DE2511948A1 - Strombegrenzender leistungsschalter - Google Patents
Strombegrenzender leistungsschalterInfo
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Description
McfMC '.a !'at = -tit- V.-."—ltmv^n--C::!bII
6 Fro.iil-rf urt/f-'ai:; , i'jieodor·-Stcrn-Ka:
SGN-7^/2 - Frankfurt/Main, den l8. März 1975
Eia/cl
Stroiiibcgrenzenclcx* Leistungsschalter
Die Erfindung besieht sich auf einen strombegrenzendei
Leistungsschalter lait einen: durch ein Schaltschloß
verklinkbaren Kontaktsystem, das pro Phase mindestens ein festes und ein bewegliches Kontaktstück aufweist
und ciQfisen bewegliches Kontaktstück bei einem Kurzschluß infolge elektrodynamischer Kräfte%entgegen der Wirkung einer Korrciilrtkraf tf cder uxi einen festen Drehpunkt dreht und abhebt.
verklinkbaren Kontaktsystem, das pro Phase mindestens ein festes und ein bewegliches Kontaktstück aufweist
und ciQfisen bewegliches Kontaktstück bei einem Kurzschluß infolge elektrodynamischer Kräfte%entgegen der Wirkung einer Korrciilrtkraf tf cder uxi einen festen Drehpunkt dreht und abhebt.
Eine rolche B--.r' '.st a. B. durch die DT-F 3 1. O79 17:
8098A0/048S
BAD ORtQtNAL
BAD ORtQtNAL
2 b 1 1 9 4
Kontaktstück drohbar auf einem Kontaktträger gelagert,
der seinerseits von der Schaltwelle des Schaltschlosses gedreht werden kann. Ein am beweglichen Kontaktstück
und am Kontfiki.trärer avgrfi feidp« Kippspannwerk liefert
die nötige Kontaktkmft im EjTisr.halt^usland« Bei einem
Kurzschluß wird das bewegliche Kontaktstück infolge der auftretenden elektrodynamischen Kräfte entgegen der
Kraftwirkung des Kippspannwerdes aufgeschleudert. Dabei
durchläuft das Kippspannwerk eine Totpunktlage und hält
das bewegliche Kontaktstück nunmehr in der geöffneten Stellung fest.
Eine solche strombegrenzende Kontaktöffnung vollzieht
sich innerhalb weniger Millisekunden« Bei einem mehrphasigen
Kontaktsystem kann auf diese Weise jede Polbahn einsein strombegrenzend geöffnet werden« Nach
einer derartigen Kontaktöffnung ist das Schaltschloß
selbst jedoch noch verklinkt, so daß eine Wiedereinschaltung des Schaltgerätes nicht möglich ist. Die
Entklinkung des Schaltschlosses und damit eine allpolige
Trennung des Kontaktsystems, d. h. seine Überführung in die endgültige Offnungsstellung, erfolgt
hierbei erst nach dem Ansprechen von besonderen magnetischen Auslösern. Diese wirken über den Kontaktträger
auf das Schaltschloß ein, so daß der gesamte Schalter erst mit einem schaltereigenen Ausschaltvcrzug
öffnet.
Wenn der Kurzschlußstrom infolge der elektrodynamischen Kontaktöffnung so schnell abklingt, daß die magnetischen
Auslöser nicht ansprechen können, so bleibt das Schaltschloß geschlossen. Damit ist der Schalter zur Wiedereinschaltung
nicht bereit, obwohl die Kontakte geöffnet sind. Die DT-PS 1 463 311 zeigt eine Bauart, bei der
zur Vei-nieidung dieser Gefahr sofort mit der Kontaktöffnung
aufgrund elektrodynamischer Kräfte die Entriegelung des Schaltschlosses eingeleitet wird, so
daß dar gesamte Schalter nach einer sehr kurzen Zeit
609840/0486 BADOftfGiNAt,
wic-dereincchaltbereit ist. ErI dieser Bauart ist
bewegliche Kontaktstück auf einen: sclxwunlcbarer. Hebel
.gelenkig ^elaport, Ij;: Kurzßehlufifall wird durch die
Belegung des beweglichen Kontnkt.stückes infolge elektrodynamischer
Kräfte eine Kontrsktstiickpperre gelöst, so
daß die Kontaktkraftfeder entspannt und das bewegliche
Kontaktstück in die Aus-Stellung geschleudert wird. Gleichzeitig folgt der genannte Hebel der Öffnungsbewegung
des beweglichen Kontaktstückes und bewirkt \mabhängig
von magnetischen Auslösern eine Entriegelung des Schaltmechanismus·
Zusammenfassend ist also festzustellen, daß bei den
bekannter? stro:::begrenzenden Leisttmgeschaltem im
Kurzßchlußfall zunächst das bewegliche Kontaktstück
innerhalb weniger Millisekunden elektrodynamisch aufgeschleudert
und durch geeignete Maßnahmen, z. D. Entspannen
der Kontaktkraftfeder, am Zurückprellen gehindert wird. Erst danach erfolgt die Entriegelung
des SchaltschloSxSes mit einem schaltereigenen Ausschaltverzug
und damit eine allpolige Kontaktöffmmg.
