DE1588676A1 - Automatischer UEberstrom-Ausschalter - Google Patents

Description

Automatiseher Überstrom-Ausschalter

,Die Erfindung "betrifft einen· elektrischen Unterbrecher, insbesondere einen automatischen Unterbrecher, durGh den ein Überstrom mit großer Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit unterbrochen werden kann und der sich leicht zujp !Freiauslösung eignet.

Um die komplizierte Bauart üblicher Strombegrenzungsunterbrecher für Terteilersysteme zu vereinfachen und einen neuen Unterbrecher von hoher Betriebssicherheit und geringen Herstellungskosten zu schaffen_$ werden vom Erfinder die in der US-Patentschrift ITo. 3,226, 5o? und der noch schwebenden Patentanmeldung Ho« 523»376 (eingereicht am 27· Januar 1966) offenbarten magnetisoh'i'u . obenschlußsto-, if r-.ur Verwendung vorgeschlagen.

X«i ,baui'e. eier Vt. ·ν-\',:^: ■ ι, o^r-^.^Ai^r, Πγ">Verbrechern wurde erjiVJ.-tte.it j Φ ύ C;_:^ ^.i^XiOtl^'^te cav^'ifjimng, öle zwischen oliiüjn iii^-i be/¹ ^Λ o-^uai?: ^i -Atrisch l«iton~ den. Glied aus ύ}Hma.f:/iu-^uJj;,Qiiem ατ,οιΐί yu/fcritt, cla;;; Yom. Magneten aiigeaogeji wiru₂ sofort Äwiej^mTb ron oa» Io _Milli/:-.fi.k.i-üidön ■b'-i;? So H^; wechsele«rom abalmüit, naoaü-wa ein. gro'Bs-e alöktriLicliex- Oti^orn daiOJi das Glied gegeben

dieser ^atsachö iut es ü-öglich, einen 009 83 3/0 34? " „^

neuen kompakten und billigen Unterbrecher zu schaffen..

Nach der Erfindung "besteht der automatische Unterbrecher aus einem Schaltorgan, einem aus diamagnetischem Stoff gefertigten elektrischen Leiter und einem dem Schaltorgan zugeordneten Sperr-Auslöserorgan, wobei das Schaltorgan beweglich ist, um in einer seiner Stellungen durch den Leiter den Kreis zu schließen und in der anderen Stellung den Kreis durch den Leitungsverbinder zu trennen, der auf den Sperr-Auslöser anspricht.

Dieser Sperr-AuslÖser weist einen Leiter, einen.Magneten, der zum Leiter entsprechend gelagert ist, und eine Yorspannungsvorrichtung auf, um eine der magnetischen Anziehung entgegengesetzte Spannung an einen der Leiter zu geben, wobei die magnetische Anziehung zwischen dem Leiter und Magneten derart ist, daß der Leiter und der Magnet im angezogenen und im abgestoßenen Zustand gehalten wird, $e nachdem, wie das Gleichgewicht zwischen magnetischer Anziehung und der Vorspannungskraft ist. Der Sperr-Auslöser -verbleibt normalerweise im angesogenen Zustand, um in dieser Stellung das Schaitorgan zu sperren_s wogegen unteir t3~berstrombedingungon die magnetische Anziehung kl^Uusv wird als die Tupspannmigskraft, wodurch der £pex·:·:-- Auslöser ausgelöst -.7IrCl₅- um dieseii in .cLf-ii abg>uifcöße~- nen Zustand au bringen _s so daß das Seht; 1 corgaii ύοά der einen Stellung in die andere gebracfvc w§r3.^n kann, um den. Kreis zu imterbrechen«

Gegenstand der Erfindung ist somit ein neuer unterbrecher _s in dem die Srsoheinung genützt vflxd, daß die magnetische Ansiehung, die zwischen einem aus diaiaagnetisciaem Stoff bestehendem elektrisch leitendem Glied und einem Magneten auftritt» größtenteils vermindert

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;-;- wird, wenn ein größer Strom durch, das Glied gegeben ■"■} wird.V -■■■''■ ■■..'■■■■■■

Die Erfindung sieht einen Unterbrecher vor, der einen ßjperr-Auslöser mit feststehendem permanenten Magneten, einen beweglichen geraden elektrischen Leiter aus diamagnetischem Stoff, der im normalen Zustand vom permanenten Magneten angezogen wird, und eine vorgespannte auf den tieiter wirkende Feder aufweist, worin unter Überstrombedingungen im Leiter die magnetische Anziehung, die auf den Leiter wirkt, kleiner wird als die Vorspannungskraft der Vorspannungsfeder, um den Leiter vom permanenten Magneten fortzubewegen.

Bin weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Doppelpol-Vierklemmen-Unterbrecher mit Sperr-Auslöser, der zwei feststehende elektrische Leiter aus diamagnetischem Stoff besitzt, mit einem beweglichen Magneten, der im Normalzustand von den feststehenden Leitern angezogen wird, und mit einer Vorspannungsfeder, die auf den Magneten wirkt. Im Falle eines über Stroms durch die Leiter wird die auf den permanenten Magneten wirkende magnetische Anziehung kleiner als die Vorspannungskraft der Vorspannungsfeder, um den permanenten Magneten von den feststehenden Leitern fortzubewegen.

Zusätzlich ist Gegenstand der Erfindung ein Unterbrecher, der dem einen oder anderen der oben genannten Unterbrecher ähnelt, in dem der Leiter aus diamagne»- tischem Stoff U-förmig ausgebildet ist.

Nach der Erfindung sind die hervortretenden Merkmale des Unterbrechers die folgenden: ·

1) Die Unterbrechung des überströme ist mit hoher Geschwindigkeit in weniger als einer Schwingungsperiode der technischen Frequenz (hiernach als eine "Schwingperiode" bezeichnet) möglich.

In den üblichen Unterbrechern wird die Unterbrechung des Überstroms in zwei Stufen durchgeführt, d. he durch Auslösen einer Sperrvorrichtung, um die Hauptkontakte des Unterbrechers zu blockieren und, durch Bewegen oder !!rennen der Hauptkontakte, um den überstrom an den Kontakten zu unterbrechen. Mit einem solchen Zweistufen-Unterbrecher wird durch die mechanische Trägheit sowohl der Sperrvorrichtung und Kontakte als auch seiner beweglichen Träger der Unterbrechungsablauf verlangsamt, so daß die Unterbrechung von hoher Geschwindigkeit innerhalb einer Schwingungsperiode behindert wird. ·

Dagegen wird in einem Unterbrecher nach der Erfindung ein leichter beweglicher Leiter, z. B. ein elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff verwendet, um sowohl als Auslöserelement und auch als Träger eines leichten beweglichen Kontaktes des Schaltorgans zu wirken, wodurch die Trägheit des beweglichen Gliedes des Sperr-Auslösers größtenteils herabgesetzt und ein einstufiger Betriebsabläuf zur Überstromunterbrechung möglich wird. Untersuchungen haben z. B. bestätigt, daß ein großer überstrom mit dem Unterbrecher nach der Erfindung in einer halben Schwingungsperiode unterbrochen werden kann.

2) Die Lebensdauer des Unterbrechers liegt hoch', da nachteilige mechanische und elektromechanische- Auswirkungen des Überstroms auf verschiedene Bauteile des Unterbrechers durch die hohe Unterbrechungsgeschwindigkeit vermieden werden.

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In. einigen der üblichen Unterbrecher mit magnetischen Sperrvorrichtungen wird der Leiter für den Ladestrom beständig neben seinem Magneten sogar nach dem Öffnen der Hauptkontakte des Unterbrechers festgehalten» Somit kann sich ein Folgestrom, der auf das Öffnen der Hauptkontakte folgt, z. B* ein Bogenstrom durch die Kontakte, nachteilig auf einige Bauteile des Unterbrechers auswirken«,

Dagegen wird nach der Erfindung der Leiter selbst, durch den der Überlastungsstrom läuft, schnell von den Magneten fortbewegt. Demzufolge ergibt sich keine Gefahr, daß sich aufgrund des Überbelastungsstroms nachteilige Auswirkungen am Magneten einstellen. Eine derartige Unterbrechung des Überstroms und die Isolierung des "überstrom durchlaufenden Leiters vom Magneten wird nur durch einen Unterbrecher nach.der Erfindung ermöglicht _s der ein elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff aufweist, Insbesondere kann die Gefahr derartiger schädlicher Auswirkungen weiterhin vermindert werden_f indem nämlich der bewegliche Kontakt •des Schaltorgans am beweglichen Leiterglied angebracht wird.

Wenn im allgemeinen ein permanenter Magnet im Magnet-„teil deii magnetischen üperr-Auslösers verwendet wird, so.wirkt 'der Ül:ov,--.^:::;r-oa!.₅ \er- d^-. neben dem Magnetteil -liegenden Le.it ^x- uui'ehiäuft, ?^;■ uin^ehend, die Magnetisiez'ung-äes periisauüiiüöü ytaapiö :■■·.;n. dauerhaft zu unter-

■ binden». ■ Unt-ersuiihui'ipren haben rv-.v.o^b. arge Den, daß eine

■ dauerhafte iiitaa^netiBlerunp; ">"■■> LJriLfcrb;?6cii^c:r naoh der Erfindung nicht möglich ist. ii.-s ή Led ajügenommen, daß die-'fikit-feriLuiig K^iäclien dem 1.^Lter und dem Magneten

. scha eil suniirmrbfr bavor die dux .:.h den überstrom erseugte fflagnetomotoriociie Kraft so -χ:Ja wie die Koerzitivkraft des permanenten Magneten ansteigt.

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3) Weiterhin haben Versuche ergeben, daß die Auslösegeschwindigkeit des Unterbrechers nach der Erfindung von der Polarität des zu unterbrechenden Überstroms

wesentlichen unbeeintrachtxgt bleibt. Somit wird eine schnelle Unterbrechung innerhalb einer halben Schwingungsperiode möglich.

4) Die Sohließzeit des Unterbrechers ist sehr kurz. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Masse des beweglichen Gliedes sehr klein ist. Darüber hinaus bewirkt die magnetische Anziehung zwischen dem feststehenden Teil und dem beweglichen 3?eil des Schalt organs eine Verkürzung der Schließzeit. Der beschriebene einstufige Arbeitsablauf der Erfindung begünstigt zusätzlich die Verkürzung der Schließzeit* ■

5) Der Betriebsblauf des Unterbrechers ist beständig und wird nur in sehr geringem Maße durch auftretende mechanische Vibration beeinflußte

Im Unterbrecher nach der Erfindung kann der Unterschied zwischen der magnetischen Sperrkraft und der Vorspannungskraft sehr groß sein_s wobei eine schnelle und zuverlässige Überstromunterbrechung gewährleistet ist. Hierdurch kann die effektive Sperrkrafΐ, die o.axs Unterschied der beiden Kräfte äquivalent ist, -rmr· groß bemessen sein» um die Sperrung von nacaüeiligaii auf Vibration zurückzuführenden Auswirkung;-; α freisumaoaen«

6) Der Unterbrecher weist eine einfach--. Bauweise auf und. ist billig in der Herstellung.,

7) Der Unterbrecher kann leicht In einen freiauslösenden Unterbrecher verwandelt werden. In den üblichen Unterbrechern war es notwendig, zusätzliche Bauteile Zo Β« Spulen, Sperrklinken usw. zu verwenden, um sie

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freiauslösend zu machen. Der Unterbrecher nach der Erfindung kann Jedoch sehr leicht freiauslösend gemacht werden.

