DE2720736A1

DE2720736A1 - HIGH CURRENT LIMITER FOR AN ELECTRICAL SWITCHGEAR

Info

Publication number: DE2720736A1
Application number: DE19772720736
Authority: DE
Inventors: Robert Morel; Jean-Pierre Nebon
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1976-05-12
Filing date: 1977-05-07
Publication date: 1977-12-01
Also published as: IT1083256B; YU39130B; CH612035A5; YU119477A; DE2720736C2; FR2351483B1; GB1519559A; ES458526A1; FR2351483A1

Description

Merlin Gerin, 38 Grenoble (Frankreich)Merlin Gerin, 38 Grenoble (France)

Höchststrombegrenzer für eine elektrische SchaltanlageMaximum current limiter for an electrical switchgear

Die Erfindung bezieht sich auf einen Höchststrombegrenzer für eine elektrische Schaltanlage mit einem selbsttätigen Schalter mit überstromschutz und mit einem normalerweise in Schließstellung gehaltenen beweglichen Kontakt, der durch eine schnellwirkende Verschiebeeinrichtung bei einem plötzlichen Stromanstieg schnell in Offenstellung verbringbar, beim Verschwinden des Oberstromes aber infolge Inaktivwerden der Verschiebeeinrichtung selbsttätig in Schließstellung zurückführbar ist.The invention relates to a maximum current limiter for an electrical switchgear with an automatic Switch with overcurrent protection and with one normally the movable contact held in the closed position by a fast-acting displacement device In the event of a sudden increase in current, it can be moved into the open position quickly, but as a result when the upper current disappears Becoming inactive, the displacement device can be automatically returned to the closed position.

In der DT-OS 2 326 117 und den zugehörigen Zusatzanmeldungen nach der DT-OS 25 30 161 sowie der DT-OS 25 30 ist bereits eine Einrichtung zur Höchststrombegrenzung der vorerwähnten Art beschrieben, die Bestandteil eines elektrischen Trennschalters zum plötzlichen Verbringen des beweglichen Kontaktes in die Offen-Stellung und zwar unabhängig vom überlastschutz oder auch in Verbindung mit einem Sicherungsautomaten sein kann. Dieser kann in Serie In DT-OS 2 326 117 and the associated additional applications according to DT-OS 25 30 161 and DT-OS 25 30, a device for maximum current limitation of the aforementioned type is already described, which is part of an electrical disconnector for suddenly bringing the moving contact in the open position can be independent of the overload protection or in connection with an automatic circuit breaker. This can be in series

Hefneraplatz 3 8600 Nürnberg 11Hefneraplatz 3 8600 Nuremberg 11

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Telefon (08 11) 20 40 81 -83Telephone (08 11) 20 40 81 -83

Telex 06/22 327telex 06/22 327

Telegramme "Patwetzel"Telegrams "Patwetzel"

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StadtaparkaaM PoetacheckkontoStadtaparkaaM Poetacheckkonto Nbg 1 528.364 NOmbcrg 111 51 - RNbg 1 528.364 NOmbcrg 111 51 - R

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mit dem zu schützenden Stromkreis geschaltet sein, wobei der Höchststrombegrenzer lediglich den Kurzschlußstrom begrenzt und das eigentliche Trennen durch den Sicherungsautomaten ausgelöst wird. In einer solchen Begrenzungseinrichtung wird der bewegliche Kontakt sehr schnell bewegt und könnte sogar schon wieder in Schließstellung gekommen sein, bevor der Sicherungsautomat überhaupt Zeit zum Funktionieren und zum Ausklinken gehabt hat. Um zu frühes Schließen während eines Kurzschlusses zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, den beweglichen Kontakt in Offenstellung zu verriegeln oder wenigstens das Schließen des Kontaktes zu verzögern. Die Verriegelung erfordert ein Eingreifen von Hand, um am Ende wieder die Schließstellung zu erreichen, was ein verhältnismäßig langes Ausfallen der Energieversorgung zur Folge hat. Die bekannten Verzögerungseinrichtungen beinhalten ähnliche Nachteile; es ist mit ihnen nicht möglich, die Zeitdauer der Unterbrechung der Höhe des Kurzschlußstromes anzupassen. Das Ausbleiben von Spannung in einem Einzel-Stromkreis über einen längeren Zeitraum beeinträchtigt sehr die ordnungsgemäße Stromversorgung von Einrichtungen in von der Störung nicht betroffenen Anlageteilen. Auch ist das Wiedereinschalten von verschiedenen Relais erforderlich. Dieser Nachteil engt natürlich die Anwendungsinöglichkeiten der bekannten Höchststrombegrenzer ein.be connected to the circuit to be protected, where the maximum current limiter only limits the short-circuit current and the actual disconnection is triggered by the circuit breaker. In such a limiting device the moving contact is moved very quickly and could even come back into the closed position before the circuit breaker has even had time to function and release. In order to To prevent early closing during a short circuit, it has already been proposed to put the moving contact in To lock the open position or at least to delay the closing of the contact. The lock requires a Manual intervention in order to reach the closed position again at the end, which results in a relatively long failure of the Energy supply. The known delay devices have similar disadvantages; It is with it is not possible for them to adapt the duration of the interruption to the level of the short-circuit current. The absence of Voltage in a single circuit over a long period of time greatly affects proper power supply of facilities in parts of the plant that are not affected by the fault. Switching on again is also possible different relays required. This disadvantage naturally narrows the possible applications of the known maximum current limiters a.

