varje omkopplare en väsent- lig förflyttning, när den påverkas av repulsionskraf- terna, varvid variationen hos motståndskraften i motsatt riktning till ankaret förblir liten när denna förflytt- ningssträcka är kortare, som fallct som uppträder för fjärrstyrt öppnande av dessa omkopplare och i frånvaro av fel. En styrelektromagnet av liten storlek kan därför användas.

Blott pà illustrativt vis visas i fig 8 ett allmänt schema av en snabbutlösningsmekanism 2 som skulle kunna användas i uppfinningen.

Det lokala handmanövrerade styrorganet 3 svänger kring en svängtapp (som är dold i figuren) för att förflytta en punkt 50 mellan lägena O och F, som motsvarar öpp- nande och slutande av omkopplaren för hand.

Denna punkt 50 är genom en dragfjäder 51 förbunden med svängpunkten 52, gemensam för tvâ länkar 53, S4 som bildar en vinkelled SS och av vilka en uppbärs vid punkten 56 av en utlösningshävarm 57, medan den andra via en led 58 är förbunden med en transmissionshävarm 59, som exem- pelvis står för delen S9 i fig 4 eller den rörliga kontakt- bäraren 45 i fig 7, för att överföra en vinkelrörelse till denna. Utlösningshävarmen S7 som är svängbart anord- nad vid en punkt 60 kvarhálls genom en spärrhake 61 vilkens hàllningsläge ástadkommes genom en fjäder 62; denna spärr- hake kan förflvttas i riktning H genom ett transmissionsorgan 63 som direkt eller indirekt mottager rörelserna hos bímetallremsorna 4 eller de hos plattorna eller magnet- kärnorna 64 som är förbundna-med spelarna eller lind- 460 878 13 ningarna 5.

När det är önskvärt att manuellt öppna omkopplaren, bringar vippandet av styrorganet 3 mot 0 punkten S0 i ett läge där kraften hos fjädern 51 först av allt kommer att förflytta leden 52 i sidled, sedan åstadkomma mycket snabb kontraktion av vinkelleden, så att transmissions- hävarmen 59 som är i läge Fl förflyttas mot figurens övre del i 0]-läget; motsatta rörelser ástadkommes när styrorganet svänger från O mot F.

Om överströmsdetekteringsorganen 4, 5 rör spärrhaken 61 under komprimerande av fjädern 62 förlorar utlösnings- hâvarmen S7 sin stödpunkt 57a och svänger till figurens övre del under distinkt bringande av punkten 56 i ett läge i vilket vinkeln som bildas av punkterna 56, 52, S8 ändrar riktning, så att kraften hos fjädern 51 nu utövas med en sidokomponent som även brínçar vinkelleden att dra ihop sig mycket snabbt, och således bringar trans- missionshävarzen att automatiskt svänga uppåt som förut; ett anslag 65 tjänar till att definierå gränsläget nos utlösningshävarmen 57.

Det nya anordnandet av leden S2 i förhållande till sväng- tappen (icke synbar) hos styrorganet 3 bringar sedan det senare i O-läget.

Ett vidare ingripande av hävarmen S7 under spärrhaken 61 kommer att åstadkommas genom organet 3 genom icke b visade organ, som driver hävarmen 57 medurs så långt rån O-läge: san till spârrhaken, när den senare går till F-läget.

F. av-n-'Årwrï rw-f- la -uniu Gii-uan-:tíø »Vf- En elektrisk skyddsanordning 36, visad i fig 9 ot organen illustrerade i fig I, innefattar ett isolerande hölje eller kropp 70 i vilken är anordnade en kretsbrytar- anordning 29 och en isolerande fjärrmanövreringslàda 71, i vilken väsentligen en elektromagnet 20 är anordnad- 460 878 M Höljet och lådan är mekaniskt sammanbundna, och den senare är i kontakt med en platta eller panel 37 på vilken anordningen kan vara fastgjord.

De elektriska organen hos kretsbrytaren innefattar för varje fasledning ett par ingángs- och utgángsterminaler , 11 och en elektrisk krets 9, som seríekopplat inne- fattar; - en omkopplare 8 som uppvisar en fast kontakt T6 och rörlig kontakt 7 som är buren av en hävarm 73, - en första strömdetektor 5 som kan vara av elektro- magnetisk typ och uppvisa en enda lindning eller en spole som är beroende av den momentana strömmen över intensiteter, vilkas storlek ännu inte når den hos kortslutningsströmmar, och - en andra strömdetektor 4 som exempelvis nyttjar en bimetallremsa för att reagera på mindre överströmmar som à andra sidan har en längre varaktighet.