* 8) Der magnetische Induk'tionsfluß zum Sperren des Kontaktteils kann auch zum Löschen des Lichtbogens verwendet werden· .

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die nachstehenden Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigt:

Fig* 1 einen vertikalen Schnitt des Unterbrechers nach der Erfindung j

•Pig· 2 eiäe Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten. Unterbrechers;

Fig· 3A bis 30 Schnitte an der Linie HI-III der Figur 1, die verschiedene Formen eines permanenten Magneten und eines elektrisch leitenden Gliedes von diamagnetischen Stcff zeigen, die in dem Unterbrecher nach der Erfindung verwendet werden können;

Fig.. 4a bis 4f eine Folge von Photoaufnahmen, diö die Unterbreohungsfolge des ίφ. Figur 1 gezeigten* Unterbrechers wiedergeben;

Fig· 5a bis- 5f und 6a bis 6f zwei Lichtbildfolgen, die die Ergebnisse der verschiedenen Experimente darstellen, um das Arbeitsprinzip des Unterbrecherkreises nach der Erfindung zu bestätigen;

Fig. ?A bis 7B einen Aufriß und einen Grundriß des Vierklemmen-Doppelpolunterbrechers nach der Erfindung;

Fig. 8 und 9a bis 9f eine schematische Darstellung und Lichtbildfolge, das ein Gerät darstellt, um die Arbeitsweise eines U-förmigen elektrisch lei-

tenden Gliedes vpn diamagnetischem Stoff zu testen, das im Unterbrecher nach der Erfindung verwendet werden kann, und das Ergebnis eines auf diesem,Gerät durchgeführten Tests;

Fig. 1oA und I0B einen vertikalen bzw. einen Teilschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, in der ein U-förmiges elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff verwendet wird;

Fig. 11A bis 111 schematische Darstellungen, die die verschiedenen Ausgestaltungen des TJ-förmigen elektrisch leitenden Gliedes von diamagnetischem Stoff wiedergeben, das in der Erfindung verwendet werden kann, und .

Fig. 12A bis 17C diagrammatische Darstellungen ver- . schi-edener Ausführungsbeispiele nach der Erfindung.

In allen Zeichnungen werden gleiche Bauteile und Vorrichtungen durch dieselben Bezugszeichen und Symbole wiedergegeben.

In bezug auf die Figuren 1 und 2, die einen freiauslösenden Unterbrecher nach der Erfindung¹ darstellen, beziehen sich die Bezugszeichen 1 auf die Bodenplatte des Unterbrechers, 2 auf die Abdeckung, 3 auf einen Steckstift, der auf einem permanenten Magneten M angebracht ist, 3a- auf einen Drehknopf, der mit dem Steckstift 3 in Eingriff kommen und auf der Oberfläche der Abdeckung 2 in einer darauf ausgebildeten Führung 3b bewegt werden kann, 4 auf einen Kippzapfen, um den drehbaren permanenten Magneten M am elektrisch leitenden Glied 14 aus diamagnetischem Stoff zu halten, 4a auf einen weiteren Kippzapfen, um den Magneten M drehbar zu lagern, 6 auf einen beweglichen Kontakt, der am freien Ende des Magnetgliedes 14 befestigt ist und mit dem ortsfesten

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Kontakt 7 zusammenarbeitet, der an einer der Klemmen 11 und 12 liegt, diesmal z. B. Klemme 12, und 8 auf eine Vorspannungsfeder, um eine Vorspannungskraft auf das Magnetglied 14 in entgegengesetzter "Richtung zur magnetischen Anziehung zu geben, die zwischen dem. permanenten Magneten und dem Glied 14· herrschte Ein Sperr-Ausloser wird im allgemeinen durch 13 gekennzeichnet und besteht aus dem Magnetglied 14, das in diesem Ausführungsbeispiel flacheisenförmig ausgebildet ist, dem drehbar gelagerten permanenten Magneten M und der Vorspannungsfeder 8.

Der permanente Magnet kann auf beliebige Polarität magnetisiert sein, z. Bc so, daß der S-PoI an seiner unteren Kante parallel - zum Magnetglied 14 und dagegen der E-PoI an seiner Oberkante auftritt (S¹Ig. 3A), Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf diese Polaritätsanordnung. Es ist auch möglich, geeignete Polaritäten \ auf zutragen, ζ ■„ -Β_β zwei Polteile an den gegenüberliegenden Tertikaien Oberflächen des permanenten Magneten M₉ so daB ein S-PoI an einem der Polteile und der H-PoI am anderen Polteil gebildet wird (lig»

Es bietet Vorzüge, einen Zwischenraum zwischen dem permanenten Magneten M und dem Magnetglied 14 vorzusehen, wenn es zum permanenten Kagneten M hingezogen wird. ^Qxm. also d_;er'7/er.bstof£ ?-n den Kontakten 6 und 7 durch beständigen Betivteb abgeschliffen ist, wird die Breite des Zwischenraums dementsprechend verringert, und die kraftschlüssige "Verbindung; zwischen den Kontakten 6 und 7 'ist -'immer -gewährleistet. Der Zwischenraum ist auch nützlich zum Einstellen des Kontaktdruckes zwischen den."Kontakten 6 und 7·

vorzüglicher Werkstoff für das elektrisch leitende Magnetglied 14 ist magnetisches Hebenschlußmaterial

oder weiches Ferrit gemäß US-Patent Hc-. 3,226,5o7, umkehrbare thermische Variationseigenschaften magnetischer Durchlässigkeit aufweist. Ss ist jedoch auch möglich, das Glied aus anderem geeigneten Material zu "bilden, ζ. B. aus Weicheisen oder aus einem permanaaben Magneten. Falls ein.hoher Grad von elektrischer Leitfähigkeit für das Glied 14 erwünscht ist, kann es als zusammengesetztes Glied ausgebildet werden, das aus einem elektrisch leitenden Element 14b-¹ , z. B. .Kupfer, und aus einem diamagnetischen Stoff gefertigten Element 14a', z. B. weichem Ferrit» besteht (Fig. 3G)".

Der permanente Magnet M besteht Torzugsweise aus diamagnetischem Werkstoff mit umkehrbaren thermischen Yariationseigensehaften selbständiger Magnetisierung, z, B. Al-lTi-Co-Yerbindungen (Alnico Y), Bariumferrit · usw. Dagegen kann der permanente Magnet M auch aus anderen diamagnetischen Werkstoffen gefertigt sein, die keine spezifischen Eigenschaften aufweisen, oder auch einen Elektromagneten, vorausgesetzt, daß das Magnetglied 14 aus diamagnetischem Stoff besteht, das umkehrbare thermische Yariationseigenschaften magnetischer Durchlässigkeit" aufweist, und daß der Unterbrecher keine Schaltverzugskennwerte zum Unterbrechen eines verhältnismäßig kleinen Überstroms benötigt*

Im Betriebszustand, wenn der Unterbrecherkreis geschlossen ist, verläuft der den Arbeitsstrom tragende Kreis von der Klemme 11 über das Magnetglied 14, die zu diesem Zeitpunkt geschlossenen Kontakte 6 und 7? zur anderen Klemme 12. Unter den durch feste Linien gekennzeichneten Bedingungen der Figur 1 wird das Magnetglied 14 durch den permanenten Magneten M angezogen, um den Unterbrecher in der geschlossenen Stellung zu sperren, so daß der Arbeitsstromkreis geschlossen wird. Durch Betätigen des Drehknopfes Ja nach rechts

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von der in" Figur 1 gezeigten Stellung wird der permanente. Magnet M um den Kippzapfen in Uhrzeigerrichtung gedreht» indem der Drehknopf 2a mit dem Steckstift 3 in Eingriff kommt. Nachdem der Spalt durchlaufen wurde, "befindet sich die rechte Unterkante de β permanenten Magneten M in unmittelbarem Kontakt mit dem Magnetglied 14, um sein freies Ende nach unten zu "bewegen. Bei weiterem Drehen des permanenten Magneten M durch Bewegen des Drehknopfes 3a in die äußerste rechte Stellung (Fig. 1) wird der bewegliche Kontakt 6 vom ortsfesten Kontakt 7 fortbewegt, um den Unterbrecher zu öffnen. Wenn der Drehknopf aus seiner äußersten Rechtsstellung nach links gedreht wird (Fig. 1), wird der bewegliche Kontakt 6 wiederum auf ähnliche Weise, aber in umgekehrter Reihenfolge, mit dem ortsfesten Kontakt 7 in Eingriff gebracht.

Vorzugsweise sollte eine geeignete Klickvorrichtung vorgesehen werden, so daß der Drehknopf 3a an beiden Auslaufen seiner Durchlaufso^ka festgehalten werden kann.

Der Unterbrecher nach der Erfindung wird mit geeigneter Schaltverzögerung für verhältnismäßig kleine Überströme langsam ausgelöst, während ein verhältnismäßig großer überstrom oder Fehlerstrom ein sofortiges Auslösen bewirkt· Das langsame Auslösen mit Schaltverzögerung erfolgt unter Ausnutzung der thermisch umkehrbaren Reduktion der Magnetisierung des permanenten Magneten M aufgrund der vom überstrom erzeugten Wärme oder ähn^ lieber thermisch reversibler Reduktion der Durchlässig- " keit des elektrisch leitenden Magnetgliedes 14, die durch die gleiche Wärm© verursacht wird. Da die für die Reduktion der Magnetisierung oder Durchlässigkeit erforderliche Zeit bis zu einer gegebenen Höhe vom Wärmeerzeugungsgrad des Gliedes 14 abhängt — dieser:

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Grad steht wiederum zur Größe des Überstroms in Beziehung —, ist es möglich, jede erwünschten Schaltverzögerungskennwerte zu erhalten, indem das geeignete Gleichgewicht von Wärmeerzeugung im und Wärmeabgabe vom Glied 14 im Verhältnis zu dem es durchlaufenden überstrom gewählt wird.

Die Sofortauslösung des Unterbrechers., die hiernach beschrieben wird, stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Durch Versuche mit dem Unterbrecher der Pige 1 wurde bewiesen, daß, wenn ein großer Überstrom, z. B. ca. 1 ooo ^c/o der veranschlagten Dauerbelastbarkeit des Unterbrechers, durch das leitende Glied 14 fließt, wird das .Glied 14 vom permanenten Magneten M äußerst schnell oder sofort getrennt und der,bewegliche Kontakt 6 wird darauf vom ortsfesten Kontakt 7 fortbewegt, um den Überstrom zu unterbrechen. Die erwähnten 1 ooo % des veranschlagten Stroms wurden nur beispielshalber erwähnt, wobei sich die Erfindung nicht auf derartige Überstromgrößen begrenzt, sondern es auch möglich ist, Unterbrecher zu entwickeln und herzustellen, die einen Überstrom sofort unterbrechen können, der wesentlich kleiner ist, z. B. 5>oo % der veranschlagten Belastungsfähigkeit. Nachstehend wird noch beschrieben, daß die Unterbrechung eines derartigen Überstroms durch eine geeignete Bogenlöschkammer erleichtert werden kann, wobei der überstrom schnell unterbrochen wird, nachdem der Kreis zwischen den

Kontakten 6 und 7 geöffnet ist.

