EP2555217A1 - Strombegrenzungssystem - Google Patents
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- EP2555217A1 EP2555217A1 EP12005541A EP12005541A EP2555217A1 EP 2555217 A1 EP2555217 A1 EP 2555217A1 EP 12005541 A EP12005541 A EP 12005541A EP 12005541 A EP12005541 A EP 12005541A EP 2555217 A1 EP2555217 A1 EP 2555217A1
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- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
- H01H77/107—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by the blow-off force generating means, e.g. current loops
- H01H77/108—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by the blow-off force generating means, e.g. current loops comprising magnetisable elements, e.g. flux concentrator, linear slot motor
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- H01H77/102—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by special mounting of contact arm, allowing blow-off movement
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- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/40—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
Definitions
- the invention relates to a current limiting system which is suitable for limiting a current flowing through the current limiting system, but not interrupting it continuously, the current limiting system comprising a contact system along a current path between a first and a second terminal contact, according to the preamble of claim 1.
- the invention further relates to a current limiting unit with a current limiting system, as well as an arrangement of a plurality of current limiting units and an installation switching device with a current limiting system.
- Such current limiting systems are typically used in series with circuit breakers or motor protection switches.
- This known contact system has for this purpose a fixed contact carrier, which is connected to a first connection conductor.
- the known contact system on a movable contact arm with an end-side movable contact piece, which is arranged in a conductive connection with a fixed contact carrier arranged immovable contact piece under normal conditions.
- the contact arm is pivotable with a second connection conductor. The current flow extends from the second connection conductor, the contact arm, the movable contact piece, the fixed contact piece and the fixed contact carrier to the first connection conductor.
- the current runs in opposite directions, whereby in the event of a short circuit, or if the current exceeds the predetermined amount, an electrodynamic force is generated which is able to push away the contact arm from the contact carrier.
- the arc and the arc quenching plates limit the current in the event of a short circuit. In this way, it can be ensured that, in the event of a fault, a circuit breaker or motor protection switch connected downstream of the current limiting unit can interrupt the circuit to be protected by the circuit breaker or motor protection switch, in which the short circuit has occurred, as intended.
- the EP 0 801 410 A2 shows an electrical installation switching device housed in a shell-type housing with a contact point, a thermal and a magnetic release and with a current limiting element in the form of a PTC resistor (positive temperature coefficient resistor), wherein the current limiting element laterally to the service switching device in a through a cup-shaped shell housing limited space is housed.
- a PTC resistor element while a doped plastic material is used, in which there is the risk of aging effects caused by changes in electrical properties over time.
- the contact system has four fixed contact pieces, which are arranged in two opposite pairs of first and second fixed contact pieces, wherein a movable contact pieces carrying, movable contact bridge is provided, wherein the contact bridge with the movable contact pieces in a first stable switching position a first closed double contact point with forms the first two fixed contact pieces, and wherein the contact bridge in a second stable switching position forms a second closed double contact point with the two second fixed contact pieces, and wherein when the current exceeds a An Jardinschwellwert the current limiting system, the contact bridge between the first and second stable switching position out and alternates, with alternating emergence and extinction of arcs when opening and re-closing the first and second double contact points, and wherein, when the current e falls below the closing threshold of the contact system, the contact bridge remains in one of the two stable switching positions.
- a bistable contact arrangement is thus formed.
- the contact bridge moves back and forth between two stable switching positions, it oscillates to a certain extent.
- the alternating arcs are formed and extinguished alternately.
- the thermal load on the contact points is reduced.
- the oscillation of the contact bridge prevents the contact points from closing when there is still a considerable short-circuit current above the threshold, thus preventing welding of the contact points since the contact points are repeatedly torn during short-circuit current limiting due to oscillation.
- the current limitation by arcs avoids aging effects due to material degradation.
- the four fixed contact pieces are electrically connected in pairs crosswise.
- the four fixed contact pieces are electrically connected in pairs in parallel.
- a bistable captive device for the contact bridge is present, which is coupled to the contact bridge for setting the An Jardinschwellhongs or the Sch thoroughlyschwellivess.
- the response or closing threshold can be set application-specific.
- the bistable function ensures that in each of the two stable switching positions of the contact bridge a restraining force is adjustable.
- the bistable captive device can also be used to generate the necessary contact pressure force in the case of normal current flow through the current limiting system.
- the captive device comprises a bistable snap-action disc, which is coupled via a coupling axis with the contact bridge.
- a bistable snap-action disc acts as a contact pressure spring in its first stable position. Their spring force determines the threshold for the short-circuit current. When the threshold is exceeded, the contact bridge is moved from its first stable position against the restoring spring force of the snap disk towards the second stable position. There is a point at which the dead center of the snap disc is exceeded. This then snaps into its second stable position and tears the contact bridge. This ensures a very fast switching between the two stable switching positions of the contact bridge, and also a sticking or welding of the contact points can thus be effectively prevented.
- the captive device comprises a compression spring which is coupled via a coupling axis with the contact bridge so that the spring force of the compression spring at an angle to the direction of the coupling axis acts on this, that the compression spring overcoming a dead center by the Coupling axis between a first and a second stable position is pivotable.
- This embodiment of a bistable tying device fulfills the same function as described above, but preferably uses a cylinder compression spring as an alternative spring element. Cylinder springs are easier to handle than snappers for some applications and can also be manufactured more cost-effectively.
- the contact system comprises a magnet system for driving the contact bridge from its stable position into the respective other stable position. It is the force of a suitably oriented magnetic field on an elongated electrical conductor, the contact bridge namely, used as a drive for the oscillation of the contact bridge.
- the current limit even at smaller short-circuit currents use, as if, as known in the art, only the electrodynamic repulsion of the contact points would be used as a driving force.
- the magnet system has a magnetic core with an air gap, wherein the contact bridge is arranged longitudinally displaceable in the air gap, and wherein the current in the current path causes a magnetization of the core, so that the magnetic field direction in the gap is perpendicular to the current direction in the contact bridge, so that the contact bridge is moved from its stable position to the other stable position when the An Jardinschwelleptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptepteptept
- an air gap is narrow and designed high, and the contact bridge also has a narrow, high, rectangular cross-section, in a manner like a narrow band.
- an efficient cooling of the contact bridge in the air gap by radiation and convection of the air in the narrow air gap is given as an advantage.