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Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, unter Vermeiden der beim Stand der Technik zu beobachtenden Nachteile einen Höchststrombegrenzer zu schaffen bzw. weiterzuentwickeln, bei dem ohne Nachteil für nicht betroffene Anlageteile die Zeitdauer der überstrombedingten Abschaltung weitgehend unabhängig von der Höhe des Uberstromes zeitlich derart begrenzbar ist, daß nach Abklingen des Uberstromes ehestmöglich Normalbetrieb erfolgt.Accordingly, it is the object of the invention to achieve one while avoiding the disadvantages observed in the prior art To create or further develop maximum current limiters, without any disadvantage for unaffected parts of the system the duration of the overcurrent shutdown largely independent of the level of the overcurrent can be limited in such a way that normal operation takes place as soon as possible after the overcurrent has subsided.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Höchststrombegrenzer der eingangs beschriebenen Art dadurch gegeben, daß ein mit dem beweglichen Kontakt zusammenwirkendes sowie unabhängig von der Größe des Uberstromes eine im wesentlichen gleiche Öffnungsdauer des beweglichen Kontaktes bewirkendes Verzögerungsmittel eingebaut ist und daß dieses Verzögerungsmittel für eine Öffnungsdauer ausgelegt ist, die größer ist als die Ansprechzeit des Uberstromauslösers.The solution to this problem is given in a maximum current limiter of the type described in that one which interacts with the movable contact and is essentially independent of the size of the overcurrent same opening duration of the movable contact causing delay means is installed and that this Delay means is designed for an opening period that is greater than the response time of the overcurrent release.

Wesentlich für den erfindungsgemäßen Höchststrombegrenzer ist somit das Verzögerungsmittel, das mit dem beweglichen Kontakt zusammenwirkt und so gestaltet ist, daß eine im wesentlichen gleiche Öffnungsdauer des beweglichen Kontaktes unabhängig von der Höhe des Uberstromes erreicht wird. Die Öffnungsdauer ist in jedem Falle größer als die Ansprechzeit der eigentlichen Auslösevorrichtung.Essential for the maximum current limiter according to the invention is therefore the delay means with the movable Contact cooperates and is designed so that a substantially equal opening duration of the movable contact is reached regardless of the level of the overcurrent. The opening time is always longer than the response time the actual release device.

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In vorteilhafter Weise weist das Verzögerungsglied ein Gewicht auf, das gegenüber dem beweglichen Kontakt eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit hat und in der Öffnungsbahn des beweglichen Kontaktes angeordnet ist. Das Gewicht wird durch Stoßwirkung über den beweglichen Kontakt in Bewegung versetzt, nachdem der bewegliche Kontakt ein Stück seines Öffnungsweges zurückgelegt hat. Die Dauer der Bewegung des Gewichtes hängt wesentlich von seiner Masse und gegebenenfalls von den Kennlinien der hier angeordneten Rückstellfedern ab. Die Stärke des auftretenden Stoßes, die an sich eine Funktion der Höhe des Kurzschlußstromes ist, beeinflußt theoretisch nicht diese Bewegungsdauer und somit auch nicht die Zeitdauer bis zur Rückkehr des Kontaktes in die Schließstellung. Man wählt die Zeit für das erneute Schließen des Kontaktes genügend lang im Hinblick auf die Ansprechzeit der Uberstromschalter und genügend kurz, damit Spannungseinbrüche in einem ausgewählten Stromkreis nicht ein Abfallen der elektromagnetischen Relais hervorrufen.Advantageously, the delay element has a weight that is limited in relation to the movable contact Has the possibility of movement and is arranged in the opening path of the movable contact. The weight will set in motion by impact across the moving contact after the moving contact has passed a piece of its Has covered the opening path. The duration of the movement of the weight depends largely on its mass and, if applicable on the characteristics of the return springs arranged here. The strength of the impact that occurs is in itself a function of the level of the short-circuit current, theoretically does not affect this duration of movement and thus also not the time until the contact returns to the closed position. You choose the time for that renewed closing of the contact long enough with regard to the response time of the overcurrent switch and sufficient briefly, so that voltage drops in a selected circuit do not cause the electromagnetic relay to drop out cause.

