DE4238939C2 - Auslöser für einen Leitungsschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Auslöser gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Leitungsschutzschalter besitzen einen elektromagnetischen Auslöser, der bei Über­ schreiten eines bestimmtes Stromwertes ein Schaltschloß entklinkt und die Kontakt­ stelle bleibend öffnet. In modifizierter Form kann der Auslöser direkt auf die Kontakt­ stelle einwirken und diese öffnen, wodurch eine schnelle Öffnung zur Erzielung einer Strombegrenzung bewirkt wird, bevor die Öffnungsbewegung über das Schaltschloß auf die Kontaktstelle übertragen wird. Es sind auch Schaltgeräte bekannt geworden, die lediglich ein Schlagankermagnetsystem aufweisen, bei denen also der Auslöseweg über das Schaltschloß wegfällt.

Wenn im folgenden vom "Auslöser" die Rede ist, sind damit die lediglich auf ein Schaltschloß, und auf ein Schaltschloß und die Kontaktstelle einwirkenden Auslöser und auch die reinen Schlagankersysteme, die nur auf die Kontaktstelle einwirken, ge­ meint.

Die Einstellung des Ansprechwertes des elektromagnetischen Auslösers, also des Stromes, bei dem der Auslöser das Schaltschloß entklinkt bzw. das bewegliche Kon­ taktstück in Öffnungsstellung verbringt erfolgt entweder durch eine zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern angeordnete Fesselfeder oder durch einen Perma­ nentmagneten, der im Ruhezustand den Magnetanker über den Magnetkern in auslö­ sebereiter Stellung festhält. Während die Kraft der Fesselfeder während des gesamten Auslösevorganges auf den Anker einwirkt, übt der Permanentmagnet nach Zurückle­ gen einer bestimmten, sehr kleinen Strecke auf den Anker keine nennenswerte rück­ treibende Kraft mehr aus, so daß der Anker stärker beschleunigt werden kann und der Strom schneller abgeschaltet wird. Wie bei Vorsehen einer Fesselfeder müssen für unterschiedliche Ansprechwerte Permanentmagnete unterschiedlicher Stärke einge­ setzt und damit auch auf Lager gehalten werden.

Aus dem DE 91 15 607 U1 ist ein elektromagnetischer Auslöser der eingangs genann­ ten Art bekannt, dessen Fesselung allein von einem Elektromagnetsystem bewirkt wird.

Aus der EP 0 305 321 A1 ist ein Auslösemagnet für einen Leistungsschalter bekannt geworden, der einen Anker, einen außerhalb des Bereiches des Ankers befindlichen Permanentmagneten sowie eine der Hauptwicklung zugeordnete Hilfswicklung auf­ weist, die die Hauptwicklung radial umgibt.

Aus der EP 04 36 448 A1 ist ein Auslösesystem bekannt, bei der der Fesselmagnet ein Permanentmagnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromagnetischen Auslöser für unterschiedliche Ansprechwerte zu schaffen, der gegenüber dem eingangs genannten Auslöser verein­ facht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des einzigen Anspruches.

Danach befindet sich zwischen dem Permanentmagneten und dem Magnetanker ein Elektromagnet mit einer Weicheisenplatte und einer die Weicheisenplatte umgebenden Spule, mit dem ein durch den Permanentmagnet fest eingestellter niedriger An­ sprechwert veränderbar ist. Der Permanentmagnet, die Weicheisenplatte sowie die Spule sind von einem Aufnahmenapf umgeben, die von einer Abdeckkappe am elek­ tromagnetischen Auslöser festgehalten sind.

Im Gegensatz zu dem DE 91 15 607 U1 erfolgt die Fesselung nicht alleine von einem Elektromagnetsystem, sondern erfindungsgemäß durch einen Elektromagnet mit einer Weicheisenplatte und einer Spule und einen Permanentmagnet, so daß variable An­ sprechwerte von einem durch den Permanentmagnet eingestellten niedrigen An­ sprechwert eingestellt werden.

Ein Elektromagnetsystem mit einer Spule und einer Weicheisenplatte, die von der Spule umgeben ist, ist in der EP 0 305 321 A1 nicht dargestellt. Bei einem Auslöser, wie er für einen Leitungsschutzschalter üblicherweise verwendet wird, kann diese An­ ordnung schon aus Platzgründen nicht eingesetzt werden.

Die Einstellung der Stromstärke kann dabei mittels eines Netzgerätes, also eines Stromversorgungsgerätes für die Spule des Elektromagneten erfolgen; mittels eines Drehknopfes am Netzgerät oder nicht näher gezeigter Lötbrücken kann der Strom ver­ stellt werden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich auch zwei weitere Vorteile: der Magnetanker wird an unliebsamen Bewegungen gehindert, wenn der Elektromagnet stromlos ist, und darüberhinaus kann der Elektromagnet schwächer ausgelegt und damit kleiner ausgebildet werden und er dient nur noch ausschließlich zur Einstellung des magnetischen Ansprechwertes des Auslösers.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt die einzige Figur eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Ma­ gnetauslösesystem.

Mit 10 ist ein elektromagnetischer Auslöser eines Leitungsschutzschalters bezeichnet. Er besitzt einen Magnetkern 11 und einen Magnetanker 12, die im Inneren eines Spulenkörpers 13 in Abstand D zueinander angeordnet sind. Der Magnetkern 11 be­ sitzt einen Fortsatz 14, der durch eine Ausnehmung 15 eines Magnetjochteils 16 hin­ durchgreift und dessen äußeres Ende 17 umgebördelt ist, so daß eine feste und starre Verbindung zwischen dem Magnetkern 11 und dem Magnetjochteil 16 gebildet ist. An der dem Ma­ gnetkern 11 zugewandten Fläche 18 des Magnetankers 12 schließt ein Schlagstift 19 an, der eine Zentraldurch­ gangsbohrung 20 des Magnetankers 11 durchgreift.

Der Spulenkörper 13 ist umfaßt von einer Wicklung 21, die in Gießharz 22 eingebettet ist, wobei auf der Außenseite des Gießharzes 22 ein Rohrstück 23 angeordnet ist. Das Rohrstück 23 ist allerdings nicht notwendig. Im vorlie­ genden Fall dient das Rohrstück 23 als verlorene Form für das Gießharz und an den Stirnenden des Spulenkörpers 13 sind radiale Flanschwände 24 und 25 angeordnet, um einen abgeschlossenen Raum für das Gießharz zu bilden.

Der Spulenkörper 13 besitzt auf dem dem Schlagstift, 19 entgegengesetzten Ende einen zylinderartigen Fortsatz 26, der den Magnetanker in der in der Figur gezeichneten Ru­ hestellung überragt. Der zylindrische Fortsatz 26 greift durch ein zweites Magnetjochteil 27 hindurch und überragt dies, so daß zwischen dem Magnetanker 12 und dem freien Stirnende des Fortsatzes 26 eine Art Aufnahmeraum 27 ge­ bildet ist, in dem sich eine Weicheisenplatte 28, eine Spule 29, die die Weicheisenplatte 28 an deren Außenum­ fang umgibt, und ein Aufnahmenapf 30 befindet, dessen zy­ lindrische Wandung 31 die Spule 29 umgibt. Mit anderen Worten: der Aufnahmeraum 27 wird in montiertem Zustand von der Weicheisenplatte 28, der Spule 29 und dem Aufnah­ menapf 30 ausgefüllt. Die zylindrische Wandung 31 ist selbst wiederum von dem Fortsatz 26 umgeben. Zur Fixie­ rung des Aufnahmenapfes 30 mit der Weicheisenplatte 28 und der Spule 29 dient eine Abdeckkappe 32.

Die nach außen herausgeführten Enden 33 der Spule 29 sind mit einem Stromversorgungsgerät 34 verbunden, welches einen Drehknopf 35 aufweist, mit dem der Strom zur Ver­ sorgung der Spule 29 verstellt werden kann.

Der Aufnahmenapf 30 ist, wie in der Figur dargestellt, innen gestuft, wobei im Bereich 36 des größeren Quer­ schnitts der Elektromagnet 28 vorgesehen ist. In einem Bereich 37 befindet sich ein zusätzlicher Permanentmagnet 38. Dieser Permanentmagnet dient dazu, den Anker festzu­ halten, wenn der Elektromagnet 28/29 stromlos ist. Damit nimmt der Napf 30 eine Kombination eines Elektromagneten 28/29 und eines Permanentmagneten 38 auf. Der Elektroma­ gnet 28/29 dient dann nur noch zur Einstellung des magne­ tischen Ansprechwertes des gesamten Auslösers 10.

Ohne den Permanentmagneten 38 wäre es unter Umständen notwendig, die Spule 29 dauernd mit Strom zu beaufschla­ gen, damit im Ruhezustand der Magnetanker 12 mit einer durch den eingestellten Strom entsprechenden Kraft ange­ zogen wird. Durch Vorsehen des Permanentmagneten 38 braucht dann kein Ruhestrom mehr zu fließen.

Im Falle eines Kurzschlusses zieht der Magnetkern 11 den Magnetanker 12 an, wobei dieser seine Bewegung auf den Schlagstift 19 überträgt, wodurch ein mit einem Kontakt­ stück ausgestatteter Kontakthebel 136, der nicht näher dargestellt, sondern nur blockartig angedeutet ist, betä­ tigt und in Öffnungsstellung aufgeschlagen wird. Die Aus­ lösecharakteristik wird mittels des Elektromagneten 28/29 eingestellt, in dem das Stromversorgungsgerät 34 ver­ stellt wird.

Der Vorteil bei dieser Anordnung besteht darin, daß dann, wenn zwischen der Weicheisenplatte 28 und dem Magnetanker 12 ein geringer Spalt auftritt, keine nennenswerte rück­ treibende Kraft mehr von dem Elektromagneten auf den Ma­ gnetanker 12 ausgeübt wird, wodurch der Anker 12 stärker beschleunigt und der Strom schneller gelöscht wird.

Claims (1)

1. Elektromagnetischer Auslöser (10) für einen Leitungsschutzschalter mit einer Wicklung (21) mit einem Magnetkern (11) und mit einem permanentmagnetgefesselten Magnetanker, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Permanentmagneten (38) und dem Magnetanker (12) ein Elektromagnet mit einer Weicheisenplatte (28) und einer die Weicheisenplatte umgebenden Spule (29) angeordnet ist, mit dem ein durch den Permanentmagnet (38) fest eingestellter niedriger Ansprechwert veränderbar ist, und daß der Permanentma­ gnet (38), die Weicheisenplatte (28) sowie die Spule (29) von einem Aufnahmenapf (30) umgeben sind, die von einer Abdeckkappe (32) am elektromagnetischen Auslöser (10) fest­ gehalten sind.