DE2000138A1 - Ausloeser fuer Fehlerstrom-Schutzschalter - Google Patents
Ausloeser fuer Fehlerstrom-SchutzschalterInfo
- Publication number
- DE2000138A1 DE2000138A1 DE19702000138 DE2000138A DE2000138A1 DE 2000138 A1 DE2000138 A1 DE 2000138A1 DE 19702000138 DE19702000138 DE 19702000138 DE 2000138 A DE2000138 A DE 2000138A DE 2000138 A1 DE2000138 A1 DE 2000138A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- armature
- circuit breaker
- residual current
- current circuit
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
- H01H71/32—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part
- H01H71/321—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements
- H01H71/323—Electromagnetic mechanisms having permanently magnetised part characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements with rotatable armature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Breakers (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
Anmelderin: Feiten & Guilleaume
Schaltanlagen GmbH 415 Krefeld Am Keuerhof
Fl 3645 Köln-Mülheim, den 30. Dezember 1969
Dr.H/Wz
Auslöser für Fehlerstromschutzschalter
Die Erfindung betrifft eine Auslösema;snetanordnung, kurz Ausloser
genannt, für einen Fehlerstrom-Schutzschalter.
Fehlerstrom-Schutzschalter dienen· zürn Schutz von Starkstromanla^en
für Leben und Sachv/erte gefährliche Störungen, beisplelsweise durch Erschlüsse oder Berührung spannungführender Teile.
Ihre Wirkung und ihr grundsätzlicher Aufbau ist bekannt, beispielsweise durch die Veröffentlichung in VDI-Zeitung 111 (I969),
Heft 15, S. IO8I-IO87, Günter G. Seip: "Allsemeiner Überblick über
die Bestimmungen für das Errichten von Starkstromanla.;;en mit Nennspannun;en
bio 1000 V, VDE αΐί·0/12.ο5η. Ihre Wirksamkeit wird
wesentlich bestimmt durch den Auslöser für den ei^entlicuen Schalter.
Dieser besteht aus einer Elektromagnetanordnung, deren Wicklung
im Sekundärkreis des Sunimenstromwandlers lie^t und bei einer
bestimmten Ansprechstromstärke die Entaperruntf des im eingeschal-
- 2 109829/0819
BAD ORIGINAL
Pl 3845 30. Dezember 19^9 --β·"-
teten Zustand gespannten Antriebsmechanismus de3 Schalters auslöst,
so daß der AusschaltVorgang eintritt. Derartige Auslöser sollen
rrö^llchiit empfindlich seLn, damit sie schon bei kleinen Fehlerströmen
ansprechen. Sie müssen, da die Pehlerstrom-Schutzschalter handliche, robuste Geräte sein sollen, die an jeder StelLe der Anlage
eingebaut werden können, möglichst erschUtterunrssunemprindlich
sein.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse beispielsweise
Magnetanordnungen zu benutzen, bei denen auf zwei aus dem gleichen
Grundkörper herausgestanzten Polschuhen zwei Wicklungen aus isoliertem Leiterdraht angebracht sind, die mit der Sekundärwicklung
des Summenstromwandlers des Pehlerstrom-Schutzschaltera verbunden
sind. Ein Permanentmagnet befindet sich brückenartig auf dem Teil
des Jrundkörpers, der zwischen den Polschuhen liegt. Dieser Teil des jrundkörpers wirkt daher als magnetischer Nebenschluß zu dem
die Polschuhe einschließenden magnetischen Hauptkreis. Durch entsprechende
Bemessung der magnetisch wirksamen Querschnitte dieses
Nebenschlusses kann der durch den Permanentmagneten erzeugte Fluß
so eingestellt werden, daß er einerseits groß genug ist, um eine
ausreichende Haftung des von den Polschuhen angezogenen Ankers zu gewährleisten, andererseits klein genui, um eine genügend große
AnsprechempfindLichkeit sicherzustellen. Eine solche Anordnung ist
beispielsweise in der französischen Patentschrift 7'8 tßu und dem
dazugehörigen Hauptpatent 1 2ö5 883 beschrieben. In einer ähnlichen,
in der französischen Patentschrift 1 242 875 beschriebenen Anordnung
ist der Gedanke ausgesprochen, durch Schwenken der hord-SUd-Achse
des Permanentmagneten gegenüber der Achse des magnetischen
Hauptkreises eine weitere Regelmöglichkeit für die Ansprechempfindlichkeit eines solchen Auslcaers zu schaffen.
Dabei ist es bei diesen bekannten Anordnungen allerdings notwendig,
die auf den Anker ausgeübte Halteieraft verhältnismäßig groß und damit die Ansprechempfindlichkeit entsprechend niedrig zu halten,
109829/0819
Pl >'34<3 30. Dezember I969
da der zweipolige, über beide Polschuhe greifende Anker eine verhältnioiväSig
.^ro.ie Masse besitzt und dadurch entsprechend erschütterun
^empfindlich ist.
In dem Bestreben, die Ankermasse zu verkleinern und damit die ErschUtter-.n^ueffii-i'lndlichkeit
herab- und die Ansprechempfindlichkeit heraufzusetzen, sind daher auch schon Anordnungen mit nur einer
Spule vorgeschlagen worden. So beschreibt die DOS 1 I9?1 695* 21c,
68/01 eine konzentrische Anordnung mit einer einzigen Auslösespule
und einem Tauehankermahneten. Aber auch bei dieser Anordnung hat
der Anker eine verhältnismäßig große Masse, da er als ganzes bewegt
werden muß. Auch wird die Empfindlichkeit bei der konzentrisehen Anordnung durch eine unvermeidlich höhere Reibung herabgesetzt,
die der- Anker bei der Bewegung in seiner Führung im konzentrischen Luftspalt überwinden muß.