- This is advantageous in that the contact bridge does not thermally deform.
- a narrow and high structure in the form of a thin band for the contact bridge has the further advantage that the contact bridge can thus be made very easily with high mechanical stability and high moment of inertia in the direction of movement.
- a closely matched air gap in the mechanical dimensions of the contact bridge ensures a mechanical guidance of the contact bridge in the same direction, so that they themselves transverse to its direction of movement can not bend, which could otherwise happen due to magnetic forces.
- the double contact points are provided with arc quenching devices.
- arc quenching devices These can be known per se arc quenching chambers, in which the arc moves in on Lichtbogenleitschienen. In doing so, it splits into a series of partial arcs, which results in an even larger countervoltage to the mains voltage driving the arc, the so-called arc voltage increases, so that the short-circuit current limitation becomes even more effective.
- the ends of the contact bridge are split fork-shaped, each fork arm carries a movable contact piece.
- the fork legs can be designed symmetrically or asymmetrically to the middle part of the contact bridge.
- the contact pieces on each longitudinal side of the contact bridge have the same distance from their associated fixed contact pieces.
- the switching distance of the contact bridge to the two opposite pairs of fixed contact pieces, ie to the two stable switching positions out be designed differently. This provides a further optimization possibility for the vibration behavior of the contact bridge.
- each of the captive devices is coupled to the two associated with their fork-shaped end pieces of the contact bridge.
- a current limiting unit according to the invention with a current limiting system according to the invention has a housing in which the current limiting system is arranged.
- the current limiting system according to the invention can be attached as an attachment or accessory with its own housing to an existing installation switching device, such as a circuit breaker or a motor protection switch.
- the current-limiting units are arranged spatially parallel to one another, and a current-limiting system for a single phase is arranged in the housing of each current-limiting unit. This is advantageous for current limiting in three-phase systems.
- An inventive installation switching device is in particular a circuit breaker, circuit breaker or motor protection switch, with at least one contact point, a thermal and / or magnetic release and has a current limiting system according to the invention.
- the contact point, the thermal and / or magnetic trigger and the current limiting system can be housed together in a housing.
- FIG. 1 1 shows a current limiting system 1, which comprises a contact system 5 along a current path 2 between a first and a second terminal contact 3, 4.
- the contact system 5 has four fixed contact pieces 6, 6a, 7, 7a, which are arranged in two opposite pairs of first 6, 6a and second 7, 7a fixed contact pieces.
- the four fixed contact pieces 6, 6a, 7, 7a are electrically connected in pairs by means of conductor pieces 21, 21a crosswise to each other, so contact piece 6 with contact piece 7a and contact piece 6a with contact piece. 7
- a movable contact pieces 8, 8a carrying movable contact bridge 9 is provided. This forms with the movable contact pieces 8, 8a in a first stable switching position, see FIG. 1 , a first closed double contact point 10 with the two first fixed contact pieces 6, 6a. In a second stable switching position, see FIG. 3 , the contact bridge 9 forms with its movable contact pieces 8, 8a a second closed double contact point 11 with the two second fixed contact pieces 7, 7a.
- a bistable captive device 13 is provided for the contact bridge 9, which is coupled to the contact bridge 9 for setting the An Kirschwellives and / or the Sch Strukturschwellivess.
- the tethering device 13 here comprises a bistable snap-action disc 14 which, via a coupling axis 15 with the contact bridge 9 is coupled. If the current falls below the closing threshold, then the Lorentz force F becomes smaller than the restoring spring force of the snap-action disc and the snap-action disc pushes the contact bridge into a stable position. Which of the two possible stable positions, top or bottom, is taken thereby, depends on which side of the dead center of the snap disk, the contact bridge at the occurrence of the event was straight. The closing threshold can thus be adjusted by the choice of the spring constant and the spring strength of the snap-action disc. In the stable position of the contact bridge 9, the restoring spring force of the snap disk 14 also acts as a contact pressure force with which the closed double contact point is held together.
- the double contact points 10, 11 are provided with arc extinguishing devices 20, 20a.
- arc extinguishing devices 20, 20a These are arc-quenching plate arrangements, as they are known in principle and in which the arc, guided on arc guide rails 22, 22a, 23, 23a, see FIG. 2 and 4 , forming a series of partial arcs, enters, whereby the arc voltage increases.
- the contact system 1 comprises a magnet system 17 for driving the contact bridge 9 from its stable position into the respective other stable position.
- the magnet system 17 has a magnetic core 18, for example made of steel, with an air gap, wherein the contact bridge 9 is arranged longitudinally displaceably in the air gap 19.
- the current in the current path 2 passes in field windings arranged on both sides of the core 19, causing magnetization of the core 18.
- the core 18 with the gap 19 concentrates the magnetic field in the core 19, and the contact bridge 9 runs in the gap 19. This has the consequence that the magnetic field direction B in the gap 19 is perpendicular to the current direction in the contact bridge 9, so that the contact bridge 9 is moved from its stable position to the other stable position when the An Jardinschwell learners of the current through the resulting Lorentz force F is exceeded.
- the Lorentz force becomes so great that it overcomes the resiliency of the restraining means, such as the snap-action disc 14, and can start moving from its stable position.
- the field windings 24, 24a for generating the magnetic field in the steel core 18 may be disposed on both sides of the steel core, as shown in the figures. However, only one field winding can be arranged on one side. In the example shown in FIG. 1 For example, one field winding 24 generates a repulsive magnetic field, and the other field winding 24 a generates an attractive magnetic field which acts on the contact bridge 9.
- the contact bridge for example, the coupling axis 15 to control a separately arranged interrupt contact and thereby interrupt the circuit or protect the short-circuit current limiter against overloading.
- the contact force and bondage, from which the contact bridge 9 lifts, is realized by a bistable snap spring arrangement 13. If this is pressed by the magnetic force F of the contact bridge 9, this tilts from a certain point of its first stable switching position in its second stable switching position and vice versa.
- the bistable captive device 13c comprises a compression spring 16 which is coupled via a coupling axis 15 with the contact bridge 9 so that the spring force of the compression spring 16 at an angle to the direction of the coupling axis 15 acts on this, that the compression spring 16, overcoming a Tot Vietnamese by the coupling axis 15 between a first and a second stable position is pivotable.
- the compression spring 16 is here a cylinder spring, a cheap and common Kontrukomsbauteil.