Dessa två strömdetektorer som huvudsakligen är avsedda att skydda en last som är seriekopplad med anordningen (exempelvis en motor) måste då förorsaka öppnande av omkopplaren. Sådant öppnande, vilket är automatiskt, uppnås genom lösandet av en spärrhake 61 hos snabbutlös- ningsmekanismen 2, av vilken en möjlig konstruktion har illustrerats i fig 8.

Denna snabbutlösningsmekanism är visad i fig 9 i det ställda tillståndet, i vilket den rörliga kontakthäv- armen 73 från en klack 74 hos den svängande kontaktbäraren 59a mottar ett vridmoment som fjädrande överförs genom tryckfjädern 17 och vilket anbringar den rörliga kontakten 7 pà den fasta kontakten 16 för slutande av omkopplaren 8. is 460 878 Denna omkopplare kan öppnas manuellt, genom placerande av styrorganet 3 i O-läge, eller automatiskt när en pà- verkan med lämplig riktning anbringas på spärrhaken 61 genom delen 66. Dessa tvâ metoder att öppna omkopplaren 8 uppvisar en egenskap av snabbhet som är beroende exem- pelvis av den momentana kontraktionen av vinkelleden 55 under inverkan av fjädern 51. vid uppfinningen uppvisar den rörliga kontaktbäraren 59 en arm eller ett utspráng 75 som är riktat mot en anbringningsyta 76a hos höljet 70, och vilket tränger in i ett hålrum 77 hos detta. Företrädesvis kommer denha arm inte att ha kretsens 9 ström flytande igenom sig, för att inte öka massan hos hävarmen 73, varvid strömmen då flyter igenom en omspunnen ledare 73a vars ände rör sig något. Detta hålrum kan tillslutas medelst ett tätat och isolerande hölje såsom 35, se fig 5, när anbringnings- ytan 76a hos höljet inte är anbringad mot bärytan 79 hos lådan 71, och när kretsbrytaren används utan någon tillagd fjärrmanövreringsanordning.

Det kommer att uppmärksammas att utformandet av detta hålrum inte i egentlig mening bildar en överlagd och artificiell ökning av volymen hos kretsbrytaren till den graden att konstruktionsåtgärder har utvecklats i den nuvarande tidpunkten för att förläna lådorna hos kretsbrytarnas dimensioner, väggtjocklekar och förstärk- ningsorgan som möjliggör för dem att motstå höga inre tryck som utvecklas genom de automatiska öppningsopera- tionerna vid uppträdandet av en kortslutning. ßâr en fjârrmanövreringslàda 71 är förbunden därmed mot- tager hålrummet 7 här åtminstone en del av de i denna låda anordnade elementen; i det icke begränsade utförandet visat i fig 9, se även fig 10, innefattar elektromagneten ett fast ok 80, ett rörligt ankare eller dykankare en eller flera returfjäd- med ett till höger i fig 9 19 som kan attraheras av oket, rar 81 som förser detta ankare 878 16 beläget viloläge, en magnetiseringspole 82 och anslutnings- terminaler såsom 23, 24 för anordnande av spolens kraft- försörjning. Elementen hos elektromagneten 20 är anordnade i ett hus 83 i lådan 71 vilken förbinder, fullbordar och sluter hålrummet 77 när ytorna 76a och 79 är tätande förbundna.

Det rörliga ankaret 19 som rör sig längs en företrädes- vis med ytorna 76a, 79 och väggen 37 parallell axel YY', är förbunden med en skuldra 84 som påverkar en påskjutare 85, vilken överför sin rörelse till armen 75.