In der gleichen DOS 1 197 695 wird die Schwierigkeit erwähnt, daß
ein Permanentmagnet durch den von der Auslösespule erzeugten Fluß, der dem von ih'..; selbst erzeugten Fluß entgegenwirkt, auf die
Dauer entmagnetisiert werden könnte. Daher ist in dem beschriebenen Auslöser überhaupt kein Permanentmagnet vorgesehen. Die Rückstellkraft
wird allein durch eine Feder aufgebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem Auslöser für λ
Fehlerütrom-Scnutzschalter die einander widersprechenden Forderungen
nach hoher Ansprechempfindlichkeit und geringer Erschütterungsempfindlichkeit
gleichzeitig besser zu erfüllen, als dies bei den bisher bekannten Ausführungen der Fall ist. Gleichzeitig soll
die Ansprechstromstärke stetig und fein regelbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in folgender Weise gelöst:
Die Ansprechstromstärke des Auslösers wird grob durch die Bemessung
(der Drahtstärke und Windungszahl einer einzigen, auf
eiaei.1 vorderen Polschuh sitzenden Auslösespule,) durch die kon-
. 4 . 109829/0819 ßAD original
Pl 2845 30. Dezember 1969
struktive Bemessung der Querschnitte eines aus einem Grundkörper,
zwei Polschuhen und einem Anker bestehenden magnetischen Kreises und zweier RUckhol- und Schaltfedern, fein durch Schwenken der
Nord-SUd-Achee eines in den hinteren Polschuh eingesetzten Permanentmagneten
eingestellt. Der Anker überträgt seine Bewegung auf die Auslöseklinke in der Weise, daß die in seiner Auflagefläche
wirksame Haltekraft durch eine einarmige Hebelanordnung, die bei dem nach Erreichen der Ansprechstromstärke erfolgenden Abfallen
auf die Auslöseklinke wirkende Rückstellkraft zweier Federn durch eine zweiarmige Hebelanordnung heraufübersetzt wird. Infolgedessen
hat der den magnetischen Schluß bewirkende Teil des Ankers nur eine geringe Massenträgheit.
Der Magnetkreis des Auslösers besteht nach der weiteren Ausgestaltung
der Erfindung aus Teilen eines Grundkörpers, aus einem aus diesem Grundkörper gestanzten vorderen Polschuh und einem ebenfalls
aus dem Grundkörper gestanzten hinteren Polsohuh sowie aus einem Anker. Dieser liegt im angezogenen Zustand in einer vorderen
Auflagefläche auf dem vorderen Polschuh auf. In einer etwa durch die vordere Unterkante einer Ausnehmung gehenden Linie ist
er auf einer entsprechenden Linie des hinteren Polschuhes wiegenartig
drehbar.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung besitzt der Anker auf dem vorderen Polschuh eine kleine, auf dem hinteren Polschuh eine
große Auflagefläche. Weiterhin hat der vordere Teil des Ankers bis zur wiegenartigen Auflage etwa das gleiche Gewicht wie der
hinter« Teil von dieser Auflage bis zu seiner Hinterkante.
Die Haltekraft für den Magneten in seiner Auflagefläche auf dem
vorderen Polschuh wird bestimmt durch den Magnetfluß, der einer
seits durch den Pehlerstrom erzeugt wird, der duroh eine den vor
deren Polschuh umschließende, an die Sekund&repule des Suiranen-
atromwandlers des Fehlerstrom-Sohutzschaltere angeeohlossene '
109829/0819
Pl 5845 30. Dezember 1969 -
Spulenwicklung fließt. Andererseits wird diese Haltekraft bestimmt
durch den Magnetfluß, der, in seiner Größe einstellbar, durch einen in den hinteren Polschuh eingelassenen Permanentmagneten erzeugt
wird.. Die Nortd-SÜd-Achse dieses Magneten kann mittels eines Hebels
gegen die Vertikalachse des hinteren Polschuhes verschwenkt werden.
In fernerer Ausgestaltung der Erfindung wird die Rückstellkraft des
Ankers bewirkt durch die Federkraft einer Schraubenfeder. Das obere Ende dieser Schraubenfeder ist in einer Ausnehmung am hinteren Ende
des Ankers eingehängt. Ihr unteres Ende ist ortsfest befestigt. Eine Blattfeder legt den Anker in seiner Lage zu den Polschuhen
beweglich fest.
Der Anker überträgt seine Bewegung mittels einer Mitnahmeachse auf
eine, in am Anker und am örundkörper angebrachten Führungen gleitende
Auslösestange, Damit überträgt er sie auf die am Ende dieser
Auslösestange sitzende, den Fehlerstromschalter auslösende Auslöseklinke. Beim Anzug und beim Halten des Ankers wird die an der
Auflagefläche auf dem vorderen Polschuh ausgeübte, aus der Anzugsund
Haltekraft im Magnetkreis einerseits, aus der ihr entgegenwirkenden
Rückstellkraft der Federn andererseits resultierende Kraft im Verhältnis des langen Hebelarms von der Auflagefläche auf
dem vorderen Polschuh bis zur Auflagelinie auf dem hinteren Polschuh zu dem kurzen Hebelarm von der Mitnahmeachse bis zur Auflagelinie
auf dem hinteren Polschuh heraufübersetzt. Beim Abfallen des
Ankers wird die Rückstellkraft der Feder im Verhältnis des langen Hebelarms vom hinteren Teil des Ankers bis zur Auflagelinie auf
dem hinteren Polschuh zu dem kurzen Hebelarm von der Mitnahmeaohse
bis zur Auflagelinie auf dem hinteren Polaohuh heraufübersetzt.
