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DE1197967B - Mehrpoliger Netzschutzschalter fuer Nieder-spannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen - Google Patents

Mehrpoliger Netzschutzschalter fuer Nieder-spannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen

Info

Publication number
DE1197967B
DE1197967B DEI10762A DEI0010762A DE1197967B DE 1197967 B DE1197967 B DE 1197967B DE I10762 A DEI10762 A DE I10762A DE I0010762 A DEI0010762 A DE I0010762A DE 1197967 B DE1197967 B DE 1197967B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
switch
circuit
short
current limiter
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
DEI10762A
Other languages
English (en)
Inventor
William Harold Edmunds
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.)
ITE Circuit Breaker Co
Original Assignee
ITE Circuit Breaker Co
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 ITE Circuit Breaker Co filed Critical ITE Circuit Breaker Co
Publication of DE1197967B publication Critical patent/DE1197967B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/122Automatic release mechanisms with or without manual release actuated by blowing of a fuse

Landscapes

  • Breakers (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. σ.:
HOIh
Deutsche KL; 21c -69 .
Nummer: 1197 967'
Aktenzeichen: 110762 VUI b/21 c
Anmeldetag: 11. Oktober 1955
Auslegetag: 5. August 1965
Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Netzschutzschalter für Niederspannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen.
Bei derartigen Niederspannungs-Hochstrom-Schaltanlagen spielten — anders als bei Hochspannungs-Schaltanlagen — die elektische Festigkeit und die damit zusammenhängenden Probleme wie Wiederzündung, Bogeribildung u. dgl., wegen der verhältnismäßig niedrigen Spannungen (Größenordnungsmäßig einige 100 Volt bis etwa 1000 Volt) keine wesentliche Rolle. Insbesondere stellt der eigentliche Schaltvorgang, d. h. die Trennung bzw. Schließung der Schaltkontakte vor keine besonderen Probleme; angesichts der verhältnismäßig niedrigen Spannungen können die Kontakte und ihre Trennabstände im Öffnungsfalle und somit die Schaltbewegungen der beweglichen Kontakte verhältnismäßig klein gehalten werden, wodurch an sich eine relativ kompakte Bauweise ermöglicht wird.
Hingegen wirft die Beherrschung der bei derartigen Niederspannungs - Hochstrom - Schaltanlagen auftretenden hohen Ströme, und zwar schon der im Normalfall fließenden verhältnismäßig hohen Nennströme, erst recht jedoch der möglichen Überströme oder gar Kurzschlußströme, besondere Probleme auf. Hierzu muß man sich vor Augen halten, daß bei derartigen Niederspannungs-Schaltanlagen, wie sie beispielsweise für Drehstrom mit Betriebsspannungen von 380/220 Volt für Zwecke der Kraft- und Lichtversorgung in Industrie und Gewerbe sowie für den Eigenbedarf in den großen Kraft-, Umspann- und Verteilungsanlagen gebaut werden, Nenn- bzw. Betriebsströme in der Größenordnung von mehreren 100 bis 1000 Volt, Überströme in der Größenordnung von mehreren 1000 Volt, und verfügbare Kurzschlußströme von mehreren 10 000 Volt auftreten können. Mit derartigen Stromstärken sind bekanntlich erhebliche thermische und magnetische sowie mechanische Belastungen verbunden, welche insbesondere der erwünschten kompakten, billigen Bauweise derartiger Schaltanlagen entgegenstehen.