- each fork leg 9b, 9c, 9d, 9e carries a movable contact piece 8b, 8c, 8d, 8e.
- a tying device 13a, 13b each in the form of a bistable snap spring arrangement is provided, each of the tethering devices 13a, 13b is coupled to the two associated fork-shaped end pieces 9b, 9c; 9d, 9e of the contact bridge 9.
- FIG. 7 shows in a further embodiment, a current limiting system 1 ', which comprises a contact system 5 along a current path 2' between a first and a second terminal contact 3 ', 4'.
- the contact system 5 has four fixed contact pieces 6, 6a, 7, 7a, which are arranged in two opposite pairs of first 6, 6a and second 7, 7a fixed contact pieces.
- the four fixed contact pieces 6, 6a, 7, 7a are connected in pairs by means of conductor pieces 21, 21 a parallel electrically connected to each other, so contact piece 6 with contact piece 7 and contact piece 6a with contact piece 7a.
- the connecting conductors between the first and second contact pieces come to rest against the edge of the magnet system.
- the current flow in the field windings 24 and 24 takes place here in the same direction.
- connection of the upper field winding 4 ' is now on the opposite side to the first terminal 3' of the field winding. Otherwise, the function of the current limiting system 1 'is analogous to that of the current limiting system 1, as described in detail above in connection with FIGS FIGS. 1 to 6 described.
- the current limiting system 1, 1 ' can be mounted on another circuit breaker, for example a circuit breaker, circuit breaker, motor protection switch or the like, or it can be installed separately on a standard profile mounting rail and connected in series to a single circuit breaker or a group of circuit breakers ,
- the current limiting system 1, 1 'according to the invention can be used both in DC systems and in AC systems.
- a current limiting system 1, 1 'according to the invention By using a current limiting system 1, 1 'according to the invention, the tendency of the welding of circuit breakers to be reduced and the switching capacity and the operating voltage can be increased.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Strombegrenzungssystem, welches geeignet ist, einen durch das Strombegrenzungssystem fließenden Strom zu begrenzen, jedoch nicht dauernd zu unterbrechen, wobei das Strombegrenzungssystem entlang eines Strompfades zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlusskontakt ein Kontaktsystem umfasst, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Die Erfindung betrifft weiterhin eine Strombegrenzungseinheit mit einem Strombegrenzungssystem, sowie eine Anordnung von mehreren Strombegrenzungseinheiten und ein Installationsschaltgerät mit einem Strombegrenzungssystem.
- Derartige Strombegrenzungssysteme werden typischerweise in Serie mit Leistungsschaltern oder Motorschutzschaltern verwendet.
- Aus der
EP-A-0 647 958 ist ein derartiges Strombegrenzungssystem bekannt. Dieses weist im Wesentlichen ein Kontaktsystem auf, mittels welchem der Strom, falls dieser einen bestimmten Betrag übersteigt, durch Öffnen des Kontaktsystems begrenzt wird. - Dieses bekannte Kontaktsystem weist dazu einen feststehenden Kontaktträger auf, der mit einem ersten Anschlussleiter verbunden ist. Weiter weist das bekannte Kontaktsystem einen beweglichen Kontaktarm mit einem endseitigen beweglichen Kontaktstück auf, das mit einem am feststehenden Kontaktträger angeordneten, unbeweglichen Kontaktstück unter Normalbedingungen in leitender Verbindung steht. Der Kontaktarm ist schwenkbar mit einem zweiten Anschlussleiter. Der Stromfluss verläuft vom zweiten Anschlussleiter, den Kontaktarm, das bewegliche Kontaktstück, das feststehende Kontaktstück und den feststehenden Kontaktträger zum ersten Anschlussleiter. Im beweglichen Kontaktarm und im feststehenden Kontaktträger verläuft der Strom in entgegengesetzten Richtungen, wodurch im Kurzschlussfall, beziehungsweise falls der Strom den bestimmten Betrag übersteigt, eine elektrodynamische Kraft erzeugt wird, die den Kontaktarm vom Kontaktträger wegzustossen vermag. Sobald das bewegliche Kontaktstück vom feststehenden Kontaktstück getrennt wird, zündet ein Lichtbogen zwischen dem beweglichen Kontaktstück und dem feststehenden Kontaktstück, der zum Löschen in ein Löschblechpaket geleitet wird.
- Durch den Lichtbogen und die Lichtbogenlöschbleche wird der Strom im Kurzschlussfall begrenzt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein der Strombegrenzungseinheit nachgeschalteter Leistungsschalter beziehungsweise Motorschutzschalter im Fehlerfall den durch den Leistungsschalter beziehungsweise Motorschutzschalter zu schützenden Stromkreis, in welchem der Kurzschluss aufgetreten ist, bestimmungsgemäß unterbrechen kann.
- Bei diesem bekannten Strombegrenzungssystem kann es jedoch vorkommen, dass das Kontaktsystem dieses bekannten Strombegrenzungssystems zu einem Zeitpunkt wieder geschlossen wird, zu welchem ein immer noch beträchtlicher Strom fließt beziehungsweise eine beträchtliche Spannung zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt anliegt. Dadurch kann beim Schließen des Kontaktsystems erneut ein Lichtbogen zwischen dem feststehenden Kontakt und dem beweglichen Kontakt zünden, wodurch der feststehende Kontakt mit dem beweglichen Kontakt verschweißen kann.
- Die
EP 0 801 410 A2 zeigt ein in einem Gehäuse in Schalenbauweise untergebrachtes elektrisches Installationsschaltgerät mit einer Kontaktstelle, einem thermischen und einem magnetischen Auslöser und mit einem Strombegrenzungselement in Form eines PTC-Widerstandes (Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizient), wobei das Strombegrenzungselement seitlich zu dem Installationsschaltgerät in einem durch ein napfförmiges Schalengehäuse begrenzten Raum untergebracht ist. Als PTC-Widerstandselement wird dabei ein dotiertes Kunststoffmaterial verwendet, bei dem die Gefahr von durch Alterungseffekte bedingten Veränderungen der elektrischen Eigenschaften im Lauf der Zeit besteht. - Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Strombegrenzungssystem zu schaffen, bei dem eine zuverlässige und langzeitstabile Strombegrenzung gegeben ist.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein Strombegrenzungssystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
- Erfindungsgemäß also hat das Kontaktsystem vier Festkontaktstücke, die in zwei gegenüberliegenden Paaren von ersten und zweiten Festkontaktstücken angeordnet sind, wobei eine, bewegliche Kontaktstücke tragende, bewegliche Kontaktbrücke vorgesehen ist, wobei die Kontaktbrücke mit den beweglichen Kontaktstücken in einer ersten stabilen Schaltstellung eine erste geschlossene Doppelkontaktstelle mit den beiden ersten Festkontaktstücken bildet, und wobei die Kontaktbrücke in einer zweiten stabilen Schaltstellung eine zweite geschlossene Doppelkontaktstelle mit den beiden zweiten Festkontaktstücken bildet, und wobei, wenn der Strom einen Ansprechschwellwert des Strombegrenzungssystems überschreitet, die Kontaktbrücke zwischen der ersten und der zweiten stabilen Schaltstellung hin und her wechselt, unter abwechselndem Entstehen und Verlöschen von Lichtbögen beim Öffnen und erneuten Schließen der ersten beziehungsweise zweiten Doppelkontaktstellen, und wobei, wenn der Strom einen Schließschwellwert des Kontaktsystems unterschreitet, die Kontaktbrücke in einer der beiden stabilen Schaltstellungen verharrt.
- Erfindungsgemäß ist somit eine bistabile Kontaktanordnung gebildet. Im Falle eines den Ansprechschwellwert übersteigenden Stromes, also beispielsweise eines hohen Kurzschlussstromes, bewegt sich die Kontaktbrücke zwischen zwei stabilen Schaltstellungen hin und her, sie oszilliert gewissermaßen. Dabei entstehen und Verlöschen abwechselnd die sich bildenden Lichtbögen. Durch das immer wieder abwechselnde verlöschen der Lichtbögen ist die thermische Belastung der Kontaktstellen verringert. Das Oszillieren der Kontaktbrücke verhindert, dass sich die Kontaktstellen schließen, wenn noch ein beträchtlicher, über der Ansprechschwelle liegender Kurzschlussstrom anliegt, und damit ist ein Verschweißen der Kontaktstellen verhindert, denn die Kontaktstellen werden während der Kurzschlussstrombegrenzung aufgrund des Oszillierens immer wieder aufgerissen. Die Strombegrenzung durch Lichtbögen vermeidet Alterungseffekte aufgrund von Materialdegradation.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die vier Festkontaktstücke paarweise über Kreuz elektrisch miteinander verbunden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die vier Festkontaktstücke paarweise parallel elektrisch miteinander verbunden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine bistabile Fesselungseinrichtung für die Kontaktbrücke vorhanden, die mit der Kontaktbrücke zur Einstellung des Ansprechschwellwertes beziehungsweise des Schließschwellwertes gekoppelt ist. Damit lassen sich der Ansprech- beziehungsweise Schließschwellwert anwendungsspezifisch einstellen. Die bistabile Funktion sorgt dafür, dass in jeder der beiden stabilen Schaltstellungen der Kontaktbrücke eine Fesselungskraft einstellbar ist. Weiterhin vorteilhaft kann die bistabile Fesselungseinrichtung auch zur Erzeugung der nötigen Kontaktdruckkraft im Falle des normalen Stromflusses durch das Strombegrenzungssystem verwendet werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fesselungseinrichtung eine bistabile Schnappscheibe, die über eine Koppelachse mit der Kontaktbrücke gekoppelt ist. Eine bistabile Schnappscheibe wirkt in ihrer ersten stabilen Position als Kontaktdruckfeder. Ihre Federkraft bestimmt die Ansprechschwelle für den Kurzschlussstrom. Bei Überschreiten der Ansprechschwelle wird die Kontaktbrücke aus ihrer ersten stabilen Lage entgegen der rückstellenden Federkraft der Schnappscheibe hin zu der zweiten stabilen Position bewegt. Dabei gibt es einen Punkt, an dem der Totpunkt der Schnappscheibe überschritten wird. Diese schnappt dann in ihre zweite stabile Stellung und reißt die Kontaktbrücke mit. Damit ist ein sehr schnelles Umschalten zwischen den beiden stabilen Schaltstellungen der Kontaktbrücke gewährleistet, und auch ein verkleben oder verschweißen der Kontaktstellen kann damit effektiv verhindert werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fesselungseinrichtung eine Druckfeder, die über eine Koppelachse mit der Kontaktbrücke so gekoppelt ist, dass die Federkraft der Druckfeder in einem Winkel zu der Verschieberichtung der Koppelachse so auf diese wirkt, dass die Druckfeder unter Überwindung einer Totpunktlage durch die Koppelachse zwischen einer ersten und einer zweiten stabilen Stellung verschwenkbar ist. Diese Ausführungsform einer bistabilen Fesselungseinrichtung erfüllt dieselbe Funktion wie oben beschrieben, verwendet aber bevorzugt eine Zylinderdruckfeder als alternatives Federelement. Zylinderdruckfedern sind für manche Anwendungen besser handhabbar als Schnappscheiben und können auch kostengünstiger gefertigt werden.
- Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kontaktsystem ein Magnetsystem zum Antreiben der Kontaktbrücke aus ihrer stabilen Stellung in die jeweils andere stabile Stellung. Es wird dabei die Kraftwirkung eines geeignet orientierten Magnetfeldes auf einen langgestreckten elektrischen Leiter, die Kontaktbrücke nämlich, als Antrieb für das Oszillieren der Kontaktbrücke genutzt. Damit kann die Strombegrenzung auch schon bei kleineren Kurzschlussströmen einsetzen, als wenn, wie im Stand der Technik bekannt, allein die elektrodynamische Abstoßung der Kontaktstellen als Antriebskraft genutzt würde.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat das Magnetsystem einen Magnetkern mit Luftspalt, wobei die Kontaktbrücke im Luftspalt längsverschieblich angeordnet ist, und wobei der Strom im Strompfad eine Magnetisierung des Kerns bewirkt, so dass die Magnetfeldrichtung im Spalt senkrecht zu der Stromrichtung in der Kontaktbrücke steht, so dass die Kontaktbrücke bei Überschreiten des Ansprechschwellwertes des Stroms durch die resultierende Lorentzkraft aus ihrer stabilen Stellung in die andere stabile Stellung bewegt wird. Ein erfindungsgemäß vorgesehener Luftspalt kann in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sehr schmal gemacht werden. Dadurch wird die magnetische Feldstärke in dem Luftspalt auch bei kleinen Kurzschlussströmen schon so groß, dass eine hohe Kraft auf die Kontaktbrücke erzielt wird. Weiterhin vorteilhaft ist ein Luftspalt eng und hoch gestaltet, und die Kontaktbrücke hat ebenfalls einen schmalen, hohen, rechteckigen Querschnitt, gewissermaßen wie ein schmales Band. Dadurch ist als Vorteil eine effiziente Kühlung der Kontaktbrücke in dem Luftspalt durch Strahlung und Konvektion der Luft in dem engen Luftspalt gegeben. Das ist vorteilhaft dafür, dass sich die Kontaktbrücke nicht thermisch verformt. Eine schmale und hohe Struktur in Form eines dünnen Bandes für die Kontaktbrücke hat weiter den Vorteil, dass die Kontaktbrücke damit sehr leicht bei gleichzeitig hoher mechanischer Stabilität und hohem Flächenträgheitsmoment in Bewegungsrichtung gemacht werden kann. Dadurch ist bei der Oszillation der Kontaktbrücke nur eine geringe Masse zu bewegen, was eine hohe Oszillationsfrequenz und damit eine effektive Strombegrenzung ermöglicht. Ein in den mechanischen Abmessungen auf die Kontaktbrücke eng aufeinander abgestimmter Luftspalt sorgt dabei für eine mechanische Führung der Kontaktbrücke in Bewegungsrichtung derselben, so dass sie sich quer zu ihrer Bewegungsrichtung nicht verbiegen kann, was aufgrund von magnetischen Kräften ansonsten geschehen könnte.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Doppelkontaktstellen mit Lichtbogenlöscheinrichtungen versehen. Dies können an sich bekannte Lichtbogenlöschkammern sein, in die der Lichtbogen sich auf Lichtbogenleitschienen hineinbewegt. Dabei spaltet er in eine Serie von Teil-Lichtbögen auf, und dadurch entsteht eine noch größere Gegenspannung zu der den Lichtbogen treibenden Netzspannung, die sogenannte Lichtbogenspannung steigt, so dass die Kurzschlussstrombegrenzung noch effektiver wird.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Enden der Kontaktbrücke gabelförmig aufgespalten, wobei jeder Gabelast ein bewegliches Kontaktstück trägt. Die Gabeläste können dabei symmetrisch oder unsymmetrisch zu dem Mittelteil der Kontaktbrücke ausgeführt sein. Bei symmetrischer Ausführung haben die Kontaktstücke auf jeder Längsseite der Kontaktbrücke denselben Abstand zu den ihnen zugeordneten feste Kontaktstücken. Bei unsymmetrischer Anordnung kann der Schaltabstand der Kontaktbrücke zu den beiden gegenüberliegenden Paaren von festen Kontaktstücken, also zu den beiden stabilen Schaltstellungen hin, unterschiedlich ausgeführt sein. Damit ist eine weitere Optimierungsmöglichkeit für das Schwingungsverhalten der Kontaktbrücke gegeben.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dabei an jedem Ende der Kontaktbrücke je eine Fesselungseinrichtung vorhanden, wobei jede der Fesselungseinrichtungen gekoppelt ist mit den beiden ihr zugeordneten gabelförmigen Endstücken der Kontaktbrücke. Eine solche Anordnung der bistabilen Fesselungseinrichtung an den Enden der Kontaktbrücke kann konstruktiv einfacher zu realisieren sein als die oben beschriebene Lösung mit einer Koppelachse.
- Eine erfindungsgemäße Strombegrenzungseinheit mit einem erfindungsgemäßen Strombegrenzungssystem weist ein Gehäuse auf, in welchem das Strombegrenzungssystem angeordnet ist. Damit kann das erfindungsgemäße Strombegrenzungssystem als Anbauteil oder Zubehörteil mit eigenem Gehäuse an ein vorhandenes Installationsschaltgerät, beispielsweise einen Leistungsschalter oder einen Motorschutzschalter, angebaut werden.
- Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung von mehreren erfindungsgemäßen Strombegrenzungseinheiten sind die Strombegrenzungseinheiten räumlich parallel zueinander angeordnet, und im Gehäuse jeder Strombegrenzungseinheit ist ein Strombegrenzungssystem für eine einzige Phase angeordnet. Dies ist vorteilhaft für die Strombegrenzung in dreiphasigen Systemen.
- Ein erfindungsgemäßes Installationsschaltgerät ist insbesondere ein Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter oder Motorschutzschalter, mit wenigstens einer Kontaktstelle, einem thermischen und/oder magnetischen Auslöser und hat ein erfindungsgemäßes Strombegrenzungssystem.
- Dabei kann bei einem erfindungsgemäßen Installationsschaltgerät die Kontaktstelle, der thermische und/oder magnetische Auslöser und das Strombegrenzungssystem zusammen in einem Gehäuse untergebracht sein.
- Es kann aber auch nur die Kontaktstelle und der thermische und/oder magnetische Auslöser zusammen in einem Gehäuse untergebracht sein, mit dem eine Strombegrenzungseinheit, wie oben beschrieben, verbunden ist.
- Anhand der Zeichnungen, in denen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
- Es zeigen:
- Figur 1
- ein erfindungsgemäßes Strombegrenzungssystem, bei dem die vier Festkontaktstücke paarweise über Kreuz elektrisch miteinander verbunden sind, in einer ersten stabilen Schaltstellung,
- Figur 2
- das Strombegrenzungssystem nach
Figur 1 nach dem Öffnen der ersten Doppelkontaktstelle, - Figur 3
- das Strombegrenzungssystem nach
Figur 1 in der zweiten stabilen Schaltstellung, - Figur 4
- das Strombegrenzungssystem nach
Figur 1 nach dem Öffnen der zweiten Doppelkontaktstelle, - Figur 5
- ein erfindungsgemäßes Strombegrenzungssystem in einer zweiten Ausführungsform, mit gabelförmig aufgespaltenem Ende der Kontaktbrücke,
- Figur 6
- ein erfindungsgemäßes Strombegrenzungssystem in einer dritten Ausführungsform, mit einer bistabilen Fesselungseinrichtung mit einer Zylinderdruckfeder, sowie
- Figur 7
- ein erfindungsgemäßes Strombegrenzungssystem, bei dem die vier Festkontaktstücke paarweise parallel elektrisch miteinander verbunden sind, in einer ersten stabilen Schaltstellung.
