DE102005050693A1 - Latching device for a circuit breaker - Google Patents

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Karsten Dr. Freundt
Kathrin Happel
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Abstract

Um eine Verklinkungsvorrichtung für einen Leistungsschalter mit einem feststehenden Schaltkontakt und einem relativ zu diesem mittels einer Antriebsvorrichtung zum Ein- und Ausschalten betätigbaren bewegbaren Schaltkontakt sowie mit einer auslösbaren Klinkenanordnung zur Verklinkung des bewegbaren Schaltkontaktes und mit einem Kraftspeicherelement zur Trennung des bewegbaren Schaltkontaktes von dem feststehenden Schaltkontakt, wobei ein Magnetauslöser mit einer Auslösespule zum Auslösen der Klinkenanordnung vorgesehen ist, die sich durch einen kostengünstigen Aufbau und eine zuverlässige Wirkungsweise auszeichnet, wird vorgeschlagen, dass der Magnetauslöser ein Permanentmagnetsystem aufweist und die Auslösespule derart beaufschlagt ist, dass ein von ihr erzeugtes Magnetfeld dem Magnetfeld des Permanentmagnetsystems entgegengerichtet ist.In order to provide a latching device for a circuit breaker with a fixed switching contact and a movable switching contact that can be actuated relative to this by means of a drive device for switching on and off, as well as with a releasable latch arrangement for latching the movable switching contact and with an energy storage element for separating the movable switching contact from the fixed switching contact, whereby a magnetic release with a release coil is provided for releasing the latch arrangement, which is characterized by an inexpensive construction and a reliable mode of operation, it is proposed that the magnetic release has a permanent magnet system and the release coil is acted upon in such a way that a magnetic field generated by it corresponds to the magnetic field of the Permanent magnet system is opposite.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verklinkungsvorrichtung für einen Leistungsschalter mit einem feststehenden Schaltkontakt und einem relativ zu diesem mittels einer Antriebsvorrichtung zum Ein- und Ausschalten betätigbaren bewegbaren Schaltkontakt sowie mit einer auslösbaren Klinkenanordnung zur Verklinkung des bewegbaren Schaltkontaktes und mit einem Kraftspeicherelement zur Trennung des bewegbaren Schaltkontaktes von dem feststehenden Schaltkontakt, wobei ein Magnetauslöser mit einer Auslösespule zum Auslösen der Klinkenanordnung vorgesehen ist.The The invention relates to a latching device for a Circuit breaker with a fixed switching contact and a relative to this by means of a drive device for switching on and off actuated movable switching contact and with a releasable latch arrangement for latching the movable switching contact and with a force storage element for separating the movable switching contact from the fixed switching contact, being a magnetic release with a trip coil to trigger the latch assembly is provided.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 40 21 945 C2 bekannt. Die DE 40 21 945 C2 offenbart eine Schaltvorrichtung zur Unterbrechung von Fehlerströmen und ist vorzugsweise für Transformatorabzweige in Mittelspannungsschaltanlagen vorgesehen. Diese Vorrichtung umfasst ein Gehäuse mit einem feststehenden und einem bewegbaren Schaltkontakt sowie einer Ausschaltfeder als Kraftspeicherelement, welche durch eine mittels eines Magnetauslösers lösbaren Verklinkung als Klinkenanordnung beim Auftreten eines Fehlerstromes den bewegbaren Schaltkontakt vom feststehenden Schaltkontakt trennt. Der Magnetauslöser wird bei dieser Vorrichtung über einen Stromwandler gesteuert, welcher beim Auftreten eines Fehlerstroms in einer Auslösepule des Magnetauslösers einen Strom generiert, wodurch in einem ferromagnetischen Körper ein Magnetfeld erzeugt wird. Durch dieses Magnetfeld wird eine Kraft auf einen Magnetanker der Klinkenanordnung ausgeübt. Die Klinkenanordnung umfasst Klemmkörper, welche in einer verklinkenden Position die Bewegung eines Druckstückes verhindern. Durch den Magnetauslöser werden die Klemmkörper freige geben, wodurch die auf das Druckstück wirkende Kraft der Ausschaltfeder eine Bewegung desselben bewirkt und die Schaltkontakte des Schalters trennt.Such a device is known from DE 40 21 945 C2 known. The DE 40 21 945 C2 discloses a switching device for interrupting fault currents and is preferably provided for transformer branches in medium voltage switchgear. This device comprises a housing with a fixed and a movable switch contact and a switch-off spring as a force storage element which separates the movable switch contact from the fixed switch contact by a detachable by means of a magnetic release latch as a pawl arrangement upon the occurrence of a fault current. The magnetic release is controlled in this device via a current transformer, which generates a current when a fault current occurs in a trip coil of the magnetic release, whereby a magnetic field is generated in a ferromagnetic body. This magnetic field exerts a force on a magnet armature of the latch arrangement. The latch arrangement comprises clamping bodies which prevent the movement of a pressure piece in a latching position. By the magnetic release, the clamp body will give freige, whereby the force acting on the pressure piece of the opening spring causes a movement thereof and the switching contacts of the switch separates.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verklinkungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art auszubilden, welche sich durch einen kostengünstigen Aufbau und eine zuverlässige Wirkungsweise auszeichnet.task It is the object of the present invention to provide a latching device the aforementioned Art form, which is characterized by a cost-effective design and a reliable mode of action distinguished.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass der Magnetauslöser ein Permanentmagnetsystem aufweist und die Auslösespule zum Auslösen der Klinkenanordnung derart beaufschlagt ist, dass ein von ihr erzeugtes Magnetfeld dem Magnetfeld des Permanentmagnetsystems entgegengerichtet ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch den Magnetauslöser einerseits eine Haltekraft auf die Klinkenanordnung bei geschlossenen Schaltkontakten auszuüben und andererseits diese Haltekraft aufzuheben, um über die Klinkenanordnung die Schaltkontakte zu trennen.Is solved according to the invention this task in that the magnetic release a permanent magnet system and the trip coil to trigger the latch assembly is acted upon in such a way that generated by it Magnetic field opposite to the magnetic field of the permanent magnet system is. This makes it possible in an advantageous manner, by the magnetic release on the one hand a holding force on the latch arrangement with closed switch contacts exercise and on the other hand to release this holding power to over the Pawl arrangement to separate the switch contacts.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslösespule mit einem aus einem Fehlerstrom im Netz mit dem Leistungsschalter abgeleiteten Strom beaufschlagt. Dadurch wird in einfacher Weise eine Auslösung bei einem Fehlerstrom ermöglicht.In a preferred embodiment is the trip coil with one of a fault current in the network with the circuit breaker discharged current is applied. This will in a simple way a trigger enabled at a fault current.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Auslösespule eine Steuereinrichtung vorgeordnet, die bei einem Spannungsabfall im Netz mit dem Leistungsschalter einen zum Auslösen geeigneten Steuerstrom für die Auslösespule erzeugt. Mittels einer derartigen Steuereinrichtung ist es in einfacher Weise möglich, die Auslösespule und damit die Bewegung der Klinkenanordnung zwischen einer verklinkenden und einer ausgelösten Position auch dann zu steuern, wenn ein Spannungsabfall ein Abschalten des Leistungsschalters erfor dert.In Another preferred embodiment of the invention is the trip coil a control device upstream, which at a voltage drop in the network with the circuit breaker a triggering suitable control current for the trip coil generated. By means of such a control device, it is easier Way possible, the trip coil and thus the movement of the pawl assembly between a latching and one triggered Position even if a voltage drop is a shutdown of the circuit breaker neces sary.

