DE1040666B

DE1040666B - Circuit breaker for low voltage systems

Info

Publication number: DE1040666B
Application number: DEW18630A
Authority: DE
Inventors: Harry J Lingal
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1955-03-14
Filing date: 1956-03-10
Publication date: 1958-10-09
Also published as: GB785966A; BE545973A; FR1148876A

Description

DEUTSCHESGERMAN

In vielen modernen Selbstschalteranordnungen wird von den festen Kontakten, ihren Zuleitungen und dem beweglichen Kontaktarm eine Leiterschleife gebildet, wobei das bewegliche Kontaktstück die Schleife abschließt. In solchen Anordnungen werden, wenn durch den Stromkreis hohe Ströme fließen, große magnetische Kräfte erzeugt, welche auf alle Teile der Schleife wirken. Die mechanischen Kräfte, die sich aus den magnetischen Kräften ergeben, sind so gerichtet, daß sie die Schleife vergrößern wolllen; sie üben auf das bewegliche Kontaktstück also eine Kraft in Öffnungsrichtung aus. Wird ein solcher Schalter auf einen Stromkreis geschaltet, in dem hohe Ströme, z. B. 100 000 A, fließen, so ist nach der ersten Berührung der Kontakte eine sehr hohe Antriebsenergie nötig, um den Schalter vollends zu schließen.In many modern circuit breaker arrangements of the fixed contacts, their leads and the movable contact arm formed a conductor loop, wherein the movable contact piece closes the loop. In such arrangements, when high currents flow through the circuit, large magnetic ones become Generates forces which act on all parts of the loop. The mechanical forces resulting from the magnetic forces are directed in such a way that they want to enlarge the loop; they practice on that movable contact piece so a force in the opening direction. If such a switch is on a Circuit switched in which high currents, e.g. B. 100,000 A, flow, it is after the first contact the contacts require a very high drive energy to close the switch completely.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß der magnetische Fluß so in der -Phase gegen den Strom verschoben werden kann, daß er diesem um mehr als 15° nacheilt. Auf diese Weise wird eine leichte Verzögerung im Aufbau des Flusses erzielt, die einer Verringerung des Stromes um etwa 18% im Falle einer symmetrischen (sinusförmigen) Stromwelle entspricht. Dieses Ergebnis wird dadurch erreicht, daß mit dieser Leiterschleife des Selbstschalters ein elektrisch leitender Körper induktiv gekoppelt ist. Fließt, nachdem sich während eines Schließvorganges die Kontakte berührt haben, durch den Schalter ein Wechselstrom, so induziert der dann um die Stromschleife herum vorhandene magnetische Fluß in dem leitfähigen Körper Wirbelströme, wobei der magnetische Fluß, der von den Wirbelströmen erzeugt wird, gegen den von dem Hauptstrom erzeugten Fluß in der Phase verschoben ist. Daraus ergibt sich eine Gegenwirkung, welche den Aufbau des magnetischen Flusses in der Hauptstromschleife verzögert und den Fluß dazu zwingt, hinter dem Anwachsen des Stromes zurückzubleiben. Die magnetische Kraft, die nach der ersten Berührung der Kontakte dem weiteren Schließen des Schalters entgegenwirkt, wird dadurch stark vermindert. Bei einem Schalter nach der Erfindung ist daher auch ein Schließen und Verriegeln der Kontakte gegen hohe Fehlerströme mit geringem Kraftaufwand möglich.The invention is based on the knowledge that the magnetic flux so in the -Phase against the Current can be shifted so that it lags this by more than 15 °. That way becomes a achieved a slight delay in the build-up of the river, which reduces the current by about 18% in the case of a symmetrical (sinusoidal) current wave. This result is achieved by that with this conductor loop of the circuit breaker, an electrically conductive body is inductively coupled is. After the contacts have touched each other during a closing process, flows through the Switch an alternating current, the magnetic flux then around the current loop induces it Eddy currents in the conductive body, the magnetic flux generated by the eddy currents is shifted in phase against the flux generated by the main stream. From this it follows there is a counteraction which delays the build-up of the magnetic flux in the main current loop and forcing the river to lag behind the rise of the current. The magnetic Force that counteracts further closing of the switch after the first contact with the contacts, is greatly reduced as a result. In the case of a switch according to the invention, there is therefore also a closing and locking of the contacts against high fault currents possible with little effort.

