SI23650A - Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele - Google Patents
Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele Download PDFInfo
- Publication number
- SI23650A SI23650A SI201100204A SI201100204A SI23650A SI 23650 A SI23650 A SI 23650A SI 201100204 A SI201100204 A SI 201100204A SI 201100204 A SI201100204 A SI 201100204A SI 23650 A SI23650 A SI 23650A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- yoke
- arm
- permanent magnet
- relay
- pivot
- Prior art date
Links
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 118
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 64
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 19
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 6
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 241000876458 Varanus niloticus Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
- H01H83/14—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
- H01H83/144—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with differential transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/22—Polarised relays
- H01H51/2236—Polarised relays comprising pivotable armature, pivoting at extremity or bending point of armature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
- H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
- H01H50/40—Branched or multiple-limb main magnetic circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
- H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
- H01H71/321—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements
- H01H71/323—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements with rotatable armature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Abstract
Namen izuma je zasnovati izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele (3) stikala (S) za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka med faznim vodnikom (P) in nevtralnim vodnikom (N) le-tega, pri katerem naj bi bilo doseženo hitrejše proženje mehanizma (5) zaradi zasuka kotve (33) v smeri vstran od jarma (31). V ta namen je okoli primerno izbranega vrtišča (333) na jarmu (31) zasukljiva kotva (33) togo povezana z nastavkom (330), s katerim sodeluje vsakokrat razpoložljiva vzmet (34, 34', 34"), pri čemer je omenjeni nastavek (310) tako zasnovan, da se pravokotna razdalja (Ab A2) med vrtiščem (333) kotve (33) in silo vzmeti (34, 34', 34") med zasukom kotve (33) okoli vrtišča (33) v smeri vstran od jarma (31) povečuje od izhodiščne vrednosti (Aj) do največje vrednosti (A2).
Description
Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele
Izum se nanaša na mehanizem za aktiviranje elektromagnetnega releja, namenjenega za prekinitev električnega tokokroga ob pojavu diferenčnega toka med faznim in nevtralnim vodnikom.
Po mednarodni razvrstitvi patentov izum te vrste spada na področje elektrotehnike in v okviru slednje k osnovnim električnim komponentam, namreč k relejem in stikalom, ki obsegajo permanentni magnet in so namenjeni za zaščito električnih tokokrogov. Po izbiri je tovrsten izum lahko uvrščen tudi k podrobnostim elektromagnetnih relejev.
Pri tem je izum osnovan na problemu, kako zasnovati elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih letega, pri katerem naj bi bilo že pri razmeroma majhnih spremembah magnetnega polja ob pojavu diferenčnega toka v območju releja možno računati na hiter in zanesljiv premik kotve v smeri vstran od permanentnega magneta in proti igli prožilnega mehanizma, pri čemer naj bi bila kotvi zagotovljena tudi zadostna kinetična energija za premik omenjene igle. Temu ustrezno je naloga izuma izpopolniti tudi s tovrstnim relejem opremljeno stikalo za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka.
Elektromagnetni releje opisan v EP 0 508 052 BI in sestoji iz ohišja, v katerem je na voljo elektromagnetna indukcijska tuljava, ki je zaradi možnosti proženja pri nizki električni moči preko pasivnega elektronskega vezja in diferenčnega transformatorja električno povezana s faznim in nevtralnim vodnikom vsakokratnega električnega tokokroga. Jedro omenjene tuljave predstavlja jarem, ki je v stiku s takoimenovanim L-jarmom, katerega prvi krak poteka v smeri jarma tuljave in predstavlja njegovo nadaljevanje, drugi krak L-jarma pa poteka pravokotno v smeri vstran od tuljave. Ob omenjenem L-jarmu se nahaja S-jarem, ki sestoji iz osrednjega območja in dveh krakov. Prvi krak S-jarma poteka vzporedno s prvim krakom L-jarma, osrednje območje S-jarma pa pravokotno glede na prvi krak in v smeri vstran od tuljave. Drugi krak S-jarma poteka vzporedno s prvim krakom in na ustreznem odmiku od tuljave. Med drugim krakom L-jarma in osrednjim območjem S-jarma je vstavljen permanentni magnet. Preko jarma tuljave in drugega kraka S-jarma je nameščena kotva, kije zasukljivo podprta v vrtišču, ki je razporejeno ob drugem kraku S-jarma na nasprotni strani od jarma tuljave. Glede na omenjeno vrtišče je torej kotva na enem koncu podprta z jarmom tuljave in drugim krakom S-jarma, na preostalem koncu pa je nanjo pripeta natezna vzmet, ki je po drugi strani vpeta v ohišju. Na kotvi je oprta sprožilna igla.
Magnetno polje, ki je v releju stalno prisotno zahvaljujoč omenjenemu permanentnemu magnetu, z magnetno silo vzdržuje kotvo v položaju naleganja na jarmu tuljave in drugem kraku S-jarma, in sicer proti sili vzmeti, katere tendenca je zasukati kotvo okoli vrtišča in jo odmakniti od jarma tuljave ter s tem premakniti na kotvi oprto sprožilno iglo. Vzdrževanje kotve v opisanem položaju mora biti vsaj toliko zanesljivo, da ne pride do nehotenega samodejnega proženja zaradi mehanskih vplivov, npr. tresljajev ali podobnih. Kadar tokokrog deluje normalno in je električni tok v faznem vodniku enak toku v nevtralnem vodniku, diferenčnega toka ni in permanentni magnet ustvarja zadostno silo za premagovanje sile vzmeti, ki kotvo vzdržuje v opisanem položaju. Ob pojavu diferenčnega toka med faznim in nevtralnim vodnikom se v tuljavi ustvari magnetno polje, ki je usmerjeno nasprotno od prej omenjenega magnetnega polja permanentnega magneta, zato se učinek permanentnega magneta zmanjša, posledično pa sila vzmeti preseže magnetno silo in zasuče kotvo okoli vrtišča, pri čemer sprožilna igla povzroči prekinitev električnega tokokroga, v katerem se je pojavil diferenčni tok.
Že sama izdelava tovrstnega releja je tehnološko izjemno zapletena in povezana z visokim tveganjem zlasti v pogledu doseganja za delovanje potrebnih in zahtevanih toleranc. Jarem je namreč sestavljen iz dveh delov, ki sta med seboj zvarjena, pri čemer je v območju zvara zelo težko zagotoviti magnetne lastnosti v okviru zelo ozko določenih in za delovanje neobhodno potrebnih toleranc. Razen tega je med prvim krakom L-jarma in prvim krakom S-jarma predvidena zelo tenka reža širine manj kot 50 pm, ki je sicer zapolnjena z diamagnetno folijo, vendar je že zgolj izdelava in dokončna obdelava te reže v kombinaciji s problematiko v zvezi s prej omenjenim zvarom povezana s precejšnjo negotovostjo glede doseganja potrebnih karakteristik pri končnem izdelku.
Po drugi strani je zaradi zasnove in razporeditve omenjenih jarmov in kotve vključno z njenim vrtiščem potreben razmeroma visok nivo magnetenja • · • · permanentnega magneta, kar je potem povezano tudi z razmeroma visoko močjo proženja, ki v praksi znaša med 120 in 150 pVA in za katero bi bilo glede na čisto praktične potrebe zaželeno, da bi bila znatno nižja.
Še zlasti je tovrstna zasnova razmeroma neugodna tudi v pogledu delovanja sil, kar se posredno odraža v učinkovitosti in zanesljivosti delovanja releja. Magnetna sila namreč glede na vrtišče kotve in prijemališče sile vzmeti deluje na razmeroma majhni ročici, zato je za zagotavljanje zadostne magnetne sile potrebno razmeroma močno magnetno polje permanentnega magneta, za nevtralizacijo omenjene magnetne sile pa je potrebna razmeroma velika diferenca tokov in je stikalo temu ustrezno manj občutljivo na majhne diference tokov.
