CH669067A5 - LOW VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH ATTACHED UNDERVOLTAGE TRIGGER. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Niederspannungs-Schutzschal-ter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. DESCRIPTION The invention relates to a low-voltage circuit breaker according to the preamble of patent claim 1.

Unterspannungs-Auslöser werden zum Überwachen der am Schutzschalter anstehenden Spannung benützt. Der Schutzschalter kann nur dann wirksam eingeschaltet werden, wenn der Unterspannungs-Auslöser zuvor an eine ausreichende Spannung angelegt wurde. Liegt keine oder eine ungenügende Spannung am Unterspannungs-Auslöser, so führt das Einschalten des Schutzschalters zu einer Leerschaltung. Ausserdem wird der Schutzschalter auch ausgelöst, wenn während seiner Einschaltzeit die Spannung unter den zulässigen Toleranzbereich fällt. Ausserdem soll bei wiederkehrender Spannung der Schutzschalter nicht selbsttätig wieder einschalten können. Undervoltage releases are used to monitor the voltage at the circuit breaker. The circuit breaker can only be activated effectively if the undervoltage release was previously connected to a sufficient voltage. If there is no voltage or insufficient voltage at the undervoltage release, switching on the circuit breaker leads to an empty circuit. The circuit breaker is also triggered if the voltage falls below the permissible tolerance range during its switch-on time. In addition, the circuit breaker should not be able to switch on again automatically when the voltage returns.

Bei normaler Spannung wird dagegen der Anker im Zuge einer Einschaltung des Schutzschalters angezogen und vermag die Kraft einer Feder, mit welcher der mit dem Schaltschloss zusammenwirkende Auslösefortsatz in seine wirksame Stellung gedrängt wird, zu überwinden. Fällt der Anker ab, löst der Auslösefortsatz den Schutzschalter aus. Zugleich entsteht aber zwischen dem Kern des Elektromagneten und dem Anker ein Luftspalt, der die Anzugskraft des Kernes auf den Anker erheblich reduziert. At normal voltage, on the other hand, the armature is attracted when the circuit breaker is switched on and is able to overcome the force of a spring, with which the trigger extension interacting with the switch lock is forced into its effective position. If the armature falls off, the tripping extension triggers the circuit breaker. At the same time, however, there is an air gap between the core of the electromagnet and the armature, which considerably reduces the attraction force of the core on the armature.

Bei einem bekannten Schutzschalter (DE-OS 3 308 487) der eingangs genannten Art wurde daher ein Mechanismus vorgesehen, der in der Einschaltphase einen eingeschalteten Zustand des Elektromagneten simuliert und den Anker in angezogene Stellung bringt bzw. hält, bis der voreilende Hilfskontakt des Schutzschalters die Spule des Elektromagneten an Spannung gelegt hat. Dieser Mechanismus des vorbekannten Schalters ist technisch recht aufwendig und weist einen unter Federspannung stehenden Andrückhebel auf. Abgesehen davon bedarf der vorbekannte Schutzschalter einer Mehrzahl von Federn, die bezüglich ihrer Charakteristik genau aufeinander abzustimmen sind. In a known circuit breaker (DE-OS 3 308 487) of the type mentioned, a mechanism was therefore provided which simulates a switched-on state of the electromagnet in the switch-on phase and brings or holds the armature in the drawn position until the leading auxiliary contact of the circuit breaker Has the coil of the electromagnet connected to voltage. This mechanism of the known switch is technically quite complex and has a pressure lever which is under spring tension. Apart from this, the previously known circuit breaker requires a plurality of springs, the characteristics of which must be precisely coordinated.

Bei diesem Stand der Technik ist es ein Zweck der Erfindung, einen Schutzschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit erheblich einfacheren Mitteln die an einen Schutzschalter mit Unterspannungs-Auslöser gestellten Forderungen zu erfüllen vermag. In this prior art, it is a purpose of the invention to provide a circuit breaker of the type mentioned at the outset, which can meet the requirements placed on a circuit breaker with undervoltage release with considerably simpler means.