Ein Schalter nach der Erfindung wird seinem Aufbau und seiner Arbeitsweise nach im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.A switch according to the invention is its structure and its mode of operation according to the following Hand outlined drawing.

Fig. 1 stellt einen senkrechten Schnitt durch einen Schalter dar, der die Elemente der Erfindung enthält;Figure 1 is a vertical section through a switch incorporating the elements of the invention;

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm eine symmetrische Stromkurve und die Phasenverdrehung des Flusses, die durch den erfindungsgemäßen Einbau eines Körpers hoher elektrischer Leitfähigkeit in die Schleife erzeugt wird;Fig. 2 shows in a diagram a symmetrical current curve and the phase shift of the flux, by incorporating a body of high electrical conductivity into the loop according to the invention is produced;

Selbstschalter für NiederspannungsanlagenCircuit breaker for low voltage systems

Anmelder:Applicant:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Representative: Dr.-Ing. P. Ohrt, patent attorney,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 14. März 1955Claimed priority:
V. St. ν. America March 14, 1955

Harry J. Lingal, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenHarry J. Lingal, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
has been named as the inventor

Fig. 3 zeigt schematisch die verschiedenen Bahnen der innerhalb des Schalters erzeugten magnetischen Flüsse.Fig. 3 shows schematically the various paths of the magnetic generated within the switch Rivers.

Der in Fig. 1 dargestellte Selbstschalter besitzt mehrere jeweils die Elemente eines Schalterpols enthaltende Einheiten, von denen jede eine besondere Kontakteinrichtung, die insgesamt mit 11 bezeichnet ist, und eine Überstromauslösevorrichtung 13 enthält. Da sämtliche Einheiten untereinander gleich sind, ist nur eine Einheit des Schalters, d. h. ein Pol, dargestellt und im folgenden beschrieben.The circuit breaker shown in Fig. 1 has several each containing the elements of a switch pole Units, each of which has a special contact device, designated 11 as a whole and an overcurrent release device 13 contains. Since all units are equal to one another, is only one unit of the switch, d. H. a pole, shown and described below.

Die Kontakteinrichtung 11 und die Auslösevorrichtung 13 für jeden Pol ist auf einer besonderen isolierenden Grundplatte 15 aufgebaut, welche durch Schrauben 19 starr an einem Metallgerüst 17 befestigt ist. Die Kontakteinrichtung 11 enthält feste Hauptkontakte 23, einen festen Zwischenkontakt 24 und einen festen Lichtbogenkontakt 25., die sämtlich an dem inneren Ende der als Stromzuführung dienenden Durchführung 27 befestigt sind, welche durch entsprechende ausgesparte öffnungen in der Grundplatte 15 und dem Gerüst 17 hindurchragt. Mit den festen Haupt-, Unterbrechungs- und Lichtbogenkontakten 23, 24 und 25 arbeiten bewegliche Hauptkontakte 29, ein beweglicher Unterbrechungskontakt 30 und ein beweglicher Lichtbogenkontakt 31 zusammen. Die festen Hauptkontakte 23 sind begrenzt beweglich befestigt und werden in der geschlossenen Stellung des Schalters gegen die beweglichen Hauptkontakte gepreßt. Der feste Lichtbogenkontakt ist in bekannter Weise ebenfalls begrenzt beweglich befestigt und wird in der geschlossenen Stellung gegen den beweglichenThe contact device 11 and the tripping device 13 for each pole is on a special insulating Base plate 15 is constructed, which is rigidly attached to a metal frame 17 by screws 19 is. The contact device 11 contains fixed main contacts 23, a fixed intermediate contact 24 and a fixed arcing contact 25., all at the inner end of the serving as a power supply Implementation 27 are attached, which through corresponding recessed openings in the base plate 15 and the framework 17 protrudes. With the fixed main, interrupt and arcing contacts 23, 24 and 25 work moving main contacts 29, a moving break contact 30 and a movable arcing contact 31 together. The fixed main contacts 23 are attached to be movable to a limited extent and are pressed against the moving main contacts in the closed position of the switch. The fixed arcing contact is also attached and is movable to a limited extent in a known manner in the closed position against the movable one

80S 657/34«80S 657/34 "

Lichtbogenkontakt gedrückt. Die mit den festen Kontakten 23, 24, 25 zusammenarbeitenden beweglichen Kontakte 29, 30 und 31 sind an einem beweglichen Schalterteil 35 befestigt, der in einem Bolzen 37 und einer Gabel 39 drehbar gelagert ist. Die Gabel 39 ist durch eine Schraube 41 an der Innenseite der unteren Durchführung43 befestigt. Dadurch, daß die Kontaktteile 45 durch Federn zusammengedrückt werden, ist eine sichere, gleitende Kontaktgabe zwischen dem beweglichen Schalterteil 35 und den festen Teilen 45 ge- ίο währleistet. Eine Feder 47, die zwischen dem Federsitz 49 auf der Grundplatte 15 und dem beweglichen Schalterglied 35 liegt, ist im geschlossenen Zustand des Schalters gespannt und öffnet den Schalter nach Auslösung und Freigabe der Verriegelungseinrichtung. Arc contact pressed. The cooperating with the fixed contacts 23, 24, 25 movable Contacts 29, 30 and 31 are attached to a movable switch part 35, which is in a bolt 37 and a fork 39 is rotatably mounted. The fork 39 is by a screw 41 on the inside of the lower Implementation43 attached. In that the contact parts 45 are compressed by springs, is a safe, sliding contact between the movable Switch part 35 and the fixed parts 45 ensures. A spring 47 between the spring seat 49 lies on the base plate 15 and the movable switch member 35 is in the closed state of the switch is tensioned and opens the switch after the locking device has been triggered and released.

Der bewegliche Kontaktarm 35 wird durch eine Antriebseinrichtung in der geschlossenen Stellung gehalten, die insgesamt mit 61 bezeichnet ist. Sie ist in einem U-förmigen Rahmen befestigt, der aus unterteilten Seitenteilen 65 und einem verbindenden Querträger 67 besteht. Die U-förmige Plattform 69 ist an den Seiten jedes Pols mit den Seitenteilen 71 verbunden. Diese sind wiederum an den Außenseiten der äußeren Pole an dem Gerüst 17 starr befestigt. Die Plattform erstreckt sich über die ganze Breite des Schalters.The movable contact arm 35 is held in the closed position by a drive device, which is designated as a whole by 61. It is fixed in a U-shaped frame, which is divided from Side parts 65 and a connecting cross member 67 consists. The U-shaped platform 69 is on the sides of each pole connected to the side parts 71. These are in turn on the outside of the outer poles rigidly attached to the frame 17. The platform extends over the entire width of the Switch.

Die Antriebseinrichtung enthält einen Hebel 73, der beweglich in einem Lagerzapfen 75 gelagert ist, welcher seinerseits an den Seitenteilen 65 des Rahmens befestigt ist. Der Hebel 73 besteht aus zwei Seitenteilen, die miteinander durch ein Querstück 77 verbunden sind. Eine Stange 79, die sich durch alle Pole des Schalters erstreckt, ist kraftschlüssig mit dem beweglichen Schalterteil 35 durch ein isolierendes Zwischenstück 81 und einen Drehzapfen 82 verbunden. Das Zwischenstück 81 ist in jedem Pol vorhanden und verbindet die allen Polen gemeinsame Stange 79 mit den beweglichen Kontaktarmen der einzelnen Pole, so daß bei entsprechender Bewegung der Stange 79 die Kontakte aller Pole gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden.The drive device contains a lever 73 which is movably mounted in a bearing pin 75, which in turn is attached to the side parts 65 of the frame. The lever 73 consists of two Side parts which are connected to one another by a cross piece 77. A pole 79 that runs through all of them Pole of the switch extends is frictional with the movable switch part 35 by an insulating Intermediate piece 81 and a pivot 82 connected. The spacer 81 is provided in each pole and connects the rod 79 common to all poles with the movable contact arms of the individual poles, so that with a corresponding movement of the rod 79, the contacts of all poles open at the same time or be closed.