Nach einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird
durch entsprechendes Anbringen der Zugfeaer/fiärelns?>estiniintea Maß
über das Niveau der Auflagelinie des Ankers verlegt. Der Angriffspunkt
der Schraubenfeder beschreibt beim Abfallen des Ankers einen
- 6 109829/0Θ19
Kreisbogen. Der für den Angriff der Federkraft wirksame Hebelarm
entspricht der Projektion dieses Kreisbogens auf die Horizontale. Die Kraft der Feder nimmt entsprechend ihrer elastischen Federxeniill lie beim Abfall des Ankers ab. Der zusätzliche Erfindungsgedanke beisteht darin, daß der Angr. .Yapunkt der Feder so gelegt
wird, daß der Hebelarm, In dem er gemäß der Horizontalprojektion
seines fceges angreift, im Verlaufe des Abfallvorganges um so viel
größe ν wird, daß dieses Absinken der Federkraft ausgeglichen oder
sogar Überschritten werden kann.
Der Permanentmagnet besteht nach einem weiteren Erfindungsgedanken
aus einem Sintermetall so hoher Koerzitivkraft, daß seine Magnetwirkung nicht duroh den Qegenfluß geschwächt wird, der von dem die
Spulenwioklung fließenden Strom erzeugt wird.
Als weiteres Merkmal der Erfindung trägt der Orundkörper schienenartige Verlängerungen, auf denen Isolierkörper mit Bohrungen
Sitzen, die zum Einbauen des Auslösers In den Fehlerstrom-Schutzsohalter dienen.
In einer anderen Ausgestaltung des Orundkörpers besteht dieser aus
einem U-förmigen Teil, das im SpritzgußVorgang in einen vorzugsweise thermoplastischen Werkstoffsookel eingebettet wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß dank
der besonderen Gestaltung des Magnetkreises eine Abstimmung auf sehr hohe Anspreohempflndllohkelt erreicht werden kann. In einem
eolohen Falle ist es notwendig, daß man den Magnetkreis zusätzlich fein einstellen kann. Dies geschieht duroh Schwenken des
Permanentmagneten im hinteren Polsohuh. Die schwenkbare Anordnung
des Permanentmagneten ihrerseits wird dadurch ermöglicht, daß er aus einem Material von so hoher Koerzitivkraft besteht, daß er
einerseits genügend kleine A ben« sung en bekommt und daß andererseits auf Ihn keine sohädllohe Rückwirkung duroh den von dem
109829/0819
Pl 2845 30. Dezember 1969
Spulenstrom ausgelösten magnetischen Gegenfluß ausgeübt wird. Die
Verstärkung der Wirkung der Anzugs- und Haltekraft am vorderen Teil
des Ankers auf die Auslöseklinke durch Hebelwirkung ermöglicht es,
diesen vorderen Teil, der die größte Bewegung ausführt und damit der größten Beschleunigung unterliegt, in seiner Masse so klein
zu halten, daß er besonders unempfindlich gegen Erschütterungen wird. Trotzdem gewährleistet die Verstärkung der Wirkung der
Rückstellkraft der Feder durch"eine zweite Hebelanordnung eine
ausreichende Kraftwirkung auf die Auslöseklinke.
Das Gewicht des vom vorderen Polschuh angezogenen Teils des Ankers ä
ist durch das Gewicht seines hinteren Teiles ausgeglichen. Dadurch wird die Ansprechempfindlichkeit weiter gesteigert. Die vordere
Auflagefläche des Ankers ist klein, so daß sie mit Sicherheit planparallel aufliegt und die Anzugskraft zur vollen Wirkung kommt.
Für die ErschUtterungsunempfindlichkeit des Auslösers ist wesentlich,
daß der einmal angezogene Anker fest in dieser Stellung gehalten wird. Wenn zwei plane Stahlflächen hoher Oberflächengüte
aneinandergedrückt werden, so wird zwischen diesen Flächen die Luft weitgehend verdrängt. Entsprechend ist der Luftdruck hier
niedriger als der Atmosphärendruck. Nimmt man angenähert an, daß die Luft in der Anlagefläche völlig verdrängt ist, so entspricht
die Haltekraft, die zusätzlich zu den magnetischen Kräften und ihren durch die Federn bewirkten Gegenkräften auf den Anker ausge- *
übt wird, dem Produkt der Auflagefläche mit dem atmosphärischen Luftdruck. Voraussetzung ist das möglichst völlige Aufliegen der
beiden Flächen aufeinander. Dieses wird um so besser gewährleistet, Je kleiner die Auflagefläche des Ankers auf dem Polschuh ist. Auch
die hohe erforderliche Oberflächengüte ist um so besser zu gewährleisten, Je kleiner diese Auflagefläche ist. Dieser zusäcsl.'.ohe
Halteeffekt für den Anker ist der gleiche, der eintritt, wenn sogenannte Endmaße, die ebenfalls sehr genau plane Flächen und polierte
Oberflächen besitzen, aneinandergedrUckt werden. ("Endmaß-Effekt").
