DE2056867A1 - Überstromauslösevorrichtung für elektrische Schalter - Google Patents

Description

Überstromauslösevorrichtung für elektrische Schalter

Damit elektrische -Leistungsschalter ihre Schutzfunktion zuverlässig erfüllen können, versieht man die Schalter mit Auslösern verschiedener Art, von denen die Überstromauslöser besonders wichtig sind. Insbesondere zur Abschaltung von Kurzschlußströmen ist· es erforderlich, daß die Auslöser rasch ansprechen, da die Zerstörungen in elektrischen Anlagen mit der Dauer eines Kurzschlußstromes außerordentlich zunehmen. Für solche Zwecke geeignete Überstromauslöser bestehen im Prinzip aus einem Magnetsystem, das von dem durch den Schalter fließenden Strom erregt wird und dessen Anker mittels geeigneter Zwischenglieder auf die mechanische Verklinkung der Kontaktstücke des Schalters einwirkt.

Es sind bereits Schnellauslöser bekannt, mit denen sich besonders kurze Auslösezeiten erreichen lassen. Das wesentliche Merkmal dieser Auslöser ist ein magnetischer Nebenschluß, an dem eine magnetische Kraft gewonnen wird, die den Auslöseanker im abgefallenen Zustand, d.h. dem Ruhezustand, hält. Der Auslöser wird so bemessen, daß beim Ansteigen des Stromes auf hohe Werte, die eine Abschaltung erfordern, die auf den Auslöseanker ausgeübte anziehende Kraft die in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft des magnetischen Hebenschlusses überwiegt. Da hierbei die auf den Auslöseanker wirkende Rückstellkraft nach dem Verlassen der Ruhestellung im Gegensatz zur Charakteristik einer mechanischen Feder stark abnimmt, wird der Auslöseanker entsprechend stark beschleunigt. Er kann deshalb die Verklinkung des Schalters besonders rasch lösen.

Auslöser mit dieser Arbeitsweise sind beispielsweise durch die deutschen Patentschriften 336 209 und 1 195 356 bekanntgeworden.

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Die bekannten Überstromauslöser haben jedoch einen verhältnismäßig verwickelten Aufbau und sind daher aufwendig. Durch die Erfindung soll ein Überstromauslöser mit der beschrieben en Wirkungsweise geschaffen werden, der gegenüber den bekannten Konstruktionen einen so weit vereinfachten Aufbau hat, daß sein Anwendungsbereich auch ' kleinere, leichtere und preiswerte Schalter umfaßt. Ferner soll der neue Auslöser auf einfache Weise auf gewünschte Ansprechwerte einstellbar sein.

Die Erfindung geht von einer Überstromauslösevorrichtung für elektrische Schalter aus, die mit einem von dem zu überwachenden Strom erregten Magnet joch und einem'relativ dazu bewegbar gelagerten Auslöseanker versehen ist, auf den eine von einem Nebenschluß des Magnetjoches hergeleitete Rückzugskraft einwirkt. Gemäß der Erfindung ist im Wirkungsbereich eines Streuluftspaltes des Magnetjoches ein Rückstellanker angeordnet, der über ein Zwischenglied mit dem Auslöseanker gekuppelt ist. Da die Rückstellkraft an einem Streuluftspalt gewonnen v/ird, entfallen die bisher üblichen zusätzlichen Magneteisenteile, was den Auslöser vereinfacht und verbilligt.

Zu einer besonders vorteilhaften Konstruktion kann man dadurch gelangen, daß der Streuluftspalt dem Auslöseanker gegenüberliegend angeordnet ist. Man kann nämlich dann den Rückstellanker mittels eines Stiftes, der den Streuluftspalt und eine von dem Magnet joch umfaßte Stromschiene durchsetzt, verschiebbar führen. Der Stift bildet zugleich das Zwischenglied, das den Rückstellanker mit dem Auslöseanker kuppelt.

Zwischen dem Ende des Stiftes und dem Auslöseanker kann im Ruhezustand der Teile ein Abstand bzw. ein Spiel vorhanden sein, durch dessen Veränderung sich der Ansprechwert der Auslösevorrichtung beeinflussen läßt. Unabhängig hiervon oder zusätzlich kann zu demselben Zweck der Rückst eilanker mit einem Klebblech geeigneter Stärke versehen sein. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Beeinflussung des Ansprechwertes besteht darin, daß man zwischen dem Rückstellanker und dem Magnet joch einen einstellbaren Luftspalt

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vorsieht. Damit läßt sich eine noch feinstufigere Einstellung, als mit Klebblechen erzielen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist.

Die Fig. 1 zeigt die Auslösevorrichtung in einer Seitenansicht. In Fig. 2 ist die Anordnung des Streuluftspaltes des Magnetjoches veranschaulicht·
Die Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in der Draufsicht.

In den Figuren 1 und 3 ist"ein Teilstück einer Stromschiene 1 gezeigt, die beispielsweise Bestandteil eines Niederspannungs-Leistungsöchalters sein kann. Ein Magnet joch 2 ist so angeordnet, daß es die Stromschiene 1 umgreift. Das Magnet joch ist in bekannter V/eise lamelliert ausgeführt und besitzt Deckbleche 3. Den Polflächen 4 und 5 des Magnetjoches 2 steht ein Auslöseanker 6 gegenüber, der ebenfalls lamelliert ist und der an einem Hebelarm 7 schwenkbar derart, gelagert ist, daß seine Polflächen 10 und

11 mit den Polflächen 4 und 5 des Magnetjoches 2 in Berührung treten können. Die erwähnten Polflächen stehen im Ausführungsbeispiel unter einem Winkel von annähernd 45° zu der Ebene der Stromschiene 1, jedoch kann der Winkel auch anders bemessen sein. Am Ende des Hebelarmes 7 greift eine Feder 8 an, die den Auslöseanker 6 in seine Ruhelage zieht.