Es wurde ein KurζSchlußtest mit dem Unterbrecher der Figuren 1 und 2 gemacht, indem 5o Hz /Wechselstrom von 1 6oo Δ eff. mit 1oo Volt durch das leitende Glied gegeben wurde. Das Verhalten des Unterbrechers für einen 00 hohen Strom wurde im Film mit 1o qoo Aufnahmen pro Sekunde festgehaltene Die Figuren 4abis 4f ■ ^:".· ".■■'■ -13-

geben einige Aufnahmen wieder, in denen der permanente Magnet M mit der in Figur3B gezeigten Polarität magnetisiert wurde, wobei die Zeit vom Schließen des Unterbrechers zu jedem Bild in der Tabelle I angegeben isto

··.""■"■-■"■■ Tabelle I ■"'.· Fig. Hummer 4a 4b 4c 4d 4e 4f Schließzeiten (ms) 0 1,o 2,4 3,8 5,2 6,6

Es geht aus den Figuren 4a bis 4f und der Tabelle I .',hervor-j daß mit dem Unterbrecher nach der Erfindung ein-großer Überstrom sehr schnell unterbrochen werden· - kann. Tatsächlich wurde in dem erwähnten Test der große Überstrom in ungefähr 1/5 der Schwingungsperiode (2o ms) unterbrochen, nachdem der Unterbrecher gesphlossen war. -."■-■'

So geringe Unterbrechungszeiten sind auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Masse des elektrisch leitenden Gliedes 14 aus diamagnetischem Stoff oder das be-.wegliche Element des Unterbrechers sehr klein ist. Der genaue "Vorgang in der schnellen Reduktion der magnetischen Anziehung zwischen dem Magneten M und dem Glied. 14, das auf den es durchlaufenden großen Strom anspricht, ist noch nicht bekannt. Es wird angenommen, daß das Verhalten der Magnetbereiehe des Gliedes 14 aufgrund des äußerst großen durchlaufenden Stroms ge-. stört wirdp . . ■. . .

Aus dem Test ging auch hervor, daß die. Größe der Magnetisierung des; permanenten Magneten M durch den großen elektrischen:.Str_:o%,-nicht beeinflußt wurde und daß.der ._:, Unterbrecher wieAe.rholt verwendet werden kann, ;Der -^: Grund der Hichtbeeg-nflussung. des permanenten Magneten ■ M von /einem großen,Strom durch das: Magnetglied .ist auf

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die Tatsache zurückzuführen, daß das Glied 14 vom permanenten Magneten M fortbewegt wird, bevor die magnetomotorische Kraft am permanenten Magneten M, die wegen des großen das Glied 14 durchlaufenden Stroms auftritt, auf die Höhe der Koerzitivkraft des Magneten M ansteigt, und auf die Tatsache, daß der große Strom selbst durch den Unterbrecher abgeschnitten wurde.

Um die Tatsache zu bestätigen, daß eine so schnelle Unterbrechung des großen Überstroms durch den Unterbrecher nach der Erfindung auf einen Vorgang zurückzuführen ist, daß die magnetische Anziehung vermindert wird aufgrund des Durchlaufens eines großen elektrischen Stroms durch ein elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff, das von einem Magneten angezogen wird, wurden weitere Einzelversuche durchgeführt, in denen zwei Kombinationsarten verwendet wurden, wobei jede aus einem permanenten Magneten, einem Glied aus diamagnetischem Stoff und einer Vorspannungsfedervorrichtung bestand. Ein großer elektrischer Strom wurde durch das Magnetglied jeder* Kombinationsanordnung getrieben. Die Photographien der Anordnungen sind in den Figuren 5a und 6a gezeigt. Auch hier wurde das Verhalten der Anordnungen mit einer Filmgeschwindigkeit von 1o ooo Aufnahmen in der Sekunde festgehalten. Einzelbilder sind in den Figuren ^b bis 5f und 6b bis 6f wiedergegeben.

In der Anordnung der Figur 5a wurden die Polteile an den gegenüberliegenden Seiten eines aus Ferrit gefertigten permanenten Magneten befestigt und ein elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff, das aus einem elektrisch leitenden Kupferriemen hergestellt wurde, und ein Eisenstück wurden in der Art verwendet, die die Figur 3C zeigt. Ein Wechselstrom

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von 5o Hz und 2 7oo A eff. wurde mit 1oo Volt durch das xusammengesetzte Glied getrieben. Die Schließzeiten, des Unterbrechers zur Kontrolle des forcierten Stromes in Hinblick auf jedes Bild der Figuren 5b bis 5f zeigt die Tabelle II.

Tabelle II

Fig. Nummer 5b 5c 5d 5e 5f Sohließzeiten in ms 0 3₉o 5_fo 8,ο 9,5

In der Anordnung der Figur 6a wurde ein aus einem Eisenriemen gefertigtes elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff ortsfest untergebracht, das eine ausreichend hohe Starrheit aufweist, um der mechanischen Kraft widerstehen zu können, die aufgrund des durchgeleiteten elektrischen Stromes auftritt, und ein Ferritmagnet wurde in dem durch die Figur 3A gekennzeiohneten Magnetzustand am freien Ende der Schraubenfeder in beweglicher Weise befestigt. Es wurde ein 5o Hz Wechselstrom von 1 6oo A eff. mit too Volt durch den feststehenden Eisenriemen getrieben. Die Schließzeiten zu jedem Bild der Figuren 6b bis 6f sind in der nachstehenden Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III

Fig. Kammer 6b 6c 6d 6e 6f Schließzeiten in ms 0 2,5 4,5 6,5 1o,5

Aus den Figuren 5b bis $£ und 6b bis 6f und den Tabellen II und III geht hervor, daß ein Naturvorgang bewiesen wurde, d. h. daß, wenn nämlich ein gegebener großer Strom durch ein elektrisch leitendes Glied aus diamagnetische» Stoff getrieben wird, die magnetische

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Kraft, die zwischen dem Glied aus diamagnetischem Stoff und einem Magneten auftritt, fast augenblicklich wesentlich herabgesetzt wird.

Die Figur 1 zeigt somit, daß, wenn der Unterbrecher selbsttätig geöffnet wird, indem das Magnetglied 14 in eine von dem Magneten M entfernte Stellung gebracht wird, die magnetische Anziehung zwischen dem Magneten M und dem Glied 14 so herabgesetzt wird, daß das Glied 14 in der vom Magneten M entfernten Stellung gehalten wird, um den beweglichen Kontakt 6 vom ortsfesten Kontakt 7 getrennt zu halten. Um den auf diese Art geöffneten Unterbrecher zu schließen, wird es erforderlich, den Drehknopf 3a einmal in seine Öffnungsstellung zu bewegen, tun die Sperrwirkung zwischen dem permanenten Magneten und dem Magnetglied 14 wiederaufnehmen zu können, und dann wird der Drehknopf nach links (Mg. 1) in die geschlossene Stellung gebracht. Wenn die Fehler- oder Überladungszustände nicht vor dem eben beschriebenen Wiederschließen beseitigt worden sind, wird der Unterbrecher wieder nach de*r beschriebenen Weise geöffnet, und somit wird ein sogenannter frei-auslösender Mechanismus leicht in den Unterbrecher eingebaut.

Beim Unterbrecher nach der Erfindung werden die Kontakte 6 und 7 vorzugsweise in einer Bogenlöschkammer untergebracht, so daß ein beliebiger Bogenstrom nach dem schnellen Öffnen der Kontakte schnell unterbrochen wird.

In Figur 1 ist eine gegabelte Bogenlöschwand 9 an der Innenseite der Deckwand 2 untergebracht und die Bogenlöschvorsprünge 1oo liegen auch auf der Innenfläche dieser Deckwand.

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. Somit sieht die Erfindung einen Unterbrecher vor, der aus einem Sperr-Auslöser besteht, der wiederum einen Magneten und ein elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff besitzt, das gegenüber vom Magneten angebracht ist, um von ihm zum betriebssicheren Sperren und schnellen Auslösen angezogen zu werden, das sieh aus einem Fehl- oder Überstromzustand ergibt. Somit kann die Aufgabe gelöst werden, die ÜberstromgrÖße durch eine schnelle Auslösetätigkeit auf ein niedriges Niveau zu begrenzen.

Darüber hinaus ermöglichte die Bauweise des Unterbrechers nach der Erfindung, insbesondere die Befestigung eines beweglichen Kontakts auf einem Glied des Auslö-~ sers in Verbindung mit der Betätigung des mitwirkenden Gliedes des Auslösers durch einen Bedienungshebel, daß ein einfacher betriebssicherer Mechanismus mit Freiauslösung geschaffen wurde. ·

Der Aufbau des Unterbrechers nach der Erfindung, der in den Figuren Λ und 2 gezeigt wurde, kann leicht in einen doppelpoligen Unterbrecher umgeändert werden»

Die Figuren JA und JB zeigen einen doppelpoligen Strombegrenzungsunterbrecher nach der Erfindung, in dem zwei elektrisch leitende Glieder 14a und 14b aus diamagnetischem Btoff für jedesia ;j- einen Pol verwendet werden,, Hieraus ergibt öich ei.; zweipolxger otrombegrenzungs-/ unterbrecher von sehr riüjvachfcuu Aufbau«

In bezug auf die;- Figuren stell^a dir·; Bezugszeichen 1 ,. die. Grundplatte des· ■tJnberbrech-ijrs dar, '2 die AbdeoKung und 'H₅ 11* und 12, 12^r:2&^rei lilenuueiipaare ₅ wobei das -erstora aa einur opeisequelle aa einem Ende" der Grundplatte liegt und das letztere fin einer Ladung am gegen- - überliegenden Ende der Grundplatte„

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In diesem "besonderen in den Figuren TA- und ?B ge- ...,.: zeigten Ausführungsbeispiel ist das Glied.14a, das ; aus elektrisch leitendem· diamagnetischem Stoff besteht, an der Grundplatte befestigt und ist in den elektrischen Kreis zwischen den Klemmen 11 und 12 ■ eingefügt« Das aus dem gleichen Stoff bestehende andere Glied 14b ist an der Grundplatte befestigt und ist in den. elektrischen Kreis zwischen den Klemmen 11' und 12¹ eingefügt, . . "-.-- ; .