Beim Abfallen des Ankere 1st es erwünscht, daß die durch den Endmaßeffekt bewirkte Haltekraft nicht zu groß 1st, da die Gegenkraft
10982 9/0819
von der Auslösefeder aufgebracht werden muß. Je stärker aber die
Federkraft gemacht werden muß, um so größer muß die Anzugskraft sein, die durch den die Spule durchfließenden Fehlerstrom erzeugt
wird, d.h. um so unempfindlicher wird der Auslöser. Daduroh, daß die Auflagefläche auf dem vorderen Polschuh klein gehalten 1st,
wird die Empfindlichkeit gesteigert. Daher stellt auch die erfindungsgemäße Dimensionierung der Auflagefläche des Ankers die
optimale Kombination von ErschUtterungsunempfindllchkeit und Ansprechempfindlichkeit dar.
Auf diese Weise besitzt der Gegenstand der Erfindung die erstrebte
Kombination von größter Ansprechempfindlichkeit mit großer ErschUtterungsunempfindlichkeit.
Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Projektion.
Pig. 2 Der Auslöser mit abgefallenem Anker in rechtwinkliger
Fig. 3 Der Auslöer in perspektivischer Darstellung.
Fig. 4 Die Teile des Magnetkreises des Auslösers in perspekti
vischer Darstellung.
2. ist der Orundkörper des Auslösers. Er besteht aus Weichelsen
hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft. Aus ihm sind die beiden Polsohuhe 2 und 2 herausgestanzt. Der vordere Polschuh 2
trägt die Auslösespule 4. In einer Bohrung des hinteren Polschuhes 2 ist <*er Permanentmagnet 5 drehbar befestige. Auf diesem ist ein
aus nlchtmagnetischem Material hergestellter Hebel 6 befestigt. Der Permanentmagnet 5 besteht aus einem Material hoher Koerzitivkraft, vorzugsweise aus einem Sinterwerkstoff. Er ist so magnetisiert, daß seine Pole Nord und SUd in der Richtung einer Querachse,
nämlich der Längsachse des Hebels 6 liegen. Der magnetische Kreis
109829/081 9
Pl 2845 30. Dezember 1969
wird geschlossen durch den ebenfalls aus weichmagnetischem Material
bestehenden Anker 7. Der Anker J liegt im angezogenen Zustand mit
seiner vorderen Auflagefläche 8 auf den Gegenflächen des Polschuhes 2 auf. Im hinteren, verbreiterten Teil des Ankers 7 ist ein Fenster
9 angebracht. Der ganze Anker ist in einer Linie A-A abgeknickt. Diese Linie fällt mit der vorderen ünterkante des Fensters 9 zusammen.
Der durch die Knickung in der Linie A-A gebildete Rücken lie.;·: xn der Linie B-B auf dem hinteren Polschuh jj auf. Da das
Fenster 9 breiter ist als der Polschuh 3, ist der Anker daher in
dieser Linie nach Art einer Wiege drehbar« An der Unterseite des Ankers 7 ist die Blattfeder 10 befestigt. Diese liegt mit ihrem g
anderen Ende auf der Spule 4 auf und ist auch hier befestigt. Der Anker J_ ist dadurch in seiner um die Linie A*A drehbaren Lage
festgelegt.
Am hinteren Ende des Ankers 7 ist eine Ausnehmung 11 vorgesehen, in die das Ende der Schraubenfeder 12 eingehängt ist. Das andere
Ende der Schraubenfeder 12 ist an einer Traverse 12 befestigt, die
auf die hinteren Arme des Grundkörpers I^ montiert ist. Die Schraubenfeder
12 versucht daher, durch Kippen des Ankers £ um die
Linie A-A, den magnetischen Kreis an der vorderen Auflagefläche 8
des Ankers aufzutrennen.
Etwa in seiner Mitte hat der Anker 7 eine schlitzförmige Ausnehmung
14, die mit nicht magnetischem Material ausgekleidet ist. In dem ausgekleideten Schlitz 14 ist die Auslösestange 15 mit Spiel
beweglich. Unterhalb des Ankers ist hier eine Achse 16 befestigt. Sie führt mit Spiel durch eine Bohrung der Ausiösestange 15* Die
Auslösestange 15 wird daher von dem Anker £ sowohl in seiner
Aufwärts- wie In seiner Abwärtsbewegung mitgenommen. Dia Auslösestanjse
15 Ist dabei in einer Bohrung 17 des Grundkörp©i.'4s j. so geführt,
daß diese Bewegung sich im wesentlichen in der Längsachse der .Auslösestange 15 auf die an ihrem Ende befindliche eigentliche
-ΙΟΙ 09829/0819
20001
Pl 3845 30. Dezember I969
y/6
Auslöseklinke 18 überträgt. Auf den vorderen und hinteren Armen
des Orundkörpers befinden sich di■■>
Isolierstoffkörper 19 und 20 mit den Bohrungen 21 und 22 zur Befestigung des Auslösers im
Schutzschalter.
Aus den Figuren ist die Wirkungsweise des Auslösers ersichtlich. Der Permanentmagnet 5 hat eine Koerzitivkraft H. Beträgt seine
wirksame Länge 1 und bezeichnet man den Winkel seiner Nord-SUd-Aohse
zur Senkrechten mit<p, so hat er eine in Richtung der Achse
des Poischuhes 3 wirksame innere Durchflutung 0, = H cos<el.