Vid ett föredraget utförande är denna transmission åstad- kommen medelst en isolerande del eller påskjutare 85, som är rörlig i parallellt förhållande till axeln YY' //,f\\\\l och som är åtskild från armen 75 genom ett ringa spel ,/ ' "j" när_omkopplaren är sluten, och när ankaret 19 är i vila "R", och vilken stöder på denna arm under kompri- merande av fjädern 17 för öppnande av omkopplaren 8, när, efter den senare föregående har slutits, ankaret 19 intar ett arbetsläge "T" under inverkan av magneti- seringen av spolen 82, se fig 10. Om omkopplaren redan är i det öppna läget när sådan magnetisering uppträder, åstadkommer rörelsen av ankaret inte nödvändigtvis en direkt påverkan på armen. å Det kan därför upptäckas att fjärrmanövrerat öppnande av omkopplaren 8 kan effektueras utan att det är nödvän- digt att utlösa mekanismen 2, vilket har den fördelen att man å ena sidan inte blir tvingad att omedelbart sända en operatör för att påverka styrorganet 3 och att det å andra sidan åstadkommes onödig nötning av dess delar.

När kretsbrytaranordningen 29, såsom visas i fig 9, 10, , innefattar en fast kontaktledare 15 som utsträcker sig parallellt med kontakthävarmen 73, ökas de elektrodyna- miska krafterna som utvecklas under flytandet av kortslut- 17 460 878 ningsströmmar och förorsakar denna kontakthävarm att repelleras medurs under åstadkommande av automatiskt öppnande av :tor amplitud som är tillräckligt snabbt för att tillhan'1hålla ett begränsande av dessa strömmar.

Sådant momentant öppnande, vilket kan uppträda på grund av den uppmätta flexibiliteten som fjäderna 17 uppvisar innan mekanismen 2 utlöses och som kan befästas antingen genom en anordning i ingrepp med hävarmen 73 (icke visad), eller genom efterföljande utlösning av mekanismen 2 (ástadkommen genom detektorn S), borde inte bromsas var- ken genom förekomsten av en förbindning med den isole- rande delen 85 eller genom närvaron av onödiga rörliga massor. Denna del eller påskjutare 85 är därför så ut- formad, att den enbart utövar ett tryck på armen 75 när spolen 82 är magnetiserad. Närvaron av denna fjäder med uppmätt flexibilitet är dessutom en av anordningarna som erfordras, för att öppnandet av omkopplaren 8 genom elektromagneten 20 ska äga rum utan avsevärd förbrukning av energi, och över en vinkelförflyttningssträcka som är tillräcklig för att ett fjärrmanövrerat öppnande av kretsen ska åstadkommas vid isoleringsförhållanden som är så goda som möjligt.

Vid ett fördelaktigt utförande av öppningsanordningen som fjärrmanövreras genom en elektromagnet, mottager den senare strömpulser med kort varaktighet, och en meka- nisk ingreppsanordning såsom 90 är förbunden med den isolerande delen 85 för hållande av den senare i ett arbetsläge "T" som motsvarar ett som den når under attrak- tion av plattan i läget "T", och för att ge den ett vilo- läge som motsvarar det hos ankaret vid vila när en annan strömimpuls har anbringats; en sådan ingreppsanordning illustreras på ett icke begränsande sätt i fig II, och som håller delen S5 alternativt i lägena visade i fig 9 respektive 10 är jämförbar avseende funktionen med de som finns hos tryckknappsomkopplare med spärrhakeingrepp. 460 avs 9 18 Vid ett såsom ett exempel illustrerat utförande, rör sig en slíd 91 hos ingreppsanordningen 90 mellan ett anliggningsläge B som åstadkommes genom fjädern 92 och ett ändläge C som åstadkommes genom den vänsterriktade rörelsen av ankaret 19; en hake 93 på denna slíd stöder mot en spets 94 hos nocken 95 när den senare är i det visade läget, för att bibringa sliden ett ingreppsläge A. Denna nock, som är integrerad med ett tandat hjul 96, uppvisar som alternativ till haken en spets eller en plattstång 97 närhelst spärrhaken 98 som är fastgjord vid sliden skjuter en av tänderna bakåt, så att, när en plattstång låter baken gå åt vänster i figuren, sliden åter finner sitt läge B.

Den isolerande delen 85 som stöder på sliden genom inverkan av returfjädern 99, intar då alternativt ett viloläge R eller ett arbetsläge T, i vilka den rörliga kontakten hos omkopplaren 8 alternativt slutes eller öppnas när en kortslutningsströmpuls passerat genom spolen.