- In den Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die beschriebenen Ausführungsformen stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.
-
Figur 1 zeigt ein Strombegrenzungssystem 1, das entlang eines Strompfades 2 zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlusskontakt 3, 4, ein Kontaktsystem 5 umfasst. Das Kontaktsystem 5 hat vier Festkontaktstücke 6, 6a, 7, 7a, die in zwei gegenüberliegenden Paaren von ersten 6, 6a und zweiten 7, 7a Festkontaktstücken angeordnet sind. Die vier Festkontaktstücke 6, 6a, 7, 7a sind paarweise mittels Leiterstücken 21, 21a über Kreuz elektrisch miteinander verbunden, also Kontaktstück 6 mit Kontaktstück 7a und Kontaktstück 6a mit Kontaktstück 7. - Es ist eine bewegliche Kontaktstücke 8, 8a tragende bewegliche Kontaktbrücke 9 vorgesehen. Diese bildet mit den beweglichen Kontaktstücken 8, 8a in einer ersten stabilen Schaltstellung, siehe
Figur 1 , eine erste geschlossene Doppelkontaktstelle 10 mit den beiden ersten Festkontaktstücken 6, 6a. In einer zweiten stabilen Schaltstellung, sieheFigur 3 , bildet die Kontaktbrücke 9 mit ihren beweglichen Kontaktstücken 8, 8a eine zweite geschlossene Doppelkontaktstelle 11 mit den beiden zweiten Festkontaktstücken 7, 7a. - Ferner ist eine bistabile Fesselungseinrichtung 13 für die Kontaktbrücke 9 vorhanden, die mit der Kontaktbrücke 9 zur Einstellung des Ansprechschwellwertes und/oder des Schließschwellwertes gekoppelt ist. Die Fesselungseinrichtung 13 umfasst hier eine bistabile Schnappscheibe 14 umfasst, die über eine Koppelachse 15 mit der Kontaktbrücke 9 gekoppelt ist. Wenn der Strom unter den Schließschwellwert fällt, dann wird die Lorentzkraft F kleiner als die rückstellende Federkraft der Schnappscheibe, und die Schnappscheibe drückt die Kontaktbrücke in eine stabile Stellung. Welche der beiden möglichen stabilen Stellungen, oben oder unten, dabei eingenommen wird, hängt davon ab, auf welcher Seite der Totpunktlage der Schnappscheibe sich die Kontaktbrücke bei Eintritt des Ereignisses gerade befunden hat. Der Schließschwellwert kann also durch die Wahl der Federkonstante und der Federstärke der Schnappscheibe eingestellt werden. In der stabilen Stellung der Kontaktbrücke 9 wirkt die rückstellende Federkraft der Schnappscheibe 14 auch gleichzeitig als Kontaktdruckkraft, mit der die geschlossenen Doppelkontaktstelle zusammengehalten wird.
- Die Doppelkontaktstellen 10, 11 sind mit Lichtbogenlöscheinrichtungen 20, 20a versehen. Es handelt sich dabei um Lichtbogenlöschblechanordnungen, wie sie im Prinzip bekannt sind und in die der Lichtbogen, geführt an Lichtbogenleitschienen 22, 22a, 23, 23a, siehe
Figur 2 und4 , unter Ausbildung einer Serie von Teillichtbögen, einläuft, wobei sich die Lichtbogenspannung erhöht. - Das Kontaktsystem 1 umfasst ein Magnetsystem 17 zum Antreiben der Kontaktbrücke 9 aus ihrer stabilen Stellung in die jeweils andere stabile Stellung. Das Magnetsystem 17 hat einen Magnetkern 18, beispielsweise aus Stahl, mit einem Luftspalt, wobei die Kontaktbrücke 9 im Luftspalt 19 längsverschieblich angeordnet ist. Der Strom im Strompfad 2 läuft in Feldwicklungen, angeordnet auf beiden Seiten des Kerns 19, wodurch eine Magnetisierung des Kerns 18 bewirkt wird. Der Kern 18 mit dem Spalt 19 konzentriert das Magnetfeld im Kern 19, und die Kontaktbrücke 9 läuft in dem Spalt 19. Die hat zur Folge, dass die Magnetfeldrichtung B im Spalt 19 senkrecht zu der Stromrichtung in der Kontaktbrücke 9 steht, so dass die Kontaktbrücke 9 bei Überschreiten des Ansprechschwellwertes des Stroms durch die resultierende Lorentzkraft F aus ihrer stabilen Stellung in die andere stabile Stellung bewegt wird. Wenn der Ansprechschwellwert des Stromes überschritten wird, wird die Lorentzkraft so groß, dass sie die rückstellende Federkraft der Fesselungseinrichtung, also beispielsweise der Schnappscheibe 14, überwindet, und sich aus ihrer stabilen Position heraus in Bewegung setzen kann.
- Im Falle eines Kurzschlussstromes bewegt sich also die Kontaktbrücke 9 je nach Ausgangslage der Schaltstellung, durch die erzeugte Magnetwirkung im Stahlkern 18 zu den gegenüberliegenden Festkontakten.