Sie hat die gleiche Wirkung, als ob der Magnet durch einen entsprechenden Weicheisenkörper ersetzt würde, der eine Spulenwicklung
trägt, durch die ein Strom geschickt wird, der die gleiche Durchflutung erzeugt. Durch Schwenken des Hebels 6, der so angeordnet
ist, daß in seiner Endstellung die Nord-SUd-Achse des Magneten mit der Vertikalachse des Polsohuhes 3 zusammenfällt, wird der
Winkel© und damit die wirksame innere Durohflutung ®,des Permanentmagneten
geändert. Das wirkt sich genauso aus, als ob in der gedaohten
Spule der Strom verändert würde.
Auf dem vorderen Polschuh 2 sitzt die Spule 4. Sie ist mit der Sekundärwicklung des Summonstromwandlers des Fehlerstrom-Schutzsohalters
verbunden. Dieser erzeugt entsprechend der Windungszahl der Spule eine Durohflutung ©>♦ Die beiden Durchflutungen Θ,
-^ rl
und(^erzeugen im ganzen Magnetkreis einen Fluß φ , dessen Größe
durch die magnetischen Widerstände der Einzelquerschnitte -
der einzelnen Abschnitte des Magnetkreises von der Einzellänge Ji,
dem Einzelquerschnitt q und der PermeabiIität^A abhängt. Diesem
Pluß entspricht die Haltekraft für den Anker £, die in der Auflagefläche
8 ausgeübt wird. Bei einer bestimmten Stärke und Richtung des Stromes in der Spule 4 wird diese Haltekraft so geschwächt,
daß der Anker J. unter der Wirkung der Blattfeder 10 und der Schraubenfeder
12 abkippt und dadurch die Auslösestange 15 nach oben zieht. Die Auslöseklinke 18 gibt damit die Sperrung des Schutzsohalters
frei, so daß dieser das zu sohücaende System absohaltet.
- 11 -
109829/081 9
Pl 3845 30. Dezember I969
An
Die Empfindlichkeit des Auslösers, also die Stromstärke des die Spule 4 durchfließenden Stromes, bei der er anspricht, wird demnach
grob bestimmt durch die konstruktive Gestaltung des vom Fluß durchflossenen magnetischen Kreises, bestehend aus Grundkörper _1,
Polschuhen 2, 3, Ankeraufladefläche bei A-A und Ankerhaftfläche 8,
weiterhin durch die Federkraft der Blattfeder 10 und der Schraubenfeder 12. Die Feineinstellung erfolgt durch Schwenken des Permanentmagneten
5 mit dem Hebel 6.
Die bei 8 angreifende Haltekraft des Ankers χ wirkt der Federkraft
der Federn 10 und 12 über eine solche Hebelübersetzung entgegen, \
daß sie relativ klein sein kann. Dadurch ist es einerseits möglich, mit nur einer einzigen Spule und einem entsprechend kleinen Permanentmagneten
die zur Erzeugung des notwendigen magnetischen Flusses erforderliche Durchblutung zu erzeugen. Andererseits wird
dadurch die Erschütterungsunempfindlichkeit des Auslösers gesteigert. Zu dieser trägt weiterhin die sehr feste und sichere Halterung
des Ankers durch die breite Blattfeder 10 bei. Dadurch, daß der Permanentmagnet 5 aus Sintermaterial besonders hoher Koerzitivkraft
hergestellt ist, wird er auch bei häufiger Auslösung duroh den von der Spule erzeugten Gegenfluß nicht geschwächt. Duroh folgende
Einzelheiten der Dimensionierung des Ankers χ wird die Empfindlichkeit
des Auslösers weiter erhöht. a
Der Anker χ ist so gestaltet, daß das Gewicht seiner beiden Teile
vor und hinter der Auflage A-A möglichst gleich ist. Das bedeutet, daß das Gewicht des vom vorderen Polschuh 2 angezogenen Teiles
durch das Gewicht des hinteren Teiles kompensiert ist. Dadurch vermindert sich abermals die notwendige Anzugskraft in der vorderen
Auflagefläche 8.
Bei ausgewogenem Gewicht der beiden Teile des Ankers entstehen bei
mechanischer Erschütterung des Auslösers keine Massenkräfte« die einseitig auf den vorderen oder auf den hinteren Teil des Ankers
wirken und sein Arbeiten bejinflu^en^könnten. Der Gewichtsausgleich erhöht daher die ErsöhUfcterunisuniimpfindiichkeit.
109829/0819 "12"
Pl 38*5 50. Dezember I969
Dadurch, daß die vordere Auflagefläche 8 des Ankers £ sehr klein
gehalten ist, wird sichergestellt, daß sie sich bein Anziehen planparallel auf den vorderen Polschuh 2 auflegt. Hierdurch tritt
der sogenannte Endmaß-Effekt ein, der ein sicheres Verbleiben des Ankers in seiner angezogenen Stellung auch bei Erschütterungen
gewährleistet. Weiterhin besitzt der vordere, bein Anziehen und Abfallen an meisten beschleunigte Teil des Ankers dadurch eine besonders geringe Trägheit. Schließlich wird erreicht, daß auch der
beim Anziehen und Abfallen des Ankers zu überwindende. Luftwiderstand klein gehalten wird.
