DE2056867C3

DE2056867C3 - Uberstromauslösevorrichtung für Selbstschalter

Info

Publication number: DE2056867C3
Application number: DE19702056867
Authority: DE
Inventors: Kurt 1000 Berlin Krause
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-11-13
Filing date: 1970-11-13
Publication date: 1975-01-09
Also published as: IT940524B; GB1364647A; DE2056867B2; FR2113852A1; DE2056867A1; JPS5316512B1; FR2113852B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine auf unter schiedliche Ansprechwerte einstellbare Überstromauslösevorrichtung für Selbstschalter mit einem von dem zu überwachenden Strom erregten Magnetjoch und einem relativ dazu bewegbar gelagerten Auslöseanker, auf den eine von einem Nebenschluß des Magnetjoches hergeleitete Rückzugskraft einwirkt.

Derartige Überstromauslösevorrichtungen sind durch die deutschen Patentschriften 336 209 und 856 bekanntgeworden. Diese Auslösevorrichtungen ermöglichen besonders kurze Auslösezeiten durch einen magnetischen Nebenschluß, an dem eine Kraft gewonnen wird, die den Auslöseanker im abgefallenen Zustand, d. h. im Ruhezustand, hält. Der Auslöser wird so bemessen, daß beim Ansteigen des Stromes auf hohe Werte, die eine Auslösung des Selbstschalters erfordern, die auf den Auslöseanker ausgeübte anziehende Kraft die in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft des magnetischen Nebenschlusses 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.

Die bekannten Überstiamauslosevornchtungen sind entweder infolge der Gestaltung .hres magnet,-schen Kes verhältnismäßig groß oder erfordern die Herstellung verhältnismäßig kompilierte.- Blech-

^teiBei Fehlerspannungs- bzw. Fehlerstromschaltern ist es zu Auslö-sezwecken bekannt, Magnetkre.se mit zweifacher Erregung durch einen Permanentmagneten und eine Strom- oder Spannungsspule und zw_ei Magnetkerne vorzusehen. Hierbei wird ein Hauptanker durch Federn von seinen Polschuhen abgenssen wenn eine gewisse Fehlergröße einen iWfsanker zum Anziehen gebracht und eine Veränderung des magnetischen Flußverlaufes in dem Magnetkreis hervorgerufen hat Diese Einrichtung spricht auf verhältnismäßig geringe Ströme an im Gegensatz zu den Auslösevorrichtungen, auf die s.ch die Erfindung bezieht (Patentschrift Nr. 29 545 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auf unterschiedliche Ansprechwerte e.nstellbanj Überstromauslösevorrichtung mit der zuvor beschriebenen Arbeitsweise bei leichter Einstellbare.', auf gewünschte Auslösewerte in ihrem Aufbau so weit zu vereinfachen, daß ihr Anwendungsgebiet auch kleine und leichtere Selbstschalter umfaßt. Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß im Wirkungsbereich eines Streuluftspaltes des Magnetjoches ein Rückstellanker angeordnet ist, der über ein Zwischenglied mit dem Auslöseanker gekuppelt ist, wobei Mittel zur Einstellung der Haltekraft des Rucksteilankers vorgesehen sind. Da die Haltekraft für den Rückstellanker an einem Streuluftspalt gewonnen wird, entfallen die bisher üblichen zusätzlichen Magneteisenteile, was den Auslöser vereinfacht und verbilligt.

Zu einer besonders vorteilhaften Kontsruktion kann man dadurch gelangen, daß der Streuluftspalt dem Auslöseanker gegenüberliegend angeordnet ist. Der Rückstellanker kann dann mittels eines Stiftes, der den Streuluftspalt und eine von dem Magnetjoch umfaßte Stromschiene durchsetzt, verschiebbar geführt sein. Der Stift bildet zugleich das Zwischenglied, das den Rückstellanker mit dem Auslöseanker kuppelt.

Zur Einstellung der Haltekraft des Rückstellankers kann zwischen dem Magnetjoch und dem Rückstellanker ein einstellbarer Luftspalt vorgesehen sein.

