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DE2519092A1 - Ueberstromschalter fuer niederspannung - Google Patents

Ueberstromschalter fuer niederspannung

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Publication number
DE2519092A1
DE2519092A1 DE19752519092 DE2519092A DE2519092A1 DE 2519092 A1 DE2519092 A1 DE 2519092A1 DE 19752519092 DE19752519092 DE 19752519092 DE 2519092 A DE2519092 A DE 2519092A DE 2519092 A1 DE2519092 A1 DE 2519092A1
Authority
DE
Germany
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contacts
conductor
switch according
magnetic core
switching
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.)
Granted
Application number
DE19752519092
Other languages
English (en)
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DE2519092C2 (de
Inventor
Richard Tyler Dickens
Joseph Mohamed Khalid
Clark Lewis Oster
James Aubrey Tharp
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.)
Schneider Electric USA Inc
Original Assignee
Square D Co
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Publication date
Priority claimed from US05/465,398 external-priority patent/US3943316A/en
Priority claimed from US05/465,011 external-priority patent/US3946346A/en
Priority claimed from US05/465,399 external-priority patent/US3944953A/en
Priority claimed from US05/465,010 external-priority patent/US3943472A/en
Priority claimed from US05/465,397 external-priority patent/US3956723A/en
Priority claimed from US05/465,012 external-priority patent/US3943473A/en
Application filed by Square D Co filed Critical Square D Co
Publication of DE2519092A1 publication Critical patent/DE2519092A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2519092C2 publication Critical patent/DE2519092C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H77/00Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
    • H01H77/02Protective 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
    • H01H77/10Protective 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/42Impedances connected with contacts
    • HELECTRICITY
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/44Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet
    • H01H9/446Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using blow-out magnet using magnetisable elements associated with the contacts

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

SQUARE D COMPANY, Executive Plaza, Park Ridge, Illinois 60068
USA
Überstromschalter für Niederspannung
Die Erfindung betrifft einen Überstromschalter für Niederspannung mit einem in einem gegossenen Gehäuse angeordneten ersten Paar trennbarer Kontakte und mit einer thermisch und elektromagnetisch betätigbaren Auslöseeinrichtung, bei deren Wirksamwerden die ersten Kontakte getrennt werden.
Praktisch brauchbare derartige Überstromschalter, die in Niederspannungs-Verteilernetzen mit einer Spannung von etwa 6OO V oder darunter in wirtschaftlicher Weise eingesetzt werden können, werden von der Verteilungs- und Steuereinrichtungen herstellenden Industrie seit über dreißig Jahren gesucht. Dabei sind verschiedene, teilweise einander entgegenwirkende Erfordernisse zu erfüllen. So muß beispielsweise ein wirtschaftlich verwendbarer Überstromschalter: (a) wiederholt bei seinem maximalen Kurzschluß-Unterbrechungsnennstrom betätigt werden können, ohne daß Einzelteile repariert oder ersetzt werden müssen (dieses Erfordernis schließt die Verwendung von Schmelzsicherungen oder sonstigen mit schmelzbaren Teilen versehenen Einrichtungen für die Strombegrenzung aus);
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(b) an seinen Anschlußklemmen bei Nenndauerstrom keine Temperaturerhöhung auf mehr als 5O°C erfahren, um entsprechende Sicherheitsvorschriften zu erfüllen, die für in Verteilungsnetzen bis zu 600 V verwendbare Überstromschalter festgesetzt sind (dieses Erfordernis schließt die Verwendung eines großen eingebauten Widerstandes für die Strombegrenzung aus); (c) eine Konstruktion aufweisen, die für einen weiten Nennstrombereich von einigen wenigen Ampere bis zu einigen hundert Ampere, verwendbar ist;
(d) eine Leistungsfähigkeit für die Strombegrenzung aufweisen, die mit der der besten herkömmlichen Strombegrenzungseinrichtungen einschließlich Sicherungen wettbewerbsfähig ist (dies macht es erforderlich, daß der Schalter bei einem Eingangskurzschlußstrom von 1OO 000 Ampere oder mehr in einem Bruchteil einer Millisekunde anspricht);
(e) kompakt genug sein, um in bereits vorhandene überstromschaltbretter hineinzupassen (dies macht erforderlich, daß das Verhältnis des Nennwertes des zu unterbrechenden Kurzschlußstromes zu dem Volumen des Überstromschalters gleich oder größer als bei sämtlichen herkömmlichen Überstromschaltern ist); (f) nur ungiftige, ungefährliche Werkstoffe verwenden; (g) eine Ansprechzeit aufweisen, die bei ansteigendem Kurzschlußstrom genauso schnell oder schneller als die herkömmlicher überStromschalter proportional abnimmt; (h) mit herkömmlichen Überstromschaltern wirtschaftlich konkurrenzfähig sein und (i) funktionieren, ohne schwerwiegend ins Gewicht fallende Stoß-r oder Einschwingspannungen zu induzieren. Keiner der bekannten überstromschalter erfüllt all diese Erfordernisse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen überstromschalter zu schaffen, der die obengenannten Erfordernisse erfüllt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Überstromschalter zwei in einem Gehäuse schwenkbar gelagerte längliche Schaltklingen, auf denen einander zugeordnete Kontakte befestigt sind, die ein zu dem ersten Kontaktpaar in Reihe liegendes zweites Kontaktpaar bilden, sowie eine elektromagnetisch betätigbare Auslöseeinrichtung aufweist, durch die die Schaltklingen und damit das zweite Kontaktpaar trennbar sind und daß in dem Gehäuse ein parallel zu dem zweiten Kontaktpaar liegender Widerstand mit einem von einem niedrigen bis zu einem hohen Wert veränderlichen spezifischen Widerstand und ein die Schaltklingen längs eines nennenswerten stromführenden Teils derselben umfassender Magnetkern angeordnet ist, der bei Betätigung der elektromagnetischen Auslöseeinrichtung erregt wird und dabei ein quer zu der Kontakttrenneinrichtung, quer zu dem Lichtbogen zwischen den sich trennenden Kontakten und quer zu der Richtung des Stromflusses in den Schaltklingen liegendes Magnetfeld aufbaut und dem Verbindungseinrichtungen zu den Schaltklingen zugeordnet sind, so daß bei Auftreten eines Fehlerstromes gleichzeitig die Schaltklingen trennbar und der Lichtbogen von den zweiten Kontakten wegblasbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Einen dreipoligen Überstromschalter gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt entsprechend der Linie 1/1 von Fig. 2, aus dem ein mittlerer Pol des Schalters mit in "EIN"-Stellung befindlichen Teilen ersichtlich ist,
Fig. 2 den überstromschalter nach Fig. 1 in einem Querschnitt entsprechend der Linie 2/2 von Fig. 1,
Fig. 3,4, 5 und 6 einen Netzanschluß und einen zugeordneten Festkontaktträger von irgendeinem der drei Pole des ÜberStromschalters nach Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht, in der Draufsicht, in einer Seitenansicht und in der Vorderansicht, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 7 eine Betätigungseinrichtung des mittleren Pols des Überstromschalters nach Fig. 1 in ausgelöstem Zustand, in einer teilweise aufgebrochenen Vorderansicht in vergrößertem Maßstab,
Fig. 8 die Betätigungseinrichtung nach Fig. 7 in einer teilweise aufgebrochenen Seitenansicht,
Fig. 9 eine Schaltklingenquerschiene des Überstromschalters nach Fig. 1, in einem zwischen zwei Blättern gelegten Schnitt in vergrößertem Maßstab,
Fig. 10 die Schaltklingenquerschiene in einem durch ein Blatt des mittleren Pols gelegten Schnitt,
Fig. 11 einen Teil einer thermisch betätigten Auslöse-
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stange (in Längsansicht) und einen Teil eines
zugeordneten thermischen Auslösehebels (in Eckansicht) des überstromschalters nach Fig. 1,
in vergrößertem Maßstab,
Fig. 12 die thermisch betätigte Auslösestange und der
thermische Auslösehebel nach Fig. 11, in einer Seitenansicht entsprechend der Linie 12/12 von Fig. 11 in natürlichem Maßstab,
Fig. 13, 14, 15 und 16 eine einem Elektromagneten eines Überstromauslöseis in irgendeinem der drei Pole des Überstromschalters nach Fig. 1 zugeordnete elektrische Leiteranordnung, in einer
perspektivischen Ansicht, einer Seitenansicht von links, einer Vorderansicht bzw. einer Seitenansicht von rechts, wobei in den Fig. 14, 15 und 16 Teile ausgebrochen oder weggelassen sind,
Fig. 17, 18 und 19 einen Elektromagnet und ein Kontaktklingenpaar irgendeines der Pole des überstromschalters nach Fig. 1, wobei dem Elektromagneten die Leitergruppe der Fig. 14-16 zugeordnet ist, in einer perspektivischen Ansicht, einer Seitenansicht und einer Hinteransicht, wobei in den
letzten beiden Ansichten Teile weggebrochen sind,
Fig. 20 einen nicht fertiggestellten Strombegrenzungswiderstand irgendeinen der Pole des Überstromschalters nach Fig. 1, in einer ebenen Gesamtansicht, aus der Endstücke des Widerstandes ersichtlich sind, die nach dem Galvanisieren abgetrennt werden,
Fig. 21 das durch eine gestrichelte Linie 21 in Fig.
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umrandete Endstück des Strombegrenzungswiderstandes in einer ebenen Ansicht, wobei der nach dem Galvanisieren abzuschneidende Bereich mit gestrichelten Linien angedeutet ist,
Fig. 22 das Widerstands-Endstück der Fig. 21, in einer Seitenansicht,
Fig. 23, 24 und 25 einen Feld- oder Blasmagneten irgendeines der Pole des ÜberStromschalters nach Fig. 1, in einer perspektivischen Ansicht, in der Vorderansicht bzw. in einer Seitenansicht,
Fig. 26, 27, 28 und 29 einen Verbraucheranschluß und zugeordnete elektrische Leiter irgendeines der Pole des ÜberStromschalters nach Fig. 1, in einer perspektivischen Ansicht, in der Draufsicht, in der Hinteransicht bzw. in einer Seitenansicht,
Fig. 30 und 31 eine dem Verbraucheranschluß irgendeines der Pole des Überstromschalters nach Fig. 1 benachbarte Löschkammer, in einer perspektivischen und einer Vorderansicht,
Fig. 32 die Löschkammer nach Fig. 30 in einer Schnittansicht entsprechend der Linie 32/32 von Fig. 31,
Fig. 33 eines der Löschbleche der Löschkammer nach Fig. 30 in einer perspektivischen Ansicht und
Fig. 34 der ÜberStromschalter nach Fig. 1 in einem Längsschnitt entsprechend der Linie 34/34 von Fig. 2, wobei sich die Teile eines äußeren Pols in "EIN"-Stellung befinden.