Die Wiedereinschaltbereitsch&ft ist erst nach Entriegelung
des Schaltschlosses wiederhergestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsschalter der eingangs genannten Art mit geringstem Aufwand
derart zu gestalten, daß sofort reit der Kontaktöf finnig infolge elektrodynamischer Kräfte eine direkte Entriegelung
des Schaltschlosses eingeleitet wird und dr>ß diese Entriegelung
noch während der Offnungsbowegung des beweglichen
Schaltstückes erfolgt. Diese Aufgabe wird gemäß der
Erfindung dadurch gelöst, daß durch eine elektrodynamische
Cffnfcngsbewegung des beweglichen Kontaktetückes sofort
nach der Kontaktöffimng uad bei ansteigend ei" Kontakt.-federlcraft
eine Hebel anordnung zur- direkten Dntklinl;:ung
des Schaltschlofjses betätigt wird. Im Gs-gtiisatz zu den
bekannten Bau- trnr ist bor der Γ, :nt ^tr.-.Γ.Γ- der· Eri'inrluiig
eine besondere -?--;itklini:in'ig des eloktrodyi,·:.* icch e'il'f,"-·
£££=25/2 - k -
schleuderten beweglichen Kontaktstückes nicht mehr vorgesehen,
vielmehr steigt die Kraft der Kontaktkraftgedcr auf
dan sich öffnende bewegliche Kontaktstück um so mehr an, je
weiter es sich öffnet. Uxunittolbar nach der Iiox) takt trenn ung
wird durch das aufgeschleuderte bewegliche Kontaktstück
eine Hebelanordnung in Bewegung gesetzt, die eine sofortige,
direkte Entklinkung des Schaltschlosses und damit eine allpolige Kontaktöffnung bewirkt. Diese Entklinkung vollzieht
sich während der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktstückes vom festen Kontaktstück. Damit ist gewährleistet,
daß das bewegliche Kontaktstück infolge der Kontaktfederkraft nicht wieder in die Einschaltstellung zurückprellen
kann. Vielmehr ist in diesem Zeitpunkt, in dem
sich die Kontaktkraftfeder wieder entspannt und der Rückprellvorgang
des beweglichen Kontaktstückes beginnt, das Schaltschloß bereits entklinkt und hat damit das bewegliche Kontaktstück
aus dem Wirkungsbereich des Festkontaktstückes gezogen. Die Scliloßauslösung bewirkt also die allphasige
Abschaltung innerhalb der Offenzeit des zuerst dynamisch aufgeschleuderten Kontaktes.
Vorzugsweise ist das bewegliche Kontaktstück auf einem Träger drehbar gelagert und in der Einschaltstellung von
einer sich am Träger abstützenden Kontaktkraftfeder gegen
das Festkontaktstück gepreßt, wobei der Träger in einem ortsfesten Drehpunkt gelagert und im Einschaltzustand
vom Schaltschloß starr verriegelt ist. Mit dem sich entklinkenden Schaltschloß wird somit die Verriegelung
für den Träger gelöst und dieser wird ±n eine solche Stellung gebracht, daß das bexiegliche Kontaktstück nicht
mehr gegen das Featkontaktstüclc zurückprellen kann. Diese
Entriegelung erfolgt dadurch, daß die Offη längsbewegung
des beweglichen Kontaktstückes über1 die Hobolanordnung
auf das Schaltschloß und von dem sich entklinkenden
Schaltr.chloß auf die Verriegelung dos Trägers geleitet wird» In Ausgestaltung der Erfindung ist die Hebelaiiordnung
vorzugsweise als doppelarr.iiger· Dreiüebel ausgebildet,
dessen einer H«jbelaxYa ar.:, einen Schloß entklinlcungs-
6098/, Π/Ο/486.