Anstelle der Vorspannungsfeder 8 der J¹Xg. 1 sind die elastischen Leiter 8 und 8', die darauf befestigten beweglichen Kontakte 6 und 6* aufweisen, mit jedem Magnetglied 14 bzw» 14b über die_; Leiter 29 bzw» 29'■ an einem ihrer Enden verbunden^ Die ortsfesten Kontakte 7 und 7¹ liegen an den Klemmen 11 und 11' und . arbeiten mit den beweglichen Kontakten 6 bzw, 6' zusammen. Die elastischen Leiter 8 und 8' sind in einer Hichtung vorgespannt, um den Kreis zwischen den Kontakten 6 und 7 bzw. den Kreis zwischen den Kontakten 6' und 7¹ zu unterbrechen. Anstelle der elastischen Leiter ist es auch möglich, individuelle Vorspannungsmittel, z» B₀ Federn, zu .verwenden, um die erwähnte Vorspannung an die beweglichen Kontakte richtungsgemäß zu geben, um die Schaltkreise zu unterbrechen«

Dem Fachmann ist es geläufig, daß der o.oppelpolige Unterbrecher der Figuren 7A und 7B auch als einpoliger Unterbrecher verwendet werden kanri₅ indem einer der beiden Glieder 14a und 14b, zY B_a 14b, kurzgeschaltet wird.

Aus Gründen der einfacheren Darstellung wird die Arbeitsweise des Unterbrechers nach den ,Figuren ?A und 7B nur in Bezugnähme auf den die Kontakte^:6 und 7

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bildenden Kreis beschrieben. Bs ist aber selbstverständlich, daß sich ein doppelpoliger Unterbrecher ergibt, wenn ein weiterer Schaltkreis einschließlich der Kontakte 6' und 7' zwischen den Klemmen 11 ■> und dem Element 14b hinzugefügt wird.

den Kreis zwischen den Kontakten 6 und 7 zu schließen, wird der bewegliche Kontakt 6 gegen den ortsfesten Kontakt 7 durch den Kugeldrücker 5 gedrückt, der am unteren Ende des Hebels 15a befestigt ist, der durch den an der Klammer 18 befestigten Stift 17 drehbar gelagert ist. Der drehbare Hebel 1'5a ist wiederum über das Verbindungsstück 16 mit dem Sperrhebel 31 verbunden. Sie Kugel 5a sitzt am Ende des Drückers 5* um die Reibung zwischen dem Drücker und dem elastischen Leiter 8, der den beweglichen Kontakt 6 trägt, auf ein Mindestmaß zu beschränken.

In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der drehbar gelagerte Hebel 15a kurz ausgebildet und kann dadurch entsprechend dem Winkelhub des Sperrhebels eine Winkelverschiebung durchführen, um den Unterbrecher IBU betätigen. Wenn somit der Unterbrecher geöffnet ist, kann der lichte Abstand zwischen den Kontakten 6 und 7 und der entsprechende Abstand zwischen den Magnetgliedern 14a und 14b und dem permanenten Magneten U verhältnismäßig groß gewählt werden.

In den Fig. 7A und 7B wird die drehbare Achse 4 des Sperrhebels y\ durch zwei Klammern 21 getragen. Das obere Snde von Glied 16 ist drehbar mit dem Schwenkhebel 15a- durch den Stift 19 verbunden, während sein unteres "Ende mit dem Sperrhebel 31 durch den Stift drehbar gelagert ist. Der permanente Magnet M ist am freien Ende des Sperrhebels 31 befestigt. Die beiden Magnetglieder 14a und 14b sind im wesentlichen parallel

zueinander gelagert und im Normalzustand wird der permanente Magnet M von den Gliedern 14a und 14b angezogen« Der Knopf 22 ist am Hebel 15a befestigt, um ein öffnen und Schließen des Kreises zwischen den Kontakten 6 und 7 zu erleichtern*

Die Arbeitsweise des Unterbrechers nach den Figuren 7A und 7B ist im wesentlichen dieselbe wie die des Unterbrechers nach Figur 1» Der bewegliche Kontakt 6 bleibt mit dem mitarbeitenden ortsfesten Kontakt 7 in Kontakt, solange der das Magnetglied 14 durchlaufende Strom unter einem bestimmten gegebenen Wert bleibt, wogegen er von dem ortsfesten Kontakt 7 mit einer geeigneten Schaltverzögerung im Falle eines in einem bestimmten Bereiche liegenden Überstroms und fast augenblicklich im Falle eines großen Kurzschlußstroms fortbewegt wird.

Wenn der doppelpolige Unterbrecher der Figuren 7-A. 7B an einem Gleichstrom- oder einem Einphasenwechselstromnetz verwendet wird, leiten die Magnetglieder 14a und 14b den Arbeitsstrom in entgegengesetzte Eichtungen. Um die Tatsache zu bestätigen, daß die magnetische Anziehung zwischen einem permanenten Magneten und zwei elektrisch leitenden Gliedern aus diamagnetischen Stoff, die den Strom in entgegengesetzte Richtungen leiten, auch auf ein übermäßiges Ansteigen des Stroms vermindert wird, wurde ein Test durchgeführt, in dem das in der Figur 8 gezeigte Unterbrechermodell verwendet wurde.

In dem Unterbrecher der Figur 8 besteht das aus magnetischem Stoff gefertigte elektrisch leitende Glied 14 aus einem in Figur 11B gezeigten U-förmigen Element. Die Parallelteile 141 des Gliedes 14 sind mit Zuführungsdrähten 29 und 5o so verbunden, daß ein Strom

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durch die Parallelteile in entgegengesetzten Richtungen gegeben wird. Das aus diamagnetischem Stoff gebildete Glied 14 ist durch einen geeigneten Ständer an der Grundplatte 1 befestigt, und ein permanenter Magnet M liegt am freien Ende des Sperrhebels 31» der durch den Kippzapfen 4 drehbar getragen wird, der an einer Klammer liegt, die aufrecht von der Grundplatte ver-■ läuft. Der bewegliche Kontakt 6 ist an einem Zwischenpunkt des Sperrhebels 31 befestigt, um mit dem ortsfesten Kontakt 7 zusammenzuarbeiten, der an der Grundplatte 1 befestigt ist. Eine Vorspannungsfeder 8 ist zwischen der Grundplatte 1 und dem Sperrhebel 31 eingefügt, so daß an den Sperrhebel 31 eine Vorspannung in eine Richtung gegeben werden kann, um den Kreis zwischen den Kontakten 6 und 7 zu öffnen.

Ein Wechselstrom von 5° Hz mit 1 ooo 1 eff_o wurde mit 1oo YoIt durch das elektrisch leitende Glied 14 aus diamagnetische!!! Stoff gegebene Das Verhalten des Unterbrechers der Figur 8, der auf diesen großen Strom ansprach, wurde im Film mit 1o ooo Aufnahmen in der Sekunde festgehalten. Die Figuren 9a bis 9f geben einige dieser Aufnahmen wieder. Die Schließzeit des Kreises einschließlich des Unterbrechers der Figur 8 in bezug zu jeder Aufnahme der Figuren 9a bis 9f wird in der Tabelle IV gezeigt«, Der im Test benützte Unterbrecher besaß ein Magnetglied 14, das dem in Figur Ϊ1Βgezeigten ähnlich ist, und der permanente Magnet M wurde auf eine Polarität magnetisiert, die Figur 3A ". zeigt» .. \ ■.-■■■-. . " . ■' -

"^:- ' ■ . ^; Tabelle IV

Figo Uummer 9a 9b 9c 9d 9e 9f Schließ zeiten ia ms O 2, ο 2,8 2,6 4,3 9,8

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Aus den Figuren 9a bis 9f und- der Tabelle IV geht hervor, daß ein Unterbrecher mit U-förmigem elektrisch leitendem Glied aus diamagnetischem Stoff nach der Erfindung einen großen Strom sehr schnell unterbrechen kann. Tatsächlich wurde mit dem Unterbrecher nach der Figur 8 ein großer Strom erfolgreich in der Hälfte einer Schwingungsperiode (2o ms) unterbrochen, nachdem der Kreis einschließlich des Unterbrechers für den großen Strom geschlossen wurde.

Die Figuren 1oA und 1oB zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der ein U-förmiges elektrisch leitendes Glied aus diamagnetischem Stoff verwendet wird. Bezugnehmend auf Figur 1oA stellt das Bezugszeichen 1 die Grundplatte dar, 2 die Abdeckung und J einen drehbaren Bedienungsknopf, an dem der Sperrhebel 31 befestigt ist. Die Feder 8 ist zwischen der Grundplatte 1 und einem Ende des Sperrhebels 31 eingefügt, um in Sichtung des Uhrzeigersinns um seine tragende Achse 4 den Knopf 3 mit Vorspannung zu belegen. Der ortsfeste Kontakt 7 ist an einem Ijnde des im wesentlichen U-förmigen Gliedes 14 aus elektrisch leitendem diamagnetischem Stoff (Figur 1oB) befestigt, wogegen der bewegliche Kontakt 6 am anderen Ende des Sperrhebels 31 angebracht ist. Der Magnet M dieses Ausführungsbeispiels aus zwei flachen permanenten Teilmagneten M_x, und M₂) die am Knopf 3 an beiden Seiten des beweglichen Kontakts 6 untergebracht sind* Die beiden flachen permanenten TeilBiagneten können, zwei parallele Abschnitte eines hufeisenförmigen Magneten bilden:.

Wenn bei einem derartigen Sperr-Auslöser 13? dessen Magnetglied 14 und Magneteinheit M nach obiger Aueführung angeordnet sind, ein Strom, der unter einem bestimmten, gegebenen Wert liegt, durch das Äjagnet glied 14 fließt, werden die permanenten Teilmagneten M,,; und '..' ■· - .; , ; ■/■" .' -.^ ' -23-009833/0347 _BAD original

Mp durch die zwischen ihnen wirkende magnetische An-ί Ziehung mit dem Magnetglied 14- in Kontakt gehalten, und somit wird der Ström zwischen den Eontakten 6 und 7 geschlossen gehalten.