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Ein erfindungsgemäßer dreipoliger ÜberStromschalter 40 ist aus den Fig. 1,2 und 34 ersichtlich. Er weist ein spritzgegossenes Gehäuse auf, das aus einem spritzgegossenen Sockel oder Grundplatte 41 und aus einer dazu passenden Umhüllung oder Abdeckung 42 besteht. Sowohl die Grundplatte 41 wie die Abdeckung 42 weisen je zwei äußere Seitenwände und je zwei im Abstand angeordnete Zwischenwände auf, die drei abgeteilte Innenräume 44, 45 und (Fig. 2) ergeben. Der Aufbau eines in dem mittleren Innenraum 45 enthaltenen mittleren Poles des überstromschalters 40 ist aus Fig. 1 ersichtlich.
Ein einen Netzanschluß und ein festes Schalt- oder Kontaktglied haltendes Bauteil 48 ist im Bereich des linken Randes von Fig. 1 erkennbar. Das Bauteil 48 ist aber deutlicher aus den Fig. 3-6 ersichtlich. Es weist ein Leitungsanschlußteil 49 und ein Festkontakt-Tragerteil 50 auf, die durch einen Stift 51 schwenkbar miteinander verbunden und durch ein umflochtenes Drahtkabel 52 elektrisch iuiteinander verbunden sind. Das Anschlußteil 49 weist ein Querstück 49a und zwei Schenkel 49b und 49c auf, die ein erstes U-Stück bilden. Die Schenkel 49b und 49c gehen jeweils in einen Schenkel 49d bzw. 49a eines zweiten U-Stücks über, dessen Quer- oder Bodenteil durch zwei aufeinander zu umgebogene und durch einen Schlitz voneinander getrennte Nasen 49f und 49g der Schenkel 49d und 49e gebildet ist. Eine Befestigungslasche 49h mit einer Öffnung 49i steht auf der den Schenkeln 49b und 49c gegenüberliegenden Seite im rechten Winkel von dem Zwischenstück 49a ab.
Das Trägerteil 50 weist ein Zwischenstück 50a und zwei Schenkel 50b und 50c auf, die ein erstes U-Stück bilden. Die Schenkel 50b und 50c weisen je eine seitlich herausragende Nase 50d und 50e auf, während ein Schenkel 50f eines zweiten U-Stücks von dem Zwischenstück 50a bis zu
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einem Zwischenstück 50g reicht, das an seiner gegenüberliegenden Seite mit einem weiteren Schenkel 5Of versehen ist. Die Schenkel 49d und 49e und die Nasen 5Od und 5Oe sind mit je einer an den Stift 51 aufnehmenden Bohrung versehen. Das Kabel 52 ist mit seinem einen Ende an die Nase 49f, mit seinem anderen Ende an die Nase 49g und mit seinem Mittelteil an das Zwischenstück 50a angeschweißt. Ein feststehender Hauptkontakt 53 und ein Abreißkontakt sind an dem Schenkel 50h befestigt und stoßen dabei aneinander an. Der Schenkel 50f ist mit einer Gewindebohrung 50i versehen, die der Aufnahme einer Halteschraube 56 (Fig. 1) für eine Kontaktdruck-Feder 57 dient.
Eine Büchse 58 mit Innengewinde ist in die Öffnung 49i der Befestigungslasche 49h eingesteckt und innerhalb eines durchlöcherten Befestigungsflansches 41a der Grundplatte 41 angeordnet. Durch eine in die Büchse 58 eingeschraubte Schraube 59 ist ein durchlöcherter Anschlußkörper 60 an der Lasche 49h befestigt. Der Anschlußkörper 60 ist mit Draht- oder Kabelaufnahmebohrungen und mit einer Gewindebohrung für die Aufnahme einer Klemmschraube 61 versehen.
Die die äußeren Schalterpole aufnehmenden Gehäuseinnenräume 44 und 46 sind mit entsprechenden, einen Leitungsanschluß und ein festes Schaltglied aufweisenden Bauteilen 48 versehen.
Eine Schaltklingen-Querschiene 63 erstreckt sich in Querrichtung durch den mittleren Innenraum 45 und in die beiden äußeren Innenräume 44 und 46. Die Zwischenräume des Sockels 41 weisen Durchbrüche für die Aufnahme der Querschiene 63 auf. Die Querschiene 64 ist außerdem in einem in dem Innenraum 44 angeordneten und an dem Sockel 41 befestigten Lagerblech 64 sowie in einem in dem Innenraum 46 angeordneten und an dem Sockel 41 befestigten Lager-
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blech 66 (Fig. 2) drehbar gelagert. Drei bewegliche Kontaktklingen 67 (eine für jeden Pol) sind direkt auf der Querschiene 63 befestigt, die aus spritzgegossenem Kunststoff hergestellt und mit einem metallischen Verstärkungseinsatz 68 (Fig. 9 und 10) versehen ist. In die Querschiene 63 sind an geeigneten Stellen Aufnahmen 63a und 63b (Fig. 9) eingearbeitet, mit denen sie während der Montage der Schaltklingen 67 gehalten werden kann. Jede Schaltklinge 67 weist zwei Absätze 67a und 67b (Fig. 10) auf, die an der Querschiene 63 zur Anlage kommen, sowie einen an diesen Absätzen beginnenden, sich verjüngenden Befestigungsdorn 67c, der durch die Querschiene 63 und durch ein auf diese aufgesetztes Befestigungsblech durchgesteckt ist. Jede der Schaltklingen 67 ist mit einem beweglichen Kontakt 70 versehen, der dem jeweiligen Kontakt des feststehenden Hauptschaltstücks 53 zugeordnet ist.
Eine Betätigungseinrichtung für die Querschiene 63 und für die Schaltklingen 67 ist im mittleren Innenraum 45 (Fig. 1) angeordnet. Einzelheiten der Betätigungseinrichtung sind am deutlichsten aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, in der sie in "Ausgelöst"-Stellung dargestellt sind. Zwei sich gegenüberliegend angeordnete Rahmenteile 72 und 73 (Fig. 2f 7 und 8) sind an dem Sockel 41 befestigt. Sie weisen eine bei 73a (Fig. 8) ersichtliche Kontur auf und dienen dadurch zusammen mit den Halteblechen 64 und 66 zur schwenkbaren Lagerung der Querschiene 63. Das Rahmenteil 73 ist mit einem Ausleger 73b (Fig. 7) versehen, der sich in Richtung auf das Rahmenteil 72 erstreckt und an seinem freien Ende eine umgebogene Befestigungsnase 73c aufweist. Ein Stift 74 steckt mit einem Ende in der Nase 73c und mit seinem anderen Ende in einer entsprechenden (nicht dargestellten) Befestigungsnase des Rahmenteils 72. Ein lösbarer Ausklinkbügel oder Auslösehebel 76 ist an seinem einen Ende auf dem Stift
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schwenkbar gelagert. Zwei innere Gelenkhebel 78 und 79 sind mit ihren inneren oder unteren Enden auf den beiden Endstücken eines Stiftes 80 schwenkbar gelagert, der an der Schaltklinge 67 des mittleren Schalterpols befestigt ist. Zwei äußere oder obere Gelenkhebel 82 und 83 sind mit ihrem äußeren Ende auf den beiden Endteilen eines Stifes 84 schwenkbar gelagert, der an dem Auslösehebel 76 befestigt ist. Die jeweils freien Enden der Gelenkhebel 78, 79 und 82 bzw. 83 sind durch einen langen Kniehebelgelenk-Stift paarweise miteinander verbunden, wobei die Gelenkhebel 82 und 83 an ihren inneren Enden abgekröpft sind und die äußeren Enden der Gelenkhebel 78 und 79 zwischen sich aufnehmen.
Ein Schaltgriff oder -Bügel ist durch zwei Platten 86 und 87 gebildet, die je auf einem an den Rahmenteilen 72 bzw. 73 befestigten Stift 88 bzw. 89 schwenkbar gelagert sind. Die Schaltgriff-Platten 86 und 87 sind durch zwei der Befestigung von Federn dienenden Bolzen 91 und 92 sowie durch einen Rückstellstift 93 miteinander verbunden. An beiden Enden des Kniegelenkstiftes 85 sind zwei der Befestigung von Federn dienende Hakenösen 95 und 96 drehbar aufgenommen. Eine Zugfeder 97 (Fig. 2) ist mit ihrem äußeren Ende an dem Bolzen 91 und mit ihrem (nicht dargestellten) inneren Ende an der Hakenöse 95 und eine Zugfeder 98 (Fig. 7) mit ihrem äußeren Ende an dem Bolzen 92 und mit ihrem inneren Ende an der Hakenöse 95 befestigt. In entsprechender Weise ist eine Zugfeder 99 (Fig. 2 und 8) einerseits an dem Bolzen 91 und andererseits an der Hakenöse 96 und eine Zugfeder 100 (Fig. 7 und 8) einerseits an dem Bolzen 92 und andererseits (in der Zeichnung nicht dargestellt) an der Hakenöse 96 befestigt. Die Federn 97,98, 99 und 100 halten den Kniegelenkstift 85 in offenen Schlitzen an den inneren Enden der äußeren Gelenkhebel 82 und 83 fest.
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Durch an dem Ausleger 73b des Rahmenteils 73 und an dem entsprechenden (nicht dargestellten) Ausleger des Rahmenteils 72 befestigte Halteklammer 102 wird eine Lage stoßdämpfenden Werkstoffes 103 (Fig. 8) gehalten, durch die die Schaltklinge 67 des mittleren Schalterpols am Ende ihrer Öffnungsbewegung aufgefangen wird.