Dieses Problem ist besonders bei den Niederspannungs-Hochstrom-Schaltanlagen mit Selbstschalterverhalten akut, d.h. also denjenigen Schaltanlagen, welche neben der motorischen oder manuellen Schalterbetätigung noch mit einer automatischen Auslösung zum Zwecke des Schutzes gegen Überströme ausgerüstet sind. Ein derartiger Schutz gegen Überströme ist sowohl für die Schaltanlage selbst als auch für angeschlossene Schaltungselemente bzw. für die Verbraucher eines über die Schaltanlage bedienten Netzes erwünscht. Selbstschalter dieser Art sind in verschiede-Mehrpoliger Netzschutzschalter für Niederspannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen
: Anmelder:
5
I-T-E Circuit Breaker Company,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
ίο Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8
Als Erfinder benannt:
1S William Harold Edmunds,
Havertown, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
: V. St. v. Amerika vom 11. Oktober 1954
(461378)
_ ner Ausführung, mit ein oder mehreren automatischen Auslösungen, deren Ansprechbereiche entsprechend gestuft sein können, bekannt. So kann beispielsweise eine mit Zeitverzögerung arbeitende thermische Auslösung beispielsweise in Form eines Bimetallrelais zum
;■; Schutz gegen einfache Überströme, wie sie häufig nur vorübergehend auftreten, vorgesehen sein; die (automatische) Ausschaltung erfolgt hierbei erst, wenn ein einfacher Überstrom bestimmter Größe über eine bestimmte Zeitdauer hingeflossen ist, wobei diese Zeitdauer mit zunehmender Größe des Überstroms abnimmt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Schnelloder Momentauslösung vorgesehen sein, üblicher-, weise in Form einer magnetischen Momentauslösung, welche beispielsweise so ausgelegt sein kann, daß sie erst oberhalb einer bestimmten Überstromgrenze schneller abschaltet als die thermische Auslösung.
Es ist bekannt, daß auch derartige mit Schnellauslösung versehene Selbstschalter infolge der Trägheit in den mechanischen Teilen des Auslösemechanismus gegenüber schweren Kurzschlußströmen, die zwar nur selten auftreten, mit denen aber doch gerechnet werden muß, keine ausreichende Absicherung darstellen: die durch die Schnellauslösung bewirkte Unterbrechung benötigt Zeitdauern, welche eine Viertelperiode übersteigen, so daß die Kurzschlußströme sich voll ausbilden können. Es war daher erforderlich, die Selbstschalter der genannten Art aus Sicherheitsgründen für die maximal verfügbare Kurzschlußleistung
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3 4
auszulegen, d. h. mit einer Abschaltkapazität von bis währleistet ist, daß die Hauptkontakte des Schalters
zu 100 000 Ampere. Schalter solcher Abschaltkapazi- in allen Phasen nur entweder beim Strom Null, bei
tat sind kostspielig und können insbesondere aus den Nennstrom oder höchstens bei einfachem Überstrom
eingangs erwähnten Gründen, wegen der mit den zu öffnen brauchen.
hohen Kurzschlußstromleistungen verbundenen ther- 5 Durch das weitere Merkmal der Erfindung wird
mischen, magnetischen und mechanischen Belastung eine zuverlässige Arretierung des Schalters gegen eine
nicht in der gewünschten kompakten Bauweise her- Schließung vor Auswechseln einer geschmolzenen
gestellt werden, und dies alles, obwohl die erwähnte Strombegrenzer-Schmelzsicherung erreicht,
hohe maximale Abschaltkapazität nur in den überaus Die Verwendung von Schmelzsicherungen mit einem
seltenen Fällen von Kurzschlüssen erforderlich ist und io vorgespannten Schlagstift, der beim Schmelzen der
im normalen Betrieb, bei welcher nur die üblichen Sicherung auf ein mechanisches Steuerorgan einwirkt,
Überströme auftreten, nicht ausgenutzt werden kann. ist in Schalteranlagen an sich bekannt. Insbesondere
Um diesem Mißstande abzuhelfen, ist es auch be- ist bereits eine mehrpolige Schaltanlage bekannt, reits bekannt, derartige Selbstschalter mit Strom- welche einen Selbstschalter mit automatischer Verbegrenzungs-Schmelzsicherungen in den einzehien 15 zögerungsauslösung in Kombination mit in den einPhasen zu kombinieren. Insbesondere ist es bereits zelnen Phasen angeordneten Schmelzsicherungen aufbekannt, bei einem derartigen Selbstschalter mit dem weist, und wobei federgespannte Auslöseschlagstifte eigentlichen Ausschalter in einem gemeinsamen der einzelnen Schmelzsicherungen auf Steuerorgane zur Schaltergehäuse zu einer kompakten Baueinheit ver- Herbeiführung einer allpoligen Abschaltung einwirken einigt in jeder der einzehien Phasen je einen