In vorteilhafter Weise können ferner die Aufgabe des Begrenzens und des Trennens in einem einzigen Apparat kombiniert werden, da der schnell bewegliche Kontakt in der Offenstellung durch die Auslösevorrichtung gehalten werden kann. Andererseits kann aber auch der Höchststrombegrenzer unabhängig vom Hauptschalter sowie in Serie mit die-Furthermore, the task of limiting and separating can advantageously be combined in a single apparatus as the rapidly moving contact is held in the open position by the release device can. On the other hand, the maximum current limiter can also be used independently of the main switch and in series with the

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sem geschaltet sein, um in vorteilhafter Weise die üblichen Sicherungseinrichtungen zu vermeiden. Jeder Pol des Höchststromschalters weist seine eigenen Betätigungsmittel sowie seine eigenen Verzögerungsmittel auf.sem be switched to advantageously the usual Avoid safety devices. Each pole of the high-current switch has its own actuation means as well as its own delay means.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie der beigefügten schematischen Zeichnung hervor; in dieser zeigen:Further advantages and details of the subject matter of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment and the accompanying schematic drawing; in this show:

Fig. 1 das Schaltschema einer elektrischen Anlage, die mit einem erfindungsgemäßen Höchststrombegrenzer ausgestattet ist,Fig. 1 shows the circuit diagram of an electrical system with a maximum current limiter according to the invention Is provided,

Fig. 2 ein Schaubild Veränderung der Stromstärke aufgetragen über der Zeit,2 shows a graph of the change in the current intensity plotted over time,

Fig. 3 den Höchststrombegrenzer in schematischer Darstellung als Axialschnitt,3 shows the maximum current limiter in a schematic representation as an axial section,

Fig. 4 den Höchststrombegrenzer gemäß Fig. 3, entsprechend IV-IV nach Fig. 3 geschnitten,4 shows the maximum current limiter according to FIG. 3, sectioned according to IV-IV according to FIG. 3,

Fig. 5 einen Schnitt analog Fig. 3, jedoch mit beweglichem Kontakt in einer Zwischenstellung,FIG. 5 shows a section analogous to FIG. 3, but with a movable contact in an intermediate position,

Fig. 6 einen Schnitt analog Fig. 5, jedoch mit vollständig geöffnetem beweglichen Kontakt undFIG. 6 shows a section analogous to FIG. 5, but with the movable contact fully open, and FIG

Fig. 7-9 die verschiedenen Verschiebewege des beweglichen Kontaktes und des zugehörigen GewichtesFig. 7-9 the various displacement paths of the movable contact and the associated weight

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bei verschieden starken Kurzschlußströmen in jeweils einem Schaubild über der Zeit aufgetragen .for different strengths of short-circuit currents, each plotted against time in a graph .

Gemäß Fig. 1 besteht eine zweistufige elektrische Anlage mit Anlageteilen A und B aus einem Netztransformator 10 und einem mit dem Trafo in Reihe geschalteten Höchststromschalter 12 sowie einem selbsttätigen Hauptschalter 14, der wiederum auf eine Verteiler-Schiene 16 geschaltet ist. Die Verteiler-Schiene speist zwei Zweigstromkreise 18,20. Ein Schutzschalter 22 am Eingang des Zweigstromkreises 20 schützt einen durch diesen Stromkreis gespeisten Verbraucher 24. Der Zweigstromkreis 18 speist einen durch ein Steuerschütz 28 und eine Schutzsicherung 30 abgesicherten Elektromotor 26. Die Anlage kann selbstverständlich eine größere Anzahl von Zweigstromkreisen unterschiedlichen Anschlußwertes umfassen und kann wie üblich mit selektiven Überlastschützen versehen sein, um die Versorgung nicht betroffener Anlageteile für den Fall aufrechtzuerhalten, daß in einem Zweigstromkreis, beispielsweise dem Zweigstromkreis 20, eine Störung auftritt, wie sie in Fig. 1 angedeutet ist. Das Oberstromschütz des selbsttätigen Hauptschalters 14 stellt diese Selektivität durch ein geeignetes Mittel, beispielsweise durch quantitative Messung sicher und der Höchststromschalter 12 begrenzt die Stromstärke des Kurzschlußstromes in der Gesamtanlage. Vom Auftreten einer Störung According to FIG. 1, a two-stage electrical system with system parts A and B consists of a network transformer 10 and a maximum current switch 12 connected in series with the transformer and an automatic main switch 14, which in turn is connected to a distribution rail 16. The distribution rail feeds two branch circuits 18, 20. A circuit breaker 22 at the input of the branch circuit 20 protects a consumer fed by this circuit 24. The branch circuit 18 feeds an electric motor protected by a control contactor 28 and a protective fuse 30 26. The system can of course have a large number of branch circuits with different connection values and can, as usual, be equipped with selective overload protection devices to ensure that the supply is not affected Plant parts to maintain in the event that in a branch circuit, for example the branch circuit 20, a malfunction occurs as indicated in FIG. 1. The overcurrent contactor of the automatic main switch 14 ensures this selectivity by a suitable means, for example by quantitative measurement and the maximum current switch 12 limits the current strength of the short-circuit current in the entire system. From the occurrence of a fault