Zu diesem Zweck weist der vorgeschlagene Schutzschalter die im Kennzeichen das Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale auf. For this purpose, the proposed circuit breaker has the features specified in the characterizing part of claim 1.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Features of preferred embodiments are defined in the dependent claims.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 das Innere eines an einen nicht dargestellten Schutzschalter angebauten Unterspannungs-Auslösers, 1 shows the inside of an undervoltage release mounted on a circuit breaker, not shown,

Fig. 2 den Unterspannungs-Auslöser von der in Fig. 1 dem Betrachter abgekehrten Seite her, d.h. von jener Seite her, mit der er an den Schutzschalter angebaut ist, Fig. 2 shows the undervoltage release from the side facing away from the viewer in Fig. 1, i.e. from the side with which it is attached to the circuit breaker,

Fig. 3 ein Detail der Fig. 2 bei ausgeschaltetem Schutzschalter, 3 shows a detail of FIG. 2 with the circuit breaker switched off,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Unterspannungs-Auslöser der Fig. 1 und Fig. 4 is a plan view of the undervoltage release of Fig. 1 and

Fig. 5 ein Schaltschema des zwischen einem Netz und einer Last eingeschalteten Schutzschalters, der mit dem Unterspannungs-Auslöser versehen ist. Fig. 5 is a circuit diagram of the circuit breaker switched between a network and a load, which is provided with the undervoltage release.

Bevor auf die konstruktiven Einzelheiten eingegangen wird, soll auf das Schema gemäss Fig. 5 verwiesen werden. Zwischen einem Netz R, S, T und einer Last L ist ein mit einem Unter-spannungs-Auslöser 11 versehener Schutzschalter 10 geschaltet. Dieser Schutzschalter 10 besitzt drei Nennstromkontakte 12, 13 und 14, die mittels eines Betätigungsmechanismus oder Schaltschlosses 15 ein- und ausschaltbar sind. An das Schaltschloss 15 sind auch in Reihe mit den Phasenleitern geschaltete Über-stromauslöser 16, 17 und 18 gekoppelt, die bei Überstrom das Schaltschloss 15 zum Ausschalten veranlassen. Before the structural details are discussed, reference should be made to the diagram according to FIG. 5. A circuit breaker 10 provided with an undervoltage release 11 is connected between a network R, S, T and a load L. This circuit breaker 10 has three nominal current contacts 12, 13 and 14, which can be switched on and off by means of an actuating mechanism or switch lock 15. Overcurrent releases 16, 17 and 18, which are connected in series with the phase conductors and which cause the switch lock 15 to switch off in the event of an overcurrent, are also coupled to the switch lock 15.

Ausser den Nennstromkontakten 12 -14 besitzt der Schutzschalter 10 in der Regel noch Hilfskontakte. Gezeigt ist ein voreilender Hilfskontakt 19, der beim Ausführen eines Einschalthubes den Unterspannungs-Auslöser 11 mit Spannung ab den Phasen S, T versorgt. Der Unterspannungs-Auslöser 11 ist — wie mit dem Doppelpfeil angedeutet — auch mechanisch an das Schalterschloss 15 gekoppelt. In addition to the nominal current contacts 12-14, the circuit breaker 10 generally also has auxiliary contacts. A leading auxiliary contact 19 is shown, which supplies the undervoltage release 11 with voltage from phases S, T when a switch-on stroke is carried out. The undervoltage release 11 is - as indicated by the double arrow - also mechanically coupled to the switch lock 15.

