Schutzschalter für Nehrphasenstromnetze. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Schutzschalter für Mehrphasenstromnetze, der zu denjenigen Schaltern gehört, bei denen für jede Phase ein vom Netzstrom durch flossener Elektromagnet angeordnet ist und durch die Einwirkung der von den Elektro magneten bewegbaren Teile auf eine allen Elektromagneten gemeinsame Schaltbrücke sowohl beim Ausbleiben des Stromes als auch bei Auftreten von Überstrom eine selbst tätige Unterbrechung des Netzstromkreises bewirkt wird.
Von diesem Bekannten unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, dass für jede Phase mindestens zwei schwenkbare Hebel vorgesehen sind, von denen der eine von einem ihm zugeordneten vom Netzstrom durchflossenen Elektromagneten bei Über schreitung einer einstellbaren Stromstärke angezogen wird, während der andere Hebel bei Stromfuss jeder Grösse ständig von einem ihm zugeordneten Elektromagneten angezogen wird, aber beim Ausbleiben des Stromes sofort abfällt, wobei die Hebel durch Anker gebildet sind, die am Magnetkörper des zu gehörigen Elektromagnetes schwenkbar ge- lagert sind und die Anker sämtlicher Magnete, und zwar jeder für sich, bei ihrer Bewegung die Öffnung einer für die Phasenkontakte gemeinsamen Schaltbrücke in der Weise be wirken,
dass Überströme nicht auf den zu schützenden Teil übertreten können.
Auf der Zeichnung sind als Ausführungs beispiele zwei Schaltungsanordnungen für Drehstrommotoren und ferner Einzelheiten des Schalters selbst dargestellt. Im einzelnen zeigen Fig. 1 das eine Schaltungsschema, Fig. 2 eine Darstellung des Steuerungs- organes in einer Ausführungsform, Fig. 3 das zweite Schaltungsschema, Fig. 4 das Steuerungsorgan in einer zwei ten, besondern Ausführungsform, Fig. 5-9 verschiedene Ausbildungsmög lichkeiten des obenerwähnten Elektromagneten mit den zugehörigen Ankern.
In sämtlichen Figuren sind I, II, IH die Netzleitungen für die drei Phasen, die am Motor 31 endigen und über die Phasenschalt kontakte Si, Sii, Siii verlaufen.
Im Falle der Fig. 1 führt jede der Netz leitungen weiter über je einen Elektromagne- ten Ei, Eii, .Fiii und bildet je eine Wicklung derselben, so dass diese Elektromagnete vom Netzstrom selbst erregt werden.
Die beweglichen Kontakte der Schalter Si, Sii, Sra hängen mechanisch untereinander durch eine Brücke a.zusammen. Diese Brücke bildet den Anker eines Elektromagnetes b, dessen Wicklung c im Nebenschluss zu den Leitungen I und III liegt. Die Zuleitung zu diesen Wicklungen führt über sechs hinterein- andergeschaltete Kontakte di-d6 derart, dass beim Unterbrechen eines dieser Kontakte die Erregerwicklung für den Magneten b sofort unterbrochen und dieser demnach stromlos gemacht ist.
Die gerne der Elektromagnete .Ei, <B><I>En,</I></B> Ein, besitzen mit Ausnahme des Falles der Fig. 6 und 9 Doppelt-T-Form und es sind am untern Querbalken des T-Stückes im Falle der Fig. 1 rechts und links je ein Anker ei und er schwenkbar derart gelagert, dass ihre freien Enden, unter dem Einfluss des Magne- tisierungsstromes stehend, dem Kernkörper genähert werden können.
Anderseits wirken diese freien Enden der Anker e1 und er mit einem Kontaktglied der Kontakte di-d6 in der Weise zusammen, dass bei Vollführen der einen Schwenkbewegung jeder der Anker das ihm zugeordnete, entsprechend verlängerte Kontaktglied mitnimmt und damit den be treffenden Kontakt di-do aufhebt.
Die Anker e1 und er stehen weiter unter dem Einfluss je einer Zugfeder f1 und fr, wobei "die Zugfeder fr wiederum in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise in ihrer Spannung dadurch einstellbar ist, dass das Widerlagerg an einem Führungsglied h gegenüber einer Skala i einstellbar ist.
Wie die Fig. 2 noch im einzelnen zeigt, kann der Anker er auf einen entgegen einer Feder j auf dem Kern des Magnetes Ei längsverschieblich gelagerten Stab k einwir ken, dessen linkes Ende l keilförmig gestaltet ist und damit auf einen zweiten, entgegen einer Feder<I>m</I> längaverschieblichen Stab<I>n</I> einwirkt, dessen unteres Ende o sich gegen das bewegliche Glied des Kontaktes dz legt. Auf dieses Glied wirkt ferner noch ein an dem Anker e1 befestigter Druckstab p.