Daduroh, daß die Auflage des Ankers 7 in der Linie A-A auf dem
hinteren Polsohuh 3 sehr breit ist, wird erreicht, daß der magnetische Widerstand in diesem Teil des magnetischen Kreises sehr
niedrig ist. Der resultierende magnetische Fluß, der von der durch den Permanentmagneten erzeugten Durchflutung und der vom Fehlerstrom in der Spule erzeugten Durchflutung bewirkt wird, ist um so
hoher, Je niedriger der magnetische Widerstand des gesamten magnetischen Kreises ist.
Die auf den Anker ausgeübte Kraft hängt von der Größe dieses resultierenden magnetischen Flusses ab. Auch sie 1st daher um so größer,
je geringer der magnetische Widerstand des Kreises 1st. Hinzu kommt, daß der magnetische Widerstand gerade an dieser Lagerstelle stark
von der Bearbeitungsgenauigkeit der aufelnanderllegenden Flächen abhängt. Je kleiner der Anteil des magnetischen Widerstandes
dieser Lagerstelle daher am magnetischen Widerstand des gesamten magnetischen Kreises 1st, um so weniger fällt die Auewirkung der
durch die fertigungstechnisch begrenzte Bearbeitungegenauigkeit bedingten, nicht ganzu zu vermeldenden Schwankungen desselben auf
die Anzugskraft des Magneten aus.
109829/0819
Claims (12)
1.!Auslöser für einen Fehlerstromschutzschalter, dadurch
gekennzeichnet, daß seine Ansprechstromstärlce grob durch die Bemessung der Drahtstärke und Windungszahl
einer einzigen, auf einem vorderen Polschuh (2) sitzenden Auslösespule (4),/durch die konstruktive Bemessung der Querschnitte
eines aus einem Orundkörper (1), zwei Polschuhen (2, 3) und einem Anker (£) bestehenden magnetischen Kreises
und einer Auslöser- und einer Haltefederj(10, 12), fein durch
Schwenken der Nord-SUd-Achse eines in den hinteren Polschuh (3) eingesetzten Permanentmagneten (5)eingestellt wird und daß'der,
Anker (J) seine Bewegung in der Weise auf die Auslösekllnke (15)
überträgt, daß die in seiner Auflagefläche (θ) wirksame Haltekraft
durch eine einarmige Hebelanordnung, die bei dem bei Erreichen der Ansprechstromstärke erfolgenden Abfallen auf den
Auslöser wirkende Rückstellkraft der Feder (10) durch eine zweiarmige Hebelanordnung heraufgesetzt wird Iundfdaß der den
magnetischen Schluß bewirkende Teil des Ankers eine geringe Massenträgheit hat.^
2. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß er einen Magnetkreis besitzt, der aus Teilen eines Grundkörpers (l)t
aus einem aus diesem Grundkörper (1) gestanzten vorderen Polschuh
(2) und einem ebenfalls aus dem Grundkörper Q.) gestanzten
hinteren Polschuh (3) sowie aus einem Anker (£) besteht, der im angezogenen Zustand in einer vorderen Auflagefläche (8)
auf dem vorderen Polschuh (2) aufliegt und in einer etwa durch die vordere Unterkante einer Ausnehmung (9) gehenden Linie
A-A auf einer Linie B-B des hinteren Polschuhes (3) wiegenartig drehbar ist.
109829/0819
Pl 3845 30. Dezember I969
3. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7.) auf dem vorderen Polschuh (2) eine kleine, auf dem hinteren
Polschuh (3) eine große Auflagefläche besitzt.
4. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 3»
dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des Ankers (χ) zwischen der Vorderkante der Auflagefläche
(8) und der Auflagefläche A-A etwa das gleiche Gewicht hat wie der hintere Teil von der Auflage A-A bis zu seiner Hinterkante.
5. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft für den Magneten (7) in seiner Auflagefläche (δ) auf dem
vorderen Polschuh (2) bestimmt wird durch den Magnetfluß, der einerseits 4uroh den Fehlerstrom erzeugt wird, welcher durch
die den vorderen Polschuh (2) umschließende, an die Sekundärwicklung des Summenstromwandlers des Fehlerstrom-Schutzschalters
angeschlossene Spulenwicklung (4) fließt und der andererseits, in seiner Größe einstellbar, erzeugt wird durch einen in den
hinteren Polschuh (3) eingelassenen Permanentmagneten (5), dessen Nord-SUd-Achse mittels eines Hebels (6) gegen die Vertikalachse
des hinteren Polschuhes (3) verschwenkbar ist.
6. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 5*
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft des Ankers (£) bewirkt wird durch die Federkraft
einer Schraubenfeder (12), deren oberes Ende in einer Ausnehmung (11) am hinteren Ende des Ankere (£) eingehängt und deren
ν·.;./..'3S Ende ortsfest befestigt 1st.
7. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (£)
durch eine Blattfeder (10) in «einer Lage in den Polschuhen
(2, 3) beweglioh festgelegt wird, die am hinteren Teil des
Ankere (£) einerseits und an ihrem vorderen Ende ortsfest befestigt let.