Die Klinkenanordnung der erfindungsgemäßen Verklinkungsvorrichtung kann verschiedenartig ausgebildet sein, beispielsweise wie in der eingangs erwähnten DE 40 21 945 C2 .The latch arrangement of the latching device according to the invention can be designed in various ways, for example as in the aforementioned DE 40 21 945 C2 ,

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Klinkenanordnung eine an einer Drehachse gelagerte Klinke, welche zur Bewegung zwischen einer ersten, einen mit dem Kraftspeicherelement gekoppelten Schalterwellenhebel verklinkenden Position und einer zweiten, den Schalterwellenhebel freigebenden Position durch den Magnetauslöser steuerbar ist. Durch eine derartige Klinke wird in einfacher und vorteilhafter Weise die Klinkenanordnung der erfindungsgemäßen Verklinkungsvorrichtung ausgebildet.In a particularly preferred embodiment According to the invention, the pawl arrangement comprises one on an axis of rotation mounted pawl, which for movement between a first, a latched with the power storage element switch shaft lever verklinkenden Position and a second, the switch shaft lever releasing Position by the magnetic release is controllable. By such a pawl is in simple and Advantageously, the latch arrangement of the latching device according to the invention educated.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Klinkenanordnung an einem ersten Ende einen Positionsstift sowie an einem zweiten Ende ein Zugfederelement und einen dem Permanentmagnetsystem zugeordneten Magnetanker auf. Eine solche Anordnung bewirkt in vorteilhafter Weise ein Drehmoment für eine Drehung der Klinke in Richtung des Permanentmagnetsystems, wobei durch den Positionsstift in einfacher Weise eine Führung der Klinke entlang des Schalterwellenhebels bei einem Verklinkungs- bzw. Auslösevorgang ausgebildet ist.In a preferred embodiment For example, the latch assembly has a position pin at a first end and at a second end a tension spring element and a permanent magnet system associated armature on. Such an arrangement causes in an advantageous manner Way a torque for a rotation of the pawl in the direction of the permanent magnet system, wherein by the position pin in a simple manner a guide of Latch along the switch shaft lever at a latching or tripping operation is trained.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Klinke an dem ersten Ende eine kreissegmentförmige Kontur auf, deren Mittelpunkt von der Drehachse der Klinke derart beabstandet ist, dass von einer von dem Schalterwellenhebel auf die Klinke wirkenden Kraft ein Gegendrehmoment zu den von dem Zugfederelement und dem Permanentmagnetsystem erzeugten Drehmomenten gebildet wird. Durch eine derartige Kontur des ersten Endes der Klinke ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass eine von dem Kraftspeicherelement über den Schalterwellenhebel auf die Klinke wirkende Kraft an der Drehachse der Klinke ein Moment erzeugt, welches den vom Zugfederelement und Permanentmagnetsystem erzeugten Drehmomenten entgegengerichtet ist.In a preferred embodiment, the pawl at the first end has a circular segment-shaped contour, the center of which is spaced from the axis of rotation of the pawl such that from a force acting on the pawl of the switch shaft lever counter torque to the torques generated by the tension spring element and the permanent magnet system is formed. By a Such contour of the first end of the pawl is ensured in an advantageous manner that a force acting on the latch from the power storage element on the pawl force on the axis of rotation of the pawl generates a moment which is opposite to the torques generated by the tension spring element and permanent magnet system.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist am Schalterwellenhebel eine drehbar gelagerte Rolle vorgesehen. Eine derartige Rolle ist vorteilhaft zur Übertragung der vom Kraftspeicherelement auf den Schalterwellenhebel wirkenden Kraft an die Klinke.In Another embodiment of the invention is the switch shaft lever provided a rotatably mounted roller. Such a role is advantageous for transmission the acting of the power storage element on the switch shaft lever Force on the latch.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist die Klinke mit einer Auslösehebelanordnung gekoppelt. Eine solche Auslösehebelanordnung bietet eine einfache Möglichkeit, eine mechanische Auslösung der Klinke aus der Verklinkungsposition zu realisieren.In appropriate training According to the invention, the pawl is coupled to a triggering lever arrangement. Such a trigger lever assembly offers an easy way a mechanical release to realize the latch from the Verklinkungsposition.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verklinkungsvorrichtung wird anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigenOne embodiment the latching device according to the invention becomes with the drawings and the following description with Explained with reference to the figures. Show it