In gleicher Weise sind die Magnete En und Ein, im Falle der Fig. 1 ausgerüstet. Der linke Anker e1 ist durch seine Feder f1 so abgestimmt, dass der geringste durch den Magneten Et fliessende Strom genügt, um den Anker angezogen zu halten. Setzt dieser Stromfluss aus, was zum Beispiel beim Aus bleiben des Stromes in einer Phase der Fall ist, so fällt der der betreffenden Phase zu geordnete Anker<I>sofort</I> ab und unterbricht den Stromkreis für den Haltemagneten b.
Der rechte Anker e ist dagegen durch Ein stellung der Feder f für verschieden starke Überströme berechnet und wird erst bei ent sprechender Erregung des Magnetes Ei an gezogen. Dieses Anziehen erfolgt aber bei Auftreten des betreffenden Überstromes<I>ohne</I> <I>jede</I> Verzögerung. Der Anker er verschiebt bei seiner Anzugsbewegung den Stab k nach links, wodurch wiederum der Stab n entgegen der Feder m abwärts bewegt und der Kon takt dz aufgehoben wird.
Damit wird gleich zeitig der über den Magneten b verlaufende Stromkreis unterbrochen, die auf die Brücke a ausgeübte Haltewirkung hört auf und die Kontakte Sr, Sn, Sni werden aufgehoben und somit der Motor stillgesetzt. Gleichzeitig hört der Stromlauf durch die Magnete Ei, Eii, Ern auf und es fallen die Anker e1 sämt licher Magnete ab. Selbst bei einem erneuten Einlegen des Hauptschalters würde sonach kein Stromfluss durch den Magneten b statt finden und der Schalter würde jedesmal wieder ausfallen.
Im Falle der Fig. 3 ist zusätzlich zu den beiden Ankern e1 und er noch ein dritter Anker ei vorgesehen, an dessen freiem Ende mittelst einer Stange<I>q</I> ein Kolben r angreift, der in einem beispielsweise mit Öl gefüllten Zylinder s beweglich ist. Dicht vor dem Kolben befinden sich in seiner Ruhestellung Öffnungen ö in der Zylinderwandung, durch die aus dem Ölbad, in welchem der ganze Schalter gelagert ist, Öl in das Zylinderinnere und umgekehrt übertreten kann. Vorn ist der Zylinder durch einen Deckel mit Öffnungen abgedeckt zu denken, die durch einen Schieber mehr oder weniger freigegeben werden kön nen.
Bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens r fliesst das Öl zunächst durch die Öffnungen ö rasch ab, bis der Kolben über die Öffnungen hinweggeglittEn ist. Dann wird seine Bewe gung durch die Drosselung am Deckel abge bremst.
In diesem Falle wirkt der Anker ei wie oben beschrieben. Der Anker er wirkt bei plötzlichen Überlastungen, also beispielsweise bei Kurzschlüssen, sofort, während der Anker cri nach längerer Zeit andauernden Über lastungen auf das bewegliche Glied des Kon taktes d2 an sich in gleicher Weise einwirkt wie der Anker er. Es sind sonach in diesem Falle drei unterschiedlich wirkende Anker zu verzeichnen, und zwar wiederum bei jedem der Magnete Ei, Eii, <B>En,.</B>
Die Anker selbst können dabei entweder in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise, die an sich dem Schema der Fig. 3 entnommen ist, an dem Kern des Magnetes angeordnet sein. Man kann aber auch, um zu einfacheren Formen des Magnetkörpers zu gelangen, den Magnetkörper unterteilen. In Fig. 6, welche die Anker in stromlosem Zustande zeigt, ist der Magnetkörper dreifach unterteilt darge stellt. Hierdurch erhält der Kern jedes ein zelnen Magnetes einfache U-förmige Gestalt. Die Wicklungen der einzelnen Kerne sind hintereinandergeschaltet.
Im Falle der Fig. 7 und 8, in denen die Fig. 8 einen Grundriss zu Fig. 7 darstellt, sind die Anker wiederum sämtlich an einem Körper befestigt, aber an drei Seiten desselben angebracht.