Das Rahmenteil 73 weist einen Ausleger 73d (Fig. 8) auf, der mit einer halbkreisförmigen Aussparung 73e versehen ist. Das Rahmenteil 72 ist entsprechend ausgebildet. Eine thermisch betätigte gemeinsame Auslösestange 105 (Fig. 1, 2, 11, 12 und 34) ist in der Aussparung 73e des Rahmenteils 73 und in einer entsprechenden Aussparung in dem Ausleger 72d (Fig. 2) des Rahmenteils 72 drehbar gelagert. Ein im wesentlichen L-förmiger thermischer Auslösehebel 106, der am deutlichsten in Fig. 12 erkennbar ist, weist eine Bohrung 106a auf, mit der er auf einem Stift 1O7 (Fig. 1, 2, 7 und 8) drehbar gelagert ist, welcher mit seinen beiden Enden in den Rahmenteilen 72 und 73 aufgenommen ist. Ein mit einem Kopf 108a (Fig. 7) versehener Stift 108 (Fig. 8) ist an dem Rahmenteil 72 befestigt und durch eine Öffnung 106b (Fig. 12) des thermischen Auslösehebels 106 hindurchgesteckt, wodurch er die Schwenkbewegung des Auslösehebels 106 begrenzt und eine axiale Bewegung dieses Hebels auf dem Stift 107 verhindert.
Ein Schalt- oder Bedienungsgriff 110 aus spritzgegossenem Kunststoff (Fig. 1 und 2) ragt durch eine Öffnung in der Schalterabdeckung 72 nach außen. An seinem inneren Ende weist er einen erweiterten Teil auf, der mit Aussparungen für die Aufnahme der Bolzen 91 und 92 und der äußeren Endbereiche der Platten 86 und 87 versehen ist.
Jeder der beiden äußeren Pole ist mit einem Stift 107 (Fig. 2 und 34) versehen, der mit dem Stift 107 des
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mittleren Pols identisch ist, der aber jeweils in einer geeigneten Aussparung in der Außenwand des Sockels 41 und in einer geeigneten Aussparung der Haltebleche 64 und 66 aufgenommen ist. Auf jedem der drei Stifte 107 ist ein Magnetkernhalter 111 und eine Ankerplatte 112 schwenkbar gelagert. Jeder Kalter 111 trägt einen im wesentlichen U-förmigen Magnetkern 113, dessen Schenkel jeweils an sich gegenüberliegenden Seitenteilen des Halters
111 befestigt sind. Wie aus Fig. 1 und 3 4 ersichtlich, weist jedes Seitenteil (von denen nur eines sichtbar ist) des Halters 111 im wesentlichen die Gestalt eines auf dem Kopf stehenden "Y" auf, von dem ein Schenkel auf dem Stift 107 schwenkbar gelagert und der andere Schenkel mit dem entsprechenden Schenkel des anderen Seitenteils durch einen hinteren Plattenteil verbunden ist, in den eine Luftspalt-Einstellschraube 115 eingeschraubt ist. Jede dieser Schrauben 115 erstreckt sich durch einen Teil der hinteren (in der Zeichnung unten liegenden) Wand des Sockels 41 hindurch und ist mit einer sie umgebenden Druckfeder 116 versehen. Durch Verdrehen der Schraube 115 kann der Luftspalt zwischen den freien Enden der Schenkel des jeweiligen Magnetkerns 113 und der Ankerplatte 112 verstellt werden.
Jede Ankerplatte 112 ist mit zwei sich gegenüberliegenden umgebogenen Nasen 112 versehen, die seitlich benachbart innerhalb von Seitenteilen des jeweiligen Magnetkernhalters 111 angeordnet sind, und miteinander fluchtende Bohrungen aufweisen, in denen der jeweilige Stift 107 aufgenommen ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist jeder Halter 111 einen im Bereich des jeweiligen Stiftes 107 nach außen abgesetzten Teil auf, während die Ankerplatten
112 jeweils auf der rechten Seite eine ähnlich abgesetzte oder umgebogene Nase aufweist, die somit durch den Halter 111 abgedeckt ist. Somit ist in Fig. 1 nur die linksseitige Nase 112a von jeder Ankerplatte 112 sichtbar. Die
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Ankerplatten 112 sind jeweils mit einem freien Ende durch zwei Nieten 117 (Fig. 2) an eine gemeinsame Auslösestange 118 aus spritzgegossenem Kunststoff befestigt, die sich durch den mittleren Innenraum 45 hindurch bis in die äußeren Innenräume 44 und 46 erstreckt. Die Ankerplatte 112 des mittleren Schalterpols weist eine Aussparung auf, in der der Auslösehebel 76 mit einem freien Ende aufgenommen und mit der er lösbar eingeklinkt oder verriegelt ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Die drei Ankerplatten 112 und die gemeinsame Auslösestange 118 werden durch zwei Zugfedern 120 (Fig. 2 und 34) in Richtung auf die Verriegelungstellung für den Auslösehebel 76 gezogen. Die Federn 120 sind jeweils in den beiden äußeren Innenräumen 44 und 46 angeordnet und mit einem Ende an der jeweiligen Ankerplatte 112 und dem anderen Ende an dem jeweiligen Halteblech 64 bzw. 66 befestigt.
Die Kammern 44, 45 und 46 sind jeweils mit einer Trennplatte 122 (Fig. 1 und 34) versehen, die in geeigneten Nuten in den Wänden des Sockels 41 eingefügt sind und sich in der Nähe der gemeinsamen Auslösestange 105, und zwar an deren von der jeweiligen Ankerplatte abgewandten Seite, in die Abdeckung 42 hinein erstrecken. Wie am deutlichsten aus den Fig. 11 und 12 ersichtlich, ist eine Verriegelungsplatte 123 durch eine Niete 124 an der gemeinsamen Auslösestange 105 befestigt. Der thermische Auslösehebel weist eine Bohrung 106c und einen zugespitzten Teil 106d auf, wobei die Bohrung 106c teilweise in dem zugespitzten Bereich liegt. Eine Zugfeder 125 (Fig. 1 und 2) ist einerseits in der Bohrung 106c und andererseits an der Trennplatte 122 der mittleren Kammer 45 eingehängt und übt auf den thermischen Auslösehebel 106 eine Kraft aus, die bestrebt ist, ihn um den Stift 107 im Uhrzeigersinn zu verschwenken (die Trennplatten 122 sind in Fig. 2 nicht dargestellt) . Jede Trennplatte 122 ist mit einem Haken 122a
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(Fig. 1 und 34) versehen, an dem in jedem der beiden äußeren Kammern 44 und 46 eine Druckfeder 126 (Fig. 34) mit einem Ende abgestützt ist, während sie sich mit ihrem anderen Ende an einer geeigneten Stelle der gemeinsamen Auslösestange 105 abstützt und diese und die auf ihr befestigte Verriegelungsplatte 132 in Richtung auf die Verrriegelungsstellung des thermischen Auslösehebels 106 drückt.
Ein Auslöse-Druckknopf 128 (Fig. 34) ist in die Abdeckung 42 eingesetzt und wird durch eine Druckfeder 128 normalerweise in einer Stellung gehalten, in der er bündig mit der Außenfläche der Abdeckung 42 ist. Durch Niederdrücken kann er mit der gemeinsamen Auslösestange 118 in Eingriff und dabei die Ankerplatte 112 der mittleren Kammer 45 im Uhrzeigersinn (in der Darstellung nach Fig. 1) in die Ausklink- oder Entriegelungsstellung des Auslösehebels 76 verschwenkt werden.
In jeder der Kammern 44, 45 und 46 ist ein Feldmagnet angeordnet, der aus mehreren im wesentlichen O-förmigen Blechen 130 und aus mehreren im wesentlichen ü-förmigen Blechen 131 zusammengesetzt ist, die um die festen Kontakte 53, 54 und um die beweglichen Kontakte 70 des jeweiligen Schalterpols herum angeordnet sind. Die Feldmagnete sind mit einem bogenlöschenden Werkstoff beschichtet. Außerdem ist jede Kammer mit einer Lichtbogenkammer 133 versehen, die mehrere am deutlichsten aus Fig. 33 ersichtliche metallische Löschbleche 134 und zwei Lüftungsbleche 135 und 136 aus Isolierwerkstoff aufweist.
Der oben erwähnte lichtbogenlöschende Werkstoff wird auch zur Beschichtung anderer, weiter unten beschriebener erfindungsgemäßer Teile benutzt. Er dient dazu, die Ausbildung eines Mediums in der Lichtbogenkammer zu fördern, das eine schnelle Erholungsgeschwindigkeit der dieelektri-
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sehen Durchschlagsfestigkeit in dem Luftspalt bewirkt. Ein hierfür geeigneter Werkstoff besteht beispielsweise aus einer Füllung von 40 - 60 Gewichts-% hydriertem Zinkborat in einem Dimethyl-Silikonharz.
In jeder der Kammern ist die bewegliche Schaltklinge 67 durch ein flexibles geflochtenes Kabel 138 (Fig. 1 und 34) mit einem Schenkel eines im wesentlichen U-förmigen Leiters 139 verbunden, der mit seinem Zwischenstück durch zwei Schrauben 140 und 141 an dem Sockel 41 befestigt ist. Der andere Schenkel des Leiters 139 ist an einem Leiter 142 befestigt, der seinerseits durch eine Schraube 143 auf dem Sockel 41 befestigt ist und der sich zwischen den Schenkeln des U-förmigen Magnetkerns 133 und entlang der Trennplatte 122 erstreckt. Ein im wesentlichen L-förmiger Bimetallstreifen 145 ist mit einem Ende auf dem Zwischenstück des U-förmigen Leiters 139 befestigt. Die gemeinsame Auslösestange 105 weist drei Betätigungsoder Schaltfinger 105a auf, von denen je einer in den Kammern 44, 45 und 46 angeordnet ist und von denen nur der in der Kammer 45 befindliche mittlere Schaltfinger 105a in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist.
Das freie Ende des Bimetallstreifens 145 in jeder der Kammern kann mit dem jeweils zugeordneten Schaltfinger 105a in Eingriff gebracht werden. Fließt ein mäßiger Überlaststrom durch den Leiter 139, so wird der Bimetallstreifen ausreichend stark erhitzt, um den Schaltfinger 105a im Gegenuhrzeigersinn (gemäß Fig. 1 und 34) zu verschwenken. Die sich stärker ausdehende Schicht des Bimetallstreifens befindet sich auf der Innenseite des "L". Der thermische Auslösehebel 106 der mittleren Kammer 45 wird dabei von der Verriegelungsplatte und der thermisch betätigten gemeinsamen Auslösestange 105 freigegeben und trifft unter der Wirkung der Zugfeder 125 auf die
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gemeinsame Auslösestange 118 auf und verschwenkt dabei die Ankerplatten 112 um den jeweiligen Stift 107 im Uhrzeigersinn. Der Auslösehebel 76 in der mittleren Kammer 45 wird dabei freigegeben und bewegt die drei beweglichen Schaltklingen 67 in Öffnungsrichtung. Wenn ein Fehlerstrom, der stärker als der erwähnte mäßige Überlaststrom ist, durch irgendeinen der Leiter 142 strömt, so zieht der entsprechende Magnet 113 die ihm zugeordnete Ankerplatte an, wobei sämtliche drei Ankerplatten im Uhrzeigersinn verschwenkt werden und den Auslösehebel 76 freigeben und dadurch die Schaltklingen 67 öffnen. Durch Niederdrücken des Druckknopfes 128 werden die gemeinsame Auslösestange 118 und die drei Ankerplatten 112 ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt und entriegeln dabei den Auslösehebel und öffnen die Schaltklingen 67.