Dies "besondere Ausführungsbeispiel der Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, daß, wenn der Strom über den ,gegebenen Wert hinaus durch das Magnetglied 14 gegeben und durch das Schal torgan einschließlich der Eontakte 6 und 7 unterbrochen wird, so wird der magnetische Streufluß im Saum zwischen den beiden Teilmagneten M,. und M^ aufgrund der Trennung der .Magneten vom Magnetglied 14, verstärkt. Der verstärkte Streufluß erleichtert ein schnelles und wirksames Auslöschen des Lichtbogens, der als Folge der Unterbrechung des Überstrom^ an den Eontakten erzeugt wird. Demgemäß kann das Brennen und Schweißen der Kontakte vermieden werden, wodurch die Betriebssicherheit und Lebensdauer des Ifoterbrechere wesentlich verbessert werden»

Die Ausbildung des elektrisch leitenden Gliedes aus diamagnetischem Stoff, das im Unterbrecher der Figur ΊοΑ verwendet wurde^ darf nicht nur eine einfache U-JOrm aufweisen, wie die Figuren 1oB und 11B zeigen, sondern kann jede geeignete Form annehmen. Es zeigt die iigur 11A eine T-förmige Bauweise, Figur 110 eine veränderte Y-Form, bei der die scharfe Ecke, durch einen Hing ersetzt worden ist, um die Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastung zu verbessern, die auftritt, wenn ein großer Strom durch die beiden Arme des Gliedes fließt, die Figur 11D eine Kombination eines Hohlleiters und eines festen Leiters, der an der Achse des Hohlleiters liegt, die Figur 11E zwei Parallelplatten, die voneinander durch einen Stehbolzen getrennt sind, der in der Mitte der Platten

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angebracht ist usw. Der Stehbolzen der Figur 11E muß aus elektrisch leitendem Werkstoff sein und fest im Mittelpunkt der elektrisch leitenden Magnetplatten verankert sein, wobei vorzugsweise zwei an einem Ende miteinander verbundene Zuführdrähte mit ihrem anderen Ende an einem der Magnetplatten an den diametral entgegengesetzten Punkten der Platte liegen. Das andere Paar Zuführdrähte ist ebenfalls an einem ihrer Enden miteinander verbunden und seine anderen Enden liegen •an den Magnetplatten an diametral entgegengesetzten Punkten der anderen Platte. Um die Stromtragfähigkeit des Magnetgliedes 14 zu verbessern, ist es möglich, das Glied 14 als ein zusammengesetztes Glied aus elektrisch leitendem und ferrömagnetischem Werkstoff zu bilden, z. B. ein zusammengesetztes Glied'eines U-formigen Kupfeniements, das lamelliert oder von einem · ähnlich geformten Eisenelement umwickelt ist, wie die Figuren 11F bis 11H zeigen, oder ein zusammengesetztes Glied eines U-förmigen Kupferelements 14c, das ein oder mehrere Blöcke 14m aus ferromagnetischem Stoff aufweist, die gemäß Figur III am Glied befestigt sind*

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen nach der Erfindung besteht das Schaltorgan aus einem ortsfesten und einem beweglichen Kontakt. Es ist jedoch auch möglich, das Schaltorgan aus zwei beweglichen Kontakten zu bilden, wodurch die Stromunterbrechungsfähigkeit des Unterbrechers aufgrund der erhöhten Geschwindigkeit der beiden Kontakte erhöht wird* Die Figuren 12A und 12B zeigen ein derartiges Ausführungsbeispiel naöh der Erfindung.

In diesen Figuren sind die Kontakte 6 und 7 auf einem elastischen Leiter 8a bzw. 8b untergebracht, die in auseinanderstrebender Richtung vorgespannt sind, ζ· B. nach oben bzw. nach unten. Ein aus elektrisch leitendem

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Material bestehendes Glied 14 ist in den Kreis zwischen die Klemmen 11 und 12 eingefügt, so daß der elektrische Kreis im Unterbrecher von der Klemme 11 durch den Zuführdraht 1o^!, das elastisch leitende Glied 8b, den Kontakt 7j <3.ö:p am freien Ende des Leiters 8l> befestigt ist, den Kontakt 6, das elastisch leitende Glied 8a, das an seinem freien Ende den Kontakt 6 trägt, den Zuführdraht 9» cLas elektrisch leitende Glied 14 aus diamagnetischem Stoff und den Draht 1o bis zur Klemme 12 durchläuft, -

Das Magnetglied 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel hufeisenförmig ausgebildet und besteht aus elektrisch leitendem diamagnetischem Stoff, z« B. aus Weicheisen

■ oder aus für Dauermagneten geeignetem Gußstoffρ Bin Schenkel des hufeisenförmigen. Gliedes wird vom Arbeit sstrom in einer Richtung durchlaufen, während der andere Schenkel des Gliedes den gleichen Strom in entgegengesetzter Sichtung durchlaufen läßt. Palls es erwünscht ist, diamagnetischen Stoff mit niedriger elektrischer leitfähigkeit zu verwenden, Z₀ Bo harte' oder weiche Ferrite, dann kann das Glied 14 als zusammengesetztes Glied ausgebildet werden, indem entweder der diamagnetische Stoff auf ein elektrisch leitendes Glied lamelliert wird, z_p B« Kupferblech, oder indem das Glied 14 mit einem Gemisch aus !Ferrit-" puder- und Kupferpuderteilchen geformt wird_e Es kann auch Aluminium und Eisen in Verbindung mit Ferrit verwendet werden, um die elektrische Leitfähigkeit des Magnetgliedes 14 auf beschriebene Weise zu verbessern

Es sind zwei Sperrhebel 31a und 31b, die auf den Achsen 4a bzw« 4b drehbar gelagert sind, und. zwei Magnete M und Mu vorgesehen, die an den freien Enden der Hebel31a bzw* 31b befestigt sind* Einer von beiden Magneten, ζ« Β« M , kaiin mit einem Sehenkel des hufeisen-^

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förmigen Magnaten und der andere Magnet, VL , mit dem anderen Schenkel des Gliedes 14 zusammenarbeiten. Die Sperrhebel 31a, 31b liegen über den Verbindungsgliedern 16a, 16b an den Schwenkhebeln 15a bzw. 15b. Die Drücker 5c» 5d sind an den Schwenkhebeln 15a bzw. 15b in der Nähe der drehbar gelagerten Achsen 17a bzw. 17b befestigt, so daß die freien Enden der elastischen Leiter 8a und 8b durch die Kugelglieder 5a und 5b gegeneinander drücken. Die Kugelglieder 5a und 5b sind an den Spitzen der Drücker 5c bzw. 5d befestigt. Es ist auch ein (nicht gezeigter) Bedienungsknopf an einer geeigneten Stelle des Unterbrechers vorgesehen, um den Kreis zwischen den Kontakten 6 und 7 von Hand zu unterbrechen.

Die Magnete M_e und M, dieses Ausführungsbeispiels

el D

können aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sein wie der entsprechende Magnet M des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, das in bezug auf die !figuren 1 bis 111 beschrieben wurde.

Wenn im Unterbrecher der !figuren 12A bis 12B der das Magnetglied 14 durchfließende Strom unter einem bestimmten gegebenen Wert liegt, werden die Magneten M_ und M, an das Glied 14 herangezogen und verbleiben mit ihm in Kontakt. Die magnetische Anziehung zwischen dem Glied 14 und den Magneten U_& und M^ bewirkt, daß

die Kontakte 6 und 7 i& Stellung bleiben, um den Kreis zwischen ihnen über die Sperrhebel 31a und 31b, die Glieder 16a und 16b, die Schwenkhebel 15a und 15b und die Drücker zu schließen, wobei die an den Kontakten durch die nachgiebigen Leiter 8a, 8b aufgetragene elastische Torspannungskraft überwunden.wird. Somit kann der Strom zwischen den geschlossenen Kontakten 6 und gesperrt werden.

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Dem Fachmann ist es geläufig, daß, wenn der das Ma-_N gnetglied durchlaufende Strom einen bestimmten gege-.benen'Wert übersteigt, z. B. durch Überstrom oder Kurzschluß, dann wird die erwähnte magnetische Anziehung im Sperr-Auslöser 13 auf die gleiche Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen vermindert und somit wird die auf die Kontakte 6 und 7 wirkende Sperrkraft, die der magnetischen Anziehungskraft proportional ist, durch die Vorspannungskraft überwunden, die durch die elastischen Leiter 8a und 8b aufgetragen wird. Deshalb kann jeder Überstrom, der über einem bestimmten gegebenen Wert liegt, durch den TJnterbrecherkreis unterbrochen werden.

- In der Anordnung nach den figuren 12A und 12B werden die beiden Kontakte 6 und 7 voneinander sehr schnell getrennt, um einen sie durchlaufenden Überstrom zu . unterbrechen, und somit erhöht sich die relative Geschwindigkeit der Kontakte beim Offnen auf das Doppelte im Vergleich zu den vorhergegangenen Ausführungsbeispielen. Das Abklingen -des Kontakts 1st somit verhindert und die Betriebsztiverlässigkeit und Dauerhaftigkeit des Unterbrechers in großem Maße erhöht.

In dem. besonderen Ausführungsbeispiel der figuren 13A und 1JB besteht das aus diamagnetischem Stoff gefertigte elektrisch leitende Glied 14 aus zwei getrennten leilstüoken 41 und 42 mit den daran befestigten elektrischen Kontakten 6 bzw. 7* Eines der Teilstücke, 41 8· B., ist beweglich, um den Kreis zwischen den elektrischen Kontakten 6 und 7 in einer der Stellungen zu schließen und den Kreis durch die Kontakte in einer anderen Stellung zu unterbrechen. Der Magnet M ist in den Baum zwischen den beiden Teilstücken des Magnetgliedes 14 schwenkbar eingefügt. In einem derartigen Aufbau des Unterbrechers können die getrennten Träger- -: -28-

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mittel für die Eontakte 6 und 7 eliminiert werden, wodurch der gesamte Mechanismus des Unterbrechers we-, ."■ sentlich vereinfacht wird«

In den Figuren 13A und 13B bedeutet die Grundplatte 1, 11 und 12 die Klemmen, 4-1 das bewegliche Teilstück des .Magnetgliedes 14, das am unteren Ende drehbar von· der Achse 43 getragen wird, 6 der bewegliche Kontakt,.der -am spitzen Ende des Teilstückes 41 befestigt ist,,und 42 das feststehende Teilstück von Glied 14, das den ortsfesten Kontakt 7 aufweist, der an seinem oberen Ende so angebracht ist, um mit dem beweglichen Kontakt 6 in Eingriff kommen zu können. Das Teilstück 42 ist durch eine Feder 44 in der vom feststehenden Teilstück weglaufenden Richtung mit Vorspannung belegt und liegt über dem Zuführdraht 1o an der Klemme 11»

Wenn der durch die Kontakte 6 und 7 gehendes Kreis geschlossen ist, nimmt das bewegliche Teilstück 41 eine im wesentlichen parallele Stellung zum ortsfesten Teilstück 42 ein und der in beiden Teilstücken durch die Kontakte 6 und 7 fließende Strom erzeugt eine Kraft, die dahingehend wirkt, die Teilstücke voneinander zu trennen.

Das bewegliche Teilstück 41 besteht aus diamagnetischem Stoff, so daß es vom Magneten M angezogen und von ihm gesperrt gehalten werden kann. Der«Magnet M kann während des normalen Betriebsablaufs des Unterbrechers ortsfest gehalten werden, was nachstehend noch beschrieben wird. Hierdurch kann der bewegliche Kontakt 6, der auf dem Teilstück 41 sitzt, mit dem festen vom Teilstück 42 getragenen Kontakt 7 einen gesperrten Kontakt ergeben, um den Kreis über die Kontakte 6 und 7 zu schließen, wobei sowohl die Spannkraft der Feder 44 als auch die elektromagnetische

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.Kraft,- die auftritt, wenn ein elektrischer Strom durch die Teilstücke 41 und 42 fließt, überwunden wird.