Es ist zweckmässig, eine solche Form der Magnetkörper zu wählen, bei denen der Eisen weg aus zwei oder mehreren Teilen besteht. Beispielsweise ist hierzu die in Fig. 4, 5 und 7 gezeigte Doppel-T-Form geeignet, bei der sich der Eisenweg der Kraftlinien in die Zweige A und B teilt (Fig. 4 und 5). Der Zweig B wird bei Stromfluss jeder Grösse ständig geschlossen gehalten, da der Anker ei (Fig. 4) in diesem Falle ständig anliegt. Hierdurch wird eine wesentliche Herabsetzung des Stromverbrauchs und eine Erhöhung der Kurzschlussfestigkeit der Spule erreicht, was wiederum zur Sicherheit des ganzen Schalters beiträgt.
Der Luftspalt des offenen Teils 9. des Eisenweges ist derart bemessen, dass . bei Stromzunahme eine schwache Anziehung des oder der andern Anker er und cri (Fig. 4) stattfindet. Ein vollständiges Anziehen findet selbstverständlich erst bei Erreichung der eingestellten Stromstärke statt.
Schliesslich zeigt Fig. 9 eine weitere Aus bildungsform, bei welcher eine Unterteilung in zwei Körper zu verzeichnen ist und zwei Anker an dem einen Kern befestigt sind, während der dritte für sich an einem beson- dern Kern sitzt. Es ist auch hier der strom lose Zustand angenommen.
Fig. 4 zeigt schliesslich eine Ausbildung des Steuerungsorganes nebst Zubehör, bei welchem die Bewegung der Anker ei, er und cri rein mechanisch ausgenutzt wird. Die freien Enden der Anker sind zu diesem Zweck mit Stangen i ausgerüstet, die auf das freie Ende einer entgegen einer Druckfeder u drehbar beweglichen, für alle Anker gemein samen Klinke v einwirken können. Diese hält die Klinke x, die an der Schaltbrücke a angreift und die ausserdem durch den Hand griff y unter Vermittlung des zweiartnigen Hebels z bewegt werden kann.
Gelangt einer der Anker ei, er oder cri in der oben beschriebenen Weise zur Wir kung, so wird die Klinke v nach links ver schoben. Die Stange x fällt mit der Brücke ra abwärts und der Hauptschalter wird ausge löst. Durch den Handgriff y kann er wieder eingelegt werden, wobei die Klinke v die Sperrung wieder übernimmt.
Circuit breaker for multi-phase power networks. The object of the invention forms a circuit breaker for multi-phase power networks, which is one of those switches in which for each phase an electromagnet is arranged from the mains current through flux and by the action of the moving parts of the electromagnets on a common switching bridge for all electromagnets both when the Current and when an overcurrent occurs, an automatic interruption of the mains circuit is effected.
The subject of the invention differs from this known in that at least two pivotable levers are provided for each phase, one of which is attracted by an associated electromagnet through which the mains current flows when an adjustable current level is exceeded, while the other lever is constantly at a current foot of any size is attracted by an electromagnet assigned to it, but drops immediately when the current fails, the levers being formed by armatures that are pivotably mounted on the magnet body of the associated electromagnet and the armatures of all magnets, each individually, with their Movement will open a switching bridge common to the phase contacts in such a way that
that overcurrents cannot reach the part to be protected.
In the drawing, two circuit arrangements for three-phase motors and also details of the switch itself are shown as execution examples. 1 shows the one circuit diagram, FIG. 2 shows a representation of the control element in one embodiment, FIG. 3 shows the second circuit diagram, FIG. 4 shows the control element in a second, special embodiment, FIGS. 5-9 different embodiments possibilities of the above-mentioned electromagnet with the associated armature.
In all of the figures, I, II, IH are the power lines for the three phases that end at the motor 31 and run through the phase switching contacts Si, Sii, Siii.
In the case of FIG. 1, each of the network lines leads further via a respective electromagnet Ei, Eii, .Fiii and each forms a winding of the same, so that these electromagnets are excited by the network current itself.
The moving contacts of the switches Si, Sii, Sra are mechanically connected to each other by a bridge a. This bridge forms the armature of an electromagnet b, the winding c of which is shunted to lines I and III. The supply line to these windings leads via six consecutive contacts di-d6 in such a way that when one of these contacts is interrupted, the excitation winding for magnet b is immediately interrupted and the magnet b is therefore de-energized.
The electromagnets .Ei, <B><I>En,</I> </B> Ein, with the exception of the case of FIGS. 6 and 9, have a double T-shape and there are on the lower crossbar of the T In the case of FIG. 1, one armature each on the right and left is pivotably mounted in such a way that their free ends, under the influence of the magnetization current, can be brought closer to the core body.
On the other hand, these free ends of the armature e1 and he work together with a contact member of the contacts di-d6 in such a way that when performing one pivoting movement, each of the armatures takes along the correspondingly extended contact member assigned to it and thus cancels the relevant contact di-do .