An der Rückseite des Magnetjoches 2 ist ein Streuluftspalt 12 (Fig. 2) vorgesehen, der durch den Aufbau des Magnetjoches 2 aus zwei Teilblechpaketen 9 gebildet ist, die mittels der Deckbleche 3 starr miteinander verbunden sind. Im Wirkungsbereich des Streuluftspaltes 12 befindet sich ein Rückstellanker 13, der durch eine Feder 14, die sich an einem geeigneten ortsfesten Bauteil abstützt, gegen das Magnet joch 2 angelegt wird. Der Rückstellanker 13 wird von einem Stift 15 getragen, der den Streuluftspalt

12 und eine Bohrung 17 der Stromschiene 1 durchsetzt und mit dem Auslöseanker 6 zusammenwirkt. Zwischen dem Rückstellanker 13 und

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dem Magnet joch 2 ist ein Klebblech 16 eingefügt. Der Streuluftspalt und der Rückstellanker bilden gemeinsam einen magnetischen Nebenweg zu dem Hauptweg des Magnetflusses, der sich über den Auslöseanker 6 schließt.

Zum Verständnis der Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist zunächst zu bemerken, daß die Federn 8 und 14 nur die Aufgabe haben, den Auslöseanker 6 und den Rückstellanker 13 auch ohne magnetische Kräfte in ihrer Ruhestellung zu halten. Die Kräfte der Federn 8 und 14 sollen demnach klein gegenüber den magnetischen Kräften sein, deren Auftreten noch erläutert wird.

Ausgehend von der in den Figuren 1 und 3 gezeigten Lage der Teile sei angenommen, daß über die Stromschiene 1 ein Strom normaler Größe fließt. Dann haftet der Rückstellanker 13 an der Rückseite des Magnetjoches 2 infolge der an dem Streuluftspalt 12 entstehenden Kraft, während der Auslöseanker 6 ebenfalls seine Ruhestellung innehat, weil die anziehenden Kräfte noch zu klein sind. Steigt nun der Strom auf unzulässige Werte, so wird der Auslöseanker 6 von dem Magnet joch 2 so stark angezogen, daß er über den Stift 15 den Rückstellanker 13 entgegen der an dem Streuluftspalt 13 wirkenden Kraft und der Kraft der Feder 14 bewegt. Nach dem Abheben des Rückstellankers 13 von dem Magnet joch 2 wirkt im wesentlichen nur noch die geringe Kraft der Feder 14, so daß der Anker 6 nunmehr stark beschleunigt wird und sich mit seinen Polflächen 10 und 11 an die Polflächen 4 und 5 des Magnetjoches 2 anlegt. An dem Hebelarm 7 können geeignete Zwischenglieder angeschlossen sein, welche die Bewegung des Hebelarmes 7 auf die Verklinkung des Schalters übertragen und die Verklinkung lösen.

Der Ansprechstrom des Auslösers wird im wesentlichen durch die Bemessung der Eisenteile und Luftspalte bestimmt. Jedoch kann in gewissen Grenzen der Ansprechwert noch dadurch beeinflußt werden, daß zwischen dem Rückstellanker 13 und dem Magnet joch 2 Kleb- . bleche unterschiedlicher Stärke eingefügt werden. Zusätzlich oder unabhängig davon kann zwischen dem Rückstellanker 13 und dem

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Magnet joch 2 ein einstellbarer Luftspalt vorgesehen sein'.'Hierzu kann zweckmäßigerweise ein einstellbarer Anschlag 20 für den Auslöseanker 6 vorgesehen sein. Ferner kann der Stift 15 verstellbar ausgebildet sein, so daß im Ruhezustand des Auslöseankera 6 zwischen diesem und dem Stift 15 ein mehr oder weniger großer Zwischenraum vorhanden ist. Der Auslöseanker 6 erhält dadurch die Möglichkeit, sich eine gewisse Wegstrecke frei zu bewegen.

6 Ansprüche
3 Figuren

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Claims (6)

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1.)Überstromauslösevorrichtung für elektrische Schalter mit einem von dem zu überwachenden Strom erregten Magnet joch und einem relativ dazu bewegbar gelagerten Auslöseanker, auf den eine von einem Nebenschluß des Hagnetjoches hergeleitete Rückzugskraft einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirkungsbereich eines Streuluftsp'altes (12) des Hagnetjoches (2) ein Rückstellanker (13) angeordnet ist, der über ein Zwischenglied (15) mit dem Auslöseanker (6) gekuppelt ist.

2. Überstromauslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streuluftspalt (12) dem Auslöseanker (6) gegenüberliegend angeordnet ist.

3. Überstromauslösevorrichtung aech Anspruch 2 mit einer von dem Magnet joch umfaßten Stromschiene, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellanker (1 ";·; mittels eines den Streuluftspalt (12) und die Stromschiene (1) durchsetzenden Stiftes (15) verschiebbar geführt ist, der mit dem Auslöseanker (6) in Verbindung steht.

4. Überstromauslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellanker (13) mit einem Klebblech (16) versehen ist.

5. Überstromauslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rückstellanker (13) und dem Magnet joch (2) ein einstellbarer Luftspalt vorhanden ist.

6. Überstromauslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand des Auslöseankers (6) und des Rückstellankers (13) zwischen dem Stift (15) und dem Auslöseanker (6) ein einstellbarer Abstand vorhanden ist.

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