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verklinkungsvorrichtung in einer verklinkten Position; 1 An embodiment of a Verklinkungsvorrichtung invention in a latched position;

2 eine Detailansicht der Verklinkungsvorrichtung aus 1 in einer ausgelösten Position; 2 a detailed view of the latching device 1 in a triggered position;

3 eine Detailansicht der Verklinkungsvorrichtung aus 1 in einer verklinkten Position; 3 a detailed view of the latching device 1 in a latched position;

4 eine weitere Detailansicht der Klinke der erfindungsgemäßen Verklinkungsvorrichtung; 4 a further detail of the latch of the latching device according to the invention;

5 eine Detailansicht der 4. 5 a detailed view of the 4 ,

1 zeigt eine Verklinkungsvorrichtung 1 für einen Leistungsschalter, dessen Schalterwelle 2 über einen Schalterwellenhebel 3 einen figürlich nicht dargestellten beweglichen Schaltkontakt zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung mit einem ebenfalls figürlich nicht dargestellten festen Schaltkontakt steuert. An einer Achse 4 des Schalterwellenhebels 3 ist eine Rolle 5 drehbar gelagert. Eine Klinke 6 ist mittels einer Achse 7 drehbar an einem Trägerelement 8 des Leistungsschalters angeordnet. Die Klinke 6 weist ein erstes Ende 9, welches mit der Rolle 5 der Schalterwelle 2 zusammenwirkt, sowie ein zweites Ende 10, welches mit einer Fixierungsanordnung 11 zusammenwirkt, auf. Am zweiten Ende 10 der Klinke 6 ist mittels eines Befestigungselements 12 ein erstes Ende eines Zugfederelementes 13 befestigt. Das Zugfederelement 13 ist an seinem zweiten Ende an einem Befestigungszapfen 14 des Trägerelementes 8 fixiert. Das zweite Ende 10 der Klinke 6 weist ferner einen Magnetanker 15 auf. Am Trägerelement 8 ist ein Magnetsystem 16 angeordnet, welches einen Permanentmagneten 17 sowie eine Spule 18 umfasst. Am ersten Ende 9 der Klinke 6 ist ein Positionsstift 19 zur Führung der Klinke 6 entlang einer Außenkontur 20 des Schalterwellenhebels 3 der Schalterwelle 2 angeordnet. Die Schalterwelle 2 weist ferner ein Befestigungselement 21 auf, an welchem ein figürlich ebenfalls nicht dargestelltes Kraftspeicherelement in Form eines Ausschaltenergiespeicherfederelementes zur Steuerung des Antriebsmechanismus für den bewegbaren Schaltkontakt des Leistungsschalters angelenkt ist. Die Schalterwelle 2 wird bei einem derartigen Leistungsschalter über figürlich nicht dargestellte Antriebsmittel zum Bewegen der Schaltkontakte gesteuert. 1 shows a latching device 1 for a circuit breaker whose switch shaft 2 via a switch shaft lever 3 a figured, not shown movable switching contact between an open and a closed position with a likewise not shown figuratively fixed switch contact controls. On an axis 4 of the switch shaft lever 3 is a role 5 rotatably mounted. A latch 6 is by means of an axis 7 rotatable on a carrier element 8th of the circuit breaker arranged. The handle 6 has a first end 9 which with the role 5 the switch shaft 2 interacts, as well as a second end 10 , which with a fixation arrangement 11 cooperates, on. At the second end 10 the latch 6 is by means of a fastener 12 a first end of a tension spring element 13 attached. The tension spring element 13 is at its second end to a mounting pin 14 of the carrier element 8th fixed. The second end 10 the latch 6 also has a magnet armature 15 on. On the carrier element 8th is a magnet system 16 arranged, which is a permanent magnet 17 as well as a coil 18 includes. At the first end 9 the latch 6 is a position pen 19 for guiding the latch 6 along an outer contour 20 of the switch shaft lever 3 the switch shaft 2 arranged. The switch shaft 2 also has a fastener 21 on, at which a figuratively also not shown force storage element is articulated in the form of a Ausschaltenergiespeicherfederelementes for controlling the drive mechanism for the movable switching contact of the circuit breaker. The switch shaft 2 is controlled in such a circuit breaker on figuratively not shown drive means for moving the switch contacts.