Ferner kann im Ruhezustand des Auslöseankers und des Rückstellankers zwischen dem Stift und dem Auslöseanker ein einstellbarer Abstand vorhanden bein. Dies gibt dem Auslöseanker die Möglichkeit, sich zunächst eine gewisse Strecke unabhängig von dem Rückstellanker zu bewegen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den F i g. 1 bis 3 dargestellt ist.

Die F i g. 1 zeigt eine Auslösevorrichtung in einer Seitenansicht.

In F i g. 2 ist die Anordnung eines Streuluftspaltes eines Magnetjoches veranschaulicht.

Die Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in der Draufsicht.

In den F i g. 1 und 3 ist ein Teilstück einer Stromschiene 1 gezeigt, die beispielsweise Bestandteil eines Niederspannungs-Leistungsschalters sein kann. Ein Magnetjoch 2 ist so angeordnet, daß es die Stromschiene 1 umgreift Das Magnetjoch 2 ist in bekann-

ter Weise lamelliert ausgeführt und besitzt Deckbleche 3, Polflächen 4 und 5 des Magnetjoches 2 steht tin 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 Polfläcben 4 und 5 des Magnetjoches 2 in Berührung treten können. Die erwähnten Polflächen stehen im Ausfühningsbeispiel unter einem Winkel von annähernd 45° zu der Ebene der Stromschiene I₁ jedoch kann dei Winkel auch anders bemessen sein. Am Ende des Hebelarmes 7 greift eine Feuer 8 an, die den Auslöseanker 6 in seine Ruhelage zieht.

An dflr Rückseite des Magnetjoches 2 ist ein Streuluftspalt 12 (Fig. 2) vorgesehen, der durch den Aufbau des Magnetjoches 2 üus zwei Teilblechpaketen 9 gebildet ist, die mittels der Deckbleche .1 starr miteinander verbunden sind. Im Wirkungsbereich des Streuluftspaltes 12 befindet sich ein Rückstellanker 13, der durch eine Feder 44, die sich an einem geeigneten ortsfesten Bauteil abstützt, gegen das Magnetjoch 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 dem Magnetjoch 2 ist ein Klebblech 16 eingefügt. Der Streuluftspalt und der Rückstellanker 13 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 F i g. 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 Magnetjaches 2 infolge der an dem Siieuluftspalt 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 Magnetjoch 2 so stark angezogen,

ίο 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 Magnetjoch 2 wirkt im wesentlichen nur noch die geringe Kraft der Feder 14, so daß der Auslöseanker 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, weiche 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 Euenteile und Luftspalte bestimmt. Jedoch kann in gewissen Grenzen der Ansprechwert noch dadurch beeinflußt werden, daß zwischen dem Rückstellanker 13 und dem Magnetjoch 2 Klebbleche unterschiedlicher Stärke eingefügt werden. Zusätzlich oder unabhängig davon kann zwischen dem Rückstellanker 13 und dem Magnetjoch 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 Auslöseankers 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auf unterschiedliche Ansprechwerte einstellbare Überstromauslösevorrichtung für Selbstschalter mit einem von dem zu überwachenden Strom erregten Magnetjoch und einem relativ dazu bewegbar gelagerten Auslöseanker, auf den eine von einem Nebenschluß des Magnetjoches hergeleitete Rückzugskrait einwirkt, dadurch gekennzeichnet, diiß im Wirkungsbereich eines Streuluftspaltes (12) des Magnetjoches (2) ein Rückstellanker (13) angeordnet ist, der über ein Zwischenglied (Stift IS) mit dem Auslöseanker (6) gekuppelt ist, und daß Mittel zur Einstellung der Haltekraft des Rückstellankers (13) vergesehen sind.

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

3. Obersuomauslösevorrichtung nach Anspruch 2 mit einer von dem Magnetjoch umfaßten Stromschiene, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstellanker (13) 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 zwischen dem Rückstellanker (13) und demMagnetjoch(2) ein einstellba: jr Luftspalt vorhanden ist.

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