DE1463430C - Auf Ausfallen einer Niederspannungs Hochleistungs Schmelzsicherung ansprechen de Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine auf Ausfallen wo es in der Regel erwünscht sein wird, daß alle einer Niederspannungs-Hochleistungs-Schmelzsiche- Sicherungen zum Ansprechen gebracht werden, um rung ansprechende Schaltungsanordnung mit einem dadurch einen vorhandenen Kurzschluß leichter eindie Sicherung überbrückenden Stromweg, der eine auf kreisen zu können.

die an der Sicherung beim Durchschmelzen auf- 5 Weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich, tretende erhöhte Spannung ansprechende Schaltein- aus der folgenden Erläuterung der in der Zeichnung richtung für die Meldung des Sicherungsausfalls und/ veranschaulichten Ausführungsbeispiele; in der Zeichoder für die Betätigung eines der Sicherung zugeord- nung zeigt

neten Lastschalters enthält, wobei-der Widerstand Fig. 1 eine schematische Darstellung des mecha-

des überbrückenden Stromweges in an sich bei einer io nischen Aufbaus und der elektrischen Schaltung eines Schaltungsanordnung zum Überwachen von Schmelz- ersten Ausführungsbeispiels,

Sicherungen in Fernmeldeanlagen gemäß der Fig. 2 eine abgewandelte Verschaltung des Ausdeutschen Patentschrift 1059051 bekannter Weise führungsbeispiels der F i g. 1 und auf eine den Stromdurchgang bei gesunder Sicherung Fig. 3 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungspraktisch verhindernde Höhe eingestellt ist. 15 beispiels.

Es ist bekannt, das Ausfallen oder Durchbrennen In der Fig. 1 ist eine in zwei Federkontakte 10

einer Niederspannungs-Hochleistungs-Schmelzsiche- eingesetzte Schmelzsicherung 12 dargestellt. Die rung für die Meldung und Lastschalterbetätigung aus- Schmelzsicherung 12 ist üblicher Bauart und weist zunutzen. Es sind dazu besondere Ausführungsformen zwei Kontaktmesser 13 auf, die von den Federkonvon Sicherungen entwickelt worden, wobei der übliche 20 takten 10 gehalten werden. Außerdem weist die Kenndraht der Sicherung eine Art Schlagbolzen bis Schmelzsicherung 12 zwei seitwärts vorstehende, zu seiner Zerstörung festhält, dann aber freigibt, so hammerkopfartige Fortsätze 14 auf, mit denen die daß der Schlagbolzen aus dem Sicherungskörper Schmelzsicherung 12 an einer Griffzange (nicht herausschnellen kann. Der Schlagbolzen kann selbst gezeigt) oder an dem Schwenkdeckel eines Sicherungsdas Meldeorgan sein; er kann aber auch das Betäti- as trennschalter angebracht werden kann, um in die gungsorgan für das Schaltglied eines Schaltkreises Federkontakte 10 eingesetzt zu werden. An Anschlußsein, welcher ein Meldesignal zum Ansprechen bringt fahnen 15 der Federkontakte 10 ist eine Versorgungsoder die öffnung des der Sicherung zugeordneten leitung 16 auf übliche Weise angeschlossen. Die Lastschalters veranlaßt. Diese Art der Meldung und Federkontakte 10 sind ihrerseits an isolierten Sockeln Abschaltung hat sich durchaus bewährt. Nachteilig 30 17 innerhalb eines Sicherungskastens od. dgl. (nicht ist aber, daß spezielle Sicherungsausführungen be- gezeigt) befestigt.

nötigt werden, die für ihre Fertigung einen erheblichen Im Einsetzweg der Schmelzsicherung 12 ist ein

Mehraufwand erforderlich machen. Auslöseschalter 18 angeordnet. Der Auslöseschalter

Die Erfindung geht demgegenüber von einer weist eine Schalteinrichtung 19 auf, deren Wicklung Schaltungsanordnung mit einem eine normale Siehe- 35 in der Leitung eines die Schmelzsicherung 12 überrung überbrückenden Stromweg aus, der durch einen brückenden Stromweges 20, 21 liegt. Im Stromweg auf die an der Sicherung beim Durchschmelzen auf- 20, 21 liegen ferner noch ein von der Schalteinrichtretende erhöhte Spannung ansprechenden Schaltkreis tung 19 gesteuerter Ruhekontakt 22, ein Paar gegenfür die Meldung des Sicherungsausfalls und/oder für sinnig hintereinandergeschalteter Zenerdioden 23 und die Betätigung eines der Sicherung zugeordneten 40 ein Strombegrenzungswiderstand 24. Lastschalters führt. Die Schalteinrichtung 19 weist einen Anker 25