Der Leiter 142,der an seinem einen Ende durch die Schraube 143 befestigt ist, ist an seinem anderen Ende mit einer Schraube 146 (Fig. 1, 2 und 34) an einem flachen, L-förmigen Steg 148a eines kastenartigen Leiters 148 befestigt, der am deutlichsten in den Fig. 13 - 16 erkennbar ist. Dieser Leiter 148 weist den Steg 148a, einen Endteil 148b, zwei im Abstand angeordnete Seitenteile 148c und 148d und einen geschlitzten Endteil auf, der eine von dem Seitenteil 148c abstehende Nase 148e und eine von dem Seitenteil 148d abstehende Nase 148f enthält. Die Seitenteile sind im wesentlichen quadratisch, das Seitenteil 148c weist allerdings eine Befestigungsnase 148g auf, die in zusammengebautem Zustand in Richtung auf den Sockel 41 ragt.
In den Kammern44, 45 und 46 ist jeweils ein Leiter 150 enthalten, der einen hochkant angeordneten, L-förmigen Teil 150ä aufweist, der mit seinem längeren Schenkel an einer von dem kürzeren Schenkel des Steges 148a abstehenden
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Nase und mit seinem kürzeren Schenkel an einem Steg 15Ob befestigt ist, welcher mit seinem anderen Ende mit den Nasen 148e und 148f verbunden ist. Ein elastisches umflochtenes Kabel 151 ist einerseits an einem Ende des Leiters 150 und andererseits an einem Zusatzschalter für die Strombegrenzung befestigt, der eine bewegliche Schaltklinge 152 (Fig. 1 und 34) mit einem darauf befestigten Kontakt 153 aufweist. Die Schaltklinge 152 wirkt mit einer anderen beweglichen Schaltklinge 154 zusammen, die mit einem Kontakt 155 versehen ist.
In jeder der Kammern 44, 45 und 46 ist eine Schalteinrichtung enthalten, mit der die Schaltklingen 152 und 154 betätigt v/erden und die am besten aus den Fig .17-19 ersichtlich ist. Ein im wesentlichen U-förmiger, schichtweise aufgebauter Magnetkern 156 ist in einem Außenteil des kastenförmigen Leiters 148 (Fig. 1 und 34) angeordnet und weist zwei Schenkel 156a und 156b auf, die auf dem Steg 148a rittlings aufsitzen, sowie zwei seitlich abstehende Absätze 156c und 156d (Fig. 17), die jeweils an den Seitenteilen 148c und 148d (Fig. 13) anliegen. Ein im wesentlichen U-förmiger Anker 158 (Fig. 17 - 19) ist in einem Innenteil des kastenförmigen Leiters 148 (Fig. und 34) aufgenommen und weist zwei relativ kurze Schenkel 158a und 158b (Fig. 17 und 19) auf, die den Schenkeln 156a und 156b im Abstand gegenüberliegen. Zwischen den Schenkeln 158a und 158b ist eine Stiftträgerplatte 160 angeordnet. Der Anker 158 weist im mittleren Bereich seines Zwischen- oder Querstücks eine Bohrung auf, die mit einer Bohrung in der Stiftträgerplatte 160 ausgerichtet ist und einen Gewindeabsatz eines Ankerstiftes 161 aufnimmt, auf den eine Schraube 162 aufgeschraubt ist. Dadurch wird ein innerer, erweiterter Absatz des Stiftes gegen die Innenseite des Ankers 158 festgeklemmt. Der
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Ankerstift 160 ist an seinem inneren Ende mit zwei sich gegenüberliegenden Anflächungen versehen und an diesen sind zwei Verbindungsglieder 163 und 164 auf einem Stift 165 gelenkig gelagert. Die Verbindungsglieder 163 und tragen ihrerseits einen Stift 166, der in eine an der der Schaltklinge 154 gegenüberliegenden Kante der Schaltklinge 152 vorgesehene Aussparung eingreift, sowie einen Stift 167, der normalerweise mit der der Schaltklinge gegenüberliegenden Kante der Schaltklinge 154 im Eingriff steht. Die Schaltklinge 152 ist auf einem in einer Bohrung 169 (Fig. 17) aufgenommenen Stift 168 schwenkbar gelagert und die Schaltklinge 154 auf einem in einer Bohrung aufgenommenen Stift 170. Die Gelenkbolzen 168 und 170 sind an sich gegenüberliegenden Seiten des Ankerstiftes 161 angeordnet und mit jeweils einem Ende in zwei spritzgegossenen inneren Gehäuseteilen 173 und 174 (Fig. 19) befestigt, die durch mehrere Nieten miteinander verbunden sind. Eine im Innern der Gehäuseteile 173 und 174 angeordnete Druckfeder 176 umgibt den Ankerstift 161 und stützt sich auf der Schaltklinge 152 ab, wodurch diese im (in der Darstellung gemäß Fig. 18) Uhrzeigersinn in Schließstellung gedrückt wird. Die Schaltklinge 152 stützt sich auf dem Stift 166 ab und bewirkt dabei, daß sich der Stift 167 auf der Schaltklinge 154 abstützt und somit diese im Gegenuhrzeigersinn in Schließstellung drückt. Die Feder 176 dient ebenfalls als Rückholfeder für den Anker 158 und den Ankerstift 161. Ein zwischen den Schaltklingen 152 und 154 und zum größten Teil innerhalb der Gehäuseteile 173 und 174 angeordnetes Schild 177 (Fig. 18 und 19) weist ein gegabeltes Endteil auf, das die Verbindungsglieder 163 und 164 umfaßt. Das durch die Gehäuseteile 173 und 174 gebildete Gehäuse ist mit geeigneten Durchstecköffnungen für den Ankerstift 161, das Kabel 151, die Schaltklingen 152 und 154 sowie für
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ein an der Schaltklinge 154 befestigtes flexibles umflochtenes Kabel 178 versehen. Die Seitenteile 148c und 148d des kastenartigen Leiters 148 greifen jeweils in die Gehäuseteile 173 und 174 ein, während der Befestigungsstreifen 148g (Fig. 15 und 16) zwischen zwei Vorsprüngen des Gehäuseteils 173 angeordnet ist, von denen ein Vorsprung 173a aus Fig. 19 ersichtlich ist. Die Kontaktenden der Schaltklingen 152 und 154 ragen aus dem Gehäuse und 174 heraus. Eine Lage stoßdämpfenden Werkstoffes (Fig. 18) ist an dem Gehäuse 173,174 im Bereich der Schaltklinge 152 angeordnet, um diese am Ende der Öffnungsbewegung abzufedern.
Ein Magnetkern 161 in Gestalt eines rechteckigen Rahmens oder Rohres umschließt die aus dem Gehäuse 173,174 herausragenden Kontaktenden der Schaltklingen 152 und 154. Der Magnetkern 181 ist am deutlichsten in den Fig.23 bis dargestellt. Er weist zwei identische, im wesentlichen L-förmige, schichtweise aufgebaute Magnetkernteile 182 und 183 auf, die wie aus der Zeichnung ersichtlich angeordnet sind. Dabei liegt ein langer Schenkel 182a des Kerns 182 an der Innenseite eines kurzen Schenkels 183b des Kerns 183 an, während ein Ende eines langen Schenkels 183a des Kerns 183 an der Innenseite eines kurzen Schenkels 182a des Kerns 182 anliegt. Jedes der Magnetkernteile und 183 ist mit einem oben bereits erwähnten lichtbogenlöschenden Werkstoff beschichtet. Zusätzliche Teile aus einem solchen Werkstoff sind jeweils an den Innenseiten der L-förmigen Magnetkernteile wie aus Fig. 23 und 24 ersichtlich angeklebt. Anstelle der beschriebenen Ausführung können die Magnetkernteile 182 und 183 auch U-, C- oder J-förmig ausgebildet sein.
Das in jeder der Kammern 44,45 und 46 an die Schaltklinge
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angeschlossene Kabel 178 ist andererseits mit einem Ende eines Anschlußsteges 184 elektrisch verbunden, der aus den Fig. 26 und 29 am deutlichsten ersichtlich ist und an dessen anderem Ende ein Anschlußteil 186 befestigt ist. Das Anschlußteil 186 ist dem Anschlußteil 49 ähnlich und es weist ein Zwischenstück 186a auf, das mit zwei Schenkeln 186b und 186c einen ersten U-förmigen Teil bindet. Von den Schenkeln 186b und 186c stehen zwei weitere Schenkel 186d und 186e im rechten Winkel ab, die einen zweiten U-förmigen Teil bilden, dessen Zwischenstück gespalten ist und durch zwei Nasen 186f und 186g gebildet wird, die jeweils von den Schenkeln 186d und 186e abstehen. Die Nasen I86f und 186g sind an dem Anschlußsteg 184 befestigt. Eine Anschlußlasche 186h, die mit einer öffnung I86i versehen ist, steht von dem Zwischenstück 186a auf der den Schenkeln 186b und 186c gegenüberliegenden Seite im rechten Winkel ab.
Eine Büchse 58 mit Innengewinde (Fig. 1 und 34), die der in die Anschlußlasche 49h eingesteckten Gewindebüchse identisch ist, ist an den Anschlußlaschen 186h jedes der Anschlußteile 186 in die öffnung 186i eingefügt und innerhalb eines durchlöcherten Befestigungsflansches 41b des Sockels 41 angeordnet. Durch eine in die Büchse 58 eingeschraubte Schraube 59 ist ein durchlöcherter Anschlußkörper 60 an der Lasche 186h befestigt. Der Anschlußkörper 60 ist mit den an den Laschen 49h befestigten Anschlußkörpern identisch und dementsprechend auch mit einer Gewindebohrung für die Aufnahme einer Klemmschraube 61 versehen.
In jeder der Kammern 44,45 und 46 ist ein Leiter 188 angeordnet (vgl. Fig. 13 bis 16), der eine Nase 188a aufweist, die an dem den Nasen I48e und 148f benachbarten Ende des
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Stegteils 15Ob befestigt ist. Außerdem weist der Leiter einen Steg 188b auf (Fig. 1 und 34), der sich zwischen den Schenkeln 156a und 156b des Magnetkerns 156 hindurch erstreckt, ferner einen abstehenden Teil 188c, der im wesentlichen parallel zu der Nase 188a verläuft, sowie einen Steg I88d, der sich durch den Magnetkern 181 entlang der Innenseite des kurzen Schenkels 182b des Magnetkernteils 182 hindurcherstreckt. Ein Streifen 189 aus lichtbogenlöschendem Werkstoff ist an der der Schaltklinge 152 gegenüberliegenden Seite des Steges I88d auf diesem festgeklebt. Ein Leiter 190 weist eine an einem Ende des Steges 188d befestigte und von einem Steg 190b abstehende Nase 190a auf. Der Steg 190b verläuft parallel zu einer Stirnseite des Magnetkerns 182 und geht im rechten Winkel in einen Steg 190c über, der sich diagonal über die Außenseite des langen Magnetkernschenkels 182a erstreckt. Der Steg 190c geht im rechten Winkel in einen Steg 19Od über, der entlang einer hinteren Wand des Sockels 41 verläuft und ein versetzt angeordnetes und mit einer Bohrung versehenes Anschlußstück 19Oe aufweist, das in einer sich durch die Hinterwand des Sockels 41 erstreckenden öffnung angeordnet ist. Ein Befestigungsteil 191 mit Innengewinde ist an dem Befestigungsstück 19Oe angebracht.
Der Sockel 41 ist auf der von den Kammern 44,45 und 46 abgewandten Hinterseite seiner hinteren (in der Zeichnung unten liegenden) Wand mit drei flachen Vertiefungen 44a, 45a und 46a (Fig. 2) versehen, in die jeweils ein Widerstand 192 mit einem gießbaren Werkstoff 193, vorzugsweise einer keramischen Masse mit guter thermischer Leitfähigkeit (wie beispielsweise Keramikstoffe auf Aluminiumoxydoder Silikat-Grundlage), vergossen ist. Eine flache Kunststoff abdeckung 194 ist in eine entsprechende Aussparung des Sockels 41 eingelegt und dort festgeklebt und deckt
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somit den in den drei Aussparungen 44a,45a und 46a enthaltenen gießbaren Werkstoff ab. Die Widerstände 192 sind aus einem Werkstoff mit positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten, vorzugsweise einem chromplattierten, im wesentlichen reinen Eisendraht, hergestellt. Die Form der Widerstände 192 ist aus den Fig. 20 bis 22 ersichtlich. Ein wesentliches Merkmal des Widerstandes 192 ist, daß sein spezifischer Widerstand von einem relativ niedrigen Wert auf einen vergleichsweise erheblich höheren Wert veränderbar ist. Es können auch andere Werkstoffe mit einem positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten anstelle von praktisch reinem Eisen zur Herstellung des Widerstandes 192 verwendet werden, beispielsweise Wolfram, Nickel, Kobalt und Legierungen oder metallische Verbindungen dieser und anderer Elemente, wie etwa Kobalteisen und Zirkonium-Diborat. Bei diesen Werkstoffen ist der spezifische Widerstand eine direkte Funktion der Temperatur.
Wie aus Fig. 20 ersichtlich, endet der Widerstand 192 beidseitig mit einem abgeflachten, im wesentlichen P-förmigen Teil, der ein gerades Stück der Länge "X" einschließt, an das zum Galvanisieren des Widerstands in einer Chrom enthaltenden Lösung je eine Elektrode angeschlossen ist. Nach dem Galvanisieren werden die Elektrodenanschlußteile, wie in Fig. 21 für ein Ende des Widerstandes 192 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, abgeschnitten und das übrig bleibende abgeflachte Endteil mit der die Achse des kreisförmigen Widerstandsdrahtes enthaltenden Ebene ausgerichtet, wie aus Fig. 22 ersichtlich ist.
In jeder der Aussparungen 44a,45a und 46a ist eine Schraube 195 (Fig. 1 und 34) enthalten, durch die ein Endteil 192a des jeweiligen Widerstands 192 (Fig. 20), der in der oben beschriebenen Weise abgeändert worden ist, an dem
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Endteil 192e (Fig. 13) des Leiters 19O befestigt ist. Durch eine Schraube 196 ist das ebenfalls wie beschrieben abgeänderte Widerstandsendteil 192b an einer Anschlußnase 197a eines Leiters 197 (Fig. 26 bis 29) befestigt. Ein Befestigungselement 198 mit Innengewinde ist an der Nase 197a befestigt. Der Leiter 197 weist einen Steg 197b auf/ der im rechten Winkel von der Verbindungsnase 197a absteht und sich entlang eines Endes des kurzen Schenkels 183b des Magnetkerns 183 erstreckt und im rechten Winkel in einen Steg 197c übergeht, der sich entlang einer Stirnseite des Magnetkerns 183 erstreckt. Eine von dem Steg 197c abstehende umgebogene Nase 197d ist an einem Leiter befestigt, der einen sich entlang der Innenseite des kurzen Schenkels 183b des Magnetkerns 183 erstreckenden Steg 199a aufweist. Der Steg 199a ist durch einen abstehenden Teil 199b mit einer Nase 199c verbunden, die an dem Anschlußsteg 184 befestigt ist und an der wiederum das Kabel 178 befestigt ist. Ein Streifen 200 aus lichtbogenlöschendem Werkstoff ist auf der der Schaltklinge 154 zugewandten Seite des Stegs 199a festgeklebt.
In jeder der Kammern 44,45 und 46 ist eine Lichtbogenkammer 202 (Fig. 1 und 34) für die Kontakte 153 und 155 neben dem Magnetkern 181 angeordnet. Die am deutlichsten aus den Fig. 30 bis 32 ersichtliche Lichtbogenkammer 202 weist zwei spritzgegossene Gehäuseteil 203 und 204 auf, die durch mehrere Nieten 205 miteinander verbunden sind. Jedes der Gehäuseteile 203 und 204 ist auf seiner dem jeweils anderen Gehäuseteil zugewandten Seite mit zwei Aussparungen, beispielsweise das Gehäuseteil 203 mit einer inneren Aussparung 203a und einer äußeren Aussparung 203b (Fig. 32) versehen, die zwei Durchgänge durch die Lichtbogenkammer 202 ergeben. Jedes der Gehäuseteile ist im Bereich der Aussparungen an den sich gegenüberliegenden
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Innenwänden mit Nuten versehen, in die jeweils ein aus Fig. 33 ersichtliches Löschblech 134 eingesetzt und angeklebt ist. Eine Entlüftungsplatte 206 ist mit den Gehäuseteilen 203 und 204 fest haftend verbunden und in dem Sockel 41 hinter dem jeweiligen Anschlußkörper angeordnet. Eine weitere Entlüftungsplatte 207 ist ebenfalls mit den Gehäuseteilen 203 und 204 fest haftend verbunden und bei zusammengebautem überstromschalter 40 innerhalb der Gehäuseabdeckung 42 und vor dem jeweiligen Anschlußkörper 60 angeordnet. Die Löschbleche 134 sind in der inneren Aussparung 203a von der Kontaktseite der Löschkammer aus schräg in Richtung auf die hintere Wand des Sockels 41 angeordnet, während sie in der äußeren Aussparung 203b schräg in Richtung auf die vordere Wand der Abdeckung 42 angeordnet sind. Die Löschbleche 134 in dem Gehäuseteil 204 sind in entsprechender Weise schräg angeordnet, sie sind aber, wie aus Fig. 32 ersichtlich, gegenüber denen des Gehäuseteiles 203 versetzt angeordnet.
Bei geschlossenen Kontakten 153 und 155 fließt in jeder der Kammern 44,45 und 46 ein Teil des Stromes in dem Leiter 142 durch den L-förmigen Teil 15Oa des Leiters in das Kabel 151 und der Rest des Stromes über den Steg 148a durch den kastenartigen Leiter 148 und den Steg 150b des Leiters 150 zu dem Kabel 151. Von dem Kabel 151 gelangt dann der Gesamtstrom durch die Schaltklinge 152, die Kontakte 153 und 155, die Schaltklinge 154, das Kabel und den Anschlußsteg 184 zu dem Anschlußteil 186.
Der Steg 148a und der Magnetkern 156 bilden innerhalb jeder Kammer einen Elektromagneten. Fließt ein Fehlerstrom, der größer ist als der, bei welchem der Magnetkern 113 die Ankerplatte 112 anzieht, durch den Steg 148a, so zieht der Magnetkern 156 den Anker 158 zusammen mit der Platte 160,
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dem Ankerstift 161, der Mutter 162, der Verbindungsglieder 163 und 164 und der Stifte 165, 166 und 167 an. Der Stift 166 verschwenkt die Schaltklinge 152 um den Stift 168 in Richtung auf die geöffnete Stellung, während der Stift die Schaltklinge 154 freigibt, so daß diese in der Lage ist, unter der Einwirkung der auf den Stromfluß durch die beiden Schaltklingen beruhenden Abstossungskraft zwischen den beiden Schaltklingen um den Stift 170 in Richtung auf eine geöffnete Stellung zu schwenken. Die Schaltklingen
152 und 154 werden also durch magnetische Kräfte voneinander weg-bewegt, die durch den durch sie hindurchfließenden Strom induziert werden. Dabei ist festzuhalten, daß die Schaltklingen Teile einer Leiterwindung für den Magnetkern 181 darstellen. Die Kontakte 153 und 154 werden somit getrennt, womit der Strompfad durch den Widerstand 192 umgeschaltet wird.