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an öffnen sich unverzüglich die Kontakte des Höchststromschalters 12, um den Kurzschlußstrom zu begrenzen. Selbstverständlich muß in einem selektiven Stromkreis der Höchststromschalter 12 sich wieder schließen, um die Stromversorgung in den nicht betroffenen Stromkreisen von dem Augenblick an sicherzustellen, an dem die Störung durch Abschalten des Schutzschalters 22 eliminiert wurde. Ein zu schnelles Schließen des Höchststromschalters 12 vor Beseitigung der Störung erzeugt ein Wiederöffnen sowie aufeinanderfolgende Abschaltungen als Folge der Kurzschlußströme. Ein zu langsames Wiedereinschalten unterbricht die Stromversorgung derart lange, daß die elektromagnetischen Relais abfallen. Dadurch wird die kontinuierliche Stromversorgung in den nicht betroffenen Zweigstromkreisen ungünstig beeinflußt.on the contacts of the maximum current switch 12 open immediately in order to limit the short-circuit current. Of course must close again in a selective circuit of the high current switch 12 to the power supply in the unaffected circuits from the moment the fault occurs Turning off the circuit breaker 22 has been eliminated. Closing the maximum current switch 12 too quickly Elimination of the fault generates reopening and successive disconnections as a result of the short-circuit currents. Switching on again too slowly interrupts the power supply for so long that the electromagnetic Relay drop out. This ensures continuous power supply in the unaffected branch circuits adversely affected.

Das Schaubild gemäß Fig. 2 erläutert die Arbeitsweise der Einrichtung. Die mit gestrichelter Linie eingezeichnete Kurve kennzeichnet eine Schwingung eines Kurzschlußstromes, die mit voller Linie gezeichnete Kurve die Höchststrombegrenzung durch Wirksamwerden des Höchststromschalters 12. Durch die Punkte T1 und T2 ist die jeweilige Ansprechzeit des oder der Schutzschalter 22 sowie der elektromagnetischen Einrichtungen im Falle des Wirksamwerdens des Steuerschützes 28 angegeben. Offensichtlich führt ein Abfallen der Kontakte des Höchststromschalters 12 vor Ab-The diagram according to FIG. 2 explains the mode of operation of the device. The one drawn with a dashed line Curve indicates an oscillation of a short-circuit current, the curve drawn with a full line the maximum current limit by the activation of the maximum current switch 12. The respective response time is indicated by points T1 and T2 the circuit breaker (s) 22 and the electromagnetic devices in the event that they become effective of the control contactor 28 specified. Obviously introduces one The contacts of the maximum current switch 12 drop out before the

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lauf der Zeit T1, welche der Öffnungsdauer des Schutzschalters 22 entspricht, bei dem die Störung auftritt, zu einem erneuten Ansprechen des Hochststromschalters 12. Ein Schließen dieses Schalters nach einem größeren Zeitraum als T2 bewirkt ein Abfallen der elektromagnetischen Relais und eine Unterbrechung der Stromzufuhr im Falle des Motors 26. Die Zeit T für das Wiedereinschalten des Höchststromschalters 12 liegt also zwischen T1 und T2; es handelt sich hier um einige Millisekunden Zeitunterschied.the time T1, which is the opening time of the circuit breaker 22 corresponds, in which the fault occurs, to a renewed response of the high current switch 12. On Closing this switch after a period longer than T2 causes the electromagnetic relays to drop out and an interruption of the power supply in the case of the motor 26. The time T for switching on the maximum current switch again 12 is therefore between T1 and T2; there is a time difference of a few milliseconds.

Die Fig. 3-6 zeigen einen Pol (entsprechend einer Phase) des Höchststromschalters 12 mit einem beweglichen Kontakt, der auf einer Kontaktbrücke 32 angeordnet ist und der mit einem Paar fester Kontakte 34,36 zusammenwirkt, welche an sich kreuzenden Leitungen 38,40 mit rechteckigem Querschnitt angeschlossen sind. Diese durchqueren eine ringförmige Magnetwicklung 42, die in Form eines länglichen Schlitzes einen Spalt 44 aufweist. Die Unterseite der Kontaktbrücke 32 in Form einer Zunge ragt in Schließstellung der Kontaktbrücke 32 in den Spalt 44. Eine Feder 46 drückt die Kontaktbrücke 32 in die Schließstellung. Nach einer plötzlichen Änderung des durch die Leitungen 38,40 fließenden Stromes bewirkt das Magnetfeld im Spalt 44 in der Kontaktbrücke 32 Induktionsströme sowie (gemäß DT-OS 25 30 162) ein plötzliches öffnen der Kontaktbrücke 32 durch Abstoßen in die Offen-Stellung.3-6 show one pole (corresponding to a phase) of the maximum current switch 12 with a movable contact, which is arranged on a contact bridge 32 and which cooperates with a pair of fixed contacts 34,36, which are connected to intersecting lines 38, 40 with a rectangular cross section. These cross a annular magnet winding 42, which is in the form of an elongated Slit has a gap 44. The underside of the contact bridge 32 in the form of a tongue protrudes in the closed position the contact bridge 32 into the gap 44. A spring 46 presses the contact bridge 32 into the closed position. After a sudden change in the current flowing through the lines 38, 40 causes the magnetic field in the gap 44 in the contact bridge 32 induction currents and (according to DT-OS 25 30 162) a sudden opening of the contact bridge 32 by pushing into the open position.

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Erfindungsgemäß ist die Kontaktbrücke mit einem Gewicht 48 gekoppelt, das in Richtung der Offen-Stellung der Kontaktbrücke verschiebbar ist, und das unten eine Nut 50 aufweist, in welche mit Spiel das Oberteil der Kontaktbrücke 32 paßt. Der Weg der Kontaktbrücke 32 in bezug auf das Gewicht 48 ist einerseits durch Rippen 52, welche ein Verklammern der Kontaktbrücke mit der Nut 50 verhindern, und andererseits durch Anschläge 54 begrenzt. Eine Vorspann-Feder 56 zwischen der Kontaktbrücke 32 und dem Gewicht 48 drückt diese Teile in einen durch die Rippe 52 bestimmten gegenseitigen Abstand. Das Ganze ist um den begrenzten Weg 1 gegeneinander beweglich. Die Feder 46 bewirkt den Kontaktdruck und die Vorspann-Feder 56 mit etwas geringerer Federkraft hält das Gewicht 48 in seiner etwas von der Kontaktbrücke 32 entfernten Stellung, um der Kontaktbrücke den freien Weg 1 in Richtung öffnen des Kontaktes sicherzustellen.According to the invention, the contact bridge has a weight 48 coupled, in the direction of the open position of the contact bridge is displaceable, and the bottom has a groove 50, in which the upper part of the contact bridge with play 32 fits. The path of the contact bridge 32 with respect to the weight 48 is on the one hand by ribs 52, which a Prevent jamming of the contact bridge with the groove 50, and on the other hand limited by stops 54. A preload spring 56 between the contact bridge 32 and the weight 48 presses these parts into one through the rib 52 certain mutual distance. The whole thing can be moved relative to one another around the limited path 1. The spring 46 causes the contact pressure and the biasing spring 56 with a slightly lower spring force holds the weight 48 in its somewhat removed from the contact bridge 32 position in order to open the free path 1 in the direction of the contact bridge of contact.

Die Einrichtung ist in einem Gehäuse 58 aus Isolierstoff untergebracht. Dieses Gehäuse führt das Gewicht 48 und weist ferner einen flächenförmigen Anschlag 60 auf.The device is housed in a housing 58 made of insulating material. This housing carries the weight 48 and also has a planar stop 60.

Der erfindungsgemäße Höchststrombegrenzer arbeitet folgendermaßen: The maximum current limiter according to the invention works as follows:

In Fig. 3 ist die Schließstellung des Höchststromschalters 709848/0857In Fig. 3, the closed position of the maximum current switch is 709848/0857

12 dargestellt. Hierbei wird die Kontaktbrücke 32 durch die Feder 46 in Schließstellung gehalten. Beim Auftreten eines Fehlerstromes treiben die infolge dieses Stromes in den Leitungen 38,40 entstehenden elektromagnetischen Kräfte die bewegliche Kontaktbrücke 32 aus dem Spalt 44 in Richtung Offen-Stellung der Kontakte 32,34,36. Infolge der geringen Masse der Kontaktbrücke 32 bewegt sich diese sehr schnell entgegen der Kraft der Federn 46,56 um das Spiel 1, wobei das Gewicht 48 infolge seiner beträchtlichen Masse in einem ersten Stadium praktisch unbewegt bleibt. Gemäß Fig. 5 ist die Kontaktbrücke 32 nach Durchlaufen des freien Spiels 1 in einer genügenden Entfernung von den festen Kontakten 34,36, um den Strom abzuschalten« Während dieser ersten Phase des öffnens der Kontakte hat das Gewicht 48 die Bewegung der Kontaktbrücke weder behindert noch verzögert. Während ihrer weiteren Bewegung stößt die Kontaktbrücke 32 auf das Gewicht 48, in dem sie auf die Anschlagflächen 54 trifft. Hierdurch wird das Gewicht 48 bewegt und verhindert das Schließen der Kontaktbrücke, wie nachfolgend anhand der Fig. 7-9 beschrieben wird.12 shown. Here, the contact bridge 32 is held in the closed position by the spring 46. When occurring a fault current drive the electromagnetic generated in the lines 38, 40 as a result of this current Forces the movable contact bridge 32 out of the gap 44 in the direction of the open position of the contacts 32,34,36. As a result the low mass of the contact bridge 32, it moves very quickly against the force of the springs 46,56 by the Game 1, the weight 48 being practically immobile in a first stage due to its considerable mass remain. According to FIG. 5, the contact bridge 32 is at a sufficient distance after passing through the free play 1 of the fixed contacts 34,36 to switch off the current «during this first phase of opening the contacts the weight 48 neither hampers nor retards the movement of the contact bridge. During their further movement the contact bridge 32 strikes the weight 48 in that it strikes the stop surfaces 54. This increases the weight 48 moves and prevents the contact bridge from closing, as described below with reference to FIGS. 7-9 will.

