DE1192731B

DE1192731B - Selbstschalter mit mehreren in Reihe liegenden Trennstellen

Info

Publication number: DE1192731B
Application number: DEL41579A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Behrens; Gerhard Hillebrand; Dipl-Ing Alexander Reiss
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-03-27
Filing date: 1962-03-27
Publication date: 1965-05-13
Also published as: AT239901B; SE323738B

Description

Selbstschalter mit mehreren in Reihe liegenden Trennstellen Die Erfindung betrifft einen Selbstschalter mit mehreren in Reihe liegenden Trennstellen, von denen ein Teil durch das Kontaktsystein des Schalters gebildet ist und ein anderer Teil aus einem Kontaktsystem besteht, das im Überstromfall selbsttätig öffnet und nach Beendigung des Überstromfalles in die Schheßstellung zurückgeführt ist.
Bei bekannten Selbstschaltern ist einer Haupttrennstelle eine Trennstelle vorgeschaltet, die als Kurzschlußbegrenzer den Hauptteil der Lichtbogenarbeit zu übernehmen hat, so daß die in einem Schaltgerät vorhandene Trennstelle hiervon wesentlich entlastet ist. Hierzu verwendet man auch mehrere selbständige Selbstschalter, die als sogenannte Schalterkaskade in Reihe geschaltet sind und deren Ansprechzeiten und Auslösestromstärken so aufeinander abgestimmt sind, daß hohe Überlastungen von einem Hauptschalter abgeschaltet werden. Es ist auch bekannt, einer Haupttrennstelle eine Nebentrennstelle in Reihe zu schalten, die als Kurzschheßer für einen Strombegrenzungswiderstand dient, welcher Widerstand im Überlastungsfalle unter Öffnung der Nebentrennstelle in Reihe mit der Haupttrennstelle geschaltet wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Selbstschalter ist die Anordnung so getroffen, daß die Kontaktsysteme aller Trennstellen gleiche charakteristische Eigenschaften hinsichtlich ihres Öffnungsverhaltens aufweisen. Daraus ergibt sich, daß das Kontaktsystein eines solchen Schaltgerätes entlastet ist und eine anteilige Verringerung der Lichtbogenarbeit dieser Trennstelle die Folge ist. Dadurch kann man die typenmäßige Schaltleistung eines solchen Schaltgerätes durch einfache Vorschaltung eines Kontaktsystems, das die gleichen Eigenschaften hat wie das im Gerät vorhandene Kontaktsystem, mehrfach erhöhen. Es kann damit ein Schaltgerät durch einen Baustein, der ein Kontaktsystein nebst Auslöseeinheit wie das des Schaltgerätes selbst ist, baukastenförmig ergänzen und damit die typenbedingte Schaltleistung des Gerätes durch eine einfache Anbaumaßnahme steigern.
In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.
In F i g. 1 stellt der gestrichelte Kurvenverlauf einen beliebigen symmetrischen Kurzschlußstrom dar, der bei Einsatz eines strombegrenzenden Schaltgerätes bei 500 V - den Kurvenverlauf mit JD ... als Durchlaßstrom annimmt. Bei 250 V - tritt der Kurvenverlauf mit JD ... als Durchlaßstrom auf. t 500 und t 250 sind die zugehörigen Löschzeitpunkte. Jä ist der Stromwert, bei dem die Kontakte unter der Stromwirkung öffnen. F i g. 2 zeigt bei gleichem Strommaßstab einen asymmetrischen Stromverlauf. J,' ist der Scheitelwert, der durch Schaltaugenblick und cos 99 gegebenen ersten Halbwelle mit ihrem frühzeitigen Stromnulldurchgang bei tj. Bei strombegrenzenden Schaltgeräten, die im Anstieg der ersten Halbwelle des Kurzschlußstromes ihre Kontakte öffnen und zu löschen beginnen, ist es besonders vorteilhaft, den Lichtbogenspannungsanstieg steil zu halten sowie auch dafür zu sorgen, daß bei asynametrischem Kurvenverlauf des Kurzschlußstromes die Schaltstrecke zwischen den Kontakten beim ersten frühzeitigen Stromnulldurchgang zur Zeit t, (F i g. 2) sehr schnell spannungsfest wird. Beide Maßnahmen führen zu scharfer Strombegrenzung und werden durch das erfindungsgemäße Einschalten einer weiteren Löschstrecke verwirklicht, die nur im Bedarfsfalle, d. h. bei Kurzschluß wirksam wird.
F i g. 3 zeigt das Verhältnis Scheitelwert der ersten Stromhalbwelle 4, JD zum Effektivwert des Kurzschlußstromes (JK) bei unbegrenztem Kurzschlußverlauf J" # f (JK), bei begrenztem Kurzschlußstromverlauf JD = f (JK) 500 für 500 V - und JD = f (JK) 250 für 250 V -, JK", ist der Effektivwert des Kurzscl-dußstromes, der auf Grund des zulässigen JD."#, vom Schaltgerät ausgeschaltet werden kann. JK ... ist der entsprechende Effektivwert bei 500 V -. Die zu JK 250 und JK 500 gehörigen JD-Werte sind die Grenzwerte für die thermische Festigkeit und die zulässige Schaltarbeit des Gerätes. JK ", ist der zulässige Effektivwert des Kurzschlußstromes bei 500 V und Einsatz des zusätzlichen Kontaktsystems.
Die F i g. 4 zeigt einen erfindungsgemäß ausgestatteten Schalter in vereinfachter Darstellung. Die dicke Linie ist die Umrandung des typenmäßigen Schaltgerätes mit den vereinfacht dargestellten Bauteilen. In F i g. 4 bedeutet a den Eingangs-Klemmenraum, b das Kontaktsystem (mit Schlaganker) und Löscheinrichtung, c das Schaltschloß, d einen Hilfsauslöser und Hilfsschalter, e sind thermische und magnetische Überstromauslöser und Übertragungshebel.
Das zusätzliche Kontaktsystem ist gekennzeichnet mit a', b' und besteht aus den Teilen a und b und ist zu einem gemeinsamen Zusatzelement als Baustein zusammengefaßt. Dieses Zusatzelement braucht mit dem Schalter nur mechanisch zwecks Stromleitung verbunden zu sein und bleibt unbeeinflußt vom mechanischen und elektrischen Verhalten des Schalters. Damit ergibt sich ein wesentlicher Vorteil gegenüber solchen Geräten, bei denen schon in typenmäßiger Ausführung Vorkehrungen für ein größeres Schaltvermögen in Form von Vielfachunterbrechungen oder aufwendiger Löscheinrichtungen getroffen wurden, indem das vorgeschaltete Element nur falls erforderlich verwendet wird.
Die Erfindung kann auch bei Luftschützen und anderen Schaltgeräten eingesetzt werden. Dabei spielt es keine Rolle, in welcher Art z. B. das Kontaktsystem zusammen mit seiner Löscheinrichtung strombegrenzend wirkt.

Claims

Patentansprüche: 1. Selbstschalter mit mehreren in Reihe liegenden Trennstellen, von denen ein Teil durch das Kontaktsystem des Schalters gebildet ist und ein anderer Teil aus einem Kontaktsystem besteht, das im Überstromfall selbsttätig öffnet und nach Beendigung des Überstromfalles in die Schließstellung zurückgeführt wird, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktsysteme aller Trennstellen gleiche charakteristische Eigenschaften hinsichtlich ihres Öffnungsverhaltens aufweisen.
2. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Kontaktsystem mit einem nach Art eines Überstromauslösers wirkenden Überstrommagneten mit auf das bewegliche Kontaktstück schlagendem Schlaganker zusammenwirkt. 3. Selbstschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Kontaktsystem aus einem seine Kontakte unter der dynamischen Wirkung des Stromes selbst öffnenden Kontaktsystem besteht. 4. Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Kontaktsystem, bestehend aus Kontaktstücken, Lichtbogenlöscheinrichtung und gegebenenfalls auf es einwirkenden Überstrommagneten, die gleiche Ausführung aufweist wie das andere Kontaktsystem. 5. Selbstschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Kontaktsystem in ein es abdeckendes Gehäuse eingebaut und als Baustein ausgeführt ist, der baukastenmäßig dem Schaltgerät zuzuordnen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1117 719, 1096 468; schweizerische Patentschriften Nr. 338 234, 282 851, 142 363; Firmenschrift 6614 der General-Electric-Comp. vom 22. 12. 1958, S. 14