In 2 ist die Verklinkungsvorrichtung 1 in einer ersten Position dargestellt, in welcher sich die Schaltkontakte des Leistungsschalters in einer geöffneten Position befinden und ein Schaltvorgang des Leistungsschalters vorbereitet ist. Das am zweiten Ende 10 der Klinke 6 befestigte Zugfederelement 13 übt in dieser Position der Klinke 6 eine Zugkraft in Richtung des Pfeiles A auf die Klinke 6 aus, wodurch der Positionsstift 19 an der Außenkontur 20 der Schalterwelle 2 anliegt. Der Magnetanker 15 ist vom Magnetsystem 16 beabstandet, wobei die Drehung der Klinke 6 um die Achse 7 durch den an dem Schalterwellenhebel 3 anliegenden Positionsstift 19 verhindert wird.In 2 is the latching device 1 shown in a first position in which the switching contacts of the circuit breaker are in an open position and a switching operation of the circuit breaker is prepared. The second end 10 the latch 6 fixed tension spring element 13 exercises in this position the pawl 6 a pulling force in the direction of arrow A on the latch 6 out, causing the position pin 19 on the outer contour 20 the switch shaft 2 is applied. The magnet armature 15 is from the magnet system 16 spaced, wherein the rotation of the pawl 6 around the axis 7 by the on the switch shaft lever 3 adjoining position pin 19 is prevented.

Wird ein Schaltvorgang des Leistungsschalters ausgelöst, wird über den Antriebsmechanismus die Schalterwelle 2 mit dem Schalterwellenhebel 3 zu einer Drehung in Richtung des Bewegungspfeiles B im Uhrzeigersinn veranlasst. Bei einer derartigen Drehung gleitet der Positionsstift 19 entlang der Außenkontur 20 des Schalterwellenhebels 3, bis die Schalterwelle 2 und der Schalterwellenhebel 3 den Schaltvorgang der Schaltkontakte des Leistungsschalters ausgelöst haben. Die Schaltwelle 2 mit dem Schalterwellenhebel 3 bewegt sich bei diesem Schaltvorgang im Uhrzeigersinn, wobei schließlich der Positionsstift 19 die Außenkontur 20 verlässt und das freie Ende der Klinke 6 an der Rolle 5 des Schalterwellenhebels 3 anliegt und durch die von dem Zugfederelement 13 ausgeübte Kraft zu einer Drehung im Uhrzeigersinn um die Achse 7 veranlasst wird. Bei diesem Schaltvorgang wird auch das am Befestigungselement angelagerte Kraftspeicherelement gespannt.When a switching operation of the circuit breaker is triggered, the switching mechanism is activated by the drive mechanism 2 with the switch shaft lever 3 caused to rotate in the direction of the movement arrow B in a clockwise direction. Upon such rotation, the position pin slides 19 along the outer contour 20 of the switch shaft lever 3 until the switch shaft 2 and the switch shaft lever 3 have triggered the switching operation of the switching contacts of the circuit breaker. The shift shaft 2 with the switch shaft lever 3 moves clockwise in this switching process, and finally the position pin 19 the outer contour 20 leaves and the free end of the latch 6 on the roll 5 of the switch shaft lever 3 abuts and by the of the tension spring element 13 applied force to a clockwise rotation about the axis 7 is initiated. During this switching process, the force accumulator element attached to the fastening element is also tensioned.