Die Parallelstromkreise zwischen dem Leiter 142 und dem Kabel 151, die einen zu dem Stromkreis durch die Leiter 148a,148 und 15Ob parallelen Stromkreis durch den Leiter 150a aufweisen, ergeben einen Nebenstromweg, der ausreicht zu verhindern, daß die den Strom begrenzenden Kontakte
153 und 155 öffnen, bevor ein Fehlerstrom vorhanden ist, der über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, bei dem der Magnetkern 156 den Anker 158 anzieht welcher die Kontakte 153 und 155 öffnet. Beispielsweise können die Schaltungsanordnung und die elektromagnetischen Werte so gewählt werden, daß eine Trennung der Strombegrenzungskontakte 153 und 154 unterhalb eines Schwellenwertes von 1000 A verhindert wird.
Werden die Kontakte 153 und 155 getrennt, so fließt ein Teil des Stromes von dem Leiter 142 durch den L-förmigen Teil 150a und außerdem durch den streifenförmigen Teil 150b
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des Leiters 150 zu dem Leiter 188, während der restliche Strom über den Steg 148a durch den kastenförmigen Leiter 148 zu dem Leiter 188 fließt. Der wiedervereinigte Strom fließt durch die Leiter 188 und 190, durch den Widerstand 192, durch die Leiter 197 und 199 und durch den Anschlußsteg 184 zu der Anschlußlasche 186.
Die den Strom begrenzenden Kontakte oder Schaltstücke werden vorzugsweise in dem thermischen Überlastbereich nicht wirksam, sondern nur bei relativ hohen Fehlerströmen oder unter Kurzschlußbedingungen. Innerhalb des termischen überlast- oder überstrombereichs werden einer oder mehrere Bimetallstreifen 145 wirksam und lösen den überstromschalter durch öffnen der Hauptkontaktpaare 53 und 54 wie vorbeschrieben aus. Direkt oberhalb des termischen überstrombereiches sind die Fehlerströme noch relativ niedrig, sie reichen aber doch aus, um eine Anziehung einer oder mehrerer der Ankerplatten 112 zu bewirken und die Hauptkontaktpaare 53 und 54 wie vorbeschrieben zu öffnen. Solche Fehlerströme liegen unterhalb des Ausschaltvermögens der Hauptkontaktpaare 53 und 54. Fehlerströme direkt oberhalb dieses Bereiches reichen gerade aus, den Anker und den Stift 161 durch den Magnetkern anzuziehen, wodurch eine Öffnung der Begrenzerkontakte 153 und 155 bewirkt wird, Wenn der Strom abfällt, fallen die elektromagnetischen Kräfte ebenfalls ab. Die die Kontakte 153 und 155 in Richtung auf die Schließstellung vorspannende Druckfeder 176 überwiegt gegenüber dem abfallenden Strom und bewirkt eine erneute Schließung der Kontakte, während in dem schmalen Luftspalt zwischen ihnen noch ein kurzer Lichtbogen vorhanden ist. Dies führt häufig zu einem Verschweißen oder Abbrennen der Kontakte. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist eine zusätzliche, mit dem Strombegrenzungswiderstand in Reihe liegende Magnetisierungswindung 188b vorgesehen.
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Dadurch wird, solang noch ein Fehlerstrom durch den Widerstand 192 fließt, der Magnetkern 156 genügend erregt, um den Anker 158 anzuziehen und dadurch die Kontakte 153 und 155 getrennt halten zu können.
In jeder der Kammern ist der Steg 148a, solange die Kontakte 153 und 155 geschlossen sind, die einzige für den Magnetkern 156 wirksame Windung. Es fließt durch sie nur ein Teil des Stromes, während der restliche Strom durch den Nebenpfad des L-förmigen Teiles 15Oa fließt. Sind die Kontakte 153 und 155 geöffnet, so bildet der Steg 188d eine zusätzliche Leiterwindung, durch die der Gesamtstrom fließt, während der Steg 148a nur eine von einem Teil des Stromes durchflossene^Windung darstellt. Der zusätzliche Leiter 188b ermöglicht es, die Schaltklingen 152 und 154 mit einem geringeren Strom offenzuhalten, als der der für die ursprüngliche Öffnungsbewegung erforderlich ist. Zu der Zeit, zu der die Schaltklingen 152 und 154 unter der Wirkung der Feder 176 in die Schließstellung zurückgelangen, hat sich der Fehlerstrom in dem Widerstand 192 dissipiert und es haben sich die Schaltklingen 67 geöffnet.
In jeder der Kammern 44,45 und 46 stellen die Stege 188d und 199a Leiterwindungen für den Magnetkern 181 dar. Außerdem sind Teile der Schaltklingen 152 und 154 Teilwindungen für den Magnetkern 181. Wenn die Schaltklingen 152 und in Öffnungsstellung bewegt werden und sich ein Lichtbogen 208 zwischen den getrennten Kontakten 153 und 155 bildet, so wirkt das aufgrund des durch die Windungsteile der Schaltklingen 152 und 154 fließenden Stromes sich aufbauende Magnetfeld auf den Lichtbogen 208 ein und drückt ihn in Richtung auf die Lichtbogenkammer 202 und deren versetzt und schräg angeordnete Löschbleche. Nachdem der Lichtbogen gelöscht ist,verlagert sich der Stromfluß auf den vorher beschriebenen Strompfad durch den Widerstand 192 und der Stromfluß durch die Leiterwindungen 188d und 199a hält
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das magnetische Feld aufrecht, unterstützt den Wiederaufbau der Durchschlagsfestigkeit in dem Luftspalt und verhindert dadurch ein erneutes Zünden des Lichtbogens. Eine erneute Zündung des Lichtbogens würde außerdem in einem Magnetfeld stattfinden, das ihn wieder ausblasen würde.
Der erfindungsgemäße überstromschalter ist so kompakt, daß er in vorhandene überstromschalttafelfelder hineinpasst. Er ist in der Lage, Stromstärken von mehr als 100 000 A im symmetrischen quadratischen Mittelwert (RMS) wiederholt zu trennen. Bei solchen Eingangsstromstärken ist es erforderlich, den sich zwischen den Kontakten 153 und 155 beim öffnen bildenden Lichtbogen in etwa einer Millisekunde oder weniger zu löschen. Dies wird durch Erzeugung einer Dauerzündspannung erreicht, die die Größenordnung der eingeprägten Speisespannung in etwa einer MiIisekunde oder weniger erreicht. Die Anordnung, mit der dieses Ergebnis erreicht wird, schließt die Schnellbetätigungseinrichtung zum öffnen der Schaltklingen 152 und 154 einschließlich deren Kontakte 153 und 155, den Magnetkern 181, die Beschichtung der Lichtbogenkammer mit lichtbogenlöschendem Werkstoff und den parallel zu den Kontakten 153' und 155 liegenden Widerstand 192 ein.
Die Magnetkernanordnung 181 schließt die Kontakte 153 und und einen wesentlichen Teil der Schaltklingen 152 und ein und liefert ein Magnetfeld, dessen maximaler praktischer Wert der Magnetflußdichte senkrecht zu den Schaltklingen 152 und 154 und auch senkrecht zu dem Lichtbogen liegt. Das Magnetfeld übt eine Kraft auf jede der Schaltklingen aus, die bestrebt ist, diese auseinander zu "blasen". Außerdem übt es eine Kraft auf den Lichtbogen 208 aus, die den Lichtbogen nach außen in die Lichtbogenlöschkammer 2o2 bläst. Die Kraft ist proportional dem Produkt aus dem Strom und der Magnetflußdichte. Da die Magnetflußdichte von dem Strom abhängig ist, ist die Kraft proportional
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dem Quadrat des Stromes. Je höher die verfügbare Stromstärke ist, desto schneller werden die Schaltklingen getrennt und desto schneller wird der Lichtbogen ausgeblasen. Die Ansprechzeit des überstromschalters ist somit proportional der Schwere des Kurzschlusses. Der Magnetkern.181 und die Schaltklingen 152 und 154 sind so angeordnet, daß die Kraftlinien des Magnetfeldes die Schaltklingen 152 und 153, durch die der Strom in entgegengesetzter Richtung fließt, so gerichtet durchdringen, daß die Schaltklingen durch das Magnetfeld auseinandergedrückt werden. Wenn der Strom in der Darstellung gemäß Fig. 1 von dem Kabel 151 nach vorn durch die Kontakte 153 und 155 und dann durch die Schaltklinge 154 zurück und durch den Kabel 178 abfließt, dann gehen während des Stromflusses die Magnetfluß- und Kraftlinien in dem quer liegenden Magnetfeld von dem Schenkel 183a (Fig. 23) des Magnetkerns 183 zu dem Schenkel 182a (Fig. 23) des Magnetkerns 182 (Fig. 1 und 23). Bei dieser Anordnung des Stromflusses durch die Schaltklingen 152 und 154 und des Magnetflusses quer durch die Schaltklingen werden diese auseinandergedrückt.
Wenn außerdem die Schaltklingen 152 und 154 getrennt werden und sich ein Lichtbogen 208 zwischen den Kontakten 153 und bildet, so fließt ein Strom durch diesen Lichtbogen von dem Kontakt 153 zu dem Kontakt 155. Das querliegende Magnetfeld, dessen Kraftlinien von dem Schenkel 183a zu dem Schenkel 182a gehen, wirkt auf einen Lichtbogen mit der beschriebenen Stromflußrichtung so ein, daß es ihn nach vorn in Richtung auf die Löschbleche 134 bläst. Diese "Blaswirkung" vergrößert effektiv die Lichtbogenlänge und den Widerstand und damit die Lichtbogenspannung, wodurch die Stromstärke begrenzt und der Lichtbogen gelöscht wird. Das Magnetfeld unterstützt außerdem die Entionisierungsgeschwindigkeit oder Erholungsgeschwindigkeit der Durchschlagfestigkeit
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des Spaltes zwischen den Kontakten 153 und 155 nach der Löschung des Lichtbogens und dem nachfolgenden fortgesetzten Anstieg der eingeprägten Spannung über den Spalt nach dem Stromübertritt. Es sei außerdem bemerkt, daß durch Erhöhung der Zündspannung das querliegende Magnetfeld eine Vergrößerung des Leistungfaktors des Schaltkreises durch Einfügen eines Widerstands in den im wesentlichen induktiven Kurzschlußkreis und infolgedessen durch Vermindern der Nacheilung des Stromes hinter der Spannung bewirkt. Der Leistungsfaktor wird nahezu auf 1 erhöht.