Der in Fig. 1, 2 und 4 dargestellte Unterspannungs-Auslöser 11 besitzt ein Gehäuse 20, dessen Umriss desjenigen des Schalters 10 im engeren Sinne entspricht. Der Unterspannungs-Auslöser 11 ist mit seiner in Fig. 2 sichtbaren Flachseite mittels Rastklinken 21 am nicht dargestellten Schaltergehäuse angebaut. Im Inneren des Gehäuses 20 ist ein Elektromagnet 22 mit einem E-Kern 23 aus einem Blechpaket fest eingebaut. Die Spule 24 des Elektromagneten 22 ist über Leiter 25, 26 mit von aussen zugänglichen Anschlussklemmen 27, 28 verbunden. Der Elektromagnet 22 besitzt auch einen aus einem Blechpaket bestehenden Anker 29, der in einer zum Kern 23 hin offenen Schale 30 aus Kunststoff eingefügt ist. Es ist die Schale 30, die mittels zwei an ihr angeformten Zapfen (nicht dargestellt) im Gehäuse 20 schwenkbar gelagert ist. Im Bereich dieser Zapfen ist im Inneren der Schale 30 ein Druckelement 31, beispielsweise aus Gummi, angeordnet, das das in Fig. 1 links erscheinende Ende des Ankers 29 in Kontakt mit dem links erscheinenden Schenkel des E-Kernes 23 hält. The undervoltage release 11 shown in FIGS. 1, 2 and 4 has a housing 20, the outline of which corresponds to that of the switch 10 in the narrower sense. The undervoltage release 11 is mounted with its flat side visible in FIG. 2 by means of latches 21 on the switch housing (not shown). In the interior of the housing 20, an electromagnet 22 with an E core 23 from a laminated core is permanently installed. The coil 24 of the electromagnet 22 is connected via conductors 25, 26 to connection terminals 27, 28 which are accessible from the outside. The electromagnet 22 also has an armature 29 consisting of a laminated core, which is inserted in a plastic shell 30 that is open toward the core 23. It is the shell 30 which is pivotably mounted in the housing 20 by means of two pins (not shown) formed on it. In the area of these pins, a pressure element 31, for example made of rubber, is arranged in the interior of the shell 30, which holds the end of the armature 29 which appears on the left in FIG. 1 in contact with the leg of the E core 23 which appears on the left.

An ihrem in Fig. 1 rechts erscheinenden Ende ist die Schale 30 durchbrochen und weist zwei Querstege 32, 33 auf. Der eine Quersteg 33 untergreift eine am rechts erscheinenden Ende des Ankers 29 vorhandene Nase 34', um den Kern in der Schale 30 zu halten. Der andere Steg 32 überspannt im Abstand den Anker 29 und ist vom Ende eines Armes 35 eines dreiarmigen, At its end, which appears on the right in FIG. 1, the shell 30 is perforated and has two transverse webs 32, 33. The one transverse web 33 engages under a nose 34 'present at the right end of the armature 29 in order to hold the core in the shell 30. The other web 32 spans the armature 29 at a distance and is from the end of an arm 35 of a three-armed,

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

669 067 669 067

bei 38 schwenkbar im Gehäuse 20 gelagerten Hebels 34 Untergriffen. Ein weiterer Arm 36 des hebels 34 greift praktisch spielfrei in eine Ausnehmung 40 in einem Schieber 39, der gegen die Wirkung einer Druckfeder 41 geradlinig verschiebbar im Gehäuse 20 gelagert ist. at 38 pivotally mounted in the housing 20 lever 34 under handles. Another arm 36 of the lever 34 engages virtually without play in a recess 40 in a slide 39 which is mounted in the housing 20 so as to be linearly displaceable against the action of a compression spring 41.

Am Schieber 39 ist einerseits ein Zeiger 42 angeformt, der durch ein Fenster 43 im Gehäuse einsehbar ist und damit die Stellung des Schiebers 39 von aussen zu erkennen gibt. Andererseits ist am Schieber 39 ein Auslösefortsatz 44 angeformt, der ein in der an das Schaltergehäuse angrenzenden Wand (Fig. 2) des Unterspannungs-Auslösers 11 vorhandenes Fenster 45 durchsetzt und in das Schalterschloss des Schalters eingreift. On the one hand, a pointer 42 is formed on the slide 39, which can be seen through a window 43 in the housing and thus indicates the position of the slide 39 from the outside. On the other hand, a trigger extension 44 is formed on the slide 39, which passes through a window 45 present in the wall adjacent to the switch housing (FIG. 2) of the undervoltage release 11 and engages in the switch lock of the switch.

Ein dritter Arm 37 des Hebels 34 besitzt an seinem Ende eine Anschlagfläche 46, die in eine Schrägfläche 47 übergeht. Diese beiden Flächen sind seitlich am Arm 37 angeformt und durchsetzen (wie der Auslösefortsatz 44) ein in der in Fig. 2 sichtbaren Wand ausgebildetes Fenster 48 und wirken im Schalterschloss mit einem an einem Einschalttaster 49 (gestrichelt in Fig. 2 angedeutet) des Schalterschlosses angeformten Riegel 50 zusammen. A third arm 37 of the lever 34 has at its end a stop surface 46 which merges into an inclined surface 47. These two surfaces are formed on the side of the arm 37 and penetrate (like the triggering extension 44) a window 48 formed in the wall visible in FIG. 2 and act in the switch lock with a switch lock molded onto a switch 49 (indicated by broken lines in FIG. 2) Tie 50 together.