Das Antriebsgestänge hält normalerweise über die gelenkig miteinander verbundenen Hebel 83 und 85 den Hebel 73 und damit die beweglichen Kontakte in der geschlossenen Stellung. Es dient auch zur Bewegung der beweglichen Kontakte in die Ein- und Aus-Stellung. Der Hebel 83 ist mit dem Hebel 73 über einen Drehzapfen 89 beweglich verbunden. Ebenso ist der Hebel 85 über den Bolzen 91 mit dem Hebel 83 und über den Bolzen 93 mit dem Arm 87 beweglich verbunden. Der Arm 87 ist um den Bolzen 97 drehbar, der in dem Rahmenteil 65 gelagert ist, und besitzt einen Mitnehmer 95.The drive linkage is normally held by hinged levers 83 and 85 the lever 73 and thus the movable contacts in the closed position. It is also used for movement the moving contacts in the on and off position. The lever 83 is over with the lever 73 a pivot 89 movably connected. Likewise, the lever 85 is connected to the lever 83 via the bolt 91 and movably connected to the arm 87 via the bolt 93. The arm 87 is rotatable about the bolt 97, which is mounted in the frame part 65 and has a driver 95.

Die Anordnung aus den Hebeln 83, 85, 87 enthält zwei Gelenke, von denen eines, 83, 85, zur Auslösung und das andere, 85, 87, zum Schließen des Schalters dient. Das Auslösegelenk liegt normalerweise leicht unterhalb einer Geraden, die durch die Bolzen 89 und 93 gezogen werden kann, während das Schließgelenk 85, 87 wenig unter einer Geraden durch die Bolzen 91 und 97 liegt.The arrangement of the levers 83, 85, 87 contains two joints, one of which, 83, 85, for triggering and the other, 85, 87, is used to close the switch. The release hinge is usually light below a straight line that can be drawn through the bolts 89 and 93, during the closing joint 85, 87 a little below a straight line through the bolts 91 and 97 lies.

Durch die Federn 47 wird auf das Auslösegelenk 83, 85 eine Kraft ausgeübt, die das Gelenk einzuknicken, also die beweglichen Kontakte der verschiedenen Pole des Schalters in die offene Stellung zu bewegen sucht. Das Auslösegelenk 83, 85 wird durch ein Hauptverriegelungsglied 99 am Einknicken gehindert, das sich um einen Bolzen 100 dreht und durch den Hebel 101 mit dem Bolzen 91 des Auslösegelenkes verbunden ist. Mit dem Verriegelungsglied 99 ist der Hebel 101 durch den Drehzapfen 103 verbunden. The springs 47 exert a force on the release joint 83, 85 which buckles the joint, that is, the moving contacts of the various poles of the switch in the open position seeks to move. The release joint 83, 85 is buckled by a main locking member 99 prevented from rotating about a bolt 100 and by the lever 101 with the bolt 91 of the release joint connected is. The lever 101 is connected to the locking member 99 by the pivot 103.

Das Hauptverriegelungsglied 99 wird durch einen Hebel 105 in der verriegelten Stellung gehalten, welcher in einem Drehzapfen 107 gelagert ist, der seinerseits in den Rahmenteilen 65 liegt. Der Hebel 105 trägt eine Rolle 111, die mit dem Hauptverriegelungsglied 99 zusammenarbeitet und letzteres in der geschlossenen Stellung hält. An seinem unteren Ende trägt der Hebel 105 ein Verriegelungsglied 113, das normalerweise mit einem Riegel 115 gekuppelt ist, welcher auf einem U-förmigen Teil 117 befestigt ist, der sich um einen an dem Rahmen 65 befestigten Zapfen 119 drehen kann. Der Arm 105 und der Teil 117 werden in ihrer verriegelten Stellung durch eine Feder 121 gehalten, die zwischen ihnen in der dargestellten Weise befestigt ist. An dem entgegengesetzten Ende des Teiles 117 ist ein Querträger 123 befestigt, der sich durch alle Poleinheiten des Schalters hindurch erstreckt und für jeden Pol des Schalters einen isolierenden Arm 125 trägt. Jeder der Arme 125 enthält eine Schraube 127, die mit der Auslösevorrichtung 13 der betreffenden Poleinheit zusammenarbeitet.The main locking member 99 is held in the locked position by a lever 105, which is mounted in a pivot 107, which in turn lies in the frame parts 65. The lever 105 carries a roller 111 which cooperates with the main locking member 99 and the latter in the closed Holds position. At its lower end, the lever 105 carries a locking member 113, the normally coupled to a latch 115 which is fixed on a U-shaped part 117, which can rotate about a pin 119 attached to the frame 65. The arm 105 and the part 117 are held in their locked position by a spring 121 secured between them in the manner shown. On the opposite At the end of the part 117 a cross member 123 is attached, which extends through all the pole units of the switch extends therethrough and carries an insulating arm 125 for each pole of the switch. Each of the arms 125 contains a screw 127 which cooperates with the release device 13 of the pole unit concerned.