thermi- ao können. Bei der bekannten Anordnung weist jedoch sehen Zeit- und einen magnetischen Momentauslöser der Selbstschalter lediglich eine thermische Verzögesowie zur Strombegrenzung in Reihe hiermit je eine rungsauslösung, jedoch keine magnetische Moment-Schmelzsicherung vorzusehen, wobei die Ansprech- auslösung auf. Dies hat den Nachteil, daß der nur mit bereiche der automatischen Auslösungen und der Zeitverzögerungsauslösung ausgerüstete Selbstschal-Strombegrenzungs-Schmelzsicherungen so abgestuft 25 ter offensichtlich nur im Gebiet der niedrigen Übersind, daß die thermische Auslösung die Abschaltung ströme die Abschaltung übernimmt, da sich nur dieses einfacher Überströme und die magnetische Moment- Gebiet für eine thermische Verzögerungsauslösung auslösung die Abschaltung höherer Überströme bis eignet; in den höheren Stromgebieten, also auch schon zur Grenze der Abschaltkapazität des Schalters über- bei höheren Überströmen, die bei der Ausbildung genimmt, während die Strombegrenzer-Schmelzsiche- 30 maß der Erfindung von der Momentauslösung überrungen so ausgelegt sind, daß sie schwere Kurzschluß- nommen werden, muß bei der bekannten Einrichtung ströme, welche den Ansprechbereich der thermisch- bereits die Schmelzsicherung die Unterbrechung übermagnetischen Auslösung übersteigen, so flink unter- nehmen; die Schmelzsicherung spricht daher nicht nur brechen, daß die Kurzschlußleistung auf einen Bruch- zur Begrenzung der (äußerst seltenen) Kurzschlußteil des maximal verfügbaren Wertes begrenzt wird. 35 ströme an, sondern unterbricht bei der bekannten An-
Diese bekannte Kombination eines mit Zeit- und Ordnung auch bereits beim Auftreten höherer Über-Momentauslösung versehenen Selbstschalters mit ströme und muß daher auch bei dem verhältnismäßig strombegrenzenden Schmelzsicherungen unter der er- häufigeren Auftreten derartiger höherer Überströme wähnten Abstufung der jeweiligen Ansprechbereiche jedesmal ausgewechselt werden. Der Vorteil der selbsthat offensichtlich den Vorteil, daß der Schalter nur für 40 tätigen Absicherung, d. h. die einfache Wiedereindie von der Strombegrenzungs-Schmelzsicherung schaltbarkeit, kommt bei dieser bekannten Anordnung durchgelassene Maximalstromstärke und nicht für die daher für die meisten Überlastungsfälle in Fortfall,
verfügbare Kurzschlußleistung ausgelegt zu sein Davon abgesehen ist bei dieser bekannten Vorrichbraucht, d. h., daß seine Schaltkapazität ohne Beein- tung jedoch auf jeden Fall nicht gewährleistet, daß trächtigung der Sicherheit gegenüber Kurzschlußströ- 45 bei der dort verwendeten Freiauslösung das Berühren men wesentlich kleiner sein kann; dies ermöglicht der Kontakte bei einem Einschaltversuch nach dem gleichzeitig die erstrebte kompakte Bauweise. Ansprechen einer Sicherung verhindert wird.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein mehr- Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung poliger Netzschutzschalter der zuletzt erwähnten Art an Hand eines Ausführungsbeispieles nach der Zeichweiter vervollkommnet und hinsichtlich seiner Funk- so nung näher erläutert; in dieser zeigt
tion verbessert werden. Zu diesem Zweck ist gemäß F i g. 1 im Längsschnitt einen Schutzschalter gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jede der Schmelzsiche- der Erfindung,
rangen in an sich bekannter Weise mittels eines feder- F i g. 2 eine Stimansicht des Schalters gemäß
gespannten Auslöseschlagstiftes auf eine gemeinsame Fig. 1,
Schalterauslösewelle zur allpoligen Abschaltung ein- 55 Fig. 3, 4 bzw. 5 Draufsichten in Richtung der wirkt und daß der Auslöseschlagstift einer geschmol- Pfeile 3-3,4-4 bzw. 5-5 in Fi g. 1,
zenen Sicherang bis zum Auswechseln der Schmelz- Fig. 6 im Längsschnitt eine Strombegrenzersicherung in der Bahn der Auslösewelle verbleibt. Schmelzsicherang zur Verwendung in dem Schalter
Durch diese gemäß der Erfindung vorgesehene gemäß der Erfindung,
wirkungsmäßige Verknüpfung zwischen den einzehien 60 Fig. 7 eine Strom-Zeit-Charakteristik des Schal-Schmelzsicherungen und der Schalterauslösung wird ters gemäß F i g. 1,
gewährleistet, daß nicht nur der in einer Phase auf- F i g. 8 den zeitlichen Verlauf des Nennstromes, des
tretende schwere Kurzschlußstrom durch die Schmelz- möglichen Kurzschlußstromes und des Durchlaßstro-
sicherung begrenzt und unterbrochen wird, sondern, mes für einen mit einem Schalter gemäß der Erfindung
daß darauffolgend auch die anderen Phasen des 65 bestückten typischen Stromkreis.