Angenommen, das Netz R, S, T führe eine ausreichende Spannung und der Schutzschalter 10 sei ausgeschaltet. Der Einschalttaster 49 ist nicht gedrückt, so dass der Riegel 50 gegen die Anschlagfläche 46 anliegt (Fig. 3), so dass der Hebel 34 in der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Stellung gehalten ist. In dieser Stellung berührt der Arm 35 den Steg 32 nicht und der (noch nicht angezogene) Anker 29 kann durch Eigengewicht auf dem E-Kern aufliegen. Auf alle Fälle hat der Anker 29 (solange der Riegel 50 die Verschwenkung des Hebels 34 im Uhrzeigersinn in Fig. 1 verhindert) keine Federkraft zu überwinden, falls der Elektromagnet 22 zugeschaltet wird. Wird nun der Einschalttaster 49 betätigt, schliesst der voreilende Hilfskontakt 19 (Fig. 5) sofort und erregt damit den Elektromagneten 22, so s dass der Anker 29 ohne einen Widerstand überwinden zu müssen vom Kern 23 angezogen wird. Gegen Ende des Einschalthubes des Einschalttasters 49 gibt dessen Riegel 50 den Arm 37 des Hebels 34 frei. Nun ist aber der Anker 29 bereits angezogen und die von der Druckfeder 41 über den Schieber 39, über den io Arm 36 des Hebels 34 und den Arm 35 ausgeübte Kraft reicht nicht aus, um den Anker 29 abzuheben, solange die die Spule 24 speisende Spannung den Toleranzbereich nicht unterschreitet. Assume that the network R, S, T has a sufficient voltage and the circuit breaker 10 is switched off. The ON button 49 is not pressed, so that the latch 50 bears against the stop surface 46 (FIG. 3), so that the lever 34 is held in the position shown in broken lines in FIG. 1. In this position, the arm 35 does not touch the web 32 and the armature 29 (not yet tightened) can rest on the E core due to its own weight. In any case, the armature 29 (as long as the bolt 50 prevents the lever 34 from pivoting clockwise in FIG. 1) has no spring force to overcome if the electromagnet 22 is switched on. If the ON button 49 is now actuated, the leading auxiliary contact 19 (FIG. 5) closes immediately and thus excites the electromagnet 22 so that the armature 29 is attracted by the core 23 without having to overcome any resistance. Towards the end of the switch-on stroke of the switch 49, its latch 50 releases the arm 37 of the lever 34. Now, however, the armature 29 is already tightened and the force exerted by the compression spring 41 via the slide 39, via the io arm 36 of the lever 34 and the arm 35 is not sufficient to lift the armature 29 as long as the voltage feeding the coil 24 does not fall below the tolerance range.

Wenn die Netzspannung aber diesen Toleranzbereich unter-15 schreitet, dann reicht die Kraft der Druckfeder 41 aus, um den Schieber 39 in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung zu verschieben. Dabei gerät der Auslösefortsatz 44 in die in Fig. 2 ausgezogen gezeichnete Stellung und entriegelt das Schalterschloss auf ähnliche Weise, wie dies die Überstromauslöser 16 - 18 (Fig. 5) tun, 20 wodurch die Nennstromkontakte 12 -14 öffnen und der Einschalttaster 49 in Fig. 2 nach oben verschoben wird. Dabei trifft der Riegel 50 auf die Schrägfläche 47 auf und verschwenkt den Hebel 34 wieder zurück in die Stellung, die der Hebel 34 bei angezogenem Anker 28 hatte. Nun ist der Anker 25 29 wieder frei beweglich. However, if the mains voltage falls below this tolerance range, the force of the compression spring 41 is sufficient to move the slide 39 into the position shown in FIG. 1. The trigger extension 44 moves into the position shown in solid lines in FIG. 2 and unlocks the switch lock in a manner similar to that of the overcurrent releases 16 - 18 (FIG. 5), 20 whereby the rated current contacts 12 - 14 open and the switch 49 in FIG 2 is moved upwards. The bolt 50 hits the inclined surface 47 and pivots the lever 34 back into the position which the lever 34 had when the armature 28 was tightened. The armature 25 29 is now freely movable again.