Potrebno jakost permanentnega magneta bi bilo načeloma možno zmanjšati tudi z uporabo šibkejše vzmeti. Šibkejši magnet bi omogočil aktiviranje releja in zasuk kotve v smeri vstran od permanentnega magneta tudi v primeru pojava manjših diferenčnih tokov. Vendar pa bi to imelo za posledico manjšo silo vzmeti in počasnejši oz. nezanesljiv zasuk kotve okoli njenega vrtišča, obenem pa tudi znatno manjšo silo učinkovanja kotve na sprožilno iglo, s čimer bi bila potem učinkovitost in zanesljivost delovanja releja postavljena pod vprašaj.
Izum se po eni strani nanaša na stikalo za prekinitev električnega tokokroga ob pojavu diferenčnega toka, kije predvideno za vgradnjo v električni tokokrog, ki ga poleg ustreznega vira izmenične ali istosmeme ali kombinacije električne napetosti in vsaj enega bremena tvorita vsaj na omenjen napetostni vir priključljiva in preko tovrstnega stikala z omenjenim bremenom povezljiva fazni vodnik in nevtralni vodnik, pri čemer tovrstno stikalo obsega
- diferenčni transformator, katerega primarno navitje predstavljata skozi njegovo jedro potekajoča fazni vodnik in nevtralni vodnik, njegovo sekundarno navitje pa obsega električna priključka;
- pasivno elektronsko vezje, obsegajoče dva para priključkov, med katerima je vzporedno vezanim elektronskim komponentam zaporedno vezan kondenzator, ki je predviden za polnjenje na osnovi električne napetosti, ki se inducira v sekundarnem navitju diferenčnega transformatorja, zaradi česar je s pomočjo prvega para priključkov omenjeno vezje električno povezano s priključkoma sekundarnega navitja diferenčnega transformatorja,
- rele, ki v električnem smislu predstavlja upornost in induktivnost tuljave z električnima priključkoma, s pomočjo katerih je rele preko tuljave električno povezljiv z drugim parom priključkov pasivnega elektronskega vezja zaradi vzbujanja tuljave z napetostjo omenjenega zaporedno vezanega kondenzatorja, pri čemer omenjeni rele v mehanskem smislu sestoji iz jarma z na sebi vgrajenima indukcijsko tuljavo in permanentnim magnetom ter iz kotve, ki je z omenjenim jarmom zasukljivo povezana v območju vrtišča in, odvisno od vzbujenosti ali nevzbujenosti tuljave, bodisi s pomočjo permanentnega magneta držana v naleganju na jarmu ali pa po ustrezni oslabitvi oz. nevtralizaciji magnetnega polja permanentnega magneta zahvaljujoč sili vzmeti odvihtena vstran od jarma v smeri proti prožilnemu mehanizmu, ki je razporejen na odmiku od jarma in omenjenega vrtišča kotve ter predviden za aktiviranje stikala v smislu prekinitve električnega tokokroga skozi omenjena vodnika.
Po izumu je predvideno, daje rele tako zasnovan, daje položaj vrtišča kotve glede na jarem izbran na jarmu v območju med tuljavo in silo vzmeti, obenem pa je kotva togo povezana z nastavkom, s katerim sodeluje vsakokrat razpoložljiva vzmet, pri čemer je omenjeni nastavek tako zasnovan, da se pravokotna razdalja • ·
med vrtiščem kotve in silo vzmeti med zasukom kotve okoli vrtišča v smeri vstran od jarma povečuje od izhodiščne vrednosti do največje vrednosti.
Pri prednostni izvedbi izuma omenjeno vzmet predstavlja dvojica med seboj vzporednih nateznih vijačnih vzmeti, ki sta med seboj povezani v območju naleganja na omenjenem nastavku kotve in po drugi strani vsaka zase pripeti na ogrodju jarma.
Stikalo nadalje vključuje rele, ki nadalje obsega enovito zasnovan, iz pločevine ali traku iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi izrezan ali izsekan jarem, obsegajoč tri v smeri proti kotvi štrleče, med seboj razmaknjene in dolžinsko v smislu možnosti na vseh treh sočasnega naleganja kotve usklajene krake, pri čemer
-je prvi krak jarma predviden za prejem tuljave, ki je nanj namestljiva na tak način, da omenjen prvi krak poteka skozi svetlino tuljave, katere ovoji potekajo okoli prvega kraka in vzdolž le-tega,
- drugi krak jarma je predviden za prejem permanentnega magneta, ki permanentno ustvarja magnetni fluks in s tem magnetno silo, potrebno za naleganje kotve na omenjenih krakih jarma proti sili vzmeti;
- tretji krak jarma pa je predviden za podprtje kotve in zagotovitev vrtišča kotve, okoli katerega je slednja glede na jarem zasukljiva iz položaja naleganja na omenjenih krakih jarma v položaj naleganja na prožilnem mehanizmu, ki je razporejen na odmiku od jarma in vrtišča, in pri čemer nadalje enovito zasnovana, iz pločevine ali traku ali žice ali drugega valjanca ali vroče ali hladno preoblikovanega polizdelka iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi sestoječa kotva, kije v območju omenjenega vrtišča na tretjem kraku jarma s slednjim zasukljivo povezana, obsega na eni strani vrtišča razporejeno naležno območje, kije prirejeno za sočasno naleganje na vseh treh krakih jarma, kot tudi na preostali strani vrtišča razporejeno in izven območja jarma štrleče previsno območje, v katerem je s kotvo mehansko povezana vzmet.
Pri eni od možnih izvedb stikala je omenjen permanentni magnet klinasto zasnovan in vstavljiv v klinasto, v obliki od prvega kraka vstran ožečega se enakokrakega trapeza zasnovano zajedo v območju drugega kraka jarma. Nadalje omenjena kotva v svojem previsnem območju prednostno obsega z njo togo povezan, v smeri vsaj približno pravokotno iz omenjenega previsnega območja in vstran od vrtišča štrleč podaljšek, s katerim je mehansko povezana vzmet.
Pri tovrstnem stikalu je zahvaljujoč vstavitvi permanentnega magneta v območje drugega kraka jarma v slednjem formirano magnetno polje, ki ga pri nevzbujeni na prvem kraku jarma nameščeni induktivni tuljavi in na vseh treh krakih jarma sočasno nalegajoči kotvi tvorijo
- prvi magnetni fluks, ki poteka skozi permanentni magnet, drugi krak jarma, kotvo in prvi krak jarma ter nazaj proti permanentnemu magnetu,
- drugi magnetni fluks, ki poteka skozi permanentni magnet, drugi krak jarma, kotvo in tretji krak jarma ter nazaj proti permanentnemu magnetu, in
- tretji magnetni fluks, ki poteka skozi permanentni magnet, drugi krak jarma, kotvo in tretji krak jarma ter nazaj proti permanentnemu magnetu, pri čemer se v vzbujeni induktivni tuljavi in s tem v prvem kraku jarma zaradi napetosti na njenih priključkih generira magnetno polje s prvemu magnetnemu fluksu nasprotnim magnetnim fluksom, s čimer se vsaj v prvem kraku jarma oslabi oz. vsaj v pretežni meri nevtralizira magnetni fluks zaradi permanentnega magneta.
Omenjen permanentni magnet v omenjenem releju obravnavanega stikala je lahko tako izbran, da je po vgradnji le-tega v območje drugega kraka jarma pri nevzbujeni tuljavi po eni strani vrtilni moment kot posledica delovanja magnetne sile vsaj zaradi magnetnega fluksa v območju prvega kraka jarma glede na vrtišče sočasno na vseh treh krakih nalegajoče kotve večji od vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti na kotvo, medtem ko se po drugi strani pri s pomočjo napetosti s pasivnega elektronskega vezja vzbujeni tuljavi zaradi s pomočjo slednje ustvarjenega magnetnega fluksa, ki je vsaj v območju prvega kraka usmerjen nasproti magnetnemu fluksu zaradi permanentnega magneta, vrtilni moment kot posledica delovanja magnetnih sil zmanjša pod vrednost vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti na kotvo.