Ett annat sätt att åstadkomma rörelse och hållande i läge av den isolerande delen utan erfordrande av ett permanent förbrukande av ström består i att använda en bistabil elektromagnet 87 med en permanentmagnet 88, känt exempelvis genom det franska patentet nr 2 358 006, se fig 13; i det senare fallet är det icke nödvändigt att med ankaret 86 hos en sådan elektromagnet 87 förbinda en returfjäder eller ingreppsanordning 90 för defínierande av viloläget, men det kan däremot vara nödvändigt att använda en för återförande av den med ankaret förbundna påskjutaren 85a mot den isolerande delen 84a, se fig 13.

Det är fördelaktigt, när kretsbrytaranordningen är av flerfasig typ, att använda en gemensam isolerande del såsom 85 för att simultant inverka på varje kontakt för- lbunden med de olika faskretsarna. I detta fall måste 19 460 878 hänsyn tagas, så att kraften som överförs till denna del genom elektromagnetens ankare utövas vid en punkt som åstadkommer den bästa balansen med hänsyn till för- delningen och orienteringen av motståndskrafterna.

Lämpliga längsgående styrorgan som är parallella med YY', men icke visade, används även, så att rörelserna av den isolerande delen äger rum utan klämrisk.

Vid alla fall, där det är önskvärt att göra kretsbrytar- anordningen 29 självständig, måste de rörliga organen och delarna som är förbundna med elektromagneten såväl som den senare installeras permanent på respektive i lådan 71 respektive 31; på grund av förekomsten av en páskjutar- eller slidförbindning åstadkommes förbindandet med fjärrmanövreringslådan'utan svårigheter.

Intresset och fördelarna hos uppfinningen är inte på något vis relaterade på ett begränsande sätt till den inre konstruktionen hos kretsbrytaranordningar, i den utsträckning som den senare motsvarar funktionen som definierades i ingressen.

Anordningarna gjorda exempelvis i fig 9 för åstadkom- mande av utsträckandet av ljusbågarna i en kylflänsför- sedd kammare 110 är icke heller beränsande, om det tas _ hänsyn till att bättre resultat kan uppnås genom orsakandet av det snabba införandet av en isolerande skärm mellan de fasta och rörliga kontakterna vid ögonblicket när de just har särats.

Det är även uppenbart att kretsbrytaranordningen istället för att innefatta en enda brytomkopplare skulle kunna innefatta en rörlig kontaktbrygga eller uppvisa i serie i varje faskrets två separata omkopplare som uppvisar separat kretsbrytande respektive strömbegränsande funk- tioner. 460 878 20 Vid en fördelaktíg anordning visad i fig 10 och avsedd att informera användaren om tillståndet hos anordningens kretsar, kommer signalleringsorgan 100 att vara synligt anordnade på fasaden 101 hos lådan för att optiskt eller mekaniskt återsända en indikering av det verkliga läget hos den isolerande delen respektive av den rörliga kon- takthävarmen; kretsarna 9 kan faktiskt öppnas medelst elektromagneten 20 varemot läget hos det manuella organet 3 är i ett läge som normalt motsvarar ett slutet tillstånd, vilket sannolikt kan vilseleda underhållspersonalen.

Ett sådant optiskt signalleringsorgan kan fördelaktigt nyttja en ljusemitterande diod som är seriekopplad med spolen 82 och parallellkopplad med zenerdioder som stabi- liserar dess spänning, om ankaret hos elektromagneten hålls i ett arbetsläge genom det permanenta passerandet av en ström; ljusöverföring kan åstadkommas genom en optisk fiber 102 som är integrerad med kroppen 70 och vars ena ände 103 kommer mittemot dioden 104, som är belägen i den borttagbara lådan 71, när den senare är förbunden därmed.

När elektromagneten är av polariserad typ, och när det följaktligen inte är nödvändigt att se till att en ström permanent flyter i dess spole för hållande av ankaret i arbetsläge som en viss puls delger detta, skulle ett mekaniskt organ förbundet med detta ankare kunna fram- kalla uppträdandet av en flapp på fasaden och för detta läge.

När elektromagneten är förbunden med en ingreppsanord- ning såsom 90, kommer páskjutaren 85 att anslutas till detta mekaniska organ, eftersom ankaret hos den förbundna elektromagneten i detta fall åter befinner sig självt i samma viloläge efter passerandet av varje puls, var- vid läget hos páskjutaren är typiskt fördet hos den rör- liga hävarmen. 2; 460 878 Vid de olika utförandena som just har beskrivits uppträder repulsionskrafterna mellan en fast ledare 15 som bär den fasta kontakten 16 och en svängande ledare 73 som bär den rörliga kontakten 7 hos en repulsionsomkopplare 8. Begränsningseffekten hos en sådan omkopplare kan för- bättras genom anordningarna enligt ovan.