BAD ORIGINAL
nocken zur Entklinkung des Schaitschloüses wirkt und
dessen anderer Hebelaru in Einschaltzustand in unmittelbarer
Nähe eines Anschlages des beweglichen Kontaktstückes liegt. Dieser Drehhebel ist vorzugsweise so gelagert, daß
er nur im Üiiaschaltzustand zwischen dem Schloßentklinkungsnockea
und dem beweglichen Kontaktstück liegt. Bei entklinkten
Schaltschloß ist er aus seinem Wirkungsbereich zwischen dem Schloßentklinkungsnocken und dem beweglichen
Kontaktstück nach unten weggedreht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes
gemäß der Erfindung in drei Figuren dargestellt. Die Figuren 1 bis 3 zeigen schematisch ein Kontaktsystem
eines strombegrenzenden Leistungsschalters in verschiedenen Schaltstellungen. Fig. 1 zeigt den Einsclialtzustand, Fig.
zeigt den Zustand, in dem das Kontakt sys tem strornbegrensend
geöffnet hat, das Schaltschloß jedoch noch geschlossen ist, und Fig. 3 zeigt den Zustand, in dem das Schaltschloß entklinkt
ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung enthält ein Kontaktsystem mit einem Festkontaktstück 10 und
einem beweglichen Kontaktstück 11. Kit 12 ist ein am beweglichen Kontaktstück 11 angeordnetes stromleitendes
Flexband bezeichnet. Das bewegliche Kontaktstück 11 ist
mit einem segmentförmigen Ansatz 13 fest verbunden und in einem Drehlager l(t auf einem Träger 15 drehbar gelagert.
Mit l6 ist eine Kontaktkraftfeder bezeichnet,
die sich an einem Absatz 17 des Trägers 15 abstützt und
das bewegliche Kontaktstück 11 gegen das Festkontaktstück 10 preßt (Fig. l). Der Träger 15 ist in einen Drehlager
l8 ortsfest gelagert und im Einschalt:*·.;,.-: tana durch
einen Kniehelbel 19 verriegelt. Der Kniehebel 19 bestellt aus den beiden Hebelarmen 19». und 19b und eines mittleren
Gelenk 20, Die beiden äußeren Gelenke sind nit 21, 22 bezeichnet. Mit 23 ist ein zweiarmiger DrehlieboX :-*:!.ΐ den
Hebelarmen 23a und 23- bezeichnet* Der "^rohb^b-;:-! 1st an
der Stelle 20 mit der Kniehebel 19 verbinden, l'l': 24 isr:-
6093ÄÖ/CK86
BAD ORIGINAL
ein Schloßentklinkungönock&n eines schema ti.sch dargestellten
ochsltschlossea 25 bezeichnet.
Fig. 1 zeigt den Einschaltzustand, d. h. den Normalbetriebszustand.
Im Eiiischaltzustand liegt der Ansatz 13 in unmittelbarer Nähe des Hebelarmes 23a, und der
IIe"belarm 23b liegt direkt an dem Schloßentklinkungsnocken
24. Der Kniehebel 19 ist gespannt und wird vom Schaltschloß 25 in dieser Lage gehalten. Damit ist
der Träger 15 starr verriegelt. Die im Falle eines Kurzschlusses bei antiparalleler Stromführung auftretende
elektrodynamische Kraft schleudert das bewegliche Schaltstück 11 entgegen der Kraft der Kontaktkraftfeder
l6 auf» Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Sofort mit der Öffnungsbewegung des beweglichen
Kontaktstückes 11 wird auch der Drehhebel 23 von dem
anliegenden Anschlag 13 gedreht und damit auch der Schloßentriegelungsnocken
24 des Schaltschlosses in die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Lage verstellt. Bis
z>\\ diesem Augenblick ist das bewegliche Kontaktstück noch nicht wieder in Richtung auf das Festkontaktstück
10 zurückgeprellt. Durch die Betätigung des Schloßentklinkungsnockens
24 wird die Lagerstelle 20 des Knieliebels
und damit auch der Drehhebel 23 auf nicht näher
gezeigte Weise nach unten gezogen, so daß der Träger
15 in die Aus-Stellung gezogen wird, wie dies in Fig.