Nadalje je v releju stikala razmerje med prvim magnetnim fluksom in tretjim magnetnim fluksom vnaprej določljivo na osnovi vsakokrat ustrezne izbire oblike in velikosti pripadajoče zajede v drugem kraku in/ali v omenjeno zajedo vstavljivega permanentnega magneta.
Predvidena je tudi izvedba, pri kateri v stikalu primarno navitje diferenčnega transformatorja obsega en sam ovoj.
Po drugi strani se izum nanaša tudi na rele, zlasti za vgradnjo v stikalo za prekinitev električnega tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih tokokroga, pri čemer tovrsten rele v električnem smislu predstavlja upornost in induktivnost tuljave preko katere je rele električno povezljiv s pasivnim elektronskim vezjem in posredno z diferenčnim transformatorjem za zaznavanje diferenčnega toka v vodnikih, tako da ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih tuljava pod vplivom napetosti iz omenjenega pasivnega elektronskega vezja oz. posredno iz diferenčnega transformatorja generira magnetni fluks, in pri čemer tovrsten rele v mehanskem smislu sestoji iz jarma z na sebi vgrajenima indukcijsko tuljavo in permanentnim magnetom za ustvarjanje magnetnega fluksa v območju jarma ter kotve, ki je z jarmom zasukljivo povezana v območju vrtišča in v odvisnosti od vzbujenosti ali nevzbujenosti tuljave bodisi s pomočjo permanentnega magneta držana v naleganju na jarmu ali pa zahvaljujoč sili vzmeti odvihtena vstran od jarma proti prožilnemu mehanizmu, ki je razporejen na odmiku od jarma in predviden za aktiviranje stikala v smislu prekinitve električnega tokokroga skozi vodnika.
Po izumu je predviden tudi rele, ki je tako zasnovan, da je položaj vrtišča kotve glede na jarem izbran na jarmu v območju med tuljavo in silo vzmeti, obenem pa je kotva togo povezana z nastavkom, s katerim sodeluje vsakokrat razpoložljiva vzmet, pri čemer je omenjeni nastavek tako zasnovan, da se pravokotna razdalja med vrtiščem kotve in silo vzmeti med zasukom kotve okoli vrtišča v smeri vstran od jarma povečuje od izhodiščne vrednosti do največje vrednosti.
Pri prednostni izvedbi releja po izumu omenjeno vzmet predstavlja dvojica med seboj vzporednih nateznih vijačnih vzmeti, ki sta med seboj povezani v območju naleganja na omenjenem nastavku kotve in po drugi strani vsaka zase pripeti na ogrodju jarma.
Rele nadalje obsega enovito zasnovan, iz pločevine ali traku iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi izrezan ali izsekan jarem, obsegajoč tri v smeri proti kotvi štrleče, med seboj razmaknjene in dolžinsko v smislu možnosti na vseh treh sočasnega naleganja kotve usklajene krake, pri čemer je
- prvi krak jarma predviden za prejem tuljave, ki je nanj namestljiva na tak način, da prvi krak poteka skozi svetlino tuljave, katere ovoji potekajo okoli prvega kraka in vzdolž le-tega, • ·
- drugi krak jarma je predviden za prejem permanentnega magneta, ki permanentno ustvarja magnetni fluks in s tem magnetno silo, potrebno za naleganje kotve na omenjenih krakih jarma proti sili vzmeti;
- tretji krak jarma pa je predviden za podprtje kotve in zagotovitev vrtišča kotve, okoli katerega je slednja zasukljiva iz položaja naleganja na omenjenih krakih jarma v položaj naleganja na prožilnem mehanizmu, kije razporejen na odmiku od jarma, in pri čemer nadalje enovito zasnovana, iz pločevine ali traku ali žice ali drugega valjanca ali vroče ali hladno preoblikovanega polizdelka iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi sestoj eča kotva, kije v območju omenjenega vrtišča na tretjem kraku jarma zasukljivo povezana z jarmom, obsega na eni strani vrtišča razporejeno naležno območje, ki je prirejeno za sočasno naleganje na vseh treh krakih jarma, kot tudi na preostali strani vrtišča razporejeno in izven območja jarma štrleče previsno območje, v katerem je s kotvo mehansko povezana vzmet.
Pri eni od izvedb releja po izumu je permanentni magnet klinasto zasnovan in vstavljiv v klinasto, v obliki od prvega kraka vstran ožečega se enakokrakega trapeza zasnovano zajedo v območju drugega kraka jarma. Kotva v svojem previsnem območju obsega z njo togo povezan, v smeri vsaj približno pravokotno iz omenjenega previsnega območja in vstran od vrtišča štrleč podaljšek, s katerim je mehansko povezana vzmet.
Temu ustrezno je pri tovrstnem releju zahvaljujoč vstavitvi permanentnega magneta v območje drugega kraka jarma v slednjem formirano magnetno polje, ki ga pri nevzbujeni na prvem kraku jarma nameščeni induktivni tuljavi in na vseh treh krakih jarma sočasno nalegajoči kotvi tvorijo
- prvi magnetni fluks, ki poteka skozi permanentni magnet, drugi krak jarma, kotvo in prvi krak jarma ter nazaj proti permanentnemu magnetu,
- drugi magnetni fluks, ki poteka skozi permanentni magnet, drugi krak jarma, kotvo in tretji krak jarma ter nazaj proti permanentnemu magnetu, in
- tretji magnetni fluks, ki poteka skozi permanentni magnet, drugi krak jarma, kotvo in tretji krak jarma ter nazaj proti permanentnemu magnetu,
Medtem ko se v vzbujeni induktivni tuljav in s tem v prvem kraku jarma zaradi napetosti na njenih priključkih generira magnetno polje s prvemu magnetnemu fluksu nasprotnim magnetnim fluksom, s čimer se vsaj v prvem kraku jarma oslabi oz. vsaj v pretežni meri nevtralizira magnetni fluks zaradi permanentnega magneta.
Pri obravnavanem releju je nadalje permanentni magnet tako izbran, da je po vgradnji le-tega v območje drugega kraka jarma pri nevzbujeni tuljavi po eni strani vrtilni moment kot posledica delovanja magnetne sile vsaj zaradi magnetnega fluksa v območju prvega kraka jarma glede na vrtišče sočasno na vseh treh krakih nalegajoče kotve večji od vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti na kotvo, medtem ko se po drugi strani pri s pomočjo napetosti s pasivnega elektronskega vezja vzbujeni tuljavi zaradi s pomočjo slednje ustvarjenega magnetnega fluksa, ki je vsaj v območju prvega kraka usmerjen nasproti magnetnemu fluksu zaradi permanentnega magneta, vrtilni moment kot posledica delovanja magnetnih sil zmanjša pod vrednost vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti na kotvo. Pri tem je razmerje med prvim magnetnim fluksom in tretjim magnetnim fluksom vnaprej določljivo na osnovi vsakokrat ustrezne izbire oblike in velikosti zajede v drugem kraku in/ali v omenjeno zajedo vstavljivega permanentnega magneta.
Izum bo v nadaljevanju podrobneje obrazložen s primerom izvedbe, ki je ponazorjen na priloženi skici, kjer kažejo
Sl. 1 električno shemo stikala, ki obsega rele po izumu;
• · · ·♦ ·· · · · · ·
Sl. 2 rele v odprtem stanju
Sl. 3 rele v zaprtem stanju pri in nevzbujenem stanju tuljave;
Sl. 4 rele v zaprtem stanju pri vzbujenem stanju tuljave neposredno pred odprtjem releja oz. prehodom v stanje po Sl. 2.
Sl. 5 rele z vgrajenim mehanizmom za zasuk kotve in s tem premik sprožilne igle, v zaprtem stanju in v narisu;
Sl. 6 rele po Sl. 5 v tlorisu;
Sl. 7 rele v ortogonalnem pogledu z leve strani po Sl. 5;
Sl. 8 rele v ortogonalnem pogledu z desne strani po Sl. 5;
Sl. 9 rele po Sl. 5 - 8 v vzdolžnem prerezu v ravnini IX - IX po Sl. 8;
Sl. 10 pa vzdolžnem prerezu v ravnini IX - IX po Sl. 8, tokrat v odprtem stanju.