Solange das Hauptverriegelungsglied 99 in der verriegelten Stellung durch die beschriebene Einrichtung gehalten wird, wird das Auslösegelenk 83, 85 durch den Arm 101 in der gezeigten Stellung gehalten, in der die Kontakte des Schalters geschlossen sind. Das Schließgelenk 85, 87 wird durch einen mit einer Schulter versehenen Hebel 131 am Einknicken gehindert, der in dem Zapfen 107 drehbar gelagert ist und durch eine Feder 133 gegen den Bolzen 93 des Schließgelenkes gedrückt wird.As long as the main locking member 99 is in the locked position by the device described is held, the release hinge 83, 85 is held by the arm 101 in the position shown, in which the contacts of the switch are closed. The closing joint 85, 87 is through a with a Shoulder provided lever 131 prevented from buckling, which is rotatably mounted in the pin 107 and is pressed by a spring 133 against the bolt 93 of the closing hinge.

Mit der Frontplatte oder dem Querträger 67 des Rahmens ist ein Ausleger 135 starr verbunden, in dem eine Antriebsstange 137 drehbar gelagert ist. An deren äußerem Ende ist eine Betätigungsstange 139 befestigt. Mit dem inneren Ende der Antriebsstange ist eine Scheibe 141 verbunden, an der eine Rolle 143 exzentrisch befestigt ist. Die Rolle 143 hat zwei Aufgaben, nämlich bei Handauslösung des Schalters auf die Bewegung der Betätigungsstange hin den U-förmigen Teil 117 nach unten zu drücken und bei Bewegung der Betätigungsstange 139 in der entgegengesetzten Richtung zum Schließen des Schalters den Mitnehmer 95 an dem Hebel 87, der zu dem Schließgelenk 85, 87 gehört, anzuheben.With the front plate or the cross member 67 of the frame, a bracket 135 is rigidly connected in which a drive rod 137 is rotatably mounted. At its outer end is an actuating rod 139 attached. A disk 141 is connected to the inner end of the drive rod, on which a roller 143 is attached eccentrically. The role 143 has two tasks, namely when the switch is triggered manually the movement of the operating rod towards the U-shaped part 117 to press down and when moving the operating rod 139 in the opposite direction to close the switch Carrier 95 on the lever 87, which belongs to the closing joint 85, 87 to be lifted.

Bei einer Bewegung des Schalters in die ausgeschaltete und verriegelte Stellung drückt durch Drehen der Betätigungsstange in die entsprechende Richtung die Rolle 143 auf den U-förmigen Teil 117 und löst das Verriegelungsglied 113 von dem Riegel 115. Die von der zusammengedrückten Feder 47 auf die Schalterarme 35 ausgeübte Druckkraft wird durch die isolierenden Verbindungsstücke 81, die Stange 79 und den Hebel 73 auf das Auslösegelenk 83, 85 übertragen, das dadurch nach oben einknickt und die Kontakte aller Schalterpole öffnet.When the switch is moved into the switched-off and locked position, press by turning the Actuating rod in the corresponding direction the roller 143 on the U-shaped part 117 and solves the Locking member 113 from the bolt 115. The one from the compressed spring 47 on the switch arms 35 applied compressive force is through the insulating connectors 81, the rod 79 and the Transfer lever 73 to the release joint 83, 85, which thereby buckles upwards and the contacts all switch poles open.