Solche Schaltungsanordnungen sind z. B. durch die auf, der einen Arm 27 eines um eine Schwenkachse deutsche Patentschrift 312 928 und das deutsche Ge- 26 schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebels 27,27' brauchsmuster 1 748 272 bekanntgeworden. übergreift, und bei einer Erregung der Schalteinrich-

Die Anwendung solcher bekannten Schaltungs- 45 tung 19 wird dessen Anker 25 in der Fig. 1 nach anordnungen ist in Verteilungsanlagen nicht möglich, unten gezogen. Der andere Arm 27' des zweiarmigen weil der überbrückende Stromweg ständig unter Hebels 27, 27' steht im Eingriff mit einem Arm 28 Spannung steht und diese Spannung beim Ansprechen eines an einem Schwenklager 29 gelagerten Hebels der Sicherung eine zusätzliche Steigerung erfahrt. 30. Das Schwenklager 29 ist am einen Ende eines in Das Bedienungspersonal würde dadurch einer stan- 50 einer Bohrung des Gehäuses des Auslöseschalters 18 digen großen Gefahr ausgesetzt sein. — Diese Gefahr geführten, als Rückstellorgan dienenden Bolzens 31 läßt sich bei gesunder Sicherung mit Hilfe der durch befestigt. Das andere Ende des Bolzens 31 ist als das Patent 1 059 051 bekanntgewordenen Maßnahme Druckknopf 32 ausgebildet, der sich durch die Geausschalten, indem der Widerstand des überbrücken- häusewandung 33 hindurch und in den Einsetzweg den Stromweges auf eine den Stromdurchgang prak- 55 der Schmelzsicherung 12 erstreckt. Der Druckknopf tisch verhindernde Höhe eingestellt wird. Die durch 32 stützt sich mittels einer Druckfeder 37 auf einer die erhöhte Spannung bedingte Gefahr bleibt dabei Gehäusewandung 36 ab und ist gegen die Kraft der aber bestehen. Ihre Ausschaltung ist das Ziel der Druckfeder 37 in die gezeichnete Stellung verschieb-Erfindung, welches dadurch erreichbar gemacht bar. Anschläge 34 und 35 begrenzen den Verschiebewird, daß der überbrückende Stromweg durch 60 weg des Druckknopfes 32 und damit auch des Ruhekontakte der Schalteinrichtung nach der Bolzens 31. .

Meldung und/oder Lastschalterbetätigung abschalt- Der Hebel 30 ist gegen die Kraft einer Feder 38

bar ist. in der F i g. 1 entgegen dem Sinne des Uhrzeigers um

Es wird im allgemeinen erwünscht sein, daß die sein Schwenklager 29 schwenkbar. Der Hebel 30 Schalteinrichtung praktisch verzögerungsfrei arbeitet. 63 weist einen die Verlängerung des Bolzens 31 bilden-Es können aber auch Fälle vorkommen, wo eine Ver- den Teil 39 auf, der seinerseits im Eingriff mit einem zögerung erwünscht ist; letzteres gilt insbesondere Kontaktbrücken 40, 41 tragenden Kontakthalter 42 bei mehrphasiger Stromversorgung eines Verbrauchers, steht. Der Kontakthalter 42 ist gegen die Kraft einer

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Druckfeder 43 in Achsrichtung des Bolzens 31 ver- Schmelzsicherung 12 wieder nach unten gedrückt, so

schiebbar gelagert. gleitet der Vorsprung des Schwenklagers 29 an der

Benachbart dem Bolzen 31 ist an einem Schwenk- Kulissenfläche 45 des Hebels 48 entlang, bis er unterlager 44 ein zwei Kulissenflächen 45 bzw. 46 sowie halb der Rastflanke 47 des Hebels 48 liegt, so daß eine Rastflanke 47 aufweisender Hebel 48 gegen die .5 dieser in die gezeichnete Lage unter der Wirkung der Kraft einer Feder 49 entgegen dem Sinne des Uhr- Druckfeder 49 zurückkehren kann. Da es in manchen zeigers schwenkbar gelagert. Die Rastflanke 47 Fällen wünschenswert sein kann, eine Auslösung des bildet mit einer Schulter des Schwenklagers 29 eine Auslöseschalters 18 auch dann zu bewirken, wenn Verriegelung des Bolzens 31 in der gezeichneten Lage. die Sicherung noch nicht ausgefallen ist, ist ein sich Die Kulisse 46 des Hebels 48 steht im Eingriff.mit io aus dem Schaltergehäuse hervor erstreckender als dem oberen Ende des Kontakthalters 42. Handauslösung dienender Stift 60 gegen die Wirkung

Die Wirkungsweise des Auslöseschalters 18 ist wie einer Druckfeder 61 im Gehäuse verschiebbar gefolgt: Wird die Schmelzsicherung 12 eingesetzt, so lagert. Das untere Ende des Stiftes 60 ist zur