Konstruktionen av en förbättrad repulsionsomkopplare 8', vars princip är schematiskt definierad i fig 2, visas mera detaljerat i fig 12, där det framgår att den fasta kontakten 16 hos de föregående omkopplarna har blivit en tillbakadragbar eller pseudo-fast kontakt 16a; ledaren eller hävarmen 26 som bär den är svängbart anordnad vid kroppen vid en svängtapp 26a och den anbringas genom en fjäder 28 mot den rörliga kontakten 7. En isolerings- vägg 27a hos kroppen bildar anslaget 27 mot vilket hävarmen anbringas under fjäderns 28 påverkan när omkopplaren 8' öppnas och åstadkommer effektiv isolering av hävarmen 73 för förhindrande av àtertändning av ljusbágen under öppnande av omkopplaren. En omspunnen ledare eller annan flexibel ledare 112 förbinder elektriskt denna hävarm 26 med kretsen 9 hos omkopplaren. Såsom i detta senare fall läggs de vinkelmässiga förflyttningssträckorna som àstadkommes i motsatta riktningar genom hävarmarna 73 och 76 ihop, för att framkalla begränsningsfenomenet, varigenom det senare blir mera effektivt.

Om man tar detta adderande i beräknande så kan propor- tionen K som nämndes härovan här överföras till den uppen- bara allmänna elasticiteten.

Claims (16)

UL 460 878 Patentkrav

1. l. Kretsbrytaranordning, i synnerhet en flerfasbrytare, som per fas innefattar en omkopplare som uppvisar ett rörligt kontakt- stycke (7) som är anordnat separerbart från en motstående fast kontakt (16), med vilken det är anordnat att samverka elastiskt i det slutna tillståndet antingen genom förmedling av ett genom en elektromagnet (20) rörligt stycke (2la) för fjärrstyrning av slutning och öppning, med ett givet mellanrum mellan kontak- terna, eller med ett väsentligt större mellanrum än det före- gående genom förmedling av elektriska krafter som verkar på det rörliga kontaktstycket vid uppträdande av kortslutningsström- mar, eller även med ett mellanrum som är större än nämnda givna mellanrum när medel (4, 5, 64) för detekterande av strömmar av mindre styrka förorsakar avspänning av' ett laddat elastiskt organ, varvid denna avspänning är anordnad att inte åstadkommas .genom elektromagneten och var och en av dessa tre förflytt- ningar är anordnade att utföras i motsatt riktning mot verkan hos en kontakttryckfjäder (17) som är förbunden med det rörliga kontaktstycket (73), k ä n n e t e c k n a d därav, att en bärare (73) för den rörliga kontakten (7) hos varje omkopplare (8) är en svänghävarmsskänkel som löper väsentligen parallellt med ett ledningsstycke (15) som vid en ände bär den fasta kontakten (16), att bärarna (15, 73) av den fasta respektive rörliga kontakten är anordnade att i varje omkopplares slutna tillstånd leda den genom kontakterna gående strömmen i väsent- ligen parallella men motsatta riktningar och på så vis samverka för att utveckla elektrodynamiska repulsionskrafter mellan bärarna för svängande av svänghävarmen från slutningsläget, att denna hävarm är anordnad att mottaga en rörelse från en första mekanisk transmissionsinrättning (19, 21, 2la) sonx är' galva- niskt isolerad från en styrelektromagnet (20) verkande därpå, vilken är gemensam för alla omkopplarna (8r, 88, 8t), att VMA _. .i Q. _ __ ._______ 23 460 878 anordningen innefattar en utlösningsmekanism (2), som är gemensam för alla omkopplarna och innefattar en fjäder (51), en andra mekanisk transmissionsinrättning (55, 57), en mekanisk rigel (61) och inte är förbunden med den första mekaniska transmissionsinrättningen, och att medlen för detekterande av strömmen av mindre styrka med spole (64, 5) och/eller bime- tallstycke (4) är anordnade att genom förorsakandet av avspän- ningen av det laddade elastiska organet (62) förflytta rigeln (61) och därigenom bringa utlösningsmekanismen (2) att verka på var och en av svänghävarmarna i öppningsriktningen.

2. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den manövrerade rörelsen åstadkommes av organ (2la, 21b) hos en enkelriktad koppling (21) som utsträcker sig mellan ankaret (19) hos elektromagneten (20) och nämnda bärare (15, 73) och som upprättar a ena sidan elektrisk isolering däremel- lan och å andra sidan mekanisk isolering i rörelsens motsatta riktning.

3. Kretsbrytaranordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k nua d därav, att den rörliga kontaktbäraren (73) uppvisar ett ut- språng (22, 75) som är beläget i närheten av en påskjutare (2la, 85) respektive en slid (91), pâverkbara genom elektro- magneten (20) utan att förbindas med den.

4. Kretsbrytaranordning enligt krav 3, k_ä n n e t e'c k n a d därav, att utsprånget (22, 75) är så anordnat att den elekt- riska strömmen som cirkulerar i. omkopplaren (8) inte flyter genom utsprånget.

5. Kretsbrytaranordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att. svänghävarmen (26) är anordnad att. hållas i ett viloläge genom den fjädrande återföringskraften hos en fjäder (28) och genom ett anslag (27) när kortslutningsströmmar inte flyter genom nämnda omkopplare. *n ;_ ,,,.,,} " _..í'."ill.;."š.i'.. .*'.-_' _' ' 460 878 " Llknïld är samordnad med varje

6. Kretsbrytaranordning enligt krav 2, k ä n n e t e (21a, 85) och att nämnda påskjutare är anord- därav, att en påskjutare rörlig kontaktbärare (73), nade att förflyttas simultant genom en gemensam del (43) som är förbunden med ankaret (19c) hos elektromagneten (20c).

7. Kretsbrytaranordning enligt krav 6, därav, att nämnda påskjutare (21a, 85) (19) hos elektromagneten (20) är anordnade att röra sig parallellt med en bas (37a) för fastgörande av anordningen (1), och att (20) är anordnad i utbalanserat förhållande (73) och ett område som innehåller nämnda och nämnda ankare elektromagneten mellan nämnda bas omkopplare (8).

8. Kretsbrytaranordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda påskjutare (21a, 85) gemensam rotationsdel (43) svängaxel är parallell med basen (37a) på. vilken anordningen (1) svängaxeln hos den rörliga kontaktsvängarmen (73). är påverkbara genom en vars är fastgjord och med

9. Kretsbrytaranordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda gemensamma rotationsdel (43) vid sin ena ände (43d) är förbunden med ankaret (19) hos elektromagneten (20) som är sidobelägen i förhållande till nämnda omkopplare (8),

10. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda elektromagnet (20) är återförbar till vilo- läget genom en fjäder (17).

11. ll. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda elektromagnet (20, 87) är polariserbar genom åtminstone en permanentmagnet (88) och är avsedd att hållas i arbetsläget genom flödet hos denna magnet (88).

12. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en mekanisk ingreppsanordning (90) är samordnad med k ä n n e t c c k n a d_ if 460 878 nämnda omkopplarpåskjutare (85) respektive slid (91), och att nämnda anordning (90) är anordnad att alternativt inta vilo- och arbetsläge som den överför till den rörliga kontakthävarmen (73) när än nämnda elektromagnet (20) ändrar tillstånd.

13. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda fjärrmanövrerade elektromagnet (20) är anordnad i en borttagbar låda (31) eller platta som är anordnad mellan en fastgöringsyta (37) och en krOPP (33) som innehåller huvuddelarna som erfordras för funktionen hos kretsbrytaren (1).

14. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda elektromagnet (20) är anordnad i en borttagbar låda (31) som är sidobelägen i för- hållande till den kropp (33) som innehåller huvuddelarna som erfordras för funktionen hos kretsbrytaren (1). fjärrmanövrerade

15. Kretsbrytaranordning enligt krav 13, V k ä n n e t e c k n a d därav, att tillslutningsorgan till- sluter området som är gemensamt för kroppen (33) och den borttagbara lådan när den senare inte är ansluten därtill.

16. Kretsbrytaranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att signalleringsorgan (100) som är synbara från fasad- sidan hos anordningen (1) är anordnat att ge en operatör en direkt eller indirekt angivelse av läget hos ankaret (19), om läget hos den enkelriktade kopplingen (21) respektive om tillståndet hos elektromagnetens (20) spole.