Na Sl. 1 je prikazana električna shema stikala, ki je predvideno za prekinitev električnega tokokroga ob pojavu diferenčnega toka med tokoma v faznem vodniku P in nevtralnem vodniku N, do česar lahko pride npr. zaradi mehanske poškodbe enega izmed vodnikov N, P ali tudi zaradi korozije na katerem od stičišč omenjenih vodnikov N, P.
Stikalo S, kije skupaj z vsaj enim bremenom 4 vgradljivo v vsakokraten električni tokokrog, v osnovi sestoji iz diferenčnega transformatorja 1, pasivnega elektronskega vezja 2 in releja 3 po izumu. Diferenčni transformator 1 sestoji iz primarnega navitja NI, ki ga predstavljata skozi jedro speljana nevtralni vodnik N in fazni vodnik P, kot tudi iz sekundarnega navitja N2, ki je v območju svojih priključkov 11, 12 električno povezan s priključkoma 2Γ, 22' pasivnega elektronskega vezja 2, s katerim je v območju para njegovih preostalih priključkov 21, 22 s svojima priključkoma 30', 30 električno povezan rele 3 po izumu.
V prikazanem primeru pasivno elektronsko vezje 2 obsega paralelno vezani diodi Dj in D2 ter s slednjima paralelno vezan kondenzator Cp, razen tega pa tudi nadaljnji kondenzator Cs, ki je z omenjenima diodama Db D2 in kondenzatorjem Cp serijsko vezan.
Rele 3 v kontekstu omenjene električne sheme tvorita zaporedno vezana indukcijska tuljava LR in upor Rr, njegova mehanska zasnova in delovanje pa bosta podrobneje obrazložena v nadaljevanju.
Ko je stikalo S vgrajeno v ustrezen električni tokokrog in sta skozi jedro diferenčnega transformatorja 1 speljana vodnika N, P priključena na napetostni vir, je med regularnim obratovanjem tokokroga tok v nevtralnem vodniku N načeloma enak toku v faznem vodniku P. V primeru okvare, npr. mehanske poškodbe enega od vodnikov N ali P, se pojavi diferenca tokov med vodnikoma N, P in s tem tudi v primarnem navitju NI diferenčnega transformatorja 1, kjer je število ovojev enako 1, zaradi česar se v sekundarnem navitju N2 diferenčnega transformatorja 1 inducira napetost, pod katero je odtlej s sekundarnim navitjem N2 diferenčnega transformatorja 1 električno povezano pasivno elektronsko vezje 2. To privede do polnjenja kondenzatorja Cs v pasivnem elektronskem vezju 2, ki se v naslednji polperiodi diferenc med tokom v faznem vodniku P in nevtralnem vodniku N prepolarizira, kar spremlja ustrezno velik tokovni impulz, ki steče skozi tuljavo LR releja 3, ki v takem primeru aktivira sprožilni mehanizem 5 (Sl. 2), ki potem izključi stikalo S (Sl. 1) in s tem prekine električni tokokrog skozi vodnika N, P.
Kot je bilo navedeno, primarno navitje NI diferenčnega transformatorja 1 obsega en sam navoj. Občutljivost releja 3 je namreč znatno izboljšana s tem, ker se pri enem ovoju primarnega navitja NI v diferenčnem transformatorju 1 že ob zelo majhni diferenci tokov v vodnikih P in N v sekundarnem navitju N2 inducira • · · dovolj visoka napetost, da se v pasivnem elektronskem vezju 2 generira impulz, ki zadostuje za proženje releja 3.
Kot je bilo že omenjeno, rele 3 v električnem smislu tvorita zgolj induktivnost in upornost Rr tuljave LR. Tuljava LR z upornostjo Rr je električno povezana s pasivnim elektronskim vezjem 2, v katerem se pod določenimi pogoji, torej ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih N, P, ustvari napetostni sunek, ki v tuljavi LR vzbudi magnetno polje z magnetnim fluksom Φι (Sl. 4),
Mehanska zasnova releja 3 je ponazorjena na Sl. 2-10. Pri tem (Sl. 2-4) rele 3 v osnovi sestoji iz jarma 31, ki je vgrajen v ogrodju 35 releja 3 na katerem je nameščena omenjena indukcijska tuljava LR, kije preko svojih priključkov 30', 30 električno povezana s prej omenjenim pasivnim elektronskim vezjem 2, in ki je razen tega opremljen s permanentnim magnetom 32, kot tudi iz kotve 33, ki je okoli vrtišča 333 zasukljivo nameščena na omenjenem jarmu 31 in v splošnem s pomočjo vsaj ene vzmeti 34, v prikazanem primeru (Sl. 5 - 10) pa s pomočjo para nateznih vijačnih vzmeti 34', 34, zavihtljiva vsaj v območju med omenjenim jarmom 31 in na odmiku od slednjega razporejenim prožilnim mehanizmom 5, preko katerega se mehansko izvrši aktiviranje stikala S za prekinitev tokokroga vodnikov N, P.
Jarem 31 je v osnovi enovito zasnovan in sestoji iz jeklene pločevine ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi, v splošnem pa ga je možno dovolj natančno in na preprost način izdelati z izsekovanjem ali izrezovanjem iz pločevine ali traku iz prej omenjenega materiala, kar se izkaže kot velika prednost zlasti v velikoserijski proizvodnji. Pri tem omenjen enovito zasnovan jarem 31 v osnovi obsega tri v smeri proti kotvi 33 štrleče, med seboj razmaknjene in po dolžini zaradi sočasnega naleganja kotve 33 na vseh treh hkrati med seboj usklajene krake 311, 312, 313, pri čemer je prvi krak 311 prirejen za prejem tuljave LR, drugi krak 312 je prirejen za prejem permanentnega magneta 32, tretji krak 323 pa je prirejen za podprtje kotve 33 vsaj v območju vrtišča 333.
Tuljava LR je nameščena na prvem kraku 311 jarma 31 na tak način, da krak 311 sega skozi svetlino tuljave LR in da ovoji tuljave LR potekajo okoli kraka 311 in vzdolž le-tega.
Za potrebe vgradnje permanentnega magneta 32 je osrednje razporejen drugi krak 312 v prikazanem primeru opremljen s klinasto, v obliki v smeri vstran od prvega kraka 311 ožečega se enakokrakega trapeza izvedeno zajedo 3121, v katero je potem vstavljiv permanentni magnet 32. Slednji je v omenjeni zajedi 3121 držan zahvaljujoč izključno svojemu magnetizmu in je že zgolj z vstavljanjem in brez vsakršne dodatne povezave z jarmom 31 zaradi izbire prej omenjene oblike v omenjeni zajedi 3121 povsem zadovoljivo pozicioniran.
Tretji krak 313 jarma 31 je v osnovi predviden kot podpora kotvi 31 in obsega vrtišče 333, okoli katerega je kotva 33 zasukljiva glede na jarem 31 vsaj v območju med položajem sočasnega naleganja na vseh treh omenjenih krakih 311, 312, 313 jarma 31 in položajem naleganja na prožilnem mehanizmu 5, ki je razporejen na primernem odmiku od omenjenega jarma 31 (Sl. 2) in vrtišča (33) ter predviden za prekinitev tokokroga vodnikov P, N kadar je to potrebno in torej še zlasti ob pojavu diferenčnega toka.
V osnovi prav tako enovito zasnovana, iz pločevine ali traku ali žice ali drugega valjanca ali vroče ali hladno preoblikovanega polizdelka iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi sestoječa kotva 33 je predvidena za naleganje v območju vseh treh omenjenih med seboj razmaknjenih
krakov 311, 312, 313 jarma 31, pri čemer se njeno vrtišče 333, okoli katerega je glede na jarem 31 zasukljiva, nahaja v območju tretjega kraka 313 jarma 31. Glede na omenjeno vrtišče 333 kotva 33 sestoji iz dveh območij 331, 332, in sicer je njeno naležno območje 331 predvideno za naleganje na omenjenih krakih 311, 312, 313 jarma 31, njeno previsno območje 332 na nasprotni strani vrtišča 333 pa štrli vstran od tretjega kraka 313 jarma 31. V omenjenem previsnem območju 332 je s kotvo 33 mehansko povezana natezna vzmet 34, katere sila permanentno izkazuje tendenco zasuka kotve 33 okoli vrtišča 333 v smeri vstran od jarma 31 in torej proti prožilnemu mehanizmu 5. Po izbiri je na omenjenem previsnem območju 332 kotva 33 opremljena z ustrezno togim podaljškom 3321, ki je lahko zasnovan kot h kotvi prigradljiv nastavek 330 (Sl. 5 - 10). Na ta način je možno ročico sile vzmeti 34 glede na vrtišče 333 kotve 33 še dodatno povečati oz. prirediti vsakokratnim potrebam, kakor bo to podrobneje obrazloženo v nadaljevanju.
Ko je tuljava LR preko svojih priključkov 30', 30 električno povezana s pasivnim elektronskim vezjem 2 in ko je v zajedi 3121 vstavljen permanentni magnet 32, je možno kotvo 33 proti sili vzmeti 34 zavihteti okoli vrtišča 333 v položaj naleganja na krakih 311, 312, 313 jarma 31.
Kot je razvidno na Sl. 3, permanentni magnet 32 ustvarja magnetni fluks Φ1? ki poteka skozi magnet 32, drugi krak 312, kotvo 33 in prvi krak 311 jarma 31, kot tudi magnetni fluks Φ2, ki poteka skozi permanentni magnet 32, drugi krak 312, kotvo 33 in tretji krak 313 jarma 31. V tem stanju releja 3 tuljava LR ni vzbujena z napetostjo s pasivnega vezja 2, kotva 33 pa je zahvaljujoč magnetni sili, ki je posledica omenjenega magnetnega fluksa Φμ Φ2, držana v naleganju na omenjenih krakih 311, 312, 313 jarma 31 proti sili ustrezno napete vzmeti 34, 34', 34. Glavnino vrtilnega momenta, s katerim je kotva 33 proti sili vzmeti 34, 34', 34
držana v smeri proti jarmu 31, zaradi večje oddaljenosti njenega prijemališča od vrtišča 333 predstavlja magnetna sila zaradi magnetnega fluksa Φι skozi prvi krak 313 jarma 31. Vrtilni moment kot posledico magnetnih sil, s katerimi jarem 31 v odvisnosti od jakosti magnetnega polja permanentnega magneta 32 in/ali tuljave Lr privlači kotvo 33 v območju svojih krakov 311, 312, 313, je možno vnaprej določiti tudi na osnovi primerne izbire prečnih presekov krakov 311, 312, 313 jarma 31.
Razmerje med prvim magnetnim fluksom Φ] in tretjim magnetnim fluksom Φ3 vnaprej določljivo na osnovi vsakokrat ustrezne izbire oblike in velikosti zajede 3121 in/ali v slednjo vstavljivega permanentnega magneta 32.
Ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih N, P se na prej opisan način zahvaljujoč diferenčnemu transformatorju 1 in pasivnemu elektronskemu vezju 2 na priključkih 30', 30 pojavi električna napetost, ki v tuljavi LR generira magnetno polje z magnetnim fluksom Φ4, ki je usmerjen nasprotno magnetnemu fluksu Φ! zaradi magnetnega polja permanentnega magneta 32, ki poteka skozi prvi in drugi krak 311, 312 jarma 31. S tem se eliminira magnetno silo, ki jo ustvarja magnetni fluks Φι permanentnega magneta 32, zato se vrtilni moment pritezanja kotve 33 proti jarmu 31 zmanjša pod vrednost vrtilnega momenta, s katerim sila vzmeti 34, 34', 34 vseskozi skuša odvihteti kotvo 33 okoli vrtišča 333 v smeri vstran od jarma 31 in torej v smeri proti prožilnemu mehanizmu 5. V takem primeru se torej zahvaljujoč vzbujeni tuljavi LR in magnetnemu fluksu Φ4, ki ga ta generira, kotva 33 zasuče okoli vrtišča 333 v položaj po Sl. 2 in zadene prožilni mehanizem 5, ki v območju stikala S (Sl. 1) prekine tokokrog vodnikov P, N, magnetni fluks Φ3 permanentnega magneta pa v takem primeru poteka skozi permanentni magnet 32 ter drugi krak 312 in tretji krak 313 jarma 31 (Sl. 1). Pri tem je omenjeno stikalo S, ki je med regularnim obratovanjem tokokroga vodnikov N, P sklenjeno, na Sl. 1
zaradi nazornosti ponazorjeno v razklenjenem stanju po prekinitvi omenjenega tokokroga, kar ustreza položaju kotve 33 po Sl. 2 neposredno po tistem, ko kotva 33 zadene ob prožilni mehanizem 5.
Zahvaljujoč opisani mehanski zasnovi releja 3 je slednjega navzlic preprosti tehnologiji izdelave možno izdelati zelo natančno in v okviru vnaprej določenih toleranc za zagotavljanje brezhibnega delovanja potrebnih magnetnih lastnosti, pri čemer je tudi funkcionalnost celotnega stikala S, katerega del predstavlja tovrsten rele 3, zaradi izboljšanja same občutljivosti oz. odzivnosti v primeru pojava diferenčnih tokov v vodnikih P, N s stikalom S opremljenega tokokroga, v primerjavi z doslej znanimi tovrstnimi stikali znatno izboljšana.
Po izumu je predvideno, da je kotva 33 na jarmu 31 podprta v vrtišču 333 na tretjem kraku 313, ki je najbolj oddaljen od tuljave LR. Kotva 33 je opremljena z nastavkom 330, ki smiselno nadomešča previsno območje 332 in podaljšek 3321 in ki je prirejen za pripetje oz. naleganje vzmeti 34, 34', 34 za pritiskanje kotve 33 proti jarmu 31 oz. po potrebi za odvihtenje kotve 33 v smeri vstran od jarma 31. Pri tem je omenjeni nastavek 330 kotve 3 glede na omenjeno vrtišče 333 kotve 33 tako zasnovan, da je po eni strani med naleganjem kotve 33 na jarmu 31 (Sl. 9) pravokotna razdalja Aj med silo vzmeti 34, 34', 34 in vrtiščem 333 kotve 33 razmeroma majhna, vendar pa se ta razdalja med zasukom kotve 33 v smeri vstran od jarma 31 potem povečuje do končne vrednosti Δ2 (Sl. 10), kije znatno večja od prej omenjene razdalje Al. S tem se vrtilni moment, zaradi delovanja sile vzmeti 34, 34', 34 na kotvo 33, med zasukom kotve 33 v smeri vstran od jarma 31, vseskozi povečuje.
To po eni strani pomeni, da je pri zaprtem releju 3 med naleganjem kotve 33 na jarmu 31 vrtilni moment, ki ga ustvarja sila vzmeti 34, 34', 34 na ročici Ab • ·
razmeroma majhen, zato za začetni zasuk kotve 33 v smeri vstran od jarma 31 zadostuje razmeroma šibko magnetno polje. Kasneje, med samim zasukom kotve 33, se ročica sile vzmeti 34, 34', 34 povečuje od vrednosti Δ] do Δ2, zato se tudi s silo vzmeti 34, 34', 34 ustvarjen vrtilni moment na kotvo 33 povečuje. Posledično je sam zasuk kotve 33 potem hitrejši, razen tega pa kotva 33 ob prožilni mehanizem 5 udari z večjo močjo. Strokovnjaku bo nedvomno razumljivo, da se na ta način po eni strani poveča hitrost odklopa releja, po drugi strani pa tudi zanesljivost proženja mehanizma 5.
Razen tega je zahvaljujoč opisani zasnovi releja oz. stikala s tovrstnim relejem pravokotna razdalja Δμ Δ2 med vrtiščem 333 kotve 33 in silo vzmeti 34, 34', 34 lahko manjša kot pri doslej znanih stikalih oz. relejih, temu ustrezno pa je lahko manjša magnetna sila permanentnega magneta 32, s čimer se zmanjša tudi za proženje potrebna moč tuljave LR.
