DE4445169A1 - Tauchankermagnetsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tauchankermagnetsystem für einen elektrischen Installationsschalter, insbesondere für einen Lei­ tungsschutzschalter, für einen Auslöser für Überströme, vorzugs­ weise Kurzschlußströme, mit einem Joch, einem innerhalb des Jo­ ches an diesem befestigten Magnetkern und einer innerhalb des Joches angeordneten, den Magnetkern umgebenden Spule.

Leitungsschutzschalter haben einen elektromagnetischen und einen thermischen Auslöser, die für die Realisierung einer bestimmten Auslösecharakteristik je nach Nennstromstärke variiert werden. Bei Magnetauslösern werden die Windungszahlen und Spulendraht­ querschnitte den jeweiligen Nennstromstärken angepaßt, um die Auslösecharakteristik, die Verlustleistung bzw. die Erwärmung des Schalters vorschriftengerecht einzuhalten. Bei sehr großen Nennstromstärken werden die erforderlichen Querschnitte der Spu­ lendrähte vergleichsweise so groß, daß das Wickeln dieser Spule, der Einbau in das Magnetsystem und das Schweißen, also die Ver­ bindung zwischen den Drähten und bestimmten Anschlußteilen, auf­ wendig und kompliziert sind. Der Platzbedarf ist recht groß, so daß beim Einbau solcher Magnetsysteme in die Gehäuse von Lei­ tungsschutzschaltern, deren Breite z. B. 17,5 mm beträgt, Platz­ probleme auftreten. Der Abstand der Spule zu den Gehäuseschalen wäre dann sehr gering, so daß die Gehäuse erwärmungsmäßig stark beansprucht werden. Aufgrund des großen Drahtquerschnittes kön­ nen solche Spulen meist nur über zusätzliche flexible Litzen mit der Anschlußklemme verbunden werden und durch die geringe Win­ dungszahl der Magnetspule hat im Kurzschlußfall der Schlaganker eine vergleichsweise geringere Energie und die mechanische Ei­ genzeit des Schaltgerätes vergrößert sich. Dadurch wird die Kon­ taktöffnungsgeschwindigkeit wiederum verkleinert, wodurch die Kurzschlußstrombegrenzungseigenschaften ungünstig beeinflußt werden. Auch ist die Eigenbegrenzung durch den kleinen indukti­ ven Widerstand einer solchen Spule mit meist nur einer bis drei Windungen sehr gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Magnetsystem der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei dem die beschriebenen Nachteile vermieden sind. Weiterhin soll der technologische Aufwand sowie der Materialeinsatz verringert werden, wobei die Funktion des Systems verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spule zu einem Teilbereich des Joches elektrisch parallel geschaltet ist.

Dadurch, daß die Magnetspule mit dem Magnetjoch bzw. einem Teil davon parallel geschaltet ist, wird ein Teil des Gesamtstromes über das Magnetjoch geführt, wodurch sich der Strom durch die Magnetspule um diesen Betrag verringert. Dann kann die Magnet­ spule mit einem Draht geringeren Querschnittes und höherer Win­ dungszahl gewickelt werden und unter Umständen kann auf Magnet­ spulen für andere, kleinere Nennströme zurückgegriffen werden. Der Magnetauslöser beansprucht dabei weniger Platz in einem Lei­ tungsschutzschaltergehäuse in Schmalbauweise und der Erwärmungs­ einfluß auf die Gehäuseteile ist auch geringer, da der Abstand von Spule zur Gehäusewandung vergrößert ist. Da im Kurzschluß­ fall für die Magnetankergeschwindigkeit im wesentlichen das Qua­ drat der Windungszahl entscheidend ist, wird mit größerer Win­ dungszahl der erfindungsgemäßen Magnetspule eine höhere Ge­ schwindigkeit des angetriebenen Schlagankers, eine höhere Schaltgeschwindigkeit und damit eine bessere Kurzschlußstrombe­ grenzung erreicht, obwohl der Erregerstrom reduziert wird. Au­ ßerdem wird der Fertigungsaufwand für ein erfindungsgemäßes Sy­ stem reduziert.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann da­ hin gehen, daß die Widerstände von Magnetspule und Magnetjoch vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt sind, daß der Spu­ lenwiderstand kleiner ist als der parallel geschaltete Wider­ stand des Teilbereiches des Joches.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bei einem Leitungs­ schutzschalter mit einer Anschlußklemme kann dahin gehen, daß an der Anschlußklemme je ein Ende des Joches und der Spule elek­ trisch galvanisch angeschlossen sind und daß das andere Ende der Spule mit dem Joch elektrisch galvanisch verbunden ist.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Tauch­ ankermagnetsystems und

Fig. 2 eine Aufsicht auf das Magnetsystem gemäß Fig. 1, beide teilweise aufgeschnitten.