- Die Feldwicklungen 24, 24a zur Erzeugung des Magnetfeldes im Stahlkern 18 können auf beiden Seiten des Stahlkerns angeordnet sein, wie in den Figuren gezeigt. Es kann jedoch auch nur eine Feldwicklung auf einer Seite angeordnet werden. Im gezeigten Beispiel in
Figur 1 erzeugt eine Feldwicklung 24 ein abstoßendes und die andere Feldwicklung 24a ein anziehendes Magnetfeld, welche auf die Kontaktbrücke 9 wirken. - Wenn die Kontaktbrücke 9 öffnet, siehe
Figur 2 , entstehen Lichtbögen 12, 12a an den Doppelkontaktstellen 10, welche sich mit dem Öffnungsweg längen und den Kurzschlussstrom begrenzen. Wenn eine Lichtbogenlöschkammer 20, 20a hinter den Doppelkontaktstellen 10 angeordnet ist, bewegt sich der Lichtbogen 12, 12a in diese hinein und erzeugt eine noch größere Gegenspannung bzw. Kurzschlussstrombegrenzung. Dieser Vorgang hält solange an, bis die Kontaktbrücke 9 auf der anderen Seite wieder kontaktiert, zweite stabile Schaltstellung, sieheFigur 3 . Dadurch wird der Lichtbogen kurzgeschlossen und erlischt. - Da die Festkontakte 7a, 7 in der zweiten stabilen Schaltstellung nach
Figur 3 mit vertauschter Polarität angeschlossen sind, wird bei noch anstehendem Kurzschluss die Kontaktbrücke 9, durch die magnetische Wirkung, die Lorentzkraft F weist jetzt nach unten, wieder in die andere Richtung abheben bzw. die zweite Doppelkontaktstelle 11 öffnen. Der Bewegungsvorgang findet nun von der zweiten stabilen Schaltstellung zur ersten stabilen Schaltstellung statt, sieheFigur 4 . Die damit verbundene Kurzschlussstrombegrenzung wiederholt sich. Dieser wechselnde Vorgang wiederholt sich so lange, bis der mit Kurzschlussstrom durchflossene Stromkreis von einem Schutzorgan, zum Beispiel einem Leitungsschutzschalter getrennt wird. Der Schutz durch ein zweites Schutzorgan ist erforderlich, da sich der Kurzschlußstrombegrenzer 1 auf Dauer nicht selbst schützen kann. - Es besteht jedoch die Möglichkeit durch eine mechanische oder elektrische Bewegungsabfrage der Kontaktbrücke, über beispielsweise die Koppelachse 15, einen separat angeordneten Unterbrechungskontakt anzusteuern und dadurch den Stromkreis zu unterbrechen bzw. den Kurzschlußstrombegrenzer gegen Überlastung zu schützen.
- Die Kontaktkraft und Fesselung, ab der die Kontaktbrücke 9 abhebt, wird durch eine bistabile Schnappfederanordnung 13 realisiert. Wird diese durch die magnetische Kraftwirkung F der Kontaktbrücke 9 gedrückt, kippt diese ab einem gewissen Punkt von ihrer ersten stabilen Schaltstellung in ihre zweite stabile Schaltstellung und umgekehrt.
- In der Ausführungsformgemäß
Figur 6 umfasst die bistabile Fesselungseinrichtung 13c eine Druckfeder 16 umfasst, die über eine Koppelachse 15 mit der Kontaktbrücke 9 so gekoppelt ist, dass die Federkraft der Druckfeder 16 in einem Winkel zu der Verschieberichtung der Koppelachse 15 so auf diese wirkt, dass die Druckfeder 16 unter Überwindung einer Totpunktlage durch die Koppelachse 15 zwischen einer ersten und einer zweiten stabilen Stellung verschwenkbar ist. Die Druckfeder 16 ist hier eine Zylinderdruckfeder, ein günstiges und übliches Kontruktionsbauteil. - In der Ausführungsform gemäß
Figur 5 sind die Enden der Kontaktbrücke 9 gabelförmig aufgespalten, wobei jeder Gabelast 9b, 9c, 9d, 9e ein bewegliches Kontaktstück 8b, 8c, 8d, 8e trägt. An jedem Ende der Kontaktbrücke ist je eine Fesselungseinrichtung 13a, 13b in Form einer bistabilen Schnappfederanordnung vorhanden, wobei jede der Fesselungseinrichtungen 13a, 13b gekoppelt ist mit den beiden ihr zugeordneten gabelförmigen Endstücken 9b, 9c; 9d, 9e der Kontaktbrücke 9. -
Figur 7 zeigt in einer weiteren Ausführungsform ein Strombegrenzungssystem 1', das entlang eines Strompfades 2' zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlusskontakt 3', 4', ein Kontaktsystem 5 umfasst. Das Kontaktsystem 5 hat vier Festkontaktstücke 6, 6a, 7, 7a, die in zwei gegenüberliegenden Paaren von ersten 6, 6a und zweiten 7, 7a Festkontaktstücken angeordnet sind. Die vier Festkontaktstücke 6, 6a, 7, 7a sind paarweise mittels Leiterstücken 21, 21 a parallel elektrisch miteinander verbunden, also Kontaktstück 6 mit Kontaktstück 7 und Kontaktstück 6a mit Kontaktstück 7a. Dadurch kommen die Verbindungsleiter zwischen den ersten und zweiten Kontaktstücken an den Rand des Magnetsystems zu liegen. Der Stromfluss in den Feldwicklungen 24 und 24 erfolgt hier gleichsinnig. Der Anschluss der oberen Feldwicklung 4' liegt jetzt auf der gegenüberliegenden Seite zu dem ersten Anschluss 3' der Feldwicklung. Ansonsten ist die Funktion des Strombegrenzungssystems 1' analog zu derjenigen des Strombegrenzungssystems 1, wie ausführlich oben im Zusammenhang mit denFiguren 1 bis 6 beschrieben. - Das erfindungsgemäße Strombegrenzungssystem 1, 1' kann an einen anderen Schutzschalter, beispielsweise einen Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter, Motorschutzschalter oder dergleichen, angebaut werden, oder es kann separat auf eine Normprofiltragschiene installiert werden und in Serie zu einem einzelnen Schutzschalter oder zu einer Gruppe von Schutzschaltern geschaltet werden.
- Das erfindungsgemäße Strombegrenzungssystem 1, 1' kann sowohl in Gleichstromsystemen als auch in Wechselstromsystemen verwendet werden. Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Strombegrenzungssystems 1, 1' kann die Verschweißneigung von Schutzschaltern verringert und das Schaltvermögen sowie die Betriebsspannung erhöht werden.
- Für den Fachmann ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden veranschaulichenden Ausführungsform beschränkt ist, und daß die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne daß von wesentlichen Attributen derselben abgewichen wird, und es ist daher erwünscht, daß die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht beschränkend betrachtet werden.