Die Schaltklingen 152 und 154 sind länglich ausgebildet und an jeweiligen Gelenkpunkten 168 und 170 schwenkbar gelagert, was einen Hebeleffekt ergibt, der die Geschwindigkeit und die Widerstandskraft an den Kontaktenden der Schaltklingen 152 und 154 erhöht, wenn sie durch den Magnetkern 156 betätigt v/erden. Wenn der Magnetkern 156 erregt wird, um den Ankerstift 161 einen vorgegebenen Abstand innerhalb einer vorgegebenen Zeit anzuheben, so bewegen sich die Kontaktenden der Schaltklingen 152 und 154 und die entsprechenden Kontakte 153 und 155 um einen größeren Abstand und innerhalb einer kürzeren Zeit voneinander weg, als den Werten des AnkerStiftes 161 entspricht.
Die Schaltklingen 152 und 154 und die Kontakte 153 und sind so ausgebildet und dimensioniert, daß sie eine relativ niedrige Masse und eine minimale Trägheit aufweisen und damit bei einer Erregung des Elektromagneten schnell reagieren und öffnen können.
Die Schaltklingen 152 und 154 sind so ausgebildet und bezüglich des betätigenden Elektromagneten (Magnetkern 156, Anker 158) so angeordnet, daß sich innerhalb eines Stromflusses von 1/16 Periode oder etwa 0,001 Sekunden
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ein Spalt in der Größenordnung von 1/4 Zoll ergibt.
Die elektromagnetischen Einrichtungen (Magnetkern 156,Anker 158, Stift 161 und die Verbindungsglieder), der Feldmagnet 181 und die Schaltklingen 152 und 154 bewirken in ihrer Ausbildung und Anordnung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein öffnen der Strombegrenzungskontakte 153 und 155 innerhalb von etwa 0,0002 Sekunden (0,2 Millisekunden) bzw. innerhalb 1/8 Periode Stromfluß ab Beginn des Fließens eines über dem für das Ansprechen des Strombegrenzungsteiles gewählten Schwellenwertes liegendem Fehlerstroms in dem Stromkreis.
Bei hohen eingangsseitigen Kurzschlußströmen werden die Strombegrenzungskontakte 153 und 155 innerhalb einer sehr kurzen Zeit von 0,2 Millisekunden (1/8 Periode) ab dem Beginn des Stromflusses getrennt. Beim Trennen der Kontakte bildet sich ein Lichtbogen zwischen ihnen aus. Dieser Lichtbogen zwischen den Kontakten wird bei dem erfindungsgemäßen Uberstromschalter üblicherweise innerhalb einer Millisekunde gelöscht. Dabei ist zu beachten, daß der erfindungsgemäße Uberstromschalter proportional dem Quadrat der Fehlerstromgröße anspricht und somit je größer der Fehlerstrom, desto kürzer die Ansprechzeit ist. Dieses beschleunigte Ansprechen betrifft nicht nur die Trenngeschwindigkeit der Kontakte, sondern auch die effektive Ansprechzeit des Magnetfeldes, das durch den Magnet 181 quer zu dem zwischen den Kontakten 153 und 155 erzeugten Lichtbogen ausgebildet wird und das beinahe augenblicklich die Lichtbogenspannung auf den Wert der Speisespannung erhöht. Dies wird durch die beschriebenen Mittel (im wesentlichen durch die Verlängerung des Lichtbogens mittels einer schnelleren und größeren Kontakttrennung, durch das Vorwärtsblasen und schließlich das Kühlen des
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Lichtbogens, wobei all diese Maßnahmen den Bogenwiderstand und die Lichtbogenspannung erhöhen) erreicht. Nachdem die Zünd- oder Lichtbogenspannung die Speisespannung erreicht hat, kann der Strom nicht weiter zunehmen und er wird gezwungen, vollständig durch den Strombegrenzungswiderstand 192 zu fließen, in dem seine Energie dissipiert oder in Wärme umgewandelt wird.
Die Hauptschalter- oder -trennkontakte 53 und 70 öffnen innerhalb von 0,004 Sekunden ab Beginn des Fehlerstroms bzw. innerhalb 1/4 Periode bei einem Strom mit 60 Hertz, innerhalb welcher Zeit der Fehlerstrom vollständig in den Strombegrenzungswiderstand 192 geleitet und seine Energie dort dissipiert worden ist. Sind die Hauptkontakte 53 und 70 geöffnet, so hat der Stromfluß in dem geschützten Stromkreis in weniger als 1/4 Periode oder weniger als 4 Millisekunden nach Auftreten des über dem vorgegebenen Schwellenwert liegenden Fehlerstroms geendet.
Die effektive Strombegrenzungs-Ansprechzeit der folgenden Kombination: 1. Geschwindigkeit der Kontakttrennung plus 2. Anhebung der Lichtbogenspanriung auf die Speisespannung liegt etwa bei einer Millisekunde oder darunter. Dies ist wichtig, da symmetrische Kurzschlußströme ihre maximale Anstiegsgeschwindxgkeit während der ersten Millisekunde sofort nach dem Nulldurchgang aufweisen. Der erfindungsgemäße Überstromschalter unterbricht den Kurzschlußstrom, bevor er nach dem Nulldurchgang einen gewichtigen Anstieg erreicht und leitet ihn in den einen positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten aufweisenden Strombegrenzungswiderstand 192 um.
Der vorstehend beschriebene überstromschalter kann in einem kompakten Gehäuse untergebracht werden, das in herkömmliche
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Schalttafeln passt. Die Kompaktheit eines Überstromschalters kann beispielsweise durch das Verhältnis des Nenn- oder Einstellwertes des zu unterbrechenden Kurzschlußstromes zu dem Volumen des Überstromschalters gekennzeichnet werden. Die untenstehende Tabelle gibt eine anschauliche Darstellung des volumetrischen Wirkungsgrades der Kurzschlußstromunterbrechung von überstromschaltern. Das Volumen von 5 typischen Überstromschaltern ist in der zweiten Spalte und der Auslösenennstrom in Spalte 3 dargestellt. An erster Stelle ist in der Tabelle ein erfindungsgemäßer Überstromschalter angeführt.
(D
Schalter-Nennstrom Ampere "*"
Schalter- Maximaler Volumetrischer Volumen, Unterbre- Wirkungsgrad Kubikzoll chungs-Ein- KVA/in3 (typischer stellwert,
Schalter) 48OV, 30,
kA rms
Schalter
nach der
Erfindung
Herkömmliche überstromschal-
ter zum
Vergleich
100
" 100
225
400
1000
2500
138 100-200 347-694
85 25 142
131 35 128
273 35 61,5
.569 35 29,5
1994 85 20
Dies ist der Dauernennstrom; sämtliche aufgeführten Schalter sind überstromschalter mit gegossenem Gehäuse.
Der 100 kA-Einstellwert ist ein festgelegter und nicht ein maximaler Stromwert.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das zu einem hohen Stromausschaltungsvermögen bei kleinem Schaltervolumen beiträgt, sind die vor den Strombegrenzungs-Kontakten 153, 155 und vor den Schaltklingen 152, 154 angeordneten Löschbleche 134. Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Überstromschalters ist der schnelle Anstieg der Lichtbogenspannung bis zu der Speisespannung. Wenn aber die hohe Energie des Lichtbogens in die Luftsäule in der Lichtbogenkammer eingeleitet wird, steigt die Lufttemperatur sehr schnell an, wobei Schockwellen und hohe Druckgradienten erzeugt werden, welche dissipiert werden müssen. Demzufolge sind die herkömmlichen Vorrichtungen, mit denen versucht worden ist, einen Strom durch Erzeugen einer hohen Lichtbogenspannung zu begrenzen, recht sperrig. Sie enthalten eine großvolumige Kammer, in der die bei dieser Art der Strombegrenzung erzeugte Stoßwellen- und Druckgradienten-Energie dissipiert wird. Erfindungsgemäß wird die Erhöhung der Lichtbogenspannung mit anderen Strombegrenzungsmitteln kombiniert, so daß die Schockwellen und die Druckgradienten Werte erreichen, die wesentlich unter den Werten liegen, die in nur auf der Lichtbogenwirkung beruhenden Überstromschaltern auftreten. Außerdem tragen die oben beschriebene Gestalt, die Abmessungen und die Anordnung der Löschbleche 134 des erfindungsgemäßen überstromschalters in Bezug auf den Lichtbogen, auf dessen Bewegungsbahn sowie die Richtung der erzeugten Stoßwellen und die Druckgradienten dazu bei, den Strom zu unterbrechen und die Energie wirksam zu dissipieren, ohne dazu eine großvolumige Lichtbogenkammer zu benötigen.
Der lichtbogenlöschende Werkstoff, mit der der Magnetkern beschichtet und die Innenseite des durch den Magnetkern sowie durch die Innenseiten der Leiterwindungen I88d und 199a gebildeten Rechteckrohres ausgekleidet sind, bestimmen
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weitgehend die Erholungsgeschwindigkeit der Durchschlagsfestigkeit des Spaltes zwischen den Kontakten während und direkt nach dem Erlöschen des Lichtbogens. Die Erholung der Durchschlagsfestigkeit ist für den Strombegrenzungsprozeß ausschlaggebend und sie wird außerdem durch das Magnetfeld unterstützt.
Der Widerstand 192 sollte einen positiv veränderlichen spezifischen Widerstand aufweisen, der von einem extrem niedrigen Wert auf einen viel höheren Wert veränderbar ist, nachdem der Lichtbogen zwischen den Kontakten 153 und 155 erloschen und der Gesamtstrom gezwungen worden ist, unter Umgehung der Kontakte durch den Widerstand zu fließen. Die Änderung des spezifischen Widerstandes erhöht den Leistungsfaktor des Stromkreises, unterstützt die Unter-
2 brechung und begrenzt den "durchgehenden" i t- (Produkt des Quadrates der Stromstärke χ der Zeit) Faktors des Kurzschlusses.