109829/0 819 " 3 "
Fl 3845 30. Dezember I969
/Γ
8. Auslöser für einen Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 7*
dad urch gekennzeichnet, daß der Anker (£)
seine Bewegung mittels einer Mitnahmeachse (16) auf die in
Führungen (14, 17) gleitende Auslöserstange (15) und damit auf
die am Ende dieser Auslöserstange sitzende, den Fehlerstromschalter
auslösende Auslöseklinke (l8) in der Weise überträgt, daß beim Anzug und beim Halten die an der Auflagerfläche (8)
ausgeübte, aus der Anzugs- und Haltekraft im Magnetkreis einerseits,
aus der ihr entgegenwirkenden Rückstellkraft der Federn andererseits resultierende Kraft im Verhältnis des langen
Hebelärmes von der Auflagefläche (8) bis zur Auflage A-A zu A
dem kurzen Hebelarm von der Achse (16) bis zur Auflage A-A heraufübersetzt wird, während beim Abfallen die Rückstellkraft
der Feder (10) im Verhältnis des langen Hebelarmes vom hinteren Teil (11) des Ankers (χ) bis zur Auflage A-A zu dem kurzen
Hebelarm von der Mitnahmeachse (16) bis zur Auflage A-A heraufübersetzt
wird.
9.Auslöser für Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt
(11) der Feder (12) so hoch über die Auflage in A-A verlegt wird, daß sich bei der Drehbewegung des Ankers beim Abfallen
der Hebelarm zwischen der Auflage A-A und dem Angriffspunkt (11) so vergrößert, daß er die beim Anziehen der Feder (12) gemäß
ihrer Federkennlinie kleiner werdende Federkraft ausgleicht.
10. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet
(5) aus einem Sintermaterial so hoher Koerzitivkraft besteht, daß seine Magnetwirkung durch den von dem die Spule
(4) durchfließenden Strom erzeugten Gegenfluß nicht geschwächt wird.
109829/0819
Pl 38^5 }O. Dezember 19Ö9 -**"
11. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper
(I) schienenartige Verlängerungen trägt, auf denen Isolierkörper (19, 20) mit Bohrungen (21, 22) befestigt sind,
die zum Einbau des Auslösers in den Fehlerstromschutzschalter dienen.
12. Auslöser für einen Fehlerstrom-Schutzschalter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (I) aus einem durch einen einfachen Biegevorgang
gewonnenen U-förmigen Teil besteht, der in einem Gehäuse gehalten wird, wobei dieses Gehäuse vorzugsweise aus
einem Thermoplasten besteht, in den die U-fÖnnigen Polschuhe
im Spritzgußverfahren eingebettet werden.
109829/0819
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE759996D BE759996A (fr) | 1970-01-02 | Declencheur pour disjoncteur de protection a courant de defaut | |
DE19702000138 DE2000138B2 (de) | 1970-01-02 | 1970-01-02 | Ausloeser fuer fehlerstrom schutzschalter |
ES383950A ES383950A1 (es) | 1970-01-02 | 1970-09-24 | Un aparato de disparo para un disyuntor de corriente de averia. |
AT877670A AT314645B (de) | 1970-01-02 | 1970-09-29 | Auslöser für Fehlerstrom-Schutzschalter |
LU61823D LU61823A1 (de) | 1970-01-02 | 1970-10-07 | |
CH1790870A CH528815A (de) | 1970-01-02 | 1970-12-03 | Auslösevorrichtung für einen Fehlerstrom-Schutzschalter |
FR7044674A FR2075891B1 (de) | 1970-01-02 | 1970-12-11 | |
JP45112894A JPS5137433B1 (de) | 1970-01-02 | 1970-12-16 | |
GB1295150D GB1295150A (de) | 1970-01-02 | 1970-12-17 | |
NL7018552.A NL156536B (nl) | 1970-01-02 | 1970-12-21 | Elektromagnetische uitschakelinrichting. |
ZA708651A ZA708651B (en) | 1970-01-02 | 1970-12-23 | Improvements in or relating to trip systems for fault current switches |
CA101633A CA925550A (en) | 1970-01-02 | 1970-12-29 | Trip systems for fault current switches |
US98875A US3668577A (en) | 1970-01-02 | 1970-12-29 | Leakage circuit breakers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702000138 DE2000138B2 (de) | 1970-01-02 | 1970-01-02 | Ausloeser fuer fehlerstrom schutzschalter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2000138A1 true DE2000138A1 (de) | 1971-07-15 |
DE2000138B2 DE2000138B2 (de) | 1972-03-23 |
Family
ID=5758997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702000138 Withdrawn DE2000138B2 (de) | 1970-01-02 | 1970-01-02 | Ausloeser fuer fehlerstrom schutzschalter |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3668577A (de) |
JP (1) | JPS5137433B1 (de) |
AT (1) | AT314645B (de) |
BE (1) | BE759996A (de) |
CA (1) | CA925550A (de) |
CH (1) | CH528815A (de) |
DE (1) | DE2000138B2 (de) |
ES (1) | ES383950A1 (de) |
FR (1) | FR2075891B1 (de) |
GB (1) | GB1295150A (de) |
LU (1) | LU61823A1 (de) |
NL (1) | NL156536B (de) |
ZA (1) | ZA708651B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2529221A1 (de) * | 1975-07-01 | 1977-02-03 | Schutzapparate Paris & Co | Hochempfindlicher, permanentmagnetischer ausloeser fuer fehlerstromschutzschalter u.dgl. |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0002748A1 (de) * | 1977-12-23 | 1979-07-11 | CMC Carl Maier + Cie AG | Magnetauslöser für Fehlerstromschutzschalter |