Schalters unterbrochen werden, um einen unsymme- Der Schalter gemäß der Erfindung weist sowohl
Irischen Restphasenbetrieb zu vermeiden. Dabei ist zu eine Verzögerungs- als auch eine Momentauslösung
beachten, daß durch diese sinnvolle Zuordnung ge- in Kombination mit einer Strombegrenzung auf.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Schalter ist 58, die Kontaktlamelle 59, die Kontaktklemme 57,
die Verzögerungsauslösung als thermischer Auslöser die Litze 56, den Bimetallstreifen 24 und von dort
24 und die Momentauslösung als magnetischer, als zum Anschluß 31..,
Ganzes mit 50 bezeichneter Auslöser ausgeführt. Der Schnellauslöser weist einen Magnetkern 70 auf, Diese beiden Auslösungen arbeiten, wie weiter un- 5 der durch die einzelne Windung 64 erregt wird. Bei ten an Hand der Kennlinie gemäß F i g. 7 noch im genügend starker Erregung des Magnetkerns 70 wird einzelnen erläutert wird, mit dem Strombegrenzer 25 der Anker 72 nach unten gezogen und drückt die zusammen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel Buchse 54 mit seinem Flansch 53 nach unten. Hiersind nur die Auslöse- und Betätigungsvorrichtungen durch drückt der Flansch 53 gegen den Ansatz 52 der des Schalters dargestellt. io gemeinsamen Ausklinkstange 16, so daß die Klinke Die nicht dargestellten Teile des Schalters, wie ausgelöst wird und dadurch die zusammengehörigen Lichtbogenlöscheinrichtung, Gehäuse usw. können in Kontakte 12-13 in ihre geöffnete Stellung bewegt bekannter Art ausgeführt sein. Auch die Betätigungs- werden.
vorrichtung ist in üblicher Weise ausgebildet. Hinsichtlich des verzögerten Auslösers ist eine
Als Auslösemechanismus ist im gezeigten Beispiel 15 federvorgespannte Auslösevorrichtung zur Öffnung
eine Anordnung mit Federvorspannung nach der im des Schalters vorgesehen. Der Bimetallstreifen 24 löst
USA.-Patent 2 574 093 dargestellten und beschriebe- dabei zunächst eine Hilfsklinke aus, so daß die in
nen Art vorgesehen, jedoch in solcher Abwandlung, einer Feder aufgespeicherte Energie frei wird und da-
daß ein mechanisches Zusammenwirken mit dem durch die gemeinsame Ausklinkstange 16 gedreht
Strombegrenzer 25 erreicht werden kann. Der Schal- 20 wird, wodurch die eigentliche Verklinkung ausgelöst
ter weist zu diesem Zweck eine gemeinsame Ausklink- wird. Selbstverständlich könnte die Anordnung jedoch
stange 16 mit einem Ansatz 52 auf, der an dem Flansch auch so getroffen sein, daß der Bimetallstreifen 24 un-
53 einer Zylinderbuchse 54 anliegt. mittelbar auf die Ausklinkstange einwirkt.
Wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben Im einzelnen ist die Anordnung wie folgt ausgebilwird, wird beim Auftreten eines Überstromes, eines 25 det: An einer Halterung ist ein Hebel 76 mittels eines Fehlerstromes oder eines Kurzschlußstromes die zy- festen Stiftes 75 gelagert. Eine nicht abgebildete Fedelindrische Buchse 54 nach unten bewegt, ihr Flansch rung spannt den Hebel 76 im Uhrzeigersinn vor, so 53 gegen den Ansatz 52 gedrückt, infolgedessen die daß sein Arm 77 den Ring 78 und der zylindrische gemeinsame Ausklinkstange 16 entgegen dem Uhr- Teil 54 nach unten gegen die Nase 52 im Sinne einer zeigersinn gedreht und dadurch die Klinke in an sich 30 Verdrehung der Auslösestange 16 drückt. Der Hebel bekannter Weise ausgelöst. Hierdurch kann die Be- 76 ist jedoch durch den Teil 78a in seiner äußersten, tätigungsvorrichtung 20 die zusammengehörigen Kon- durch Drehung im Gegenuhrzeigersinne erreichten takte 12,13 aus der geschlossenen in die geöffnete Stellung verklinkt. Der Teil 78 α verhindert also, daß Stellung bringen. der Hebel 76 durch seine Feder entgegen dem Uhrin F i g. 1 ist nur ein Pol bzw. eine Phase des Mehr- 35 zeigersinn gedreht wird, der Bimetallstreifen 24 ist polschalters dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung jedoch mit einer Auslöseschraube 80 versehen (wie 20 kann im wesentlichen allen drei Polen des Schal· Fig. 3 zeigt), welehe durch den Teil78α hindurchters gemeinsam sein. Der Auslösemechanismus, der ragt.
aus dem Zeitauslöser 24, dem Sofortauslöser 50 und Durch Einstellung der Auslöseschraube 80 wird die
dem Strombegrenzer 25 besteht, ist jedoch für jeden 40 Begrenzungsvorrichtung der selbsttätigen Auslösung
Pol des Schalters gesondert je einmal vorhanden. geeicht. Beim Auftreten eines Überstromes biegt sich
Der Schalter ist wie folgt aufgebaut: Mittels eines das obere Ende des Bimetallstreifens 24 nach links
Anschlusses 31 kann die Schutzeinrichtung mit den aus und zieht dabei die Sehraube 80 nach links, bis
anderen Schalterteilen verbunden werden. Das feste deren Kopf die Klinke 78 a mitnimmt und sie dadurch
Ende des Bimetallstreifens 24 ist an dem Anschluß 31 45 im Uhrzeigersinn um ihren festen Lagerstift 83
angebracht. An dem freien Ende des Bimetallstreifens schwenkt.
24 ist ein Stück Litze 56 befestigt, dessen anderes Dadurch wird der Hebel 76 ausgeklinkt, so daß die Ende mit der Kontaktklemme 57 verbunden ist. Federung ihn im Uhrzeigersinn um seinen Stift 75 Die Kontaktklemme 57 nimmt, wie im einzelnen in drehen kann. Infolgedessen drückt der Arm 77 des Fig. 2 dargestellt, eine bewegliche Kontaktlamelle 59 5° Hebels 76 den Ring 78 nach unten, wodurch der auf. Das andere Ende der Kontaktlamelle ist mit einer Flansch 53 gegen den Ansatz 52 gedrückt wird. Die Anschlußschelle 58 verbunden. Diese nimmt die An- gemeinsame Ausklinkstange 16 wird dadurch entschlußkappe 34 des Strombegrenzers 25 auf. Die gegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und die zusammengegenüberliegende Anschlußkappe 35 des Strom- gehörigen Kontakte 12-13 werden getrennt, begrenzers liegt in einer Schelle 60, die außerdem 55 Durch eine Einstellschraube 85 kann die Eingriffsmit einer lösbaren Kontaktlamelle 61 verbunden ist, breite der Klinke eingestellt werden. Die Klinke 78 α welche in die festen Kontakte 62 eingesteckt ist. wird durch eine Rückstellfeder 86 entgegen dem Uhr-Die festen Kontakte 62 sind elektrisch mit Hilfe zeigersinn vorgespannt. Die Einstellsehraube 85 beeines Leiters 63 mit einem Leiter 64 verbunden, der grenzt jedoch die Drehung dieses Teiles entgegen dem eine Windung für den magnetischen Auslöser dar- 60 Uhrzeigersinn, so daß die Eingriffsbreite zwischen der stellt. Der Leiter 64 ist elektrisch mit dem beweglichen Klinke 78 α und dem Hebel 76 durch die Schraube 85 Kontaktarm 14 verbunden. Der Strom durch den verändert werden kann.