Das Schließgelenk 85, 87 knickt bei dem Öffnungsvorgang erst ein, wenn während der Ausklinkbewegung des Teiles 99 ein nicht dargestellter Mitnehmer den Hebel 131 im Uhrzeigersinn um den Bolzen 107 dreht, wodurch der durch die Schulter des Hebels 131 gehaltene Bolzen 93 freigegeben wird. Daraufhin bewegen sich die Hebel 85 und 87 unter ihrem eigenen Gewicht und dem des Ankers des noch zu erläuternden Schließmagneten nach unten. Durch das Einknikken des Schließgelenkes 85, 87 wird das Auslösegelenk 83, 85 in die Ausgangsstellung zurückgedrücktThe closing joint 85, 87 only buckles during the opening process if during the release movement of the part 99, a driver (not shown) moves the lever 131 clockwise around the bolt 107 rotates, thereby releasing the bolt 93 held by the shoulder of the lever 131. Then move the levers 85 and 87 under their own weight and that of the anchor of the still to be explained Closing magnet down. By kinking the locking hinge 85, 87, the release hinge 83, 85 pushed back into the starting position

und ebenso die Verriegelungseinrichtung wieder eingeklinkt. Die gesarate Antriebsvorrichtung ist nunmehr in der Ausgangsstellung für den Einschaltvorgang. and also the locking device is latched again. The entire drive device is now in the starting position for the switch-on process.

Die automatische Ausschaltung des Schalters erfolgt durch eine Auslösevorrichtung 13 für jeden Pol des Schalters. Sie kann von beliebiger Bauart sein und ist so eingerichtet, daß die Zeit zwischen Ansprechen der Auslösevorrichtung und der Auslösung des Schalters in Hinsicht auf die verschieden großen Überströme in Kurzschlußkreisen einstellbar ist.The switch is automatically switched off by a tripping device 13 for each pole of the switch. It can be of any design and is set up in such a way that the time between the response of the tripping device and the tripping of the switch can be adjusted with regard to the different large overcurrents in short-circuit circuits.

Die Kontakte werden entweder von Hand mittels der Betätigungsstange 13,9 oder automatisch durch einen Schließmagneten 145 geschlossen. Wird der Schalter von Hand geschlossen, so erfolgt dies durch Drehen der Betätigungsstange 139 in die dem Einschaltvorgang entgegengesetzte Richtung. Diese Bewegung der Stange drückt die Rolle 143 gegen den Mitnehmer 95 an dem zum Schließgelenk 85, 87 gehörenden Hebel 87 und richtet dieses gerade. Während dieses Vorganges wird das Auslösegelenk 83, 85 in der durchgedrückten Lage durch die Verriegelungseinrichtung festgehalten. Dadurch wird die Stange 101 nach oben gezogen und der Hebel 73 im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Kontakte des Schalters geschlossen werden. Wenn der Bolzen 93 in seiner oberen Stellung angekommen ist, wird der Hebel 131 durch die Feder 133 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und hält mit seiner Schulter den Bolzen 93 fest, so daß die Kontakte geschlossen bleiben.The contacts are closed either manually by means of the actuating rod 13, 9 or automatically by a closing magnet 145 . If the switch is closed by hand, this is done by turning the actuating rod 139 in the direction opposite to the switch-on process. This movement of the rod presses the roller 143 against the driver 95 on the lever 87 belonging to the locking joint 85, 87 and straightens it. During this process, the release joint 83, 85 is held in the depressed position by the locking device. This pulls the rod 101 upwards and rotates the lever 73 clockwise, thereby closing the contacts of the switch. When the bolt 93 has reached its upper position, the lever 131 is rotated counterclockwise by the spring 133 and holds the bolt 93 with its shoulder so that the contacts remain closed.

Automatisch wird der Schalter durch Erregung des Schließmagneten. 145 geschlossen, was wiederum von Hand oder automatisch in bekannter Weise erfolgen kann. Der Magnet 145 enthält ein fest angebrachtes U-förmiges Joch 151 und einen Kern 153, der an der Unterseite der Plattform 69 angebracht ist. Ein beweglicher Anker ist an dem unteren Ende der Stange 157 angebracht, die an ihrem oberen Ende in dem Bolzen 93 des Schließgelenkes 85, 87 drehbar gelagert ist. Die Erregerwicklung 159 wird von dem Querträger 161 gehalten, der an dem unteren Teil des U-förmigen Joches 151 durch die Schrauben 163 befestigt ist.The switch is activated automatically when the closing magnet is excited. 145 closed, which in turn can be done manually or automatically in a known manner. The magnet 145 includes a fixed U-shaped yoke 151 and a core 153 that is attached to the underside of the platform 69. A movable armature is attached to the lower end of the rod 157 , which is rotatably supported at its upper end in the bolt 93 of the closing joint 85, 87. The excitation winding 159 is held by the cross member 161 which is fixed to the lower part of the U-shaped yoke 151 by the screws 163.