Die Verbindung zwischen dem Arm 35 und der den Anker 29 haltenden Schale 30 kommt somit einer Schleppverbindung gleich, die erst dann durch die Druckfeder 41 ausgeschaltet wird, wenn der Riegel 50 den Arm 37 freigibt. The connection between the arm 35 and the shell 30 holding the armature 29 thus equals a towing connection which is only switched off by the compression spring 41 when the bolt 50 releases the arm 37.

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2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (3)

669 067669 067 1. Niederspannungs-Schutzschalter mit einem angebauten Unterspannungs-Auslöser (11), wobei der Schutzschalter einen Einschalttaster (49) aufweist, mittels welchem ein voreilender Hilfskontakt (19) schliessbar ist, der einen mit einem schwenkbaren Anker (29) versehenen Elektromagneten (22) im Unterspannungs-Auslöser (11) an Spannung legt, welcher Anker (29) ein mit dem Schaltschloss des Schutzschalters zusammenwirkendes Auslöseelement (44) betätigt, das an einem Schieber angeformt ist, der durch den angezogenen Anker (29) sowie gegen die Wirkung einer Feder (41) in einer unwirksamen Stellung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (39) formschlüssig an ein Umlenkglied (34) gekoppelt ist, das seinerseits über eine Schleppverbindung an den Anker (29) gekoppelt ist, wobei das Umlenkglied (34) mittels eines am Einschalttaster (49) angeformten Riegels (50) in Ausschaltstellung des Schutzschalters in der den Schieber (39) in unwirksamer Stellung haltenden Stellung unter Freigabe des Ankers (29) verriegelbar ist. 1. Low-voltage circuit breaker with an attached undervoltage release (11), the circuit breaker having a switch (49) by means of which a leading auxiliary contact (19) can be closed, which has an electromagnet (22) provided with a pivotable armature (29). in the undervoltage release (11) applies voltage, which armature (29) actuates a tripping element (44) which interacts with the circuit breaker of the circuit breaker and is formed on a slide which is actuated by the attracted armature (29) and against the action of a spring (41) is held in an inactive position, characterized in that the slide (39) is positively coupled to a deflection member (34), which in turn is coupled to the armature (29) via a towing connection, the deflection member (34) being by means of a bolt (50) formed on the switch (49) in the off position of the circuit breaker in the position holding the slide (39) in the inactive position under clearance be the anchor (29) can be locked. 2. Schutzschalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkglied ein dreiarmiger Hebel (34) ist, der um eine zur Schwenkachse des Ankers (29) parallele Achse schwenkbar gelagert ist, wobei der erste Arm (36) des Hebels (34) formschlüssig in den Schieber (39) eingreift, der zweite Arm (35) mit Spiel an den Anker (29) gekoppelt ist und der dritte Arm mit einer in einer Schrägfläche (47) endenden Sperrfläche (46) versehen ist, die mit dem Riegel (50) des Einschalttasters (49) bei deren Ausschaltbewegung und in deren Ausschaltstellung zusammenwirken. 2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the deflecting member is a three-armed lever (34) which is pivotally mounted about an axis parallel to the pivot axis of the armature (29), the first arm (36) of the lever (34) having a positive fit engages in the slide (39), the second arm (35) is coupled with play to the armature (29) and the third arm is provided with a locking surface (46) ending in an inclined surface (47) which is connected to the bolt (50 ) of the switch (49) interact during their switch-off movement and in their switch-off position. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Schutzschalter nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (29) in einer schwenkbar gelagerten Schale (30) eingelegt ist, die ihrerseits einen Steg (32) aufweist, der bei angezogenem Anker (29) von einer Seite her auf den zweiten Arm (35) drückt. 3. Circuit breaker according to claim 2, characterized in that the armature (29) is inserted in a pivotably mounted shell (30), which in turn has a web (32) which, when the armature (29) is tightened, from one side to the second Arm (35) presses.