Schalter verläuft daher wie folgt: Von dem festen Wie oben erwähnt wurde, können die Kontakte Kontakt 12 zu dem bewegliehen Kontakt 13, durch 12-13 durch Drehung im Uhrzeigersinn der Klinke den beweglichen Kontaktarm 14, den Leiter 64, den 65 78 a getrennt werden. Im vorangehenden Absatz ist Leiter 63, den festen Kontakt 62, die lösbare Kontakt- jedoch besehrieben, daß die Klinke 78 a normalerlamelle 61, die Anschlußschelle 60, die Kappe 35, den weise von dem Bimetallstreifen 24 entgegen dem Uhr-Strombegrenzer 25, die Kappe 34, dieAnsehlußschelle zeigersinn gehalten wird. Infolge der gemäß der Erfin-

Claims (1)

  1. dung vorgesehenen mechanischen Zuordnung zwi- strom nur einen geringen Prozentsatz (z. B. 10 %) des
    sehen den Strombegrenzersicherungen 25 und dem möglichen Kurzschlußstromes ausmacht (vgl. Fig. 8).
    Auslösemechanismus kann jedoch die Klinke 78 α im Die Kennlinien für den beschriebenen Schalter sind
    Uhrzeigersinn durch einen Schlagstift30 des Strom- in Fig. 7 dargestellt. Als Beispiel ist angenommen, begrenzers 25 gedreht werden. 5 daß der abgebildete Schalterauslöser einen Nennstrom
    Wie aus Fig. 1 und 5 ersichtlich, ist ein Ab- von 100 A führen kann. Im Bereich zwischen 100 A
    satz 88 des Strombegrenzers 25 vor einem Teil der und etwa 1300 A tritt der Bimetallstreifen 24 in Tätig-
    Klinke 78 a angeordnet. Brennt die Strombegrenzer- keit, so daß dadurch die Klinkvorrichtung 78 c bis 76
    sicherung 25 durch, so wird der Schlagstift 30 nach ausgelöst wird und die Schalterkontakte 12-13 ge-
    rechts gedrückt, so daß dessen Absatz 88 die Klinke io trennt werden.
    78 α mitnimmt und sie um ihren festen Lagerstift 83 Hat jedoch der Fehlerkurzschlußstrom einen höhedreht, wodurch der Hebel 76 ausgeklinkt wird. Dar- ren Wert als ein einfacher Überstrom, ζ. Β. 1300 bis aufhin dreht eine Feder den Hebel 76 im Uhrzeiger- 7000 A, so wird der Schalter durch den magnetischen sinn, wodurch der Flansch 53 gegen den Ansatz 52 Auslöser 70 geöffnet. Bei sehr großen Kurzschlußder gemeinsamen Ausklinkstange 16 gedrückt wird 15 strömen schließlich, z. B. von 7000 A und mehr, tritt und dadurch die Kontakte 12-13 getrennt werden. der Strombegrenzer 25 vor den übrigen Teilen in werden. Tätigkeit und unterbricht die Leitung. Die Unter-Tritt ein einfacher Überstrom oder Fehlerstrom auf, brechung tritt daher augenblicklich innerhalb des so treten entweder der Zeitauslöser 24 oder der Strombegrenzers 25 auf.