Das Tauchankermagnetsystem besitzt ein Joch 10, welches aus ei­ nem zu einer Rechteckform gebogenen Leiterbandmaterial gebildet ist. An der in der Zeichnung Fig. 1 rechts befindlichen Schmal­ seite 11 des Joches 10 ist eine Öffnung 12 vorgesehen, durch die ein Vorsprung 13 eines Magnetkerns 14 hindurchgreift, der senk­ recht zur Schmalseite 11 innerhalb des Joches 10 angeordnet ist. Auf die Außenseite der Schmalseite 11 ist eine Fahne 15 aufge­ legt, an der in an sich bekannter Weise ein festes Kontaktstück 16 angeformt ist, welches selbst mit einer V-förmigen Verlänge­ rung 17 zum Joch zurückgebogen ist. Mittels des Vorsprunges 13 wird einerseits der Magnetkern 14 am Joch und andererseits die Fahne 15 ebenfalls am Joch befestigt, vorzugsweise festgenietet. Um den Kern 14 herum ist ein Spulenkörper 18 herum angeordnet, der auf nicht näher dargestellte Weise mit dem Kern 14 verbunden ist. Um den Spulenkörper 18 ist eine Spule 19 herumgewickelt, deren dem festen Kontaktstück 16 benachbartes Ende 20 an einem am Joch angebrachten Fortsatz 21 (siehe auch Fig. 2) festge­ schweißt ist, welches selbst wiederum mit der Fahne 15 durch Schweißvorgang verbunden ist.

Die der Schmalseite 11 gegenüberliegende Schmalseite 22 besitzt eine L-förmige Anformung 23, die senkrecht zur Schmalseite 22 verläuft und mit der das Joch 10 bei 24 an einer Anschlußfahne 25 einer Anschlußklemme 26 mit einer Anschlußklemmschraube 27 befestigt ist. Die Anschlußfahne 25 hat zwischen der Befesti­ gungsstelle 24 und der Anschlußschraube 27 eine Kerbe 28 mit ei­ ner Verengung 29. Neben der Befestigungsstelle 24 und neben der Anformung 23 ist das andere Ende 30 der Spule an der Anschluß­ fahne befestigt.

Der Strom I_Gesamt (siehe Fig. 1) teilt sich auf in einen Strom I_Joch und einen Teilstrom I_Spule, die an der Anschlußstelle des Endes 20 der Spule sich wieder zu dem Strom I_Gesamt vereinigen.

Dadurch wird der durch die Spule fließende Strom verkleinert, so daß ein verkleinerter Querschnitt und eine höhere Windungszahl für den Spulendraht vorgesehen und verwendet werden können.

Claims (3)

1. Tauchankermagnetsystem für einen elektrischen Installati­ onsschalter, insbesondere für einen Leitungsschutzschalter, für einen Auslöser für Überströme, vorzugsweise Kurzschlußströme, mit einem Joch, einem innerhalb des Joches an diesem befestigten Magnetkern und einer innerhalb des Joches angeordneten, den Ma­ gnetkern umgebenden Spule, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mit einem Teilbereich des Joches elektrisch parallel geschaltet ist.

2. Tauchankermagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Widerstände von Magnetspule und Magnetjoch vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt sind, daß der Spu­ lenwiderstand kleiner ist als der parallel geschaltete Wider­ stand des Teilbereiches des Joches.

3. Tauchankermagnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anschlußklemme je ein Ende des Joches und der Spule elektrisch galvanisch angeschlossen sind und daß das andere Ende der Spule mit dem Joch elektrisch galvanisch verbunden ist.