Es ist selbstverständlich möglich, das bewegliche Teilstück 41 als ein zusammengesetztes Glied auszubilden, das· ein elektrisches Leitelement, um mit geringfügigem Verlust einen elektrischen Strom zu leiten, und ein Element aus diamagnetischem Stoff aufweist, um den beschriebenen Sperreffekt zu bewirken.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 13A und 13B ist ein drehbarer Bedienungsknopf 45, der den Magneten M aufweist und mit ihm eine Einheit bildet, und ein permanenter Magnet 46 vorgesehen, der an der Grundplatte 1 so befestigt ist, daß die magnetische Anziehung zwischen dem permanenten Magneten 46 und dem Magneten M- bewirkt, daß der vom permanenten Magneten 46 angezogene Bedienungsknopf gesperrt ist_o

Unter überstrombedingungen wird das bewegliche Teilstück 41 vom Magneten M weggedreht, um den Kreis·zwischen den Kontakten 6 und 7 auf die gleiche Weise wie in den beschriebenen Ausführungsbeispielen zu öffnen» TJm den Unterbrecher wiederum zu schließen, ist es er-, forderlich, den Bedienungsknopf 45 vom permanenten Magneten 46 wegzudrehen, bis das bewegliche Teilstück vom Magneten M angezogen wird, der vom Knopf 45 gehalten wird. Beim Zurückdrehen des Bedienungsknopfes 45 zum permanenten Magneten 46 wird das bewegliche Teilstück 41 zum ortsfesten Teilstück 42 zurückgebracht, um den Kreis·zwischen den Kontakten 6 und 7 zu schließen»

Wenn die Überstrombedingungen zu der Zeit aufrechterhalten werden, wenn der Unterbrecher wiederum geschlossen ist, wird das bewegliche Teilstück 41 wiederum

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vom feststehenden Teilatück 42 getrennte um den überstrom zu unterbrechen, indem der Kreis zwischen den Kontakten 6 und 7 auf oben beschriebene Weise geöffnet wird. Somit ist eine Arbeitsweise mit Freiauslösung gewährleistet»

Der normale Ein- und Ausschaltvorgang des Unterbrechers kann durchgeführt werden, indem der Bedienungsknopf 45 zum permanenten Magneten 46 hin und von ihm weg bewegt wird«

In Jedem der erwähnten Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind die beweglichen Teile des Sperr-Auslösers 13 immer gegen die zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magneten M auftretende magnetische Anziehung mit Vorspannung versehen, um den Auslösevorgang zu erleichtern, und um eine schnelle Auslösung zu gewährleisten, steigt der Wert der Vorspannungskraft beträchtlich an.

Mt einer derartigen Vorspannungsvorrichtung besteht die Gefahr einer unerwarteten Unterbrechung des Arbeitsstroms $ die aufgrund der Vibration des Unterbrechers oder der Reduktion in der Magnetisierung der Magnetelemente auftritt,,

Um diesen Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen, wurde im Falle des in Figur 14 gezeigten Unterbrechers der bewegliche Teil des Sperr-Auslösers 13 so gebaut, daß er im wesentlichen im rechten Winkel zur Sichtung der magnetischen Eraft laufen kann, die zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magneten M des Sperr-Auslösers wirkt. Somit wird es im wesentlichen nicht mehr notwendig, den "beweglichen Teil mit großer Vorspannung au versehen·.

BADORlGtHAL !33/034? ■ -

In der FigUEÄi4- ist 2 das Gehäuse, 11 und 12 die Klemmen, 7 der ortsfeste Kontakt, der am Gehäuse und an der Klemme 11 ,liegt, und 6 ein beweglicher Kontakt, der am freien Ende eines "biegbaren freitragenden Auslegers befestigt ist, der wiederum durch die Nieten 53 am Gehäuse angebracht ist, um mit dem ortsfesten Kontakt 7 zusammenzuarbeiten. Das Magnetglied 14- ist zwischen die Klemmen 12 und dem beweglichen Kontakt 6 mittels eines Zuführungsdrahtes 1o eingefügt. Der Magnet Hist am Bedienungsgriff $o so befestigt, daß, wenn der Griff ^o in seine Einsehaltstellung gebracht wird (was durch-die festen Linien in der Figur gezeigt wird)j so entsteht eine magnetische Anziehung zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magneten M, um den beweglichen Kontakt 6 mittels der an einer Seite des Griffes ausgebildeten liase 5oa mit dem ortsfesten Kontakt 7 in Kontaktsteilung zu bringen und ihn in dieser Stellung zu sperren.

Der Bedienungsgriff 5o ist durch eine Achse 51 drehbar gelagert, die am Gehäuse verankert ist.. Die Schraubenfeder 52 ist an der Achse 51 befestigt und belegt den Griff 5o ia Sichtung zur Ausschaltstellung mit Vorspannung, d· h» in die Sichtung, so daß der bewegliche Kontakt 6 vom ortsfesten Kontakt 7 fortbewegt wird. Das eine Ende der Feder 52 ist am Kopfteil 51a der Achse 51 befestigt und das andere Ende der Feder 52 wird vom Vorsprung 5ob gehalten, der am Griff 5o ausgebildet ist·

Aus der Figur 14· geht hervor, daß die Drehrichtung des Griffs 5o senkrecht zur Richtung der magnetischen Kraft verläuft, die zwischen dem Magnet glied 14· und. deäi Magneten M wirkt. Das obere 3nde des Bedienungsgriffs 5o erstreckt sich außerhalb des Gehäuses 2

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durch den Spalt. 2a, der auf der Decke ausgebohrt ist. Der Griff kann nach der Figur zwischen den Ein- und Ausstellungen, hin- und herbewegt werden»

γ/enn sich der .Bedienungsgriff 5° in der Einschaltstellung befindet, wird der Kreis von der Klemme 11 bis zur Klemme 12 über den ortsfesten Kontakt 7> dem beweglichen Kontakt 6, dem Magnetglied 14 und dem Zuführdraht 1o geschlossen. Solange der Strom_s der durch das Magnetglied 14 fließt, unterhalb eines bestimmten .gegebenen Wertes liegt, wird der bewegliehe Kontakt 6 gemäß der I¹XgUT 14 mittels der magnetischen Anziehung und der zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magneten auftretenden Keibung mit dem ortsfesten Kontakt 7 in festem Kontakt gehalten» V/enn der den Un₇ terbrecher durchfließende Strom über einen vorher bestimmten Wert zunimmt, z» B. auf einen Vfert, der doppelt so hoch liegt wie der durch Überstrom bedingte veranschlagte Wert, dann übersteigt die ,Wärmeerzeugung im Magnetglied 14 die Wärmeableitung und demgemäß wird die (Temperatur des Gliedes 14 erhöht, so daß seine magnetische Durchlässigkeit vermindert wird,, Somit wird die Sperrlcraft zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magneten M vermindert und die Eeibung zv/ischen dem 31led 14 und dem Magneten M wird durch die Yorspannungskraft der Feder 52 überwunden. Hierdurch wird der Unterbrecher geöffnet, um den Überstrom mit einer Schaltverzögerung zu unterbrechen, die durch die verschiedenen V/ärnekonstanten des Unterbrechers bestimmt ist«,

Wenn jedoch ein großer Kurzschlußstrom, z.-B. ein mehrmals den veranschlagten Wert des Unterbrechers übersteigender Überstrom,, das Magnetglied 14 durchfließt, dann wird die auf das Magnetglied 14 wirkende magnetische Anziehung in der beschrieben enteise her-

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abgesetzt. Somit herrscht die Vorspannungskraft der Feder 52 vor und bewirkt, daß der Kreis über die Eontakte 6 und 7 geöffnet wird. Demzufolge kann ein großer Kurζschlußstrom fast augenblicklich unterbrochen werden*

In diesem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die selbsttätige Bewegung des Griffs 5o beim Unterbrechervorgang sehr gleichmäßig aufgrund der Tatsache durchgeführt werden, daß die Vorspannung der Jeder 52 ausgeglichen wird durch die zwischen dem Ma-gnetglied 14- und dem Magneten M auftretende Reibung," die wiederum der zwischen ihnen bestehenden Anziehungskraft proportional ist. Versuche haben ergeben, daß der Unterbrecher dieses Ausführungsbeispiels gleichmäßiger ausgelöst werden kann, als dies für das vorhergehende Ausführungsbeispiel der Fall war, das eine mechanische Vorspannung aufweist, die entgegen der magnetischen Sperrkraft an den beweglichen Kontakt 6 gegeben wurde»

Fach der Erfindung ist es auch möglich, eine sehr zuverlässige Strombegrenzungssicherung zu schaffen, die durch.sehr einfache Rückeinstellung immer wieder benutzt werden kanne

In der Figur 15 ist 6o ein Hohlzylinder, z. B₀ ein aus Bakelit gefertigter Bicherungshalter, und 61 und Messerschneidenklemmenc Bin Unterbrecher von einfachem Aufbau ist im Zylinder 6o untergebracht und weist die riemenartigen Leiter 9 und 1o, das Magnetglied 14, den ortsfesten Kontakt 7» äen beweglichen Kontakt 6, den elastischen Leiter 8 und den Magneten M auf_o Der bewegliche Kontakt liegt am freien Ende des elastischen Leiters 8. Wie die Figur zeigt, ist der Magnet M durch die Verbindung 64 am elastischen Leiter 8 befestigt«

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BAD ORIGINAL K :n= : rj-d

Der Leiter 8 weist eine Erhöhung auf, um die Bewegung des beweglichen Kontakts 6 zu "begrenzen. Bas Fenster 67 ist in den Zylinder 6o geschnitten, um die Bedienung des Bückeinstellknopfes 66 zu erleichtern, der am Leiter 8 angebracht ist.

Das Magnetglied 14 und der Magnet M bilden den Sperr-Auslöser 13» dessen Arbeitsweise bereits im einzelnen abgehandelt wurde. Es ist dem Fachmann demzufolge verständlich, daß der bewegliche Kontakt 6 in der Stellung gesperrt ist, um den Kreis durch die zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magneten M des Sperrauslösers 13 auftretende magnetische Anziehungskraft über.die Kontakte 6 und 7 so lange zu schließen, wie der den Unterbrecher durchlaufende Strom unter dem vorherbestimmten Wert liegt, wogegen der bewegliche Kontakt 6, nachdem der Strom den vorherbestimmten Wert überstiegen hat, durch den Auslösevorgang des Sperr-Auslösers 13 vom ortsfesten Kontakt 7 fortbewegt wird, so daß ein überstrom dadurch unterbrochen werden kann» Es ist auch möglich,, die erwähnte Unterbrechung des Überstroms mit geeigneter Schaltverzögerung durchzuführen, wenn der überstrom nicht zu groß ist« Wie bereits beschrieben, kann andererseits ein großer Kurzschlußstrom fast augenblicklich unterbrochen- werden.