V prikazanem primeru po Sl. 5 do 10 je za ustvarjanje sile oz. omenjenega momenta predvidena dvojica med seboj vzporednih nateznih vijačnih vzmeti 34', 34, ki sta po eni strani med seboj povezani in prirejeni za naleganje na omenjenem nastavku 330 kotve 33 in po drugi strani vsaka zase pripeti na ogrodje 35 jarma 31 releja 3.
Claims (17)
1. Stikalo za prekinitev električnega tokokroga ob pojavu diferenčnega toka, ki je predvideno za vgradnjo v električni tokokrog, ki ga poleg ustreznega vira izmenične (AC) ali istosmeme (DC) ali kombinacije (AC-DC) električne napetosti in vsaj enega bremena (4) tvorita vsaj na omenjen napetostni vir priključljiva in preko tovrstnega stikala (S) z omenjenim bremenom (4) povezljiva fazni vodnik (P) in nevtralni vodnik (N), pri čemer stikalo (S) obsega
- diferenčni transformator (1), katerega primarno navitje (NI) predstavljata skozi njegovo jedro potekajoča fazni vodnik (P) in nevtralni vodnik (N), njegovo sekundarno navitje (N2) pa obsega električna priključka (11, 12);
- pasivno elektronsko vezje (2), obsegajoče dva para priključkov (2Γ, 22' in 21, 22), med katerima je vzporedno vezanim elektronskim komponentam (Cp, Db D2) zaporedno vezan kondenzator (Cs), ki je predviden za polnjenje na osnovi električne napetosti, ki se inducira v sekundarnem navitju (N2) diferenčnega transformatorja (1), zaradi česar je s pomočjo prvega para priključkov (2T, 22') omenjeno vezje (2) električno povezano s priključkoma (11, 12) sekundarnega navitja (N2) diferenčnega transformatorja (1),
- rele (3), ki v električnem smislu predstavlja upornost (Rr) in induktivnost tuljave (Lr) z električnima priključkoma (30', 30), s pomočjo katerih je rele (3) preko tuljave (Lr) električno povezljiv z drugim parom priključkov (21, 22) pasivnega elektronskega vezja (2) zaradi vzbujanja tuljave (LR) z napetostjo omenjenega kondenzatorja (Cs), pri čemer omenjeni rele (3) v mehanskem smislu sestoji iz jarma (31) z na sebi vgrajenima indukcijsko tuljavo (LR) in permanentnim magnetom (32) ter iz kotve (33), ki je z jarmom (31) zasukljivo povezana v območju vrtišča (333) in, odvisno od vzbujenosti ali nevzbujenosti tuljave (LR), bodisi s pomočjo permanentnega magneta (32) držana v naleganju na jarmu (31) ali pa po ustrezni oslabitvi oz. nevtralizaciji magnetnega polja permanentnega magneta (32) zahvaljujoč sili vzmeti (34) odvihtena vstran od jarma (31) v smeri proti prožilnemu mehanizmu (5), ki je razporejen na odmiku od jarma (31) in vrtišča (333) ter predviden za aktiviranje stikala (S) v smislu prekinitve električnega tokokroga skozi vodnika (P, N), označeno s tem, da je rele (3) tako zasnovan, da je položaj vrtišča (333) kotve (33) glede na jarem (31) izbran na jarmu (31) v območju med tuljavo (LR) in silo vzmeti (34, 34', 34), in s tem, daje kotva (33) togo povezana z nastavkom (330), s katerim sodeluje vsakokrat razpoložljiva vzmet (34, 34', 34), pri čemer je omenjeni nastavek (310) tako zasnovan, da se pravokotna razdalja (Δι, Δ2) med vrtiščem (333) kotve (33) in silo vzmeti (34, 34', 34) med zasukom kotve (33) okoli vrtišča (33) v smeri vstran od jarma (31) povečuje od izhodiščne vrednosti (AJ do največje vrednosti (Δ2).
2. Stikalo po zahtevku 1, označeno s tem, vzmet (34, 34', 34) sestoji iz dvojice med seboj vzporednih nateznih vijačnih vzmeti (34', 34), ki sta med seboj povezani v območju naleganja na omenjenem nastavku (330) kotve (33) in po drugi strani vsaka zase pripeti na ogrodju (35) jarma (31).
3. Stikalo po zahtevku 1 ali 2, označeno s tem, da rele (3) obsega enovito zasnovan, iz pločevine ali traku iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi izrezan ali izsekan jarem (31), obsegajoč tri v smeri proti kotvi (33) štrleče, med seboj razmaknjene in dolžinsko v smislu možnosti na vseh treh sočasnega naleganja kotve (33) usklajene krake (311, 312, 313), pri čemer
- je prvi krak (311) predviden za prejem tuljave (LR), ki je nanj namestljiva na tak način, da prvi krak (311) poteka skozi svetlino tuljave (LR), katere ovoji potekajo okoli prvega kraka (311) in vzdolž le-tega,
- drugi krak (312) je predviden za prejem permanentnega magneta (32), ki permanentno ustvarja magnetni fluks (Φ1? Φ2, Φ3) in s tem magnetno silo, potrebno za naleganje kotve (33) na omenjenih krakih (311, 312, 313) jarma (31) proti sili vzmeti (34, 34', 34);
- tretji krak (313) pa je predviden za podprtje kotve (33) in zagotovitev vrtišča (333) kotve (33), okoli katerega je slednja glede na jarem (31) zasukljiva iz položaja naleganja na omenjenih krakih (311, 312, 313) jarma (31) v položaj naleganja na prožilnem mehanizmu (5), ki je razporejen na odmiku od jarma (31) in vrtišča (333), in s tem, da enovito zasnovana, iz pločevine ali traku ali žice ali drugega valjanca ali vroče ali hladno preoblikovanega polizdelka iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi sestoječa kotva (33), ki je v območju omenjenega vrtišča (333) na tretjem kraku (313) jarma (31) zasukljivo povezana z jarmom (31), obsega na eni strani vrtišča (333) razporejeno naležno območje (331), ki je prirejeno za sočasno naleganje na vseh treh krakih (311, 312, 313) jarma (31), kot tudi na preostali strani vrtišča (333) razporejeno in izven območja jarma (31) štrleče previsno območje (332), v katerem je s kotvo (33) mehansko povezana vzmet (34, 34', 34).
4. Stikalo po zahtevku 3, označeno s tem, da je permanentni magnet (32) klinasto zasnovan in vstavljiv v klinasto, v obliki od prvega kraka (311) vstran ožečega se enakokrakega trapeza zasnovano zajedo (3121) v območju drugega kraka (312) jarma (31).
5. Stikalo po zahtevku 3 ali 4, označeno s tem, da kotva (33) v svojem previsnem območju (332) obsega z njo togo povezan, v smeri vstran od vrtišča (333) štrleč nastavek (330, s katerim je mehansko povezana vzmet (34, 34', 34).