3 zeigt die Verklinkungsvorrichtung nach einem ausgeführten Schaltvorgang des Leistungsschalters. Die Schalterwelle 2 mit dem Schalterwellenhebel 3 befinden sich in einer Position, in welcher über den am Befestigungselement 21 ange ordneten Antriebsmechanismus die Schaltkontakte des Leistungsschalters in einer geschlossenen Position sind. Die Klinke 6 ist durch die Bewegung der Schalterwelle 2 in Richtung des Bewegungspfeils B zu einer Drehung im Uhrzeigersinn um die Drehachse 7 durch die von dem Zugfederelement 13 ausgeübte Kraft veranlasst worden und befindet sich in der 3 in einer die Schalterwelle 2 mit dem Schalterwellenhebel 3 verklinkenden Position, in welcher der Magnetanker 15 mit dem Magnetsystem 16 in Kontakt befindlich ist. Das erste Ende 9 der Klinke 6 wirkt als Arretierung des Schalterwellenhebels 3 bzw. der Rolle 5 am Schalterwellenhebel 3. Das figürlich nicht dargestellte und am Befestigungselement 21 angeordnete Kraftspeicherelement, welches während des Schaltvorganges gespannt wurde, erzeugt in dieser Stellung eine rücktreibende Kraft auf den Schalterwellenhebel 3 bzw. die Schalterwelle 2, welche nicht ausreicht, um den Verklinkungsmechanismus auszulösen, da sich der Magnetanker 15 im Kontakt mit dem Magnetsystem 16 befindet, so dass die insgesamt auf die Klinke 6 wirkende Kraft durch das Zugfederelement 13 und das Magnetsystem 16 größer sind als die vom Ausschaltenergiespeicher über den Schalterwellenhebel 3 auf die Klinke übertragene Kraft. 3 shows the Verklinkungsvorrichtung after an executed switching operation of the circuit breaker. The switch shaft 2 with the switch shaft lever 3 are in a position in which over the on the fastener 21 is arranged drive mechanism, the switch contacts of the circuit breaker are in a closed position. The handle 6 is due to the movement of the switch shaft 2 in the direction of the movement arrow B to a clockwise rotation about the axis of rotation 7 by the of the tension spring element 13 exercised force and is located in the 3 in one the switch shaft 2 with the switch shaft lever 3 latching position in which the armature 15 with the magnet system 16 is in contact. The first end 9 the latch 6 acts as a detent of the switch shaft lever 3 or the role 5 on the switch shaft lever 3 , The figuratively not shown and the fastener 21 arranged force storage element, which was tensioned during the switching process, generated in this position, a restoring force on the switch shaft lever 3 or the switch shaft 2 , which is not sufficient to trigger the Verklinkungsmechanismus, as the armature 15 in contact with the magnet system 16 located so that the total on the latch 6 acting force by the tension spring element 13 and the magnet system 16 are larger than those of the Ausschaltenergiespeicher via the switch shaft lever 3 force transmitted to the pawl.

4 zeigt eine Ansicht der Klinke 6 mit den auf die Klinke 6 wirkenden Kräften und 5 eine Detailansicht daraus. Auf die Klinke 6, welche an der Drehachse 7 als Drehpunkt drehbar gelagert ist, wirkt eine Kraft F1, welche von dem Zugfederelement 13 bewirkt wird. Ferner wirkt eine Kraft F2 durch den Permanentmagneten 17 des Magnetsystems 16 auf den Magnetanker 15 der Klinke 6. Die den Kräften zuzuordnen Drehmomente im Drehpunkt der Drehachse 7 werden über die jeweiligen Hebelarme h1 als Abstand von Drehachse zu Zugfederelementangriffspunkt und h2 als Abstand zu Drehachse zu Magnetkraft F2 Angriffspunkt definiert. Am ersten Ende 9 der Klinke 6 wirkt eine Kraft F3, welche über den mit der Schalterwelle 2 bzw. dem Schalterwellenhebel 3 verbundenen Ausschaltenergiespeicher auf das Ende 9 der Klinke 6 übertragen wird. Die Kontur des Klinkenendes 9 ist dabei derartig ausgebildet, dass die Radialkomponente F3 der vom Schalterwellenhebel 3 übertragenen Kraft exzentrisch bezüglich des Drehpunktes der Drehachse 7 angreift, so dass im Drehpunkt durch die Kraft F3 ebenfalls ein Drehmoment gebildet wird, welches den Drehmomenten von Zugfederelement und Permanentmagnetsystem entgegengerichtet ist. Das im Drehpunkt der Drehachse 7 erzeugte Gegendrehmoment durch die Kraft F3 wird über den Hebelarm h3 entsprechend dem Abstanddrehpunkt und Wirkungspunkt der Kraft F3 definiert. Die an der Drehachse 7 wirkenden Drehmomente sind
durch Zugfederelement: F1 × h1
durch Permanentmagnetsystem: F2 × h2
durch Kraftspeicherelement: F3 × h3 4 shows a view of the latch 6 with the on the latch 6 acting forces and 5 a detailed view of it. On the latch 6 , which at the rotation axis 7 is mounted rotatably as a fulcrum, a force F 1 , which acts of the tension spring element 13 is effected. Furthermore, a force F 2 acts through the permanent magnet 17 of the magnet system 16 on the magnet armature 15 the latch 6 , The forces assign torques in the fulcrum of the axis of rotation 7 are defined via the respective lever arms h 1 as a distance from the axis of rotation to Zugfederelementangriffspunkt and h 2 as a distance from the axis of rotation to magnetic force F 2 attack point. At the first end 9 the latch 6 acts a force F 3 , which over the with the switch shaft 2 or the switch shaft lever 3 connected shutdown energy storage on the end 9 the latch 6 is transmitted. The contour of the end of the latch 9 is designed such that the radial component F 3 of the switch shaft lever 3 transmitted force eccentric with respect to the pivot point of the axis of rotation 7 engages, so that in the fulcrum by the force F 3 also a torque is formed, which is opposite to the torques of tension spring element and permanent magnet system. That in the fulcrum of the axis of rotation 7 generated counter torque by the force F 3 is defined by the lever arm h 3 according to the distance fulcrum and the point of action of the force F 3 . The at the axis of rotation 7 acting torques are
by tension spring element: F1 × h1
by permanent magnet system: F2 × h2
by energy storage element: F3 × h3