dargestellt ist. Nunmehr ist auch die Kontaktkraftfeder
16 wieder entspannt, eine Kontaktgabe ist jedoch nicht
mehr möglich, da der Träger 15 entriegelt ist. Damit
wi e der
ist der Schalter ausgeschaltet und sofort einschaltbereit .
Die direkte Entklinkung des Schaltschloüses wird also
durch eine elektrodynamische Öffnungsbewegung des beweglichen
Schaltstückes 11 eingeleitet. Durch diese Offnungsfeet-fegung wird der Drehhobel 23 gedreht und betätigt
einen Schloßentriegelungsnocken 24, dessen Verstellung
wiederum die Schloßentklinkung und damit die
609840/0488 BAD ORJGfNAL
SGN-75/2 - 7 -
? 2b11948
Entriegelung des Kniehebels 19 und des Trägers 15
zur Folge hat. Diese Entriegelung des Schalischlouses
bzw. des Trägers 15 vollzieht sich in der Zeitspanne, in der das bewegliche Kontaktσtück 11 ontgegcn der
Kraft der Kontaktkrai. tfeder l6 aufgeschleudert wird.
In dein Zeitpunkt, in dem das bewegliche Kontaktstück
11 als Folge der sich wieder ausdehnenden Kontaktkraftfeder 16 in die Richtung isum Festkontalctstück
10 zurückfedert, ist der Träger 15 bereits entriegelt,
so daß sich nunmehr die Kontaktkraftfeder l6 ohne
Gefahr einer ungewollten Wiedereinschaltung entspann
en kann.
6098^0/0486
Claims (4)
1. JStrombegrenzendcr Leistungsschalter mit einem durch
— ein Schaltschloß verklinkbaren Kontaktsystera, das
pro Phase mindestens ein festes und ein drehbares bewegliches Kontaktstück aufweist und dessen bewegliches
Kontaktstück bei einem Kurzschluß infolge elektrodynamischer
Kräfte entgegen der Wirkung einer Kontakt— kraftfeder abhebt, dadurch gekennzeichnet, daß durch
eine elektrodynamische Offnungsbewegung des beweglichen Kontaktstückes (ll) sofort nach der Kontaktöffnung
und bei ansteigender Kontaktfederkraft eine Hebelanordnung
(23) zur direkten Entklinkung des Schaltschlosses
betätigt wird.
2. Strorabegrenzender Leistungsschalter nach Anspruch
dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (ll) auf einem Träger (15) drehbar gelagert
und in der Einschaltstellung von einer sich am Träger abstützenden Kontaktkraftfeder (l6) gegen
das Festkontaktstuck (lO) gepreßt ist, und daß
der Träger an einem ortsfesten Drehpunkt (l8) gelagert und im Einschaltzustand vorn Schaltschloß
starr verriegelt ist.
3· Strombegrenzender Leistungsschalter nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß.zur Entriegelung des Trägers (I5) die Offnungsbewegung des beweglichen
Kontaktstückes (ll) über die Hebelanordnung (23)
das Schaltschloß (Nocken 24) und von dem sich entklinkenden
Schaltschloß aixf die Verriegelung (I9)
des Tr-ägors (I5) geleitet wird.
609840/0486
SüN-75/2 - Ä -
4. Stronbegrenzender' Leistun^sRchalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Ilebelanordnung ein
doppe lärm ig er ürehhebel (23) vorgesehen isst, dessen
einer Hebelarm (23^) aui einen Schloßentklinkuiigsnocken
(s4) zur Entklinkung dos Schaltechlosses wirkt
und dessen anderer Hebelarm (23a) im Einschaltzustand
in unmittelbarer Nähe eines Anschlages (i3)
des beweglichen KontaktStückes (ll) liegt.
Leerseite
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Family Applications (1)
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