JPS58119577U (ja) * | 1982-02-04 | 1983-08-15 | 大日本印刷株式会社 | 収納箱 |
DE3643510A1 (de) * | 1986-12-19 | 1988-06-30 | Felten & Guilleaume Energie | Magnetsystem fuer schnellabschaltung |
DE3838444A1 (de) * | 1988-11-12 | 1990-05-17 | Felten & Guilleaume Energie | Magnetsystem fuer schnellabschaltung |
DE4111092A1 (de) * | 1991-04-07 | 1992-10-08 | Schiele Gmbh & Co Kg | Fehlerstromrelais |
NL1004438C2 (nl) * | 1996-11-05 | 1998-05-08 | Holec Holland Nv | Stuurinrichting voor een elektrische schakelaar en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
FR2877137B1 (fr) * | 2004-10-21 | 2006-12-22 | Schneider Electric Ind Sas | Declencheur electromagnetique et appareil de protection electrique le comportant |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2914632A (en) * | 1958-11-14 | 1959-11-24 | Frank Scoby | Relay |
NL252405A (de) * | 1959-06-08 | |||
FR1288165A (fr) * | 1961-02-08 | 1962-03-24 | Comp Generale Electricite | Perfectionnements aux relais électromagnétiques rapides |
FR1427462A (fr) * | 1964-03-20 | 1966-02-04 | Schrack Elek Zitats Ag E | Déclencheur magnétique pour disjoncteurs de protection |
FR1541052A (fr) * | 1967-08-11 | 1968-10-04 | Ind Electr De La Seine L | Déclencheur électro-magnétique ultra-sensible |
-
0
- BE BE759996D patent/BE759996A/xx unknown
-
1970
- 1970-01-02 DE DE19702000138 patent/DE2000138B2/de not_active Withdrawn
- 1970-09-24 ES ES383950A patent/ES383950A1/es not_active Expired
- 1970-09-29 AT AT877670A patent/AT314645B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-10-07 LU LU61823D patent/LU61823A1/xx unknown
- 1970-12-03 CH CH1790870A patent/CH528815A/de not_active IP Right Cessation
- 1970-12-11 FR FR7044674A patent/FR2075891B1/fr not_active Expired
- 1970-12-16 JP JP45112894A patent/JPS5137433B1/ja active Pending
- 1970-12-17 GB GB1295150D patent/GB1295150A/en not_active Expired
- 1970-12-21 NL NL7018552.A patent/NL156536B/xx not_active IP Right Cessation
- 1970-12-23 ZA ZA708651A patent/ZA708651B/xx unknown
- 1970-12-29 CA CA101633A patent/CA925550A/en not_active Expired
- 1970-12-29 US US98875A patent/US3668577A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2529221A1 (de) * | 1975-07-01 | 1977-02-03 | Schutzapparate Paris & Co | Hochempfindlicher, permanentmagnetischer ausloeser fuer fehlerstromschutzschalter u.dgl. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7018552A (de) | 1971-07-06 |
ES383950A1 (es) | 1973-05-01 |
CH528815A (de) | 1972-09-30 |
JPS5137433B1 (de) | 1976-10-15 |
FR2075891A1 (de) | 1971-10-15 |
CA925550A (en) | 1973-05-01 |
GB1295150A (de) | 1972-11-01 |
DE2000138B2 (de) | 1972-03-23 |
NL156536B (nl) | 1978-04-17 |
LU61823A1 (de) | 1971-04-29 |
FR2075891B1 (de) | 1974-12-06 |
US3668577A (en) | 1972-06-06 |
ZA708651B (en) | 1971-10-27 |
AT314645B (de) | 1974-04-10 |
BE759996A (fr) | 1971-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3328926C2 (de) | Fernsteuerbarer Schalter | |
DE69730806T2 (de) | Selektivauslöseblock für Mehrpoligen Leistungsschalter | |
DE2000138A1 (de) | Ausloeser fuer Fehlerstrom-Schutzschalter | |
EP0228345B1 (de) | Magnetauslöser für Fehlerstromschutzschalter | |
DE2133931A1 (de) | Magnetsystem fuer relais | |
DE3785202T2 (de) | Ausschalter mit solenoidspulenausloesung. | |
DE102010035857A1 (de) | Magnetsystem und Installationsschaltgerät mit einem Magnetsystem | |
DE102013013585B4 (de) | Selbsthaltemagnet mit besonders kleiner elektrischer Auslöseleistung | |
EP1324365B1 (de) | Auslöserelais | |
DE102005050636A1 (de) | Magnetsystem eines Magnetauslösers | |
DE3640971C2 (de) | ||
DE102016211931A1 (de) | Leistungsschütz mit hoher mechanischer Schockfestigkeit | |
DE2000138C (de) | Auslöser für Fehlerstrom-Schutzschalter | |
EP0154619A2 (de) | Haltemagnetauslöser | |
DE1588754A1 (de) | Elektrischer Selbstschalter | |
DE3219368A1 (de) | Elektrischer leistungsschalter mit elektromagnetisch wirkendem ausloesemechanismus | |
DE2836705C2 (de) | Auslöse-Elektromagnet | |
DE2655359C2 (de) | Unterspannungsauslöser für einen elektrischen Schutzschalter | |
DE2501717C2 (de) | ||
DE2062885B2 (de) | Magnetsystem fuer hochempfindlich einstellbare elektrische haftrelais | |
DE102006026687A1 (de) | Gurtaufroller | |
DE584716C (de) | Elektromagnetischer UEberstromschalter | |
DE69725259T2 (de) | Steuereinheit für einen elektrischen Schalter und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE213731C (de) | ||
DE7707671U1 (de) | Hochempfindlich einstellbares elektrisches Haftrelais |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FELTEN & GUILLEAUME ENERGIETECHNIK GMBH, 5000 KOEL |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |