DE656372C - Mehrpoliges UEberstromrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrpoliges Überstromrelais, dessen Elektromagnete für die einzelnen Phasen des geschützten Netzes oder Stromverbrauchers zusammen mit Bimetallstreifen so angeordnet sind, daß sowohl die elektromagnetisch beeinflußten Anker der Maximalauslöser der einzelnen Phasen als auch die Bimetallstreifen der Temperaturauslöser der entsprechenden Phasen mit einer gemeinsamen Zugstange zusammenarbeiten, die einen den Stromkreis des Selbstschützes steuernden doppelarmigen Kontakthebel entgegen einer Federwirkung in der Kontaktlage hält.

Das Wesen der Erfindung ' besteht darin, daß das den einen Kontakt der Unterbrechungsstelle bildende freie Ende des Kontakthebels eine als Gegenkontakt dienende, auf einem drehbaren Kontaktbolzen axial verschiebbare, aber nicht drehbare Exzenterscheibe entgegeu einer Federkraft in axialer Richtung sperrt. Der Kontaktbolzen ist hierbei an einen Festkontakt des Schützenstromkreises über einen mit dem Festkontakt in kraftschlüssiger Verbindung stehenden Kontaktring einer stirnseitig auf dem Kontaktbolzen abgefederten, ebenfalls axial verschiebbaren, aber nicht drehbaren, den Schaltknopf bildenden Isolierkappe angeschlossen.

Die bisher bekannten Überstromrelais dieser Art zeigten mehrere Nachteile. Sie waren entweder gegen mechanische Stöße sehr empfindlich, oder sie führten durch nicht genügend rasches Unterbrechen des Hilfsstromkreises ein Pendeln des Schützes beim Ein- oder Ausschalten des Hilfsstromkreises herbei, oder es wurde der Einfluß der Außentemperatur auf die Wirkungsweise des vom Strom des geschützten Stromkreises durchflossenen Bimetallstreifens des Relais nicht ausgeglichen.

Beim erfindungsgemäßen Überstromrelais wird durch die gewählte Anordnung der Einzelteile nicht nur eine Beseitigung dieser Nachteile erzielt, sondern es werden als weitere Vorteile gegenüber den bekannten Bauarten folgende erreicht:

Die zum Einstellen der Stromstärke, bei welcher der Hilfsstromkreis ein- oder ausge-

schaltet werden soll, dienende Einstellschraube stellt gleichzeitig einen zum mechanischen Einschalten des Relaishilfsstromkreises dienenden Schaltknopf dar. Ferner gestattet eine besondere Freiauslösung, das Relais ohne Q fahr auch bei einer unzulässig hohen B₁ lastung (Kurzschluß) mechanisch einzuschälfl ten oder kurzzuschließen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigen: Abb. ι ein Schaltungsschema der Gesamtanordnung des Relais für ein dreiphasiges Netz, Abb. 2 eine schematische Vorderansicht bei abgehobener Vorderwand des Gehäuses des Relais, Abb. 3 eine schaubildliche Teilansicht der den Einfluß der Außentemperatur auf das Relais ausgleichenden Vorrichtung und Abb. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Achse des Einschaltknopfes. Die Abb. 5, 6 und 7 zeigen drei verschiedene Stellungen der Kontaktteile des Relais gleichfalls in schematischer Darstellung.

Das mehrpolige Uberstromrelais nach dem in Abb. 1 veranschaulichten Schaltungsschema ist an ein dreiphasiges Netz X, Y, Z angeschlossen, dessen Stromleiter mit den entsprechenden Polen eines an sich bekannten elektromagnetischen Schützes 100 verbunden sind. Dieses Schütz wird in an sich bekannter Weise von einem Elektromagnet gesteuert, dessen beweglicher Anker 101 mit der Längsstange des Schützes verbunden ist und dessen fester Anker mit 102 bezeichnet ist. Die Windung 103 dieses Elektromagnets wird über Kontakte 104, 105 und eine Kontaktbrücke 106 des Schützes xoo von einer Stromquelle (Phasenspannung) gespeist und vom Relais nach der Erfindung überwacht.

Aus dem Schaltbild nach Abb. 1 ist zu ersehen, daß dieses Relais aus drei Maximalelektromagneten 2 besteht, von welchen ein jeder eine Wicklung 2' und einen beweglichen Anker 11 aufweist. Das freie Ende dieses beweglichen Ankers 11 jedes Elektromagnets greift in einen Ausschnitt einer gemeinsamen zweiteiligen Zugstange 3, 13 ein, deren besondere Anordnung im nachfolgenden näher beschrieben wird. Neben jedem Elektromagnet 2 ist noch ein Bimetallstreifen 1 angeordnet, der entweder unmittelbar mittels des durchfließenden Hauptstromes oder vermittels einer vom Hauptstrom durchflossenen Heizwicklung 107 (Abb. 1) beheizt wird. Auch das freie Ende dieses Bimetallstreifens 1 greift in einen Ausschnitt der Zugstange 3, 13 ein.