Aufgrund der entgegengesetzten Richtung des durch die Kraft F3 erzeugten Gegendrehmomentes weist dieses bei der Addition der Drehmomente ein entgegengesetztes Vorzeichen auf.by virtue of the opposite direction of the generated by the force F3 Counter torque has this in the addition of torques opposite sign on.

Für die Summe dieser Momente gilt F1 × h1 + F2 × h2 – F3 × h3 > 0so dass das aus den Kräften F1 und F2 resultierende Haltemoment größer ist als das aus der Kraft F3 resultierende Gegendrehmoment auf die Klinke 6, und die Klinke 6 die Schalterwelle 2 bzw. den Schalterwellenhebel 3 verklinkt.For the sum of these moments applies F 1 × h 1 + F 2 × h 2 - F 3 × h 3 > 0 so that the resulting from the forces F 1 and F 2 holding torque is greater than the force resulting from the force F 3 counter torque to the pawl 6 , and the latch 6 the switch shaft 2 or the switch shaft lever 3 latched.

Über die Spule 18 des Magnetsystems 16 kann ein dem Magnetfeld des Permanentmagneten 17 entgegenwirkendes, zusätzliches Magnetfeld generiert werden, so dass die vom Permanentmagnet 17 auf den Magnetanker 15 wirkende Kraft durch eine von der Spule erzeugte magnetische Gegenkraft aufgehoben wird, und das Magnetsystem 16 insgesamt keine Kraft auf den Magnetanker 15 ausübt.About the coil 18 of the magnet system 16 can be a magnetic field of the permanent magnet 17 counteracting, additional magnetic field can be generated, so that of the permanent magnet 17 on the magnet armature 15 acting force is canceled by a magnetic opposing force generated by the coil, and the magnet system 16 no force on the magnet armature 15 exercises.

In diesem Fall lautet die Momentenbilanz im Drehpunkt der Klinke 6: F1 × h1 – F3 × h3 < 0 In this case, the torque balance is at the pivot point of the pawl 6 : F 1 × h 1 - F 3 × h 3 <0

Damit ist das über den Schalterwellenhebel 3 auf die Klinke 6 wirkende Gegendrehmoment größer als das von dem Zugfederelement 13 erzeugte Moment, so dass die Klinke 6 zu einer Drehung um ihre Drehachse 7 im Gegenuhrzeigersinn veranlasst wird, wobei das erste Ende 9 der Klinke 6 entlang der Rolle 5 gleitet und diese schließlich frei gibt, so dass sich die Schaltwelle 2 mit dem Schalterwellenhebel 3 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn durch das vom am Befestigungselement 21 angeordneten Ausschaltenergiespeicher übertragene Moment in die ausgelöste Position des Leistungsschalters bewegen kann.So that's about the switch shaft lever 3 on the latch 6 acting counter torque greater than that of the tension spring element 13 generated moment, leaving the latch 6 to a rotation about its axis of rotation 7 in the counterclockwise direction, the first end 9 the latch 6 along the roll 5 slides and finally releases them, so that the shift shaft 2 with the switch shaft lever 3 also in the counterclockwise direction by the on the fastener 21 arranged shift energy storage can move transmitted torque in the tripped position of the circuit breaker.

Die Spule 18 des Magnetsystems 16 ist mit einer Steuerungs- und Regelungseinheit des Leistungsschalters verbunden, welche wiederum mit Strom- bzw. Spannungssensoren, die am Leistungsschalter angeordnet sind, verbunden ist. Durch die Strom- bzw. Spannungssensoren wird der Zustand des Leistungsschalters überwacht. Stromsensoren sind beispielsweise vorgesehen zur Arbeitsstromüberwachung oder zur Detektion eines im Fehlerfall auftretenden Überstromes. Spannungssensoren sind vorgesehen, um die an einer Sammelschienenanordnung anliegende Spannung zu überwachen. Unterschreitet diese Spannung beispielsweise einen bestimmten Schwellwert, oder wird von einem Stromsensor ein Überstrom detektiert, so liegt also eine Störung der Anlage bzw. des Leistungsschalters vor. Über das mit den Sensoren verbundene Steuerungs- und Regelungssystem wird ein Strom in der Spule 18 des Magnetsystems 16 ausgelöst, so dass die magnetische Haltekraft des Permanentmagneten 17 aufgehoben wird und die Verklinkungsvorrichtung ausgelöst wird.The sink 18 of the magnet system 16 is connected to a control unit of the circuit breaker, which in turn is connected to current or voltage sensors, which are arranged on the circuit breaker. The current or voltage sensors monitor the state of the circuit breaker. Current sensors are provided, for example, for working current monitoring or for detecting an overcurrent occurring in the event of a fault. Voltage sensors are provided to monitor the voltage applied to a busbar assembly. If this voltage falls below a certain threshold value, for example, or if an overcurrent is detected by a current sensor, then there is a fault in the system or circuit breaker. Via the control unit connected to the sensors and control system becomes a current in the coil 18 of the magnet system 16 triggered so that the magnetic holding force of the permanent magnet 17 is canceled and the Verklinkungsvorrichtung is triggered.

Somit wird im Fehlerfall, beispielsweise bei Unterschreiten der Spannung bzw. durch einen Fehlerüberstrom, ein Auslösen des Leistungsschalters und eine Trennung der Schaltkontakte realisiert.Consequently is in case of error, for example, when the voltage falls below or by a fault overcurrent, a trigger the circuit breaker and a separation of the switching contacts realized.

11
VerklinkungsvorrichtungLatch means
22
Schalterwelleswitch shaft
33
SchalterwellenhebelSwitch shaft lever
44
Achseaxis
55
Rollerole
66
Klinkepawl
77
Achseaxis
88th
Trägerelementsupport element
99
erstes Endefirst The End
1010
zweites Endesecond The End
1111
Fixierungsanordnungfixing arrangement
1212
Befestigungselementfastener
1313
Zugfederelementtension spring
1414
Befestigungszapfenfastening pins
1515
Magnetankerarmature
1616
Magnetsystemmagnet system
1717
Permanentmagnetpermanent magnet
1818
SpuleKitchen sink
1919
Positionsstiftpositioning pin
2020
Außenkonturouter contour
2121
Befestigungselementfastener

Claims (8)

Verklinkungsvorrichtung (1) für einen Leistungsschalter mit einem feststehenden Schaltkontakt und einem relativ zu diesem mittels einer Antriebsvorrichtung zum Ein- und Ausschalten betätigbaren bewegbaren Schaltkontakt sowie mit einer auslösbaren Klinkenanordnung (6, 7) zur Verklinkung des bewegbaren Schaltkontaktes und mit einem Kraftspeicherelement zur Trennung des bewegbaren Schaltkontaktes von dem feststehenden Schaltkontakt, wobei ein Magnetauslöser (16, 17, 18) mit einer Auslösespule (18) zum Auslösen der Klinkenanordnung (6,7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetauslöser (16, 17, 18) ein Permanentmagnetsystem (17) aufweist und die Auslösespule (18) derart beaufschlagt ist, dass ein von ihr erzeugtes Magnetfeld dem Magnetfeld des Permanentmagnetsystems (17) entgegengerichtet ist.Latching device ( 1 ) for a circuit breaker having a fixed switching contact and a relative thereto by means of a drive device for switching on and off actuated movable switch contact and with a releasable latch arrangement ( 6 . 7 ) for latching the movable switch contact and with a force storage element for separating the movable switch contact from the fixed switch contact, wherein a magnetic release ( 16 . 17 . 18 ) with a trip coil ( 18 ) for triggering the latch arrangement ( 6 . 7 ), characterized in that the magnetic release ( 16 . 17 . 18 ) a permanent magnet system ( 17 ) and the trip coil ( 18 ) is acted upon in such a way that a magnetic field generated by it is the magnetic field of the permanent magnet system ( 17 ) is directed opposite. Verklinkungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösespule (18) mit einem aus einem Fehlerstrom abgeleiteten Strom beaufschlagt ist.Latching device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the tripping coil ( 18 ) is acted upon by a current derived from a fault current. Verklinkungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösespule (18) eine Steuereinrichtung vorgeordnet ist, die bei einem Spannungsabfall im Netz mit dem Leistungsschalter einen zum Auslösen geeigneten Steuerstrom für die Auslösespule (18) erzeugt.Latching device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the trip coil ( 18 ) is arranged upstream of a control device which, in the case of a voltage drop in the network with the power switch, has a triggering coil suitable for triggering ( 18 ) generated. Verklinkungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenanordnung (6, 7) eine an einer Drehachse (7) gelagerte Klinke (6) umfasst, welche zur Bewegung zwischen einer ersten, einen mit dem Kraftspeicherelement gekoppelten Schalterwellenhebel (3) verklinkenden Position und einer zweiten, den Schalterwellenhebel (3) freigebenden Position durch den Magnetauslöser (16, 17, 18) steuerbar ist.Latching device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the latch arrangement ( 6 . 7 ) one on a rotation axis ( 7 ) mounted latch ( 6 ) for movement between a first, a switch shaft lever coupled to the energy storage element ( 3 ) latching position and a second, the switch shaft lever ( 3 ) releasing position by the magnetic release ( 16 . 17 . 18 ) is controllable. Verklinkungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinkenanordnung (6, 7) an einem ersten Ende einen Positionsstift (19) sowie an einem zweiten Ende ein Zugfederelement (13) und einen Magnetanker (15) aufweist.Latching device according to claim 4, characterized in that the catch arrangement ( 6 . 7 ) at a first end a position pin ( 19 ) and at a second end a tension spring element ( 13 ) and a magnet armature ( 15 ) having. Verklinkungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (6) an einem ersten Ende (9) eine kreissegmentförmige Kontur aufweist, deren Mittelpunkt von der Drehachse (7) der Klinke (6) derart beabstandet ist, dass von einer von dem Schalterwellenhebel (3) auf die Klinke (6) wirkenden Kraft ein Gegendrehmoment zu den von dem Zugfederelement (13) und dem Permanentmagnetsystem (17) erzeugten Drehmomenten gebildet wird.Latching device according to claim 4 or 5, characterized in that the pawl ( 6 ) at a first end ( 9 ) has a circular segment-shaped contour, the center of the axis of rotation ( 7 ) the pawl ( 6 ) is spaced such that from one of the switch shaft lever ( 3 ) on the latch ( 6 ) acting force a counter torque to that of the tension spring element ( 13 ) and the permanent magnet system ( 17 ) generated torques is formed. Verklinkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Schalterwellenhebel (3) eine drehbar gelagerte Rolle (5) vorgesehen ist.Latching device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the switch shaft lever ( 3 ) a rotatably mounted roller ( 5 ) is provided. Verklinkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (6) mit einer Auslösehebelanordnung gekoppelt ist.Latching device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the pawl ( 6 ) is coupled to a trigger lever assembly.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2634788A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker with a latching mechanism
US8587392B1 (en) 2012-06-18 2013-11-19 Abb Technology Ag Permanent magnet MOC latch for seismic qualification