Das Schaubild nach Fig. 7 zeigt in voll ausgezogener Linie die Verschiebung der Kontaktbrücke 32 als Funktion der Zeit; in gestrichelter Linie ist die Verschiebung des Gewichtes 48 unter der Voraussetzung eines verhältnis-The diagram according to FIG. 7 shows, in full line, the displacement of the contact bridge 32 as a function currently; in the dashed line is the displacement of the weight 48 under the condition of a proportional

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mäßig schwachen Kurzschlußstromes dargestellt. Zum Zeitpunkt ti stößt die Kontaktbrücke 32 auf das Gewicht 48, welches eine im wesentlichen gleichförmige Bewegung beibehält, während die Kontaktbrücke durch den Stoß in Richtung Schließstellung zurückgestoßen wird. Die Kontaktbrücke und das Gewicht bewegen sich in einander entgegengesetzen Richtungen voneinander weg. Zum Zeitpunkt t2 bzw. bei einem Abstand 1, der durch die Rippen 52 begrenzt ist, wird durch einen Stoß die Verschieberichtung des Gewichtes entgegengesetzt gerichtet. Ein weiterer, die Bewegungsrichtung umkehrender Stoß ereignet sich zum Zeitpunkt t3. Schließlich bewegen sich die Kontaktbrücke 32 und das Gewicht 48 in gleicher Bewegungsrichtung, um zum Zeitpunkt t4 in die ursprüngliche Schließstellung zurückzukehren, die aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Kontaktbrücke 32 erreicht nicht die aus Fig. 6 ersichtliche Anschlagstellung; das Gewicht 48 führt eine Hin- und Herbewegung mit aufeinanderfolgenden Stoßwirkungen aus, deren Anzahl von der Stärke des auf das Gewicht 48 ausgeübten Stoßes abhängt.moderately weak short-circuit current shown. At the time ti the contact bridge 32 hits the weight 48, which maintains a substantially uniform movement, while the contact bridge is pushed back by the impact in the direction of the closed position. The contact bridge and the weight move away from each other in opposite directions. At time t2 or at a Distance 1, which is limited by the ribs 52, is opposed to the direction of displacement of the weight by an impact directed. Another shock that reverses the direction of movement occurs at time t3. Finally, the contact bridge 32 and the weight 48 move in the same direction of movement at the point in time t4 to return to the original closed position, which can be seen from FIG. The contact bridge 32 is reached not the stop position shown in FIG. 6; the weight 48 performs a reciprocating motion with successive Impact effects, the number of which depends on the strength of the impact exerted on the weight 48.

Das Schaubild nach Fig. 8 erläutert die Arbeitsweise des Höchststromschalters unter einem etwas größeren Kurzschlußstrom, der jedoch nicht so groß ist, daß die Kontaktbrücke 32 am Anschlag anliegt. Die Zeitdauer des erneuten Schliessens der Kontaktbrücke 32 bis zum Zeitpunkt t4 ist im we-The diagram according to Fig. 8 explains the mode of operation of the maximum current switch under a slightly larger short-circuit current, which, however, is not so large that the contact bridge 32 rests against the stop. The time it takes to close again the contact bridge 32 up to the time t4 is in the w

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sentlichen gleich der durch Fig. 7 wiedergegebenen Betriebsweise. Beim Auftreten eines noch größeren Kurzschlußstromes gemäß dem aus Fig. 9 ersichtlichen Schaubild wird das öffnen der Kontaktbrücke 32 durch den Anschlag 60 zum Zeitpunkt t3 begrenzt. Nach wiederholtem stoßartigen Anschlagen, wobei die Häufigkeit des Anschlagens von der Größe des Kurzschlußstromes abhängt, schließt die Kontaktbrücke 32 wieder. Aus den Schaubildern gemäß Fig. 7-9 geht hervor, daß dieses Schließen durch die Masse des Gewichtes 4 8 gebremst wird. Hierdurch wird eine im wesentlichen konstante, von der Größe des Kurzschlußstromes unabhängige Öffnungsdauer der Kontakte des Höchststromschalters erreicht. Die Länge der Öffnungsdauer ist durch Wählen der Masse des Gewichtes 48 bestimmbar.essentially the same as the mode of operation represented by FIG. When an even larger short-circuit current occurs according to the diagram shown in FIG opening of the contact bridge 32 is limited by the stop 60 at time t3. After repeated jerky striking, the frequency of the strike depends on the size of the short-circuit current, the contact bridge closes 32 again. From the diagrams according to FIGS. 7-9 it can be seen that this closing is caused by the mass of the weight 4 8 is braked. This results in an essentially constant, independent of the size of the short-circuit current The opening time of the contacts of the maximum current switch has been reached. The length of the opening period is through Selecting the mass of the weight 48 can be determined.

In dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel überdeckt das kolbenförmig ausgebildete Gewicht 48 die Kontaktbrücke 32. Offensichtlich wirkt der als Folge der Wärme durch Lichtbögen zwischen den Kontakten 32,34,36 entstehende Gasdruck in Richtung öffnen der Kontakte und beeinflußt somit die Bewegung des Gewichtes 48 und der Kontaktbrücke 32.In the embodiment shown in the drawing, the piston-shaped weight 48 covers the Contact bridge 32. Obviously, it acts as a result of the heat created by arcing between the contacts 32,34,36 resulting gas pressure in the direction of opening of the contacts and thus influences the movement of the weight 48 and the contact bridge 32.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der aus der DT-OS 23 26 117 bekannten Vorrichtung zum schnellen Verschieben eines be-The subject matter of the present invention is particularly advantageous in connection with that known from DT-OS 23 26 117 Device for quickly moving a loaded

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weglichen Stromunterbrecherkontaktes durch Abstoßwirkung, aber auch ganz allgemein auf Selbstschalter anwendbar, bei denen Kontakte durch elektrodynamischen Effekt bewegbar sind. Auch kann die mechanische Koppelung zwischen der Kontaktbrücke 32 und dem Gwicht 48 auf andere, an sich bekannte Weise erfolgen. Ferner kann die Kontaktbrücke 32 mit der in der FR-Anmeldung 2 237 302 beschriebenen Ausklinkvorrichtung ausgestattet sein.Removable circuit breaker contact due to the repulsion effect, but also generally applicable to circuit breakers, in which contacts can be moved by an electrodynamic effect. The mechanical coupling between the contact bridge 32 and the weight 48 take place in a different manner known per se. Furthermore, the contact bridge 32 with the release device described in FR application 2 237 302 be equipped.

Eine andere Alternative besteht darin, das vorbeschriebene Gewicht 48 mehrteilig auszubilden, wobei die Teilgewichte begrenzte gegenseitige Relativbewegungen ausführen können.Another alternative is to design the previously described weight 48 in several parts, the partial weights can perform limited mutual relative movements.

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Claims

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Merlin Gerin, 38 Grenoble (Frankreich)Merlin Gerin, 38 Grenoble (France)

PatentansprücheClaims

Λ.Hochststrombegrenzer für eine elektrische Schaltanlage mit einem selbsttätigen Schalter mit Oberstromschütz und mit einem normalerweise in Schließstellung gehaltenen beweglichen Kontakt, der durch eine schnellwirkende Verschiebeeinrichtung bei einem plötzlichen Stromanstieg schnei in Offenstellung verbringbar, beim Verschwinden des überstromes aber infolge Inaktivwerdens der Verschiebeeinrichtung selbsttätig in Schließstellung zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem beweglichen Kontakt (32) zusammenwirkendes sowie unabhängig von der Größe des Überstromes eine im wesentlichen gleiche Öffnungsdauer des beweglichen Kontaktes (32) bewirkendes Verzögerungsmittel eingebaut ist und daß dieses Verzögerungsmittel für eine Öffnungsdauer ausgelegt ist, die größer ist als die Ansprechzeit des überstromauslösers (12,22).Λ.High-current limiter for an electrical switchgear with an automatic switch with overcurrent contactor and with a movable contact normally held in the closed position, which can be brought into the open position by a fast-acting sliding device in the event of a sudden increase in current, but automatically returned to the closed position when the overcurrent disappears as the sliding device becomes inactive is, characterized in that a delay means cooperating with the movable contact (32) and independently of the magnitude of the overcurrent causing an essentially equal opening duration of the movable contact (32) is built in and that this delay means is designed for an opening duration which is greater than the response time of the overcurrent release (12,22).

2. Höchststrombegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verzögerungsmittel ein um ein festgelegtes Spiel (1) gegenüber dem beweglichen Kontakt bewegli-2. Maximum current limiter according to claim 1, characterized in that the delay means is movable by a fixed game (1) with respect to the movable contact.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

ches sowie mit dem beweglichen Kontakt mechanisch gekoppeltes Gewicht (48) von vorherbestimmter Masse beinhaltet und daß die Öffnungsdauer des beweglichen Kontaktes (32) durch die Dauer der Bewegung des Gewichtes im wesentlichen unabhängig von der auf den beweglichen Kontakt einwirkenden Öffnungs-Kraft steuerbar ist.Ches and with the movable contact mechanically coupled weight (48) includes of a predetermined mass and that the duration of the opening of the movable contact (32) essentially depends on the duration of the movement of the weight can be controlled independently of the opening force acting on the movable contact.