6. Stikalo po enem od zahtevkov 3-5, označeno s tem, da je zahvaljujoč vstavitvi permanentnega magneta (32) v območje drugega kraka (312) jarma (31) v slednjem formirano magnetno polje, ki ga pri nevzbujeni na prvem kraku (311) jarma (31) nameščeni induktivni tuljavi (LR) in na vseh treh krakih (311, 312, 313) jarma (311) sočasno nalegajoči kotvi (33) releja (3) tvorijo
- prvi magnetni fluks (Φ0, ki poteka skozi permanentni magnet (32), drugi krak (312) jarma (31), kotvo (33) in prvi krak (311) jarma (31) ter nazaj proti permanentnemu magnetu (32),
- drugi magnetni fluks (Φ2), ki poteka skozi permanentni magnet (32), drugi krak (312) jarma (31), kotvo (33) in tretji krak (313) jarma (31) ter nazaj proti permanentnemu magnetu (32) in
- tretji magnetni fluks (Φ3), ki poteka skozi permanentni magnet (32), drugi krak (312) jarma (31), kotvo (33) in tretji krak (313) jarma (32) ter nazaj proti permanentnemu magnetu (32), v vzbujeni induktivni tuljavi (LR) in s tem v prvem kraku (311) jarma (31) pa se zaradi napetosti na njenih priključkih (30', 30) generira magnetno polje s prvemu magnetnemu fluksu (Φι) nasprotnim magnetnim fluksom (Φ4), s čimer se vsaj v prvem kraku (311) jarma (31) oslabi oz. vsaj v pretežni meri nevtralizira magnetni fluks (Φι) zaradi permanentnega magneta (32)
7. Stikalo po enem od zahtevkov 3-6, označeno s tem, da je permanentni magnet (32) tako izbran, daje po vgradnji le-tega v območje drugega kraka (312) jarma (31) pri nevzbujeni tuljavi (LR) po eni strani vrtilni moment kot posledica delovanja magnetne sile vsaj zaradi magnetnega fluksa (Φι) območju prvega kraka (311) jarma (31) glede na vrtišče (333) sočasno na vseh treh krakih (311, 312, 313) nalegajoče kotve (33) večji od vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti (34, 34', 34) na kotvo (33), medtem ko se po drugi strani pri s pomočjo napetosti s pasivnega elektronskega vezja (2) vzbujeni tuljavi (LR) zaradi s pomočjo slednje ustvarjenega magnetnega fluksa (Φ4), ki je vsaj v območju prvega kraka (311) usmerjen nasproti magnetnemu fluksu (Φι) zaradi permanentnega magneta (32), vrtilni moment kot posledica delovanja magnetnih sil zmanjša pod vrednost vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti (34, 34, 34) na kotvo (33).
8. Stikalo po enem od zahtevkov 3-7, označeno s tem, da primarno navitje (NI) diferenčnega transformatorja (1) obsega en sam ovoj.
9. Stikalo po enem od zahtevkov 3-8, označeno s tem, da je v releju (3) razmerje med prvim magnetnim fluksom (Φι) in tretjim magnetnim fluksom (Φ3) vnaprej določljivo na osnovi vsakokrat ustrezne izbire oblike in velikosti zajede (3121) in/ali v slednjo vstavljivega permanentnega magneta (32).
10. Rele (3), zlasti za vgradnjo v stikalo (S) za prekinitev električnega tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih (P, N) tokokroga, pri čemer tovrsten rele (3) v električnem smislu predstavlja upornost (Rr) in induktivnost tuljave (Lr) preko katere je rele (3) električno povezljiv s pasivnim elektronskim vezjem (2) in posredno z diferenčnim transformatorjem (1) za zaznavanje diferenčnega toka v vodnikih (P, N), tako da ob pojavu diferenčnega toka v vodnikih (P, N) tuljava (LR) pod vplivom napetosti iz omenjenega pasivnega elektronskega vezja (2) oz. posredno iz diferenčnega transformatorja (1) generira magnetni fluks (Φ4), in pri čemer tovrsten rele (3) v mehanskem smislu sestoji iz v ogrodju (35) vgrajenega jarma (31) z na sebi vgrajenima indukcijsko tuljavo (LR) in permanentnim magnetom (32) za ustvarjanje magnetnega fluksa (Φι, Φ2, Φ3) v območju jarma (31) ter kotve (33), ki je z jarmom (31) zasukljivo povezana v območju vrtišča (333) in v odvisnosti od vzbujenosti ali nevzbujenosti tuljave (LR) bodisi s pomočjo permanentnega magneta (32) držana v naleganju na jarmu (31) ali pa zahvaljujoč sili vzmeti (34, 34', 34) odvihtena vstran od jarma (31) proti prožilnemu mehanizmu (5), kije razporejen na odmiku od jarma (31) in predviden za aktiviranje stikala (S) v smislu prekinitve električnega tokokroga skozi vodnika (P, N), označen s tem, daje položaj vrtišča (333) kotve (33) glede na jarem (31) izbran na jarmu (31) v območju med tuljavo (LR) in silo vzmeti (34, 34', 34), in s tem, da je kotva (33) togo povezana z nastavkom (330), s katerim sodeluje vsakokrat razpoložljiva vzmet (34, 34', 34), pri čemer je omenjeni nastavek (310) tako zasnovan, da se pravokotna razdalja (Δμ Δ2) med vrtiščem (333) kotve (33) in silo vzmeti (34, 34', 34) med zasukom kotve (33) okoli vrtišča (33) v smeri vstran od jarma (31) povečuje od izhodiščne vrednosti (Δι) do največje vrednosti (Δ2).
11. Rele po zahtevku 10, označen s tem, da vzmet (34, 34', 34) sestoji iz dvojice med seboj vzporednih nateznih vijačnih vzmeti (34', 34), ki sta med seboj povezani v območju naleganja na omenjenem nastavku (330) kotve (33) in po drugi strani vsaka zase pripeti na ogrodju (35) jarma (31).
12. Rele po zahtevku 10 ali 11, označen s tem, da obsega enovito zasnovan, iz pločevine ali traku iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi izrezan ali izsekan jarem (31), obsegajoč tri v smeri proti kotvi (33) štrleče, med seboj razmaknjene in dolžinsko v smislu možnosti na vseh treh sočasnega naleganja kotve (33) usklajene krake (311, 312, 313), pri čemer je
- prvi krak (311) predviden za prejem tuljave (LR), ki je nanj namestljiva na tak način, da prvi krak (311) poteka skozi svetlino tuljave (LR), katere ovoji potekajo okoli prvega kraka (311) in vzdolž le-tega,
- drugi krak (312) predviden za prejem permanentnega magneta (32), ki permanentno ustvarja magnetni fluks (Φμ Φ2, Φ3) in s tem magnetno silo, potrebno za naleganje kotve (33) na omenjenih krakih (311, 312, 313) jarma (31) proti sili vzmeti (34);
- tretji krak predviden za podprtje kotve (33) in zagotovitev vrtišča (333) kotve (33), okoli katerega je slednja zasukljiva iz položaja naleganja na omenjenih krakih (311, 312, 313) jarma (31) v položaj naleganja na prožilnem mehanizmu (5), kije razporejen na odmiku od jarma (31), in s tem, da enovito zasnovana, iz pločevine ali traku ali žice ali drugega valjanca ali vroče ali hladno preoblikovanega polizdelka iz jekla ali druge kovinske legure z vnaprej določenimi magnetnimi lastnostmi sestoječa kotva (33), ki je v območju omenjenega vrtišča (333) na tretjem kraku (313) jarma (31) zasukljivo povezana z jarmom (31), obsega na eni strani vrtišča (333) razporejeno naležno območje (331), ki je prirejeno za sočasno naleganje na vseh treh krakih (311, 312, 313) jarma (31), kot tudi na preostali strani vrtišča (333) razporejeno in izven območja jarma (31) štrleče previsno območje (332), v katerem je s kotvo (33) mehansko povezana vzmet (34, 34', 34).
13. Rele po zahtevku 12, označen s tem, da je permanentni magnet (32) klinasto zasnovan in vstavljiv v klinasto, v obliki od prvega kraka (311) vstran ožečega se enakokrakega trapeza zasnovano zajedo (3121) v območju drugega kraka (312) jarma (31).
14. Rele po zahtevku 12 ali 13, označen s tem, da kotva (33) vsaj v svojem previsnem območju (332) obsega z njo togo povezan, v smeri vstran od vrtišča (333) štrleč nastavek (330), s katerim je mehansko povezana vzmet (34, 34', 34).