Bei geschlossenem Schalter wird der Anker 155 in der in Fig. 1 gezeigten Lage gehalten. Wenn der Schalter ausgelöst wird, knickt das Schließgelenk 85, 87 nach unten ein, und der Anker bewegt sich in seine untere Lage. Durch Erregung der Spule 159 wird der Anker 155 nach oben gezogen und drückt über die Stange 157 das Schließgelenk 85, 87 in die Einschaltstellung. When the switch is closed, the armature 155 is held in the position shown in FIG. 1. When the switch is triggered, the locking hinge 85, 87 buckles down and the armature moves to its lower position. By energizing the coil 159 , the armature 155 is pulled upwards and, via the rod 157, presses the locking joint 85, 87 into the switched-on position.

Die vom Hauptstrom durchflossenen Teile 27 und 43 des Schalters bilden die Seitenteile einer Schleife, die von dem die beweglichen Kontakte tragenden Schalterteil 35 abgeschlossen wird. Wie schon in der Beschreibungseinleitung ausgeführt, wird erfindungsgemäß die bei dem Schließen des Schalters auf den Teil 35 ausgeübte Kraft dadurch verringert, daß mit dieser Leiterschleife ein elektrisch leitender Körper 165 induktiv gekoppelt ist, in dem von der Leiterschleife her Wirbelströme induziert werden, durch die der über den Schalter fließende Strom eine derartige zeitliche Phasenverschiebung erfährt, daß die Einschaltkraft des Schalters verringert wird. Der Körper besteht zweckmäßig aus einem Material hoher Leitfähigkeit, z. B. aus Kupfer, und erstreckt sich senkrecht zu der Schleife. Die Wirkung des Körpers 165 wird im folgenden schematisch an Hand der Fig. 3 erläutert. The parts 27 and 43 of the switch through which the main current flows form the side parts of a loop which is closed off by the switch part 35 carrying the movable contacts. As already stated in the introduction to the description, according to the invention the force exerted on the part 35 when the switch is closed is reduced in that an electrically conductive body 165 is inductively coupled to this conductor loop, in which eddy currents are induced from the conductor loop, through which the Current flowing through the switch experiences such a time phase shift that the switch-on force of the switch is reduced. The body is suitably made of a material of high conductivity, e.g. Made of copper, and extends perpendicular to the loop. The effect of the body 165 is explained schematically below with reference to FIG. 3.

Der durch die Zuführung 27 des Schalters fließende Hauptstrom erzeugt ein magnetisches Feld 167, das in dem Körper 165 Wirbelströme 169 zur Folge hat, deren Richtung durch die eingetragenen Pfeile gekennzeichnet ist. Die Wirbelströme erregen ein Feld 171, das gegen das von dem Hauptstrom erregte Feld, welches versucht, den beweglichen Schalterteil zu öffnen, bzw. der Schließbewegung des Schalters entgegenwirkt, phasenverschoben ist und dieses Feld schwächt.The main current flowing through feed 27 of the switch generates a magnetic field 167 which results in eddy currents 169 in body 165, the direction of which is indicated by the arrows. The eddy currents excite a field 171 which is out of phase with the field excited by the main current, which tries to open the movable switch part or counteracts the closing movement of the switch, and weakens this field.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird, beträgt die Zeit vom Nulldurchgang bis zum Erreichen des Scheitelwertes eines 60-Hz-Stromes 4,165 ms (entsprechend einer Viertelperiode). Wenn die Kontakte während des Schließvorganges in der Zeit von der ersten Berührung der Kontakte bis zu ihrem völligen Schließen und der Verriegelung des Schalters eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 3,05 m/sec haben, so bewegen sie sich mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 5,08 cm in der Periode oder 1,27 cm in der Viertelperiode (entsprechend 4,165 ms). Sind die Lichtbogenkontakte und die Hauptkontakte so angeordnet, daß sie sich von dem Augenblick des ersten Berührens bis zum völligen Schließen um 0,6 bzw. 0,16 cm bewegen, so wird der Schalter also in etwas weniger als einer Achtelperiode, nachdem sich die Kontakte berührt haben, geschlossen sein.As shown in FIG. 2, the time from zero crossing to reaching the peak value is of a 60 Hz current 4.165 ms (corresponding to a quarter period). If the contacts during the Closing process in the time from the first touch of the contacts to their complete closing and the lock of the switch have an average speed of 3.05 m / sec, so move they move at an average speed of two inches in the period, or four inches in the Quarter period (corresponding to 4.165 ms). Are the arcing contacts and the main contacts arranged so that that from the moment of first touching until they are completely closed they move by 0.6 resp. 0.16 cm, so the switch will be a little less than an eighth of a period after the Touched contacts must be closed.

Die Abschwächung des von dem Hauptstrom erregten Flusses durch den Körper 165 entspricht einer Phasenverschiebung des Flusses von etwa 15° el. Dadurch wird ein Zeitgewinn von etwa ³U ms hinsichtlich des Flußaufbaues erzielt, wodurch bei symmetrischer Stromwelle der Strom nochmals um 18 %> verringert wird. Durch das Zusammenwirken der hohen Sehaltgeschwindigkeit mit der Phasendrehung des Flusses wird also der Strom bis zum Schließen des Schalters und seiner Verriegelung nur etwa die Hälfte seiner maximalen Höhe erreicht haben.The weakening of the flow excited by the main current through the body 165 corresponds to a phase shift of the flow of about 15 ° el. This results in a time gain of about ³ U ms in terms of flux build-up, whereby the current is again reduced by 18% with a symmetrical current wave . Due to the interaction of the high holding speed with the phase rotation of the flux, the current will only have reached about half of its maximum height by the time the switch closes and locks it.

Läßt man z. B. maximal einen Strom der Höhe I₁ (s. Fig. 2) zu, bei dem der Schalter geschlossen und verriegelt sein soll, so wird auf Grund der Nacheilung des Flusses tatsächlich nur ein Strom der Größe /, auftreten, der, wie schon erläutert, um 18% geringer ist als der maximal zulässige.If you let z. B. to a maximum current of the height I ₁ (see Fig. 2), at which the switch should be closed and locked, then due to the lag of the flow only a current of the size / will actually occur, which, as already explained, is 18% less than the maximum allowable.

Hieraus ist zu ersehen, daß die Nacheilung des Flusses hinter dem Hauptstrom, die sich aus dem Vorhandensein des Körpers 165 ergibt, die Ströme, gegen die der Schalter geschlossen werden soll, um 18% gegenüber einem Schalter ohne diesen Körper verringert. Bei einem Schalter nach der Erfindung ist also eine geringere Kraft zum Schließen des Schalters erforderlich als bei den bekannten Bauarten.It can be seen from this that the lag of the flow behind the main flow, which results from the presence of the body 165 , reduces the currents against which the switch is to be closed by 18% compared to a switch without this body. In a switch according to the invention, a lower force is required to close the switch than in the known types.

Claims

Claims =

1. Circuit breaker for low-voltage systems, with the fixed contacts, their supply lines and a conductor loop is formed on the movable contact arm, characterized in that that with this conductor loop an electrically conductive body is inductively coupled by the Eddy currents are induced in the conductor loop, through which the current flowing through the switch is induced such a temporal phase shift experiences that the closing force of the switch is reduced will.

2. circuit breaker for low-voltage systems according to claim 1, characterized in that the electrically conductive body extends perpendicular to the plane formed by the current loop.

3. Circuit breaker for low-voltage systems according to Claims 1 and 2, characterized in that that the electrically conductive body made of a material with high electrical conductivity consists.

4. Circuit breaker for low-voltage systems according to Claims 1 to 3, characterized in that that eddy currents are induced in the electrical conductor, which cause a phase shift

between the current flowing through the loop and the flow generated by that current which reduces the force required to close the circuit breaker will.

Considered publications:
German Patent No. 573 182;
Swiss patent specification No. 236 852.

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