3. Hochststrombegrenzer nach Anspruch 1 oder 2 mit Bestandteil eines elektrischen Stromkreises bildenden, elektromagnetisch gesteuerten Unterbrechern, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Gewicht (48) bestimmte Öffnungsdauer (T) des beweglchen Kontaktes (32) derart geringer ist als die Ansprechzeit der elektromagnetisch gesteuerten Unterbrecher (14,28), daß eine ungewünschte öffnung der Unterbrecher vermieden ist.3. High current limiter according to claim 1 or 2 with part of an electrical circuit forming, electromagnetically controlled breakers, characterized in that the opening duration (T) of the movable contact (32) determined by the weight (48) is so shorter than the response time of the electromagnetically controlled Interrupter (14, 28) that undesired opening of the interrupter is avoided.

4. Hochststrombegrenzer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (48) mit dem beweglichen Kontakt (32) mit begrenztem freien Spiel (1) mechanisch gekoppelt ist, daß zu den Koppelmitteln eine den beweglichen Kontakt (32) von dem Gewicht (48) wegdrückende, jedoch ein öffnen des beweglichen Kontaktes (32) innerhalb des freien Spiels (1) ermöglichende Feder (56) gehört. 4. High current limiter according to claim 2 or 3, characterized in that the weight (48) with the movable contact (32) with limited free play (1) is mechanically coupled that one of the movable contact (32) of the weight to the coupling means (48) pushing away, however, an opening of the movable contact (32) within the free play (1) allowing spring (56).

5. Höchststrombegrenzer nach Anspruch 4, dadurch gekenn-5. Maximum current limiter according to claim 4, characterized in that -

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zeichnet, daß auch eine den beweglichen Kontakt (32) in Schließstellung drückende Feder (46) eingebaut ist. shows that a spring (46) pressing the movable contact (32) in the closed position is also installed.

6. Hochststrombegrenzer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu der schnellwirkenden Verschiebeeinrichtung ein Magnetstromkreis (42) gehört, der mindestens einen von dem Strom durchflossenen Leiter (38, 40) einschließt, und der einen kleinen Luftspalt (44) aufweist, in den in Schließstellung des beweglichen Kontaktes eine diesem Kontakt zugehörige Lamelle ragt, das diese ferner in an sich bekannter Weise durch einen plötzlich erhöhten Stromfluß derart abgestoßen wird, daß der bewegliche Kontakt (32) sich schnell in die Offen-Steilung bewegt. 6. High current limiter according to one of the preceding claims, characterized in that the fast-acting displacement device includes a magnetic circuit (42) which includes at least one conductor (38, 40) through which the current flows, and which has a small air gap (44) in which protrudes in the closed position of the movable contact a lamella belonging to this contact, which is also repelled in a manner known per se by a suddenly increased current flow in such a way that the movable contact (32) moves quickly into the open position.

7. Höchststrombegrenzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Pole der Einrichtung sowohl ein Mittel zum schnellen Bewegen des beweglichen Kontaktes7. Maximum current limiter according to claim 6, characterized in that each of the poles of the device has both a means for rapidly moving the movable contact

(32) als ein ein unabhängiges öffnen bzw. Schließen der beweglichen Kontakte der einzelnen Pole ermöglichendes Verzögerungsmittel (u.a. Gewicht 48) trägt.(32) as an independent opening or closing of the Moving contacts of the individual poles enabling delay means (including weight 48) carries.

8. Höchststrombegrenzer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Öffnungsweg des beweglichen Kontaktes (32) sowie das Schwingen des beweglichen Kontaktes (32) bzw. des Gewichtes (48) nach einer8. Maximum current limiter according to one of the preceding claims, characterized in that the opening path of the movable contact (32) and the oscillation of the movable contact (32) or the weight (48) according to a

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sehr starken Erhöhung des Stromes begrenzender Anschlag
(60) eingebaut ist.very strong increase in the current limiting stop
(60) is installed.

9. Höchststrombegrenzer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (48) den beweglichen Kontakt (32) überdeckend und kolbenartig derart ausgebildet ist, daß das Gewicht (48) durch von nach öffnen des beweglichen Kontaktes entstandene Lichtbogen bewirkten Gasdruck in Richtung Kontakt-Offnen bewegbar ist.9. Maximum current limiter according to one of the preceding claims, characterized in that the weight (48) covering the movable contact (32) and is designed like a piston in such a way that the weight (48) is caused by gas pressure in the direction caused by the arc produced after opening the movable contact Contact opening is movable.

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