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Claims (20)

Patentansprüche
1. J Überstromschalter für Niederspannung mit einem in miem gegossenen Gehäuse angeordneten ersten Paar trennbarer Kontakte und mit einer thermisch und elektromagnetisch betätigbaren Auslöseeinrichtung, bei deren Wirksamwerden die ersten Kontakte getrennt werden, dadurch gekennzeichnet , daß er zwei in dem Gehäuse schwenkbar gelagerte längliche Schaltklingen (152,154)/ auf denen einander zugeordnete Kontakte (153,155) befestigt sind, die ein zu dem ersten Kontaktpaar (54,70) in Reihe liegendes zweites Kontaktpaar bilden, sowie eine elektromagnetisch betätigbare Auslöseeinrichtung (156 bis 167) aufweist, durch die die Schaltklingen (152,154) und damit das zweite Kontaktpaar (153,155) trennbar sind und daß in dem Gehäuse (41) ein parallel zu dem zweiten Kontaktpaar (153,155) liegender Widerstand (192) mit einem von einem niedrigen bis zu einem hohen Wert veränderlichen spezifischen Widerstand und ein die Schaltklingen (152,154) längs eines nennenswerten stromführenden Teils derselben umfassender Magnetkern (181) angeordnet ist, der bei Betätigung der elektromagnetischen Auslöseeinrichtung (156 bis 167) erregt wird und dabei ein quer zu der Kontakttrennrichtung, quer zu dem Lichtbogen zwischen den sich trennenden Kontakten (153,155) und quer zu der Richtung des Stromflusses in den Schaltklingen (152,154) liegendes Magnetfeld aufbaut und dem Verbindungseinrichtungen zu den Schaltklingen (152,154) zugeordnet sind, so daß bei Auftreten eines Fehlerstromes gleichzeitig die Schaltklingen (152,154) trennbar und der Lichtbogen von den zweiten Kontakten (153,155) wegblasbar ist.
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2. Uberstromschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (192) aus einem Werkstoff mit einem positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten hergestellt ist; daß ein Stromkreis in dem Uberstromschalter (40) einen ersten Verzweigungspunkt zwischen dem ersten (54,70) und dem zweiten Kontaktpaar (153,155) und einen zweiten Verzweigungspunkt auf der anderen Seite des zweiten Kontaktpaares (153,155) aufweist; daß die Verbindungseinrichtungen einen eine erste der beiden Schaltklingen (152,154) mit dem ersten Verzweigungspunkt verbindenden Leiter und eine einerseits über einen Leiter mit dem ersten Verzweigungspunkt und andererseits über einen Leiter mit dem zweiten Verzweigungspunkt verbundene Magneterregerwindung enthalten und daß die erste Schaltklinge (152,154) und die Erregerwindung von einem jeweiligen Ende ausgehend in der gleichen Richtung über einen nennenswerten Teil ihrer stromführenden Längenausdehnung zwischen zwei Schenkel (182a,183a) des Magnetkerns (181) ragen.
3. Uberstromschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leiterwindung für den Magnetkern (181) in Reihe zwischen dem ersten Kontaktpaar (54,70) und dem Widerstand (192) und die Reihenschaltung der Leiterwindung mit dem Widerstand (192) parallel zu dem zweiten Kontaktpaar (153,155) liegt.
4. uberstromschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer weiteren, zweiten Leiterwindung für den Magnetkern (181) versehen ist und der Widerstand (192) in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Leiterwindung liegt und daß die Reihenschaltung der ersten Leiterwindung mit dem Widerstand (192) und der zweiten Leiterwindung parallel zu dem zweiten Kontaktpaar (15.3,155) liegt.
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5. überstromschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiterwindungen auf verschiedenen Seiten des zweiten Kontaktpaares (153,155) liegen.
6. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer neben dem zweiten Kontaktpaar (153,155) angeordneten Lichtbogenkammer (202) versehen ist, die ein spritzgegossenes Gehäuse (203,204) und zwei Gruppen im Innern des Gehäuses (203,204) angeordneter metallischer Löschbleche (134) aufweist, von denen die Löschbleche (134) der einen Gruppe gegenüber denen der anderen Gruppe versetzt angeordnet sind.
7. Überstromschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Löschbleche (134) jeder der beiden Gruppen schräg in einer Richtung verläuft und der jeweilige Rest der Leiterbleche in entgegengesetzter Richtung schräg angeordnet ist.
8. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen aus im wesentlichen reinen Eisen hergestellten Widerstand (192) aufweist, dessen Querschnitt über den größten Teil seiner Länge kreisförmig ist und dessen beide Endteile (192a,192b) abgeflacht und kreisbogenförmig so umgebogen sind, daß sie eine Befestigungsschraube aufnehmen können, und daß der den Widerstand (192) aufnehmende Stromkreis so ausgelegt ist, daß er bei Anschluß an eine Wechselspannungsquelle von bis zu 600 V einen Fehlerstrom bis zu 100 000 A im symmetrischen quadratischen Mittelwert aufnehmen kann.
9. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (156 bis 167) so angeordnet ist, daß die bei ihrer Erregung ent-
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stehenden Feldlinien senkrecht zu den Feldlinien des erregten Magnetkerns (181) verlaufen, wodurch sich auf die Schaltklingen (152,154) , sobald durch sie ein ausreichend starker Fehlerstrom fließt, eine Kraftwirkung ergibt, die die Schaltklingen und damit die zweiten Kontakte (153,155) dauernd in Öffnungsstellung drückt und daß die räumliche Zuordnung der Auslöseeinrichtung (156 bis 167), der Schaltklingen (152,154) und des in dem Magnetkern (181) erzeugten Magnetfeldes so gewählt ist, daß der sich zwischen den sich trennenden Kontakten (153,155) ausbildende Lichtbogen in Abhängigkeit von dem Stromfluß durch den Lichtbogen in eine Lage höheren Widerstandes umgelenkt wird, wodurch der Fehlerstrom vor Erreichen seines maximalen Anstiegs begrenzbar ist.
10. Überstromschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen einen ersten und einen zweiten Leiter aufweisen, die von einem gemeinsamen Verzweigungspunkt in dem Stromkreis zwischen dem Hauptkontaktpaar (53,54) und der elektromagnetisch betätigbaren Auslöseeinrichtung (156 bis 167) führen, daß dem eine längliche Gestalt aufweisenden und einen inneren Kanal umschließenden Magnetkern (181) eine Erregerwindung zugeordnet ist und daß der erste Leiter zu einem ersten Ende einer der Schaltklingen (152,154) und der zweite Leiter zu einem ersten Ende der Erregerwindung führt.
11. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Schaltklinge (152,154) eine sich bei einem über einem vorgegebenen Wert liegenden Fehlerstrom in den Verbindungseinrichtungen ergebende dritte Magnetfeldeinrichtung zugeordnet ist, durch die in Zusammenwirkung mit dem quer verlaufenden Magnetfeld des Feldmagneten die zweite Schaltklinge (152,154)
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in Öffnungsrichtung gedrückt wird.
12. Überstromschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtbogen, der sich zwischen den bei einem über einen vorgegebenen Wert liegenden Fehlerstrom sich trennenden Schaltklingen (152,154) aufbaut, eine vierte Magnetfeldeinrichtung zugeordnet ist, die mit dem querliegenden Magnetfeld derart zusammenwirkt, daß der Lichtbogen kontinuierlich in eine seitliche Richtung von den Kontakten (153,155) bis zum Erlöschen weggedrückt wird.
13. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetisch betätigbare Auslöseeinrichtung (156 bis 167) und die den Lichtbogen zwischen den Kontakten (153,155) verlängernden magnetischen Einrichtungen (181) so ausgebildet sind, daß ein Kurzschlußstrom innerhalb einer Millisekunde nach seinem Beginn unterbrochen wird.
14. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kontakte (153,155) innerhalb 1/16 Periode eines über einem vorgegebenen Wert liegenden Fehlerstromes ab dessen Beginn durch Erregung der Auslöseeinrichtung (156 bis 167) durch diesen Fehlerstrom trennbar sind und daß die Trennbewegung mit einer solchen Geschwindigkeit und bis zu einem solchen Abstand erfolgt, daß jeder Lichtbogen zwischen den Kontakten (153,155) für jeden beliebigen Fehlerstrom bis zu 100 000 A im symmetrischen quadratischen Mittel innerhalb 1/15 Periode des Stromflusses löschbar ist.
15. überstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kontakte (153,155) innerhalb 2/10 Millisekunde trennbar und der Lichtbogen innerhalb einer Millisekunde löschbar ist.
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16. überStromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einen in einem äußeren Gehäuseteil (148) angeordneten Magnetkern (156) , eine dem Magnetkern (156) zugeordnete Leiterverbindung sowie einen im Abstand von dem Magnetkern (156) angeordneten und bei einem durch die Leiterwindung fließenden, über einem vorgegebenen Wert liegenden Strom durch den Magnetkern (156) angezogenen Anker (158) aufweisende Betätigungseinrichtung (156 bis 167) mit einem an dem Anker (158) befestigten Ankerstift (161) versehen ist, der in einem inneren Gehäuseteil (173,174) verschieblich gelagert ist, in dem auch die Schaltklingen (152,154) mit ihrem einen Ende je auf einer Gehäuseseite schwenkbar gelagert sind, während sie mit ihren die Kontakte (153,155) tragenden Enden aus dem inneren Gehäuseteil (173,174) herausragen und daß der Ankerstift (161) in Wirkverbindung mit den Schaltklingen (152,154) steht und die Schaltklingen
(152.154) durch eine in dem inneren Gehäuseteil (173,174) enthaltene Druckfeder (176) in Richtung auf die Schließstellung gedrückt sind.
17. Überstromschalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Magnetkern (156) eine erste Leiterwindung und eine zweite Leiterwindung zugeordnet sind; daß die zweite Leiterwindung parallel zu den Kontakten (153,155) und die erste Leiterwindung in Reihe mit den Kontakten
(153.155) und mit der zweiten Leiterwindung liegt und daß durch die erste Leiterwindung bei erregter Schalterauslöseeinrichtung und in Schließstellung befindlichen Kontakten (153,155) in dem Magnetkern (156) ein Magnetfeld erzeugbar ist und durch die erste und die zweite Leiterwindung bei erregter Auslöseeinrichtung und bei in Richtung auf den Magnetkern (156) angezogenem Anker (158) ein zusätzlicher Magnetfluß in dem Magnetkern (156) erzeugbar ist.
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18. Überstroraschalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem den Magnetkern (156) und den Anker (158) umfassenden und die Leiterwindungen elektrisch verbindenden kastenartigen Leiter (148) versehen ist.
19. Uberstromschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrpolig ausgebildet ist und eine sich quer durch mehrere Gehäuseinnenräume (44,45,46) erstreckende, drehbar gelagerte Schaltklingen-Querschiene (63) aufweist, auf der eine der Polzahl entsprechende Anzahl Schaltklingen (67) befestigt ist.
20. uberstromschalter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschiene (63) mit einer sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden, eingegossenen metallischen Verstärkung (68) versehen ist, die Öffnungen für die Aufnahme je einer Schaltklinge (67) aufweist.
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