-
1, 1' Strombegrenzungssystem 2, 2' Strompfad 3, 3' Erster Anschlusskontakt 4, 4' zweiter Anschlusskontakt 5 , 5' Kontaktsystem 6, 6a Erste Festkontaktstücke 7, 7a Zweite Festkontaktstücke 8, 8a, 8b, 8c, 8d bewegliche Kontaktstücke 9 Kontaktbrücke 9b, 9c, 9d, 9e Gabelast 10 Erste Doppelkontaktstelle 11 Zweite Doppelkontaktstelle 12, 12a Lichtbogen 13, 13a, 13b, 13c Bistabile Fesselungseinrichtung 14 Bistabile Schnappscheibe 15, Koppelachse 16 Druckfeder 17 Magnetsystem 18 Magnetkern 19 Luftspalt 20, 20a Lichtbogenlöscheinrichtung 21, 21a Leiterstück 22, 22a Lichtbogenleitschiene 23, 23a Lichtbogenleitschiene 24, 24a Feldwicklung B Magnetfeldrichtung F Lorentzkraft
Claims (15)
- Strombegrenzungssystem (1), welches geeignet ist, einen durch das Strombegrenzungssystem (1) fließenden Strom zu begrenzen, jedoch nicht dauernd zu unterbrechen, wobei das Strombegrenzungssystem (1) entlang eines Strompfades (2) zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlusskontakt (3, 4) ein Kontaktsystem (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet,- dass das Kontaktsystem (5) vier Festkontaktstücke (6, 6a, 7, 7a) hat, die in zwei gegenüberliegenden Paaren von ersten (6, 6a) und zweiten (7, 7a) Festkontaktstücken angeordnet sind,- dass eine bewegliche Kontaktstücke (8, 8a) tragende bewegliche Kontaktbrücke (9) vorgesehen ist,- wobei die Kontaktbrücke (9) mit den beweglichen Kontaktstücken (8, 8a) in einer ersten stabilen Schaltstellung eine erste geschlossene Doppelkontaktstelle (10) mit den beiden ersten Festkontaktstücken (6, 6a) bildet,- und wobei die Kontaktbrücke (9) in einer zweiten stabilen Schaltstellung eine zweite geschlossene Doppelkontaktstelle (11) mit den beiden zweiten Festkontaktstücken (7, 7a) bildet,- und dass, wenn der Strom einen Ansprechschwellwert des Strombegrenzungssystems (1) überschreitet, die Kontaktbrücke (9) zwischen der ersten und der zweiten stabilen Schaltstellung hin und her wechselt,- unter abwechselndem Entstehen und Verlöschen von Lichtbögen (12, 12a) beim Öffnen und erneuten Schließen der ersten beziehungsweise zweiten Doppelkontaktstellen (10, 11),- und dass, wenn der Strom einen Schließschwellwert des Kontaktsystems (1) unterschreitet, die Kontaktbrücke (9) in einer der beiden stabilen Schaltstellungen verharrt.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Festkontaktstücke (6, 6a, 7, 7a) paarweise über Kreuz elektrisch miteinander verbunden sind.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Festkontaktstücke (6, 6a, 7, 7a) paarweise parallel elektrisch miteinander verbunden sind.
- Strombegrenzungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine bistabile Fesselungseinrichtung (13,13a, 13b, 13c) für die Kontaktbrücke (9) vorhanden ist, die mit der Kontaktbrücke (9) zur Einstellung des Ansprechschwellwertes und/oder des Schließschwellwertes gekoppelt ist.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fesselungseinrichtung (13) eine bistabile Schnappscheibe (14) umfasst, die über eine Koppelachse (15) mit der Kontaktbrücke (9) gekoppelt ist.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fesselungseinrichtung (13c) eine Druckfeder (16) umfasst, die über eine Koppelachse (15) mit der Kontaktbrücke (9) so gekoppelt ist, dass die Federkraft der Druckfeder (16) in einem Winkel zu der Verschieberichtung der Koppelachse (15) so auf diese wirkt, dass die Druckfeder (16) unter Überwindung einer Totpunktlage durch die Koppelachse (15) zwischen einer ersten und einer zweiten stabilen Stellung verschwenkbar ist.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktsystem (1) ein Magnetsystem (17) umfasst zum Antreiben der Kontaktbrücke (9) aus ihrer stabilen Stellung in die jeweils andere stabile Stellung.
- Strombegrenzungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (17) einen Magnetkern (18) mit Luftspalt (19) hat, wobei die Kontaktbrücke (9) im Luftspalt (19) längsverschieblich angeordnet ist, und dass der Strom im Strompfad (2) eine Magnetisierung des Kerns (18) bewirkt, so dass die Magnetfeldrichtung im Spalt (19) senkrecht zu der Stromrichtung in der Kontaktbrücke (9) steht, so dass die Kontaktbrücke (9) bei Überschreiten des Ansprechschwellwertes des Stroms durch die resultierende Lorentzkraft aus ihrer stabilen Stellung in die andere stabile Stellung bewegt wird
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelkontaktstellen (10, 11) mit Lichtbogenlöscheinrichtungen (20, 20a) versehen sind.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Kontaktbrücke (9) gabelförmig aufgespalten sind, wobei jeder Gabelast (9b, 9c, 9d, 9e) ein bewegliches Kontaktstück (8b, 8c, 8d, 8e) trägt.
- Strombegrenzungssystem (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende der Kontaktbrücke je eine Fesselungseinrichtung (13a, 13b) vorhanden ist, wobei jede der Fesselungseinrichtungen (13a, 13b) gekoppelt ist mit den beiden ihr zugeordneten gabelförmigen Endstücken (9b, 9c; 9d, 9e) der Kontaktbrücke (9).
- Strombegrenzungseinheit mit einem Strombegrenzungssystem (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Strombegrenzungseinheit ein Gehäuse aufweist, in welchem das Strombegrenzungssystem angeordnet ist.
- Strombegrenzungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische oder elektrische Bewegungsabfragevorrichtung zur Erfassung der Bewegung der Kontaktbrücke 9 vorgesehen ist, die einen Unterbrechungskontakt ansteuert und dadurch den Strompfad (2) unterbrechen kann oder den Kurzschlußstrombegrenzer (1) gegen Überlastung schützen kann.
- Anordnung von mehreren Strombegrenzungseinheiten nach Anspruch 12, wobei die Strombegrenzungseinheiten räumlich parallel zueinander angeordnet sind und im Gehäuse jeder Strombegrenzungseinheit ein Strombegrenzungssystem (1) für eine einzige Phase angeordnet ist.
- Installationsschaltgerät, insbesondere Leitungsschutzschalter, Leistungsschalter oder Motorschutzschalter, mit wenigstens einer Kontaktstelle, einem thermischen und/oder magnetischen Auslöser und einem Strombegrenzungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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