Es ist somit ersichtlich, daß der sichenmgsförmige kompakte Unterbrecher der Figur 15 mit oder ohne Schaltverzögerung zum. Unterbrechen eines Überstroms verwendet werden kann, um die elektrischen Schaltungen vor Schaden zu bewahren, wie dies in den üblichen Sicherungsvorrichtungen der Fall ist« Dieses besondere Aiisführungsbeispiel der Erfindung hat den Vorteil, daß der Unterbreche!¹ immer wieder sum Betrieb neu eingestellt werden kana_s indes einfach, dureil Brücken des Knopfes 66 der Sperr-Auslöser 13 neu gesperrt wird_e

■ - ÖÖ9S33/Ö34! bad original ." ^^

Wenn eine wiederholte Verwendung des Unterbrechers nicht jerwünscht ist, kann auf den Wiedereinstellknopf 66 nn& das Penster 67 verzichtet werden. Es ist insbesondere wünschenswert, den Unterbrecher vor Verunreinigung zu schützen, woau ein vollkommen geschlossener Zylinder 60 verwendet werden kann, bei dem das fenster 67 mit geeignetem nachgiebigem Material ■-verfieg@ls ist· Hierdurch ergibt sich eine vollständig :'versiegelte und wiederholt anwendbare Sicherung,

einer anderen Fora der Erfindung kann die Unter- ^recherfähigkeit wesentlich Tsrbessert werden, wenn der Sperr-Auslöser mit einem Schalter kombiniert ist, der -in einem luftleeren Behälter versiegelt ist.

Ia den Figus^n 16A bis 160 ist 91 ei& Schalter, der g^ieah©^ de® einen lade des .aus diaja&gnetischem Stoff. fo©st©&@nden elektrisch- leitenden Gliedes 14· eines ijperr-Auslösers- und d©r Klamme 12 des Unterbrechers in ti@a?2.e seseiialtet ist. während das andere iaide von Glied -14 wiederum aaa der aßderen Klemme 11 des Unterbrechers liegte ' -

Der Magnet 92a z_a B· ein permanenter Magnet Mp₀ der ßjsn Scüalter 91 von außerhalb des luftdichten Schaltergehäuses Öffnet und schlieft, ist an einem ±äade des jtoas 97 angebracht, der an der Achse 96 dr-eabar ,gelagert ist. Die Auslösefeder 93 liegt auch an einem ^jncLe des - Arms - 97 * während das andere Lnde des Arms über die -Terbindung 95 ^m^ si^aern öperrhebel 31 verbunden i»^. Die iteder 93 steht unter Vorspannung, um den Auslöselaagaeten 92 vom Schalter 91 fortzubewegen, während der Arm 97 die zwischen dem Magnetglied 14 und dem Magasteja M des · Sperr—Auslösers 13 7/irkeiide magnetische/ Anziehungskraft an den Auslöseriaagneten 92 überträgt, um die Vorspannungskraft der Auslösefeder 93 auszugleichen· "■,". · -36-

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Der Hebelauslöser 94 des Unterbrechers besteht aus dem an der Achse drehbar gelagerten Sperrhebel 31» dem aus diamagnetischem Stoff gefertigten Glied M, das am freien Ende des Sperrhebels 31 befestigt ist, und dem durch die Achse 96 drehbar gelagerten Arm, der mit einem Ende des Sperrhebels durch die Verbindung 95 vereinigt ist. Wie die Figur 16B zeigt, kann ein hufeisenförmiger permanenter Magnet Mp verwendet werden, der so ausgebildet ist, daß der Schalter 91 im Raum zwischen beiden Schenkeln eingeschlossen wird.

In bezug auf Pigur 16C besteht der Schalter 91» der in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, aus einem luftleeren Behälter V, zwei an beiden Enden des Schalters eingebetteten Führungsdrähten W^, und Wp, um eine elektrische.Verbindung zwischen Innen und Außen vom luftleeren Behälter vorzusehen, den Nasen //\ und /C^₁ die mit den Zuführungsdrähten W^ bzw. W_Q verbunden

sind, den Kontakten 6 und 7» die an den Nasen J* bzw. ^₂ befestigt sind, und den kleinen magnetischen Bauteilen m^ und nip, die von den Nasen Jfy* bzw. J[/^ getragen werden. Anstatt kleine magnetische Bauteile m^ und Ia₂ zu verwenden, können die Nasen mit diamagnetischem Stoff geformt werden.

Aus dem Unterbrecher der Figuren 16A bis 16G ist für den Fachmann leicht ersichtlich, daß, solange der durch das Magnetglied 14 fließende Strom unter dem vorherbestimmten Wert liegt, der Auslösemagnet 92 nahe am Schalter gehalten wird, um seine Kontakte 6 und 7 kraftechlüssig zu sperren, um den Schalter 91 zu schließen, während bei einem den vorherbestimmten Wert übersteigenden Strom die magnetische Anziehung zwischen de« Glied 14 und dem Magneten M abnimmt und der Auslösemagnet 92 vom Schalter 91 fortbewegt wird, um die Kontakte 6 und 7 voneinander zu trennen, so daß der

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Schalter 91 geöffnet und der überstrom unterbrochen wird.

Das in den Figuren 16A bis 16C gezeigte Ausführungsbeispiel besitzt den Vorteil, daß eine Unterbrechungsfähigkeit für hohen Strom mit einer kompakten und einfachen Anordnung möglich ist, weil die Kontakte 6 und 7 in einem luftleeren Behälter abgedichtet sind, um schnelle Bogenlöschung zu ermöglichen. Wenn darüber hinaus der Auslösemagnet 92, z, B. der Magnet M, im Falle des Unterbrechers der Figur 16, außerhalb des Vakuumschalters gelegt wird, dann bietet sich die Möglichkeit, ein effektives Hochvakuum im Vakuumschalter zu erhalten, indem die Temperatur des Schalters zwecks Auspumpen erhöht wird, ohne für den Auslösemagneten nachteilige Folgen zu ergeben.

In dem Unterbrecher nach der Erfindung kann eine Anzeigevorrichtung untergebracht werden, um die Betriebsstellung des Unterbrechers zu zeigen. Die Figuren 17A bis 170 zeigen in diesem Ausführungsbeispiel eine derartige Anzeigevorrichtung, in der ein Bedienungsknopf 3 von einem Kippzapfen 7^ getragen wird, der an der V/and 2 und an einem permanenten Magneten M über das Verbindungsglied 73 befestigt liegt. Der permanente Magnet M wird drehbar von der Gehäusewand 2 von der Achse getragen und das Verbindungsglied ist mit dem permanenten Magneten und dem Bedienungs-r knopf 3 durch die Stifte 71 bzw. 75 verbunden. Das elektrisch leitende Magnetglied 14 wird von der Welle 4a drehbar getragen, die an der Gehäusewand des Unterbrechers befestigt ist. Die Klemmen 11, 12 und die Kontakte 6, 7 sind ähnlich wie in den bereits beschrie-, benen Ausführungsbeispielen der figuren 1 und 2 angeordnet und verbunden. Die in der Figur 17A gezeigte Vorspannungsfeder 8 kann jedoch in diesem Ausführunga-_k

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beispiel weggelassen werden, was nachstehend noch eingehend erläutert wird. Dem Fachmann 1st geläufig» daß der Sperr- und Auslösevorgang in diesem Ausführungsbeispiel auf die gleiche Art und Weise wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1 durchgeführt werden kann. Die Anzeigevorrichtung dieses besonderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung besteht aus einem Anzeiger 82, der lose mit einem Ende des Hebels 83 verbunden ist, und aus einem Stab 84, der mit der anderen Seite des Hebels 83 lose verbunden ist. Der Anzeiger wird in die AUS-Stellung gehoben, wenn der Unterbrecher geöffnet ist, in die EIN-Stellung gesenkt, wenn der Unterbrecher geschlossen ist. Der Auslösestab 84 kann mit dem elektrisch leitenden Magnetglied 14 in Eingriff kommen, wenn der Unterbrecher geschlossen ist, und kommt außer Eingriff, wenn der Unterbrecher geöffnet wird.

Vorzugsweise sollte der Hebel 83 aus diamagnetischem Stoff bestehen und der permanente Magnet 85 sollte an der Gehäusewand 2 befestigt sein, um eine magnetische Anziehung zwischen dem Hebel 83 und dem permanenten Magneten zu ergeben, um den Anzeiger 82 zur AUS-Stellung hin zu beschleunigen. In diesem besonderen Beispiel der Anzeigevorrichtung ("figur 17A) ist das auf den Hebel 83 im Hinblick zum Hebelpunkt 83a wirkende Moment des Anzeigers geringfügig größer als das entsprechende Moment des Stabes 84, so lange der Unterbrecher geschlossen ist. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Anordnung. Es kann das Verhältnis zwischen dem Moment des Anzeigers 82 und dem des Stabes 84 in das entgegengesetzte Verhältnis gebracht werden, das in bezug auf figur 17A beschrieben wurde. Wenn der Hebel 83 näher zum ' permanenten Magneten 83 hingedreht wird, nimmt die

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magnetische Ansiehung zwischen dem Hebel 83 und dem ^v permanenten Magneten 85 schnell zu und bewirkt, daß der Anzeiger 82 naoh oben bewegt wird, um die Unterbrechung des Unterbrechers anzuzeigen, und eine derartige Magnetische Anziehung bewirkt auch, daß das leitende Glied 14 Über den Stab 84 naoh unten gedrückt wird, um die Unterbrechung des Kreises zwischen .den Kontakten 6 und 7 zu beschleunigen. Wenn jedoch der Hebel 83 in der in Figur 1?A gezeigten Stellung gehalten wird, ist die magnetische Anziehung vernaohlassigbar. Vorzugsweise ist eine Klick-Yorriohtung 79» um das Einklicken von Hebel 3 möglich zu machen, wenn dieser in die AfIB-Stellung bewegt wird, und eine Löschkammer 8o vorzusehen, die die Erhebungen 1oo aufweisen·

Wenn der Bedienungshebel 3 in AUS-Stellung (Figur 17B) gebracht ist,' bewegt sich der Auslösers tab 84 nach unten, nachdem das elektrisch leitende Magnetglied 14 gedreht wurde, und der Bedienungshebel nähert sich dem permanenten Magneten 85t um die nach oben verlaufende Bewegung des Anzeigers und auch die naeh unten verlaufende Bewegung des Magnetgliedes IU beschleunigen· Die Unterbrechung des Ausschalters wird in der Figur gezeigt. Sowohl die Schwerkraft, die auf den Auslösestab 84 wirkt, als auch die magnetische Anziehungskraft, die auf den Bedienungshebel 83 wirkt, versuchen eine Vorspannung an das Magmetglied 14 in der Richtung zu geben, in der der Unterbrecher geöffnet wird, und deshalb ist es Möglich, unter bestimmten Umständen die Feder 8 nicht am verwenden.

Venn der Unterbrecher auf einen Überstrom in der gleichen Weise ausgelöst wird, wie dies in den vor-

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hergehenden Ausführungs"beispielen beschrieben wurde, so zeigt Figur 17C, daß der Bedienungshebel in der UN-Stellung gehalten wird, aber der Auslösestab durch das Auseinandergehen des Stabes und des Magnetgliedee 14 nach unten bewegt wird. Es ist auch die Unterbrechung des Schalters hier gezeigt.

In der Anzeigevorrichtung der Figuren 17A und 17C ist der Hebel 83 in Form einer Waage ausgebildet, die am Hebelpunkt 8Ja getragen wird, üs ist jedoch auch möglich, dec. Hebel 83 als Ganzes mit dem Ausiöserstab 84 auszubilden, wobei dieselben magnetischen Beziehungen zwischen dem Hebel 83 und dem permanenten Magneten 85 bestehen bleiben« In diesem Falle wird der Anzeiger 82 in der gehobenen Stellung gehalten, wenn der Unterbrecher geschlossen ist, wogegen er in der niedrigen Stellung gehalten wird, wenn der Unterbrecher offen ist.