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012203294A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-05 Siemens Aktiengesellschaft Switch lock of a circuit breaker
CN105374614B (en) * 2015-11-17 2018-06-26 平高集团有限公司 A kind of fastener system and breaker operation mechanism
CN107769142B (en) * 2017-11-30 2023-09-08 国家电网公司 Tension releasing device for wind deflection prevention inhaul cable of power transmission line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD214482A1 (en) * 1983-03-22 1984-10-10 Inst Regelungstechnik Im Komb CIRCUIT RELEASE DEVICE FOR CIRCUIT-BREAKER WITH ELECTRONIC RELEASE SWITCH
DE4021945C2 (en) * 1990-07-10 1999-12-30 Alstom Sachsenwerk Gmbh Switching device for interrupting fault currents
EP1372176A1 (en) * 2002-06-10 2003-12-17 ABB Schweiz AG Electromagnetic actuator for low voltage switch

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2031458A (en) * 1934-10-30 1936-02-18 Gen Electric Operating mechanism
DE1221339B (en) * 1963-07-12 1966-07-21 Sachsenwerk Licht & Kraft Ag Energy storage drive for electrical switchgear
DE1588675A1 (en) * 1967-02-02 1970-08-13 Siemens Ag Circuit breaker
CH673175A5 (en) * 1987-07-22 1990-02-15 Bbc Brown Boveri & Cie
FR2741473B1 (en) * 1995-11-21 1997-12-26 Gec Alsthom T & D Sa HANGER FOR A MECHANICAL CIRCUIT-BREAKER CONTROL DEVICE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD214482A1 (en) * 1983-03-22 1984-10-10 Inst Regelungstechnik Im Komb CIRCUIT RELEASE DEVICE FOR CIRCUIT-BREAKER WITH ELECTRONIC RELEASE SWITCH
DE4021945C2 (en) * 1990-07-10 1999-12-30 Alstom Sachsenwerk Gmbh Switching device for interrupting fault currents
EP1372176A1 (en) * 2002-06-10 2003-12-17 ABB Schweiz AG Electromagnetic actuator for low voltage switch

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2634788A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Circuit breaker with a latching mechanism
US9099259B2 (en) 2012-03-02 2015-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Latch for a circuit breaker
US8587392B1 (en) 2012-06-18 2013-11-19 Abb Technology Ag Permanent magnet MOC latch for seismic qualification
WO2013191930A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-27 Abb Technology Ag Permanent magnet moc latch for the seismic qualification of a withdrawable switchgear
CN104364985A (en) * 2012-06-18 2015-02-18 Abb技术有限公司 Permanent magnet MOC latch for the seismic qualification of a withdrawable switchgear

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