Die Ausführung des erfindungsgemäßen mehrpoligen Uberstromrelais ist in den Abb. 2 bis 7 Veranschaulicht. Alle noch weiter beschriebenen Bestandteile des Relais sind zweckmäßig in einem Gehäuse.^ aus Isoliermaterial eingeschlossen, welches mittels senkrechter Zwischenwände B in Kammern geteilt wird, in welchen die vorerwähnten Einzelteile, die einzelnen Elektromagnete 2 samt den zugehörigen Bimetallstreifen 1 angeordnet sind. 'Die gemeinsame Zugstange3, 13 wird von den ^Mßxxn 11 der Elektromagnete 2 gesteuert.

jfsfifDie Zugstange 3,13 besteht aus zwei gegeneinander in Längsrichtung verschiebbaren Teilen 3 und 13, die mittels zweier seitlich angeordneter Schraubenfedern 14 {Abb. 3) zusammengehalten werden. Zwischen beiden Teilen 3, 13 ist ferner ein U-förmig gebogener Kompensierungsbimetallstreifen 12 angeordnet, dessen beide Arme zwischen die beiden Teile 3 und 13 der Zugstange greifen und diese entgegen der von den Federn 14 ausgeübten Federkraft voneinander drücken. Der Zusammenbau der geteilten Stange 3 und 13 mit dem U-förmig gebogenen Bimetallstreifen

12 ist aus Abb. 3 ersichtlich. Der U-förmige Bimetallstreifen 12 ist auf eine mit dem Teil

13 fest verbundene Leiste 22 so aufgehängt, daß er mit seinen beiden Armen in der Längsrichtung der zweiteiligen Zugstange 3 und 13 frei wirken kann.

Mit dem kürzeren Teil 13 der zweiteiligen Zugstange ist vermittels einer Stellschraube 4 das eine Ende eines doppelarmigen Kontakthebels 5 verbunden, der um einen festen Zapfen 6 drehbar gelagert ist und dessen anderes freie Ende mit einer Sperrklinke 7 (Abb. 2, 5 bis 7) versehen ist, welche eine noch weiter beschriebene Exzenterscheibe 8 in ihrer Schaltlage hält.

Der abgefederte zweiarmige Kontakthebel 5 leitet gleichzeitig den elektrischen Strom des Schutzkreises zur Scheibe 8, von dort zu einem Kontaktbolzen 24 eines im folgenden beschriebenen Einschaltknopfes 9 und zu einem Kontaktring 21, welcher auf der Achse 24 befestigt ist und gegen einen Festkontakt 10 drückt, von wo der Strom mittels eines Kabels 23 abgeleitet wird (Abb. 4 bis 7). Der Hebel 5 wird normalerweise mittels einer Feder 20 ständig gegen die Exzenterscheibe 8 gedrückt.

Die Exzenterscheibe 8 ist mittels einer Feder 25 in Richtung des Kontaktbolzens 24 abgefedert und verschiebt sich in einer Nut 16 no (Abb. 4 und 6) längs des Bolzens 24, so daß sie mit ihrer Nase gegen die Sperrklinke 7 des Hebels 5 drückt. Wird der Hebel 5 infolge Verformung der Bimetallstreifen 1 oder durch Anziehen der Anker 11 der Elektromagnete 2 um seinen Lagerzapfen 6 in der Pfeilrichtung b (Abb. 5 und 6) verschwenkt, dann gelangt die Scheibe 8 je nach ihrer Exzenterstellung früher oder später außer Eingriff mit der Sperrklinke 7 und wird dann durch die sich ausdehnende Feder 25, wie in Abb. 6 veranschaulicht, gegen den Ring 21

geschoben. Dadurch wird der Strom des HilfsStromkreises zwischen den Teilen 5 und 8 sofort unterbrochen.

Zur neuerlichen Einschaltung des Hilfs-Stromkreises dient ein aus einer Isolierkappe bestehender Schaltknopf 9, welcher in den Abb. 4 bis 7 veranschaulicht ist. Dieser Knopf besitzt einen hülsenförmigen Isolierteil 26, welcher auf einer auf dem Bolzen 24 verschiebbar gelagerten und gegen Verdrehen durch eine in eine Längsnut 16 eingreifende Schraube 28 gesicherten Metallhülse 27 befestigt ist. Die Hülse 27 samt Isolierteil 26 ist mittels einer in ihrem Hohlraum untergebrachten, gegen die Stirnfläche des Bolzens 24 abgestützten Feder 29 derart abgefedert, daß der Ring 21 unter normalen Verhältnissen am Festkontakt 10 anliegt.
Drückt man den Knopf 9 in das Gehäuse

ao hinein (Abb. 7), dann wird der Kontaktring 21 längs des Bolzens 24 verschoben, wodurch die Verbindung zwischen dem Festkontakt 10 und dem Kontaktring 21 unterbrochen wird. Der Ring 21 nimmt bei weiterer Verschiebung längs des Bolzens 24 die Exzenterscheibe 8 so lange mit, bis diese unter die Sperrklinke 7 gelangt, wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem Kontakthebel 5 und der Exzenterscheibe 8 erreicht wird.

Nach Loslassen des Knopfes 9 kehrt die Hülse 27 samt dem Isolierteil 26 und Kontaktring 21 durch Wirkung einer Feder 29 zurück, so daß der Ring 21 wieder mit dem Kontakt 10 in Berührung kommt, wodurch die endgültige Einschaltung des Hilfsstromkreises erzielt wird. Im Falle eines Kurzschlusses oder bei unzulässiger Überlastung wird dann der Hilfsstromkreis durch die vom Hebel 5 freigegebene Exzenterscheibe 8 unterbrochen.

Die Länge der Bahn des Eingriffes zwischen der Sperrklinke 7 und der Exzenterscheibe 8 kann durch Verdrehen des Knopfes 9 geregelt werden. Dadurch kann auch die Stromstärke, bei welcher der Hilfsstromkreis unterbrochen werden soll, eingestellt werden, denn Form und Verformung des vom Hauptstrom des gesicherten Stromkreises durchflossenen Bimetallstreifens ist von seiner Wärme bzw. Erwärmung, also von der Stromstärke des ihn durchfließenden Stromes abhängig, wodurch auch die Verschiebung der Zugstange 3, 13, auf welche der Bimetallstreifen wirkt, geändert wird.

Der Hilfsstromkreis des Relais kann auch mechanisch, und zwar durch Druck gegen einen geeigneten Hilfstaster 18 unterbrochen werden (Abb. 2 und 4), welcher den Hebel S um den Drehzapfen 6 so weit verdreht, daß die abgeschrägte Sperrklinke 7 außer Eingriff mit der Exzenterscheibe 8 kommt.

Das erfindungsgemäße mehrpolige Überstromrelais arbeitet wie folgt:

Im Normalbetrieb befinden sich die Einzelteile des Relais in der in Abb. 5 veranschaulichten Lage, wobei auch das Schütz 100, wie i'n Abb. 1 gestrichelt eingezeichnet, geschlossen ist.

Tritt im Netz eine Überlastung auf, dann werden die Bimetallstreifen 1 in den einzelnen Kammern dementsprechend erhitzt, und zwar entweder alle oder nur jener, welcher der überlasteten Phase X, Y oder Z entspricht. Hierdurch wird die Zugstange 3, 13 in der Pfeilrichtung α (Abb. 2) nach links geschoben, der zweiarmige Hebel 5 schwingt somit in der Pfeilrichtung b von der Exzenterscheibe 8 ab, welche durch Wirkung der Schraubenfeder 25 in die Lage gemäß Abb. 6 geschoben wird, wodurch der Stromkreis des Elektromagnets 101, 102, 103 (Abb. 1) des Schützes 100 unterbrochen wird. Dadurch wird das Schütz in die geöffnete Lage, wie in Abb. ι in vollen Linien eingezeichnet, mittels einer Schraubenfeder 108 (Abb. 1) gezogen.

Diese Stellung der Einzelteile dauert so lange an, bis der Schaltknopf 9 in das Gehäuse gedrückt wird, wodurch die betreffenden Einzelteile über die Zwischenlage nach Abb. 7 ihre ursprüngliche Lage nach Abb. 5 wieder einnehmen. Der Knopf 9 mit den Hülsen 26, 27 wird hierauf durch die Feder 29 (Abb. 4) wieder aus dem Gehäuse herausgedrückt.

Tritt in der einen oder in allen Phasen X, Y, Z des Netzes ein Kurzschluß auf, dann werden die entsprechenden Anker 11 der Elektromagnete 2 sofort angezogen, ohne die Bimetallstreifen 1 erst in Tätigkeit zu setzen, wodurch die gemeinsame Zugstange 3, 13 in der vorbeschriebenen Weise in der Pfeilrichtung o, also nach links geschoben und der Stromkreis des Elektromagnets 101, 102, 103 des Schützes unterbrochen wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mehrpoliges Uberstromreläis, dessen Elektromagnete für die einzelnen Phasen des geschützten Netzes oder Stromverbrauchers zusammen mit Bimetallstreifen derart angeordnet sind, daß sowohl die elektromagnetisch beeinflußten Anker der Maximalauslöser einzelner Phasen als auch die Bimetallstreifen der Temperaturauslöser der entsprechenden Phasen mit einer gemeinsamen Zugstange zusammenarbeiten, die einen den Stromkreis des Selbstschützes steuernden doppelarmigen Kontakthebel entgegen einer Federwirkung in der Kontaktlage hält, dadurch gekennzeichnet, daß das den einen Kontakt

   der Uriterbrechungsstelle bildende freie Ende (7) des Kontakthebels (5) eine als Gegenkontakt dienende, auf einem drehbaren "Kontaktbolzen (24) axial verschiebbare, aber nicht drehbare Exzenterscheibe (8) entgegen einer Federkraft (25) in axialer Richtung sperrt, deren Kontaktbolzen (24) an einen Festkontakt (10) des Schützenstromkreises über einen mit dem Festkontakt (10) in kraftschlüssiger Verbindung stehenden Kontaktring (21) einer stirnseitig auf dem Kontaktbolzen (24) abgefederten, ebenfalls axial verschiebbaren, aber nicht drehbaren, den Schaltkontakt bildenden Isolierkappe (9) angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen