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DE1056714B - Thermal relay for protection against overcurrent and single-phase operation - Google Patents

Thermal relay for protection against overcurrent and single-phase operation

Info

Publication number
DE1056714B
DE1056714B DESCH24331A DESC024331A DE1056714B DE 1056714 B DE1056714 B DE 1056714B DE SCH24331 A DESCH24331 A DE SCH24331A DE SC024331 A DESC024331 A DE SC024331A DE 1056714 B DE1056714 B DE 1056714B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bar
strips
bars
switch
phases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DESCH24331A
Other languages
German (de)
Inventor
Otto Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schiele Industriewerke K G
Original Assignee
Schiele Industriewerke K G
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schiele Industriewerke K G filed Critical Schiele Industriewerke K G
Priority to DESCH24331A priority Critical patent/DE1056714B/en
Publication of DE1056714B publication Critical patent/DE1056714B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/20—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition
    • H01H83/22—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages
    • H01H83/223—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess current as well as by some other abnormal electrical condition the other condition being imbalance of two or more currents or voltages with bimetal elements

Landscapes

  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Relais, das mehrphasige Netzteile, insbesondere mehrphasig betriebene Stromverbraucher gegen Überstrom und gegen Einphasenbetrieb schützen soll. Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck allen zu überwachenden Phasen Bimetallstreifen zuzuordnen, die auf zwei parallel zueinander angeordnete längsverschiebbare und über eine Feder kraftschlüssig miteinander verbundene Schieber in der Weise einwirken, daß bei ungleichmäßiger Auslenkung der Bimetallstreifen eine zur Auslösung eines Schaltgliedes ausnutzbare Relativbewegung zwischen den beiden Schiebern erzeugt wird. Es ist auch nicht neu, hierbei die Anordnung so zu treffen, daß bei gleichmäßiger Auslenkung aller Bimetallstreifen eine Ausschaltung dann hervorgerufen wird, wenn der die Auslenkung bewirkende Strom einen bestimmten, einstellbaren Maximalwert überschreitet.The invention relates to a thermal relay, the multi-phase power supplies, especially multi-phase to protect operated power consumers against overcurrent and against single-phase operation. It is already known to assign bimetallic strips to all phases to be monitored for this purpose, the on two parallel to each other arranged longitudinally displaceable and frictionally connected to each other via a spring connected slide act in such a way that with uneven deflection of the bimetallic strip a relative movement between the two slides that can be used to trigger a switching element is produced. It is also not new to arrange the arrangement so that the deflection is uniform of all bimetallic strips a disconnection is caused when the one causing the deflection Current exceeds a certain, adjustable maximum value.

Während ein bekanntes Relais ein bewegliches, mit beiden längsbeweglichen Schiebern gekuppelten, als Momentschalter oder als verklinkter Schalter ausgebildetes Schaltglied aufweist, sieht eine andere bekannte Ausführung derartiger Relais zur Erhöhung der Empfindlichkeit einen von beiden Schiebern gemeinsam beaufschlagten Hebelarm vor, dessen Drehpunkt sich unabhängig davon', ob nur einer oder beide der Schieber betätigt werden, in dem Sinne verlagert wird, daß bei Betätigung nur eines Schiebers schon eine kleinere Auslenkung dieses Schiebers die Auslösung herbeiführt.While a known relay is a movable one, coupled with both longitudinally movable slides, as Has momentary switch or designed as a latched switch switching element, sees another known Execution of such relays to increase the sensitivity one of the two slides together acted upon lever arm, whose fulcrum is independent of 'whether only one or both the slide is actuated, in the sense that it is displaced when only one slide is actuated a smaller deflection of this slide causes the release.

Die bekannten Gestaltungen sind verhältnismäßig kompliziert und damit teuer und störanfällig. Die Erfindung zielt darauf ab, ein Relais gleicher Wirkungsweise zu schaffen, das wesentlich einfacher aufgebaut ist, trotzdem genügend empfindlich und völlig betriebssicher ist.The known designs are relatively complicated and therefore expensive and prone to failure. the The aim of the invention is to create a relay with the same mode of operation that is much simpler is, nevertheless, sufficiently sensitive and completely reliable.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Relais mit zwei in bekannter Weise von Bimetallstreifen gesteuerten längsverschiebbaren Leisten eine der beiden Leisten außer in Längsrichtung in eine hierzu senkrechte Richtung bewegbar ist und daß die andere Leiste mittels eines zusätzlichen Steuergliedes derart mit der ersten Leiste im Eingriff steht, daß es diese bei Differenzbewegungen in die zur Längsrichtung senkrechte Richtung bewegt und so den Ausschaltvorgang bewirkt.The invention consists in that in a relay with two controlled in a known manner by bimetallic strips longitudinally displaceable strips one of the two strips except in the longitudinal direction in a perpendicular thereto Direction is movable and that the other bar by means of an additional control member in such a way with the first bar is in engagement that it is in the case of differential movements in the longitudinal direction moves in a vertical direction and thus causes the switch-off process.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung greift das zusätzliche, vorzugsweise als Stift und bzw. oder Rolle ausgebildete Steuerglied der nur in Längsrichtung beweglichen Leiste in eine beiderseits abgeschrägte Ausnehmung der zusätzlich schwenkbaren Leiste ein, derart, daß es bei Differenzbewegungen durch Ineingriffkommen mit einer der schrägen Kanten der Ausnehmung ein Anheben der schwenkbarenAccording to a further feature of the invention, the additional one, preferably as a pin and / or, engages Roll formed control member of the bar movable only in the longitudinal direction in a beveled on both sides Recess of the additionally pivotable bar, such that it is in the event of differential movements by engaging one of the sloping edges of the recess, raising the pivotable one

Thermisches Relais zum Schutz
gegen überstrom und EinphasenbetriebThermal relay for protection
against overcurrent and single-phase operation

Anmelder:Applicant:

Schiele Industriewerke K. G.,
Hornberg SchwarzwaldbahnSchiele Industriewerke KG,
Hornberg Black Forest Railway

Otto Müller, Gutach (Schwarzw1)r
ist als Erfinder genannt wordenOtto Müller, Gutach (Schwarzw 1 ) r
has been named as the inventor

Leiste und eine Ausschaltbewegung eines von dieser Leiste beeinflußten Schaltgliedes bewirkt.Bar and a switch-off movement of a switching element influenced by this bar causes.

Die geschilderte Anordnung erzielt in einfacher Weise eine sehr empfindliche gegenseitige Beeinflussung der beiden von den Bimetallstreifen beeinflußten Leisten ohne schwierig anzubringende und einzustellende Zwischenglieder.The described arrangement achieves a very sensitive mutual influence in a simple manner of the two bars influenced by the bimetallic strips without difficult to attach and adjust Intermediate links.

Um ein Ansprechen des Relais auch bei gleichmäßiger Bewegung beider Leisten dann zu erreichen, wenn der in den einzelnen Phasen fließende Strom einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet, ist die Anordnung so getroffen, daß eine der beiden Leisten, vorzugsweise die nur in Längsrichtung bewegliche Leiste, mit einem festen, aber einstellbaren Anschlag zusammenwirkt, der bei gleichmäßiger Bewegung beider Leisten eine von diesen in einer Stellung festhält, die einer auf einen bestimmten Stromwert abgestimmten Auslenkung der Bimetallstreifen und einer dieser Auslenkung entsprechenden Längsverschiebung der beiden Leisten entspricht, derart, daß die schwenkbare Leiste auch hierbei angehoben wird.To get the relay to respond even when both bars move evenly, if the current flowing in the individual phases exceeds a predetermined maximum value, is the arrangement made so that one of the two strips, preferably only movable in the longitudinal direction Bar, cooperates with a fixed but adjustable stop which, with uniform movement of both bars, one of these in one position holds that a deflection of the bimetallic strips matched to a certain current value and corresponds to a longitudinal displacement of the two strips corresponding to this deflection, in such a way that that the swivel bar is also raised here.

Endlich ist es zweckmäßig, die mit dem festen Anschlag zusammenwirkende Leiste mit einem Anschlagteil zu versehen, der als ein den Einfluß der Außentemperatur ausgleichender Kompensationsstreifen, beispielsweise als Bimetallstreifen, ausgebildet istFinally, it is expedient to have the bar cooperating with the fixed stop with a stop part to be provided, which acts as a compensation strip that compensates for the influence of the outside temperature, is designed as a bimetal strip, for example

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt das Relais inAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. These shows the relay in

Fig.. 1 in der Ausgangsstellung,Fig. 1 in the starting position,

Fig. 2 bei gleichmäßiger, unter dem Maximalwert liegender Strombelastung der drei Phasen,2 with an even current load of the three phases below the maximum value,

Fig. 3 bei Stromausfall in der mittleren Phase undFig. 3 in the event of a power failure in the middle phase and

909 509/351909 509/351

Claims (4)

1 Fig. 4 bei Überlastung.'alier drei Phasen. Das beispielsweise dargestellte Relais besitzt wie üblich drei Bimetallstreifen I1 die von den drei Phasen eines Drehstromnetzteiles, insbesondere den Zuleitungen eines Drehstrommotors thermisch beeinflußt werden. "Die Enden der Bimetallstreifen 1 liegen ebenfalls in üblicher Weise an den Nasen 2 einer in der Zeichnung vorn liegenden Leiste 3 an. Die Nasen 4 einer zur Leiste 3 parallelen', nach der Zeichnung hinten liegenden LeisteS werden unter dem Zuge einer nicht gezeichneten, beide \ Leisten 3 und 5 kraftschlüssig miteinander verbindenden Feder von der anderen Seite gegen die unteren Enden der Bimetallstreifen 1 gedrückt. Die Leisten 3 und 5 sind auf zwei ortsfesten Führungsbolzen 6, 7 längsvefschiebbar gelagert. Die hintere Leiste 5 besitzt zwei die Bolzen 6, 7 umgreifende Langlöcher 8 und kann infolgedessen ausschließlich in Längsrichtung verschoben werden. Dagegen besitzt die vordere Leiste 3 nur am rückwärtigen Ende ein, den Bolzen 6 umgreifendes Langloch 8, liegt aber am vorderen Ende mit einer geraden Gleitkante 9 auf dem Führungsbolzen 7 auf, so daß sie nicht nur in Längsrichtung verschiebbar, sondern auch um den Führungsbolzen 6 nach oben schwenkbar ist. Die hintere Leiste 5 ist am vorderen Ende mit einem vorzugsweise mit einer Rolle versehenen Querstift 10 ausgerüstet, der seitlich in eine winkelförmige, nach unten offene Ausnehmung 11 der vorderen Leiste 3 hineinreicht. Bei übereinstimmender Stellung der beiden Leisten 3, 5 befindet sich der Stift 10 im Scheitel der winkelförmigen Ausnehmung 11. Bei Relativverschiebungen zwischen den beiden Leisten 3, 5 dagegen gleitet der Stift 10 an einer der schrägen, die Schenkel des Winkels bildenden Schrägkanten der Ausnehmung 11 entlang und hebt auf diese Weise die vordere Leiste 3 an. Über dieser befindet sich ein schematisch durch ein Kontaktfederpaar angedeutetes Schaltglied 12, das von der vorderen Leiste 3 beim Anheben in die Ausscnaltstellung übergeführt wird. Die hintere Leiste 5 trägt an ihrem vorderen Ende einen Anschlag 13, der mit einem ortsfesten, aber an einer Skala einstellbaren Anschlag 14 zusammenwirken kann. Dieser dient dazu, eine gemeinsame Bewegung beider Leisten 3., 5 auf einen eingestellten Hub zu begrenzen, der einer durch den höchstzulässigen Strom bei gleichmäßiger Verteilung auf die einzelnen Phasen bewirkten Auslenkung der Bimetallstreifen 1 entspricht. Nachstehend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Relais im einzelnen erläutert: : Bei der in Fig. 1 gezeichneten Ausgangsstellung sind die zu überwachenden Phasen unbelastet, sämtliehe drei Bimetallstreifen 1 stehen senkrecht nach unten, und beide Leisten 3, 5 liegen mit ihren Nasen 2, 4 beiderseits an den unteren Enden der Bimetallstreifen 1 an. - Sind alle drei Phasen von gleichem Strom durchflössen, dann biegen sich (vgl. Fig. 2) die drei Bimetallstreifen um den gleichen Betrag nach links aus, so daß auch beide Leisten 3, 5 um den gleichen Weg nach links verschoben werden. In dieser Stellung bleiben auch beide Leisten parallel zueinander, der Schalter 12 bleibt unbeeinflußt und geschlossen. Fällt nun eine der Phasen aus, gemäß Fig. 3 die mittlere Phase, dann wird die vordere Leiste 3 zwar von den beiden, den stromdurchflossenen Phasen zugeordneten Bimetallstreifen 1 um den entsprechenden 714 Betrag nach links geführt, jedoch wird die hintere Leiste 5 von dem der mittleren Phase zugeordneten Bimetallstreifen 1 festgehalten. Infolgedessen bleibt der Stift 10 in der Ursprungslage stehen, und die vordere Leiste 3 wird mit der rechten Schrägkante ihrer Ausnehmung 11 auf den Stift hinaufgeschoben. Sie wird daher im Uhrzeigersinne verschwenkt und betätigt dabei den Schalter 12 im Ausschaltsinne. Die gleiche Wirkung tritt ein, wenn eine der Phasen, statt völlig auszufallen, nur geringer belastet ist als die anderen und eine schwächere Ausbiegung des zugehörigen Bimetallstreifens verursacht. Bei gleichmäßiger, aber überhöhter Belastung aller drei Phasen biegen sich, wie Fig. 4 zeigt, alle drei Bimetallstreifen stark nach links aus und bewegen so· die beiden Leisten 3, 5 sehr weit nach links. Hierbei aber wird die hintere Leiste 5 durch ihren auf den festen Anschlag 14 auftreffenden Anschlag 13 angehalten, so daß wiederum infolge der Weiterbewegung der vorderen Leiste 3 die rechte Schrägkant der Ausnehmung 11 auf den Stift 10 hinaufgeschoben wird. Die vordere Leiste 3 wird ebenso, wie in Fig. 3 gezeigt, im Uhrzeigersinne herumgeschwenkt und schaltet den Schalter 12 aus. Es liegt im Bereiche des jeweiligen Ermessens, den Schalter 12 selbst die Ausschaltung vornehmen zu lassen oder ihn als Steuerglied für einen anderen Schalter zu benutzen. Patentansprüche:1 Fig. 4 with overload.'alier three phases. The relay shown for example has, as usual, three bimetal strips I1 which are thermally influenced by the three phases of a three-phase power supply, in particular the supply lines of a three-phase motor. "The ends of the bimetallic strips 1 also rest in the usual way on the noses 2 of a strip 3 located at the front in the drawing The bars 3 and 5 are pressed from the other side against the lower ends of the bimetallic strips 1. The bars 3 and 5 are mounted on two stationary guide bolts 6, 7 so that they can be moved longitudinally Elongated holes 8 and can consequently only be moved in the longitudinal direction. On the other hand, the front bar 3 only has an elongated hole 8 encompassing the bolt 6 at the rear end, but lies at the front end with a straight sliding edge 9 on the guide pin 7 so that it does not can only be displaced in the longitudinal direction, but can also be pivoted upwards around the guide pin 6. The rear bar 5 is at the v Or equipped at the end with a cross pin 10, preferably provided with a roller, which extends laterally into an angular, downwardly open recess 11 in the front bar 3. If the two strips 3, 5 are in the same position, the pin 10 is at the apex of the angular recess 11. In the event of relative displacements between the two strips 3, 5, however, the pin 10 slides along one of the inclined edges of the recess 11 that form the legs of the angle and in this way lifts the front bar 3. Above this there is a switching element 12, indicated schematically by a pair of contact springs, which is transferred from the front bar 3 to the switch-off position when it is raised. The rear bar 5 carries at its front end a stop 13 which can interact with a stationary but adjustable stop 14 on a scale. This serves to limit a common movement of both strips 3, 5 to a set stroke which corresponds to a deflection of the bimetal strips 1 caused by the maximum permissible current with uniform distribution over the individual phases. The operation of the relay according to the invention is explained in detail below: In the starting position shown in Fig. 1, the phases to be monitored are unloaded, all three bimetallic strips 1 are perpendicular to the bottom, and both bars 3, 5 are with their noses 2, 4 on both sides at the lower ends of the bimetal strips 1. - If the same current flows through all three phases, then the three bimetallic strips bend to the left by the same amount (see FIG. 2), so that both strips 3, 5 are also shifted to the left by the same distance. In this position, the two bars also remain parallel to one another, the switch 12 remains unaffected and closed. If one of the phases fails, the middle phase according to FIG. 3, the front bar 3 is guided to the left by the two bimetallic strips 1 assigned to the phases through which current flows by the corresponding 714 amount, but the rear bar 5 is guided by that of the middle phase associated bimetal strip 1 held. As a result, the pin 10 remains in the original position, and the front strip 3 is pushed up with the right sloping edge of its recess 11 onto the pin. It is therefore pivoted clockwise and actuates the switch 12 in the switch-off direction. The same effect occurs if one of the phases, instead of failing completely, is only less loaded than the others and causes the associated bimetal strip to flex less. With uniform, but excessive loading of all three phases, as FIG. 4 shows, all three bimetal strips bend sharply to the left and thus move the two strips 3, 5 very far to the left. Here, however, the rear bar 5 is stopped by its stop 13 hitting the fixed stop 14, so that, in turn, as a result of the further movement of the front bar 3, the right bevel of the recess 11 is pushed up onto the pin 10. The front bar 3 is also, as shown in Fig. 3, swiveled around in a clockwise direction and switches the switch 12 off. It is up to the respective discretion to allow switch 12 to switch off itself or to use it as a control element for another switch. Patent claims: 1. ThermischesRelais zum Schutz mehrphasiger Netzteile, insbesondere mehrphasig betriebener Verbraucher gegen Überstrom und Einphasenbetrieb mit in jeder Phase angeordneten Bimetallstreifen, zwei mit diesen entgegengesetzt kraftschlüssig verbundenen, in Längsrichtung beweglichen und über eine Feder miteinander gekoppelten Leisten und einem bei ungleichmäßigen sowie bei zu starken gleichmäßigen Bewegungen der beiden Leisten in die Ausschaltstellung übergeführten Schaltglied, dadurch gekennzeichnet, daß eine (3) der beiden Leisten (3, 5) außer in Längsrichtung in eine hierzu senkrechte Richtung bewegbar ist und daß die andere Leiste (5) mittels eines zusätzlichen Steuergliedes (10) derart mit der ersten Leiste (3) im Eingriff steht, daß es diese bei Differenzbewegungen in die zur Längsrichtung senkrechte Richtung bewegt und so den Ausschaltvorgang bewirkt.1. Thermal relay to protect multi-phase power supplies, in particular multi-phase operated loads against overcurrent and single-phase operation with bimetal strips arranged in each phase, two bars connected in opposite directions, movable in longitudinal direction and coupled to one another via a spring, and one for uneven and excessive, even movements of the two bars in the switch-off position, characterized in that one (3) of the two bars (3, 5) can be moved in a direction perpendicular thereto, in addition to the longitudinal direction, and that the other bar (5) by means of an additional control member (10) is in engagement with the first bar (3) in such a way that it moves it in the direction perpendicular to the longitudinal direction in the event of differential movements and thus effects the switch-off process. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche, vorzugsweise als Stift und bzw. oder Rolle (10) ausgebildete Steuerglied der nur in Längsrichtung beweglichen Leiste (5) in eine beiderseits abgeschrägte Ausnehmung (11) der zusätzlich schwenkbaren Leiste (3) eingreift, derart, daß es bei Differenzbewegungen durch Ineingriffkommen mit einer der schrägen Kanten der Ausnehmung (11) ein Anheben der schwenkbaren Leiste (3) und eine Ausschaltbewegung eines von dieser Leiste (3) beeinflußten Schaltgliedes (12) bewirkt.2. Relay according to claim 1, characterized in that the additional control member, preferably designed as a pin and / or roller (10) , of the bar (5) movable only in the longitudinal direction into a recess (11) of the additionally pivotable bar (3 ) which is beveled on both sides ) engages in such a way that it causes a lifting of the pivotable bar (3) and a switching-off movement of a switching element (12) influenced by this bar (3) in the event of differential movements by engaging one of the inclined edges of the recess (11) . 3. Relais nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Leisten (3, 5), vorzugsweise die nur in Längsrichtung bewegliche Leiste (5), mit einem festen, aber einstellbaren Anschlag (14) zusammenwirkt, der bei gleichmäßiger Bewegung beider Leisten (3, 5) eine von diesen in einer Stellung festhält, die einer auf einen be-3. Relay according to Claims 1 and 2, characterized in that one of the two bars (3, 5), preferably the bar (5) which is only movable in the longitudinal direction, cooperates with a fixed but adjustable stop (14) which, when uniform Movement of both bars (3, 5) holds one of these in a position that stimmten Stromwert abgestimmten Auslenkung der Bimetallstreifen (1) und einer dieser Auslenkung entsprechenden Längsverschiebung der beiden Leisten (3, 5) entspricht, derart, daß die schwenkbare Leiste (3) auch hierbei angehoben wird.Corresponding current value matched deflection of the bimetal strips (1) and a longitudinal displacement of the two bars (3, 5) corresponding to this deflection, in such a way that the pivotable bar (3) is also raised here. 4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem festen Anschlag (14) zusammenwirkende Leiste (5) einen Anschlagteil (13) besitzt, der als ein den Einfluß der Außentemperatur ausgleichender Kompensationsstreifen, beispielsweise als Bimetallstreifen ausgebildet ist.4. Relay according to claim 3, characterized in that the bar (5) cooperating with the fixed stop (14) has a stop part (13) which is designed as a compensation strip, for example as a bimetal strip, which compensates for the influence of the outside temperature. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 509/351 4.59'© 909 509/351 4.59 '
DESCH24331A 1958-07-03 1958-07-03 Thermal relay for protection against overcurrent and single-phase operation Pending DE1056714B (en)

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Cited By (6)

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