The anchors e1 and he are further under the influence of a tension spring f1 and fr, the tension of the tension spring fr being adjustable in its tension in the manner shown in FIG. 2 by adjusting the abutment on a guide member h relative to a scale i is.
As Fig. 2 shows in detail, the armature he can einwir ken on a against a spring j on the core of the magnet Ei longitudinally displaceable rod ken, the left end l is wedge-shaped and thus on a second, against a spring < I> m </I> longitudinally displaceable rod <I> n </I> acts, the lower end of which o lies against the movable member of the contact dz. A compression rod p attached to armature e1 also acts on this member.
The magnets En and Ein are equipped in the same way in the case of FIG. The left armature e1 is adjusted by its spring f1 in such a way that the smallest current flowing through the magnet Et is sufficient to keep the armature attracted. If this current flow stops, which is the case, for example, when the current remains off in one phase, the armature assigned to the relevant phase drops immediately and interrupts the circuit for the holding magnet b.
The right armature e, on the other hand, is calculated by setting the spring f for differently strong overcurrents and is only attracted when the magnet Ei is excited. However, this tightening occurs when the relevant overcurrent occurs <I> without </I> <I> any </I> delay. The armature moves the rod k to the left during its tightening movement, which in turn moves the rod n downward against the spring m and the contact dz is canceled.
This simultaneously interrupts the circuit running over the magnet b, the holding effect exerted on the bridge a ceases and the contacts Sr, Sn, Sni are canceled and the motor is thus stopped. At the same time, the current through the magnets Ei, Eii, Ern stops and the armatures e1 of all magnets fall off. Even if the main switch were switched on again, no current would flow through the magnet b and the switch would fail again each time.
In the case of FIG. 3, in addition to the two armatures e1 and e1, a third armature ei is provided, at the free end of which a piston r engages by means of a rod, which is in a cylinder filled with oil, for example s is movable. In its rest position, there are openings in the cylinder wall just in front of the piston, through which oil can pass from the oil bath, in which the entire switch is mounted, into the cylinder interior and vice versa. At the front, the cylinder is to be thought of as being covered by a cover with openings that can be more or less released by a slide.
During the forward movement of the piston r, the oil first flows quickly through the openings ö until the piston has slid over the openings. Then its movement is braked by the throttling on the cover.
In this case the anchor acts as described above. The anchor he acts in the event of sudden overloads, such as short circuits, immediately, while the anchor cri after a long period of lasting overloads on the movable member of the contact d2 acts in the same way as the anchor he acts. In this case, three differently acting anchors can be recorded, again for each of the magnets Ei, Eii, <B> En,. </B>
The armatures themselves can either be arranged on the core of the magnet in the manner shown in FIG. 5, which is taken from the diagram in FIG. 3. But you can also, in order to arrive at simpler shapes of the magnet body, subdivide the magnet body. In Fig. 6, which shows the armature in the de-energized state, the magnet body is divided into three Darge provides. As a result, the core of each individual magnet is given a simple U-shape. The windings of the individual cores are connected in series.
In the case of FIGS. 7 and 8, in which FIG. 8 shows a plan view of FIG. 7, the anchors are again all attached to a body, but attached to three sides of the same.
It is advisable to choose a shape of the magnet body in which the iron consists of two or more parts. For example, the double-T shape shown in FIGS. 4, 5 and 7 is suitable for this, in which the iron path of the lines of force divides into branches A and B (FIGS. 4 and 5). Branch B is kept permanently closed when current flows of any size, since the armature ei (FIG. 4) is constantly applied in this case. This results in a significant reduction in power consumption and an increase in the short-circuit strength of the coil, which in turn contributes to the safety of the entire switch.
The air gap of the open part 9 of the iron path is dimensioned such that. when the current increases, there is a weak attraction of the other armature (s) er and cri (Fig. 4). A complete tightening of course only takes place when the set current strength is reached.
Finally, FIG. 9 shows a further embodiment in which a subdivision into two bodies can be recorded and two anchors are attached to one core, while the third sits on its own on a special core. The currentless state is also assumed here.
Finally, FIG. 4 shows an embodiment of the control element together with accessories in which the movement of the armatures ei, er and cri is used purely mechanically. For this purpose, the free ends of the armature are equipped with rods i which can act on the free end of a pawl v that is rotatable against a compression spring u and common to all armatures. This holds the pawl x, which engages the switching bridge a and which can also be moved by the handle y under the mediation of the two-type lever z.
If one of the anchors ei, he or cri takes effect in the manner described above, the pawl v is moved to the left. The rod x falls down with the bridge ra and the main switch is triggered. It can be reinserted using the handle y, with the pawl v taking over the locking again.