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Claims (1)

1. Shoichi Shimada,
   Arakawa-Ku, Tokio, Japan

   Patentansprüche

   1. Selbsttätiger Unterbrecher, der eine Leiterbaueinheit (14·), die aus elektrisch leitendem diamagnetischem Stoff besteht, einen Sperr-Auslöser und ein Schaltorgan aufweist, das bewegt werden kann, um nach Ansprechen des Sperr-Auslösers (13) in einer Stellung den Kreis über die Leiterbaueinheit (14·) zu schließen und in der anderen Stellung den Kreis über die Leiterbaueinheit zu unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperr-Auslöser (13) aus der Leiterbaueinheit (14-), der Magnetanordnung (M), die eine bestimmte Stellung zur Leiterbaueinheit (14·) einnimmt, und einem Vorspannungsmittel (8) besteht, um an den Leiter (14-) und die Magnetanordnung (M) eine Vorspannung zu geben, die der zwischen dem Leiter und dem Magneten wirkenden magneti-. sehen Anziehung entgegenwirkt, so daß der Leiter und die Magnetanordnung in angezogener und abgestoßener Bezugsstellung gehalten-werden, was vom Gleichgewicht abhängt, das zwischen der magnetischen Anziehungskraft und der Vorspannungskraft besteht, wobei der Sperr-Auslöser (13) normalerweise in der angezogenen Bezugsstellung gehalten wird, um das Schaltorgan in dieser Stellung zu sperren, während bei auftretendem überstrom die magnetische Anziehungskraft geringer wird als die Vorspannungskraft, um den Sperr-Auslöser (13) auszulösert, so daß er die abgestoßene Bezuges üellung

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   einnimmt, um das Schaltorgan von der einen in die andere Stellung zu bewegen, um den Kreis 2u unterbrechen.

   2. Selbsttätiger Ausschalter nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Leiterbaueinheit (14) beweglich und die Magnetanordnung feststehend ist.

   3. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbaueinheit feststehend und die Magnetanordnung beweglich ist.

   4. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (M) ein·permanenter Magnet ist.

   5. Selbsttätiger unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (M) ein Elektromagnet mit Solenoid ist.

   6» Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, laß die Leiterbaiieinteit (14) aus elektrisch leitendem äiamagnetischea; Stoff besteht, der umkehrbare wäras-/eränderliche Durchlässigkeitskennwerte besitzt, wodurch ein unter dem vorausberechneten Wert liegender Überstrom durch allmähliche Verminderung der Durchlässigkeit des Leiters (14) mit Schaltverzögerung unterbrochen wi.^cij wogagen ein über dem vorausberechneten Wert liegender Überstrom durch schnelles Abnehmen der magnetischen Anziehung zwischen der Magnetanordnung (M) 'cnä. ä.e?:? Leiterbaueicheit (14) augenblicklich unterbrochen wird.

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   wodurch, ein unter dem vorausberechneten Wert liegender Überstrom durch allmähliche Verminderung der Magnetisierung der Magnetanordnung (M)' mit Schaltverzögerung unterbrochen wird, wogegen ein über dem vorausberechneten Wert liegender Überstrom durch die schnelle Abnahme der magnetischen Anziehung zwischen der Magnetsiiordnung (M) und der Leiterbaueinheit (14) augenblicklich unterbrochen wird.

   8· Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet*, daß das Torspannungsmittel (8) ein elektrisch leitendes nachgiebiges Glied ist, das mit der- Leiterbaueinheit (14) in Serie geschaltet ist»

   9« Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch ">, dadurch gekOjuiiE-alei-aeut d&3 aowohl die Leiterbaueinheit (14) •als auch die lageranordnung (M) beweglich ist.

   1o· Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspinnen -1, dadurch gakeanztäicLiiet, daß die Leiterbaueinheit aus einem im wesentlichen ?-förraigen Leiter gefertigt ist:, der aus elektrisch leitendem diamagnetischem Stoff besteht.

   τΐ· ijelbst tätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch goltesiiizeichaet, daß der Unterbrecher ein zusätzliches Sohaltorgan, das mit dem obigen identisch ist und eine zusätzliche Leiterbaueinheir besitzt, die mit dem zusätzlichen Schaltorgan verbunden, aber von der Leiterl)aueinheit isoliert ist_t wobei die Lagnetanordnung des Sperr-Auslesers' (13) aus zwei elektrisch isolierten Teilen besteht, die jeweils an einem Pol der zweipoligen Baueinheit über die Leiterbaueinheit so in Serie gs*«schaltet sind, daß die beiden Schaltorgane gleichzeitig durch den Sperr-Auslöser als zusammengesetzter, im Gleichlauf arbeitendes Vierklemuen-Doppelpol-Schalt-

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   organ betätigt werden kann.

   12. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbaueinheit (14) einen feststehenden Teil, der einen ortsfesten Kontakt (7) des Schaltorgans besitzt, und einen beweglichen Teil aufweist, der einen beweglichen Kontakt (6) des Schaltorgans besitzt, wobei der bewegliche Teil mit dem feststehenden Teil parallel liegt, um den Arbeitsstrom im wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen fließen zu lassen.

   13. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (M) des Sperr-Auslösers (1J) zwischen den beiden Teilen der Leiterbaueinheit gelagert ist.

   14. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbaueinheit eine Kombination aus elektrischem Leiterelement und diamagnetischem Element ergibt»

   15· Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterelernent der Leiterbaueinheit im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist und daß das diamagnetische lillement aus mehreren Magnetblöcken (LIa, Mb) besteht;, die am Leiterelement befestigt sind.

   16. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterei erneut der Leiterbaueinheit im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist und daß das diamagnetische ^leinene aus wenigstens einem V-förmigen Teilstück besteht, das über das Leiterelement geschichtet ist.

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   17. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbaueinheit ein Leiterelement, ein diamagnetisches Element und ein aus wärmeisolierendem Werkstoff gefertigtes Element aufweist, das zwischen dem Leiterelement und dem diamagnetisehen Element eingefügt ist.

   18. Selbsttätiger Unterbrecher, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbaueinheit zwei elektrisch leitende diamagnetische Platten (14c, 14d), die parallel angeordnet sind, einen aus elektrisch leitendem Werkstoff gefertigten Stützpfosten (14-), der fest an den Mittelpunkten der elektrisch leitenden diamagnetischen Platten verankert ist, zwei Zuführungsdrähte (9a, 9b), die an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind und mit den anderen Enden an diametral gegenüberliegenden Punkten der einen diamagnetischen Platte liegen, und zwei weitere Zuführungsdrähte (1oa, 1ob) aufweist, die an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind und mit den anderen Enden an diametral gegenüberliegenden Punkten der anderen elektrisch leitenden diamagnetischen Platte liegen.

   19· Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan einen ortsfesten Kontakt (7) und einen beweglichen Kontakt (6) aufweist, der durch den Sperr-Auslöser betätigt wird.

   2oo Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan zwei bewegliche Kontakte aufweist, die vom Sperr-Auslöser betätigt werden O

   21c Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher einen Hebel (15a)

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   aufweist, der vom Gehäuse (2) des Unterbrechers drehbar getragen wird, und daß die Magnetanordnung des Sperr-Auslösers (13) am freien Ende des ersten Hebels (15a) befestigt ist, während der bewegliche Kontakt (6) des Schaltorgans mit dem zwischenliegenden Punkt des ersten Hebels verbunden ist, wodurch die Wegbewegung der Magnetanordnung von der Leiterbaueinheit, nach dem durchlaufen des Überstroms durch die Leiterbaueinheit, von dem Sperr-Auslöser auf das Schaltorgan übertragen wird.

   22. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Bezugsbewegung der Leiterbaueinheit und der Magnetanordnung des Sperr-Auslösers senkrecht zur Richtung der zwischen der Leiterbaueinheit und der Magnetanordnung auftretenden magnetischen Kraftlinien verläuft.

   23. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die .Richtung der Bezugsbewegung der Leiterbaueinheit und der Magnetanordnung des Sperr-Auslösers parallel -2ur Richtung der zwischen der Leiterbaueinheit und der Magnetanordnung auftretenden magnetischen Kraftlinien verläuft.

   24. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher eine bewegliche Magnetanordnung, die durch den Sperr-Auslöser betätigt wird, und ein Vakuum-Gehäuse aufweist, das zwei Zuführdrähte (w^, W₂) besitzt, die an das Schaltorgan angeschlossen sind, wobei das Schaltorgan im Vakuum-Gehäuse luftleer abgedichtet ist und auf das Ansprechen der Bewegung der Magnetanordnung zum Schaltorgan hin oder von diesem weg geöffnet bzw. geschlossen werden kann.

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   * 25· Selbsttätiger Unterbrecher nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Vakuum-Gehäuse, das zwei Zuführdrähte (w,,, Wo) aufweist, so daß der gesamte Unterbrecher im Vakuum untergebracht ist.

   26. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung des Sperr-Auslösers zwei flache Plattenmagneten aufweist, die so angeordnet sind, daß das Schaltorgan mit eingeschlossen ist, um eine Lichtbogenlöschkammer zwischen den beiden Plattenmagneten zu ergeben.

   27· Selbsttätiger Unterbreche!· nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung derart mit einer Polarität magnetisiert wird, daß die Leiterbaueinheit von einem der magnetischen Pole der Magnetanordnung angezogen wird.

   2CL. Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung derart mit einer Polarität magnetisiert wird, daß die Leiterbaueinheit von der Magnetanordnung angezogen wird, so daß im wesentlichen die beiden Magnetpole der Magnetanordnung überbrückt werden.

   29· Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung PoI-teilstücke aufweist.

   3o· Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Sicherungshalter (6o), der mit zwei messerschneiaenahnlichen Klemmen (62) ausgestattet ist, wobei der gesamte Unterbrecher im zylindrischen oicherungshalter (6o) untergebracht ist.
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   31·' Selbsttätiger Unterbrecher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung, die einen Anzeiger (82), der aus diamagnetischem Stoff besteht und der in der EIN-Stellung gehalten wird, wenn sich das Schaltorgan in dieser einen Stellung befindet, während er in der AUS-Stellung .gehalten wird, wenn sich das Schaltorgan in der anderen Stellung befindet, eine Auslösevorrichtung (92), die mit dem Anzeiger (82) kraftschlüssig verbunden ist und mit der Leiterbaueinheit (14) in Eingriff kommen kann, um den Anzeiger (82) in der EIN-Stellung so lange zu halten, wie der Kreis geschlossen ist, während er von der Leiterbaueinheit außer Eingriff "kömmt, um den Anzeiger (82) nach dem Unterbrechen des Kreises in die AUS-Stellung zu bringen, und einen ortsfesten permanenten Magneten aufweist, der die Bewegung des Anzeigers in die AUS-Stellung durch, magnetische Anziehung beschleunigen kann.

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