    Schnellauslöser 70 in Tätigkeit und drehen die Aus- 20. Durch die Zerstörung des schmelzbaren Teiles im klinkstange 16, so daß die Kontakte 12-13 getrennt Strombegrenzer wird die in der Vorspannfeder 39 aufwerden. Nach Beseitigung des Fehlers kann der Schal- gespeicherte Energie freigegeben und dadurch der ter wieder geschlossen werden. Man sieht, daß in die- Schlagstift 30 nach außen gedrückt. Der Absatz 88 sem Falle der Strombegrenzer 25 nicht in Tätigkeit des Schlagstiftes 30 drückt daher gegen die Klinke tritt. Tritt jedoch ein schwerer Kurzschluß auf, so 25 78 a und dreht sie im Uhrzeigessinn um ihren festen wird der Strombegrenzer 25 wirksam, bevor der Zeit- Lagerstift 83, wodurch die Klinkvorrichtung 78 c bis auslöser 24 oder der Sofortauslöser 70 ansprechen 76 ausgelöst wird, so daß die Federung den Hebel 76 können. Die Leitung wird daher sofort innerhalb des im Uhrzeigersinn drehen kann, wodurch der Schalter Strombegrenzers 25 unterbrochen. ausgelöst und damit geöffnet wird. Der Kurzschluß-Der Strombegrenzer kann nach Art der USA.-Pa- 30 strom wird also vom Strombegrenzer 25 unterbrochen, tentschrift 2592399 ausgebildet sein. Eine geeignete während die Kontakte des Schalters danach beim Ausführung ist in Fig. 6 gezeigt. Strom Null, bei Nennstrom oder höchstens bei ein-
    Wie F i g. 6 zeigt, weist der Strombegrenzer 25 fächern Überstrom geöffnet werden, einen Schlagstift 30 auf, der durch eine Feder 39 unter Durch das elektrische und mechanische Zusameinem nach rechts wirkenden Druck steht. Ein dünner 35 menwirken zwischen den Strombegrenzern und einem Draht 40 verhindert, daß der Schlagstift 30 von der Mehrpolselbstschalter wird ermöglicht, daß der Schal-Feder 39 nach außen gedrückt wird. Der Strom- ter bei allen Überströmen und Fehlerströmen unterbegrenzer 25 weist innen Anschlußklötze 41 auf, halb eines bestimmten Kurzschlußwertes in üblicher welche die inneren Teile 42 in ihrer Lage halten. Die Weise arbeitet. Beim Auftreten eines starken Kurzinneren Teile 42 sind im wesentlichen so ausgebildet 40 Schlusses brennt dagegen der Strombegrenzer durch, wie in der erwähnten USA.-Patentschrift 2 592 399 wodurch die Phase der Leitung, in welcher der Fehler beschrieben. Es ist ein schmelzbarer Teil von verrin- aufgetreten ist, unterbrochen wird, gertem Querschnitt von Quarzkristall umgeben, so daß Der Strombegrenzer arbeitet in zweifacher Weise. beim Durchbrennen des schmelzbaren Teils Quarz- Erstens dient er dazu, die Leitung vollständig zu unterkristall schmilzt und in die durch das Druchbrennen 45 brechen, was innerhalb des ersten Viertels einer entstandene Lücke einfließt, wodurch der Lichtbogen Periode geschieht, so daß die Größe des Durchlaßäußerst schnell gelöscht wird. stromes einen geringen Prozentsatz des möglichen Diese spezielle Einrichtung arbeitet innerhalb einer Kurzschlußstromes ausmacht. Zweitens wirkt der Zeit, die kürzer ist als eine Viertelperiode, so daß der Strombegrenzer als Auslöser. Sobald er durchbrennt, Durchlaßstrom geringer ist als 10% des möglichen 5? versetzt sein Schlagstift die gemeinsame Ausklink-Kurzschlußstromes und die dreißigfache Nennstrom- stange des Schalters in Drehung, so daß alle drei Pole stärke nicht übersteigt. geöffnet werden.