15. Rele po enem od zahtevkov 12 do 14, označeno s tem, daje zahvaljujoč vstavitvi permanentnega magneta (32) v območje drugega kraka (312) jarma (31) v slednjem formirano magnetno polje, ki ga pri nevzbujeni na prvem kraku (311) jarma (31) nameščeni induktivni tuljavi (LR) in na vseh treh krakih (311, 312, 313) jarma (31) sočasno nalegajoči kotvi (33) tvorijo • · • ·
- prvi magnetni fluks (Φι), ki poteka skozi permanentni magnet (32), drugi krak (312) jarma (31), kotvo (33) in prvi krak (311) jarma (31) ter nazaj proti permanentnemu magnetu (32),
- drugi magnetni fluks (Φ2), ki poteka skozi permanentni magnet (32), drugi krak (312) jarma (31), kotvo (33) in tretji krak (313) jarma (31) ter nazaj proti permanentnemu magnetu (32) in
- tretji magnetni fluks (Φ3), ki poteka skozi permanentni magnet (32), drugi krak (312) jarma (31), kotvo (33) in tretji krak (313) jarma (32) ter nazaj proti permanentnemu magnetu (32), v vzbujeni induktivni tuljavi (LR) in s tem v prvem kraku (311) jarma (31) pa se zaradi napetosti na njenih priključkih (30', 30) generira magnetno polje s prvemu magnetnemu fluksu (Φ[) nasprotnim magnetnim fluksom (Φ4), s čimer se vsaj v prvem kraku (311) jarma (31) oslabi oz. vsaj v pretežni meri nevtralizira magnetni fluks (Φι) zaradi permanentnega magneta (32).
16. Rele po enem od zahtevkov 12 do 15, označen s tem, daje permanentni magnet (32) tako izbran, daje po vgradnji le-tega v območje drugega kraka (312) jarma (31) pri nevzbujeni tuljavi (LR) po eni strani vrtilni moment kot posledica delovanja magnetne sile vsaj zaradi magnetnega fluksa (Φι) območju prvega kraka (311) jarma (31) glede na vrtišče (333) sočasno na vseh treh krakih (311, 312, 313) nalegajoče kotve (33) večji od vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti (34) na kotvo (33), medtem ko se po drugi strani pri s pomočjo napetosti s pasivnega elektronskega vezja (2) vzbujeni tuljavi (LR) zaradi s pomočjo slednje ustvarjenega magnetnega fluksa (Φ4), ki je vsaj v območju prvega kraka (311) usmerjen nasproti magnetnemu fluksu (Φι) zaradi permanentnega magneta (32), vrtilni moment kot posledica delovanja magnetnih sil zmanjša pod vrednost vrtilnega momenta zaradi delovanja sile vzmeti (34, 34', 34) na kotvo (33).
• ·
17. Rele po enem od zahtevkov 12 do 16, označen s tem, daje razmerje med prvim magnetnim fluksom (Φι) in tretjim magnetnim fluksom (Φ3) vnaprej določljivo na osnovi vsakokrat ustrezne izbire oblike in velikosti zajede (3121) in/ali v slednjo vstavljivega permanentnega magneta (32).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201100204A SI23650A (sl) | 2011-02-04 | 2011-06-06 | Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201100036A SI23649B (sl) | 2011-02-04 | 2011-02-04 | Elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele |
| SI201100204A SI23650A (sl) | 2011-02-04 | 2011-06-06 | Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI23650A true SI23650A (sl) | 2012-08-31 |
Family
ID=45531999
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI201100036A SI23649B (sl) | 2011-02-04 | 2011-02-04 | Elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele |
| SI201100205A SI23651B (sl) | 2011-02-04 | 2011-06-06 | Stikalo |
| SI201100204A SI23650A (sl) | 2011-02-04 | 2011-06-06 | Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI201100036A SI23649B (sl) | 2011-02-04 | 2011-02-04 | Elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele |
| SI201100205A SI23651B (sl) | 2011-02-04 | 2011-06-06 | Stikalo |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2671243B1 (sl) |
| SI (3) | SI23649B (sl) |
| WO (1) | WO2012105913A1 (sl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3020895B1 (fr) * | 2014-05-09 | 2016-06-24 | Aperam | Procede de fabrication de pieces magnetiques d'un relais differentiel comprenant un traitement de surface par microbillage |
| CN104157516A (zh) * | 2014-08-14 | 2014-11-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种适用于双磁钢差动式继电器的推动器组及该推动器组的使用方法 |
| CN106898524B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-01-04 | 秦永振 | 一种新型失电自动复位的继电器 |
| CN109455092B (zh) * | 2018-11-21 | 2023-09-29 | 东莞广泽汽车饰件有限公司 | 一种用于汽车的非按压式感应开关 |
| CN111739765A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-02 | 南京莉上网络科技有限公司 | 一种新型继电器铁芯 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4111092A1 (de) | 1991-04-07 | 1992-10-08 | Schiele Gmbh & Co Kg | Fehlerstromrelais |
| ES2107935B1 (es) * | 1994-09-12 | 1998-10-01 | Saez M Luisa Delgado | Mejoras introducidas en la fabricacion de reles. |
-
2011
- 2011-02-04 SI SI201100036A patent/SI23649B/sl active Search and Examination
- 2011-06-06 SI SI201100205A patent/SI23651B/sl not_active IP Right Cessation
- 2011-06-06 SI SI201100204A patent/SI23650A/sl not_active IP Right Cessation
- 2011-12-14 WO PCT/SI2011/000077 patent/WO2012105913A1/en active Application Filing
- 2011-12-14 EP EP11813603.5A patent/EP2671243B1/en not_active Not-in-force
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2671243A1 (en) | 2013-12-11 |
| SI23649A (sl) | 2012-08-31 |
| EP2671243B1 (en) | 2015-02-25 |
| SI23649B (sl) | 2017-05-31 |
| WO2012105913A1 (en) | 2012-08-09 |
| SI23651B (sl) | 2017-10-30 |
| SI23651A (sl) | 2012-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SI23650A (sl) | Izpopolnjen elektromagnetni rele, zlasti rele stikala za prekinitev tokokroga ob pojavu diferenčnega toka v električnem tokokrogu, in stikalo, obsegajoče tovrsten rele | |
| CN101317243B (zh) | 包含中性开路互锁的断路器 | |
| CA2593456C (en) | Design and method for keeping electrical contacts closed during short circuits | |
| CA2761830A1 (en) | Electromagnetic trip device | |
| CN105047482A (zh) | 电接触器及电接触器延时闭合与打开的控制方法 | |
| CN104303251A (zh) | 线路保护开关 | |
| JP2735384B2 (ja) | 回路遮断器 | |
| CN104425189A (zh) | 低剖面电子断路器、系统和方法 | |
| JPH02226634A (ja) | 電気スイッチ用トリップ装置およびこのトリップ装置を備えた電気スイッチ | |
| JP2017162666A (ja) | 回路遮断器の引き外し装置、およびこの回路遮断器の引き外し装置を用いた保護対象回路 | |
| JP2009135115A (ja) | 配線用遮断器用瞬時トリップメカニズム | |
| KR102159006B1 (ko) | 공용 순시 트립 장치가 구비된 차단기 | |
| JP2002542584A (ja) | 統合型の電気駆動機械的開放機構 | |
| SI24088A (sl) | Naprava za zaščito električnega tokokroga proti električnim preobremenitvam in z integriranim merilnikom porabe električne energije | |
| CZ301277B6 (cs) | Jho magnetického systému zkratového vypínacího zarízení | |
| SI24060A (sl) | Stikalo za zaščito električnega tokokroga proti preobremenitvam | |
| US7978032B2 (en) | Locking mechanism for protecting a ground fault circuit interrupter from faulty resetting | |
| WO2006099909A1 (en) | Residual current device | |
| JP3777424B2 (ja) | 限流器 | |
| PL194996B1 (pl) | Magnetyczne urządzenie uruchamiające do rozwierania styków aparatury rozdzielczej | |
| EP3255648B1 (en) | Compact control module for automatic reset devices | |
| JP4013959B2 (ja) | 漏電遮断器 | |
| EP3537466A1 (de) | Elektromechanisches schutzschaltgerät | |
| US10043627B2 (en) | Device for monitoring a current of a primary conductor with respect to a predetermined current threshold, and related trip assembly and switching device | |
| RU2795269C1 (ru) | Поляризованный быстродействующий электромагнит |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20120912 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20210615 |