    Wie Fig. 6 weiter zeigt, ist der innere Teil 42, der Bei der abgebildeten Ausführungsform ist der den Hauptteil des Strombegrenzers enthält, elektrisch Strombegrenzer 25 entfernbar und auswechselbar, so parallel zu dem dünnen Draht 40 geschaltet. Eine 55- daß er nach dem Durchbrennen ersetzt werden kann. Quarzfüllung 44 umgibt sowohl den inneren Teil 42 Da der Schlagstift 30 nach außen vorgespannt ist, als auch den dünnen Draht 40. Nach Zerstörung des kann ferner nach dem Durchbrennen des Strominneren Teils 42 wird der ganze Strom durch den dün- begrenzers der Schalter nicht wieder geschlossen wernen Draht 40 gelenkt. Dieser Draht brennt wegen sei- den, bis der Strombegrenzer ersetzt und der Fehler in nes geringen Querschnittes augenblicklich durch, wo- 6a der Leitung beseitigt ist. durch die Energie der Feder 39 frei wird und der
    Schlagstift 30 nach außen gedrückt wird, wobei er, Patentanspruch: wie vorher erwähnt, die Auslösung der gemeinsamen
    Auslösewelle 16 und damit die allpolige Abschaltung Mehrpoliger Netzschutzschalter für Niederbewirkt. 65 spannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen, wel-Wie oben erwähnt, verhindert der Strombegrenzer eher mit dem Ausschalter in einem gemeinsamen 25, daß die volle Stärke des möglichen Kurzschluß- Schaltergehäuse zu einer kompakten Baueinheit stromes in der Leitung fließt, so daß der Durchlaß- vereinigt je einen thermischen Zeit- und einen
    magnetischen Momentauslöser für die einzelnen Phasen sowie zur Strombegrenzung in jeder Phase in Reihe hiermit je eine Schmelzsicherung aufweist, wobei die Ansprechbereiche so abgestuft sind, daß die thermische Auslösung die Abschaltung einfacher Überströme und die magnetische Momentauslösung die Abschaltung höherer Überströme bis zur Grenze der für den Schalter zulässigen Abschaltströme übernimmt, während die Strombegrenzer-Schmelzsicherungen so ausgelegt sind, daß sie schwere Kurzschlußströme, welche den Ansprechbereich der thermisch-magnetischen Auslösung übersteigen, so flink unterbrechen, daß die Kurzschlußleistung auf einen Bruchteil des maximal verfügbaren Wertes begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schmelzsicherungen (25) in an sich bekannter Weise mittels eines federgespannten Auslöseschlagstiftes (30) auf eine gemeinsame Schalterauslösewelle (16) einwirkt, derart, daß bei Durchschmelzen einer Sicherung infolge eines in einer Phase auftretenden schweren Kurzschlußstromes eine allpolige Abschaltung gewährleistet ist, wobei die Hauptkontakte des Schalters in allen Phasen nur entweder beim Strom Null, bei Nennstrom oder höchstens bei einfachem Überstrom zu öffnen brauchen, und daß der in der Bahn der Auslösewelle liegende Auslöseschlagstift einer geschmolzenen Strombegrenzer-Schmelzsicherung den Schalter gegen Betätigung zur Schließung der Schalterkontakte vor Auswechseln der Schmelzsicherung arretiert.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Schweizerische Patentschrift Nr. 215 763;
    französische Patentschriften Nr. 1074 198,
    1074070, 1073 556, 786 219, 731136;
    USA.-Patentschrift Nr. 2574093;
    SSW-Preisliste, S 138, I. Teil, Mai 1951, S. 6 und 7;
    AEG-Handbuch, Essen 1949, S. 165 und 406.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    509 629/397 7.65 © Bundesdruckerei Berlin
DEI10762A 1954-10-11 1955-10-11 Mehrpoliger Netzschutzschalter fuer Nieder-spannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen Pending DE1197967B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US461378A US3032631A (en) 1954-10-11 1954-10-11 Circuit breaker having electrical and mechanical coordination with a current limiting device

Publications (1)

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DE1197967B true DE1197967B (de) 1965-08-05

Family

ID=23832321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEI10762A Pending DE1197967B (de) 1954-10-11 1955-10-11 Mehrpoliger Netzschutzschalter fuer Nieder-spannungs-Hochstrom-Mehrphasenanlagen

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US (1) US3032631A (de)
DE (1) DE1197967B (de)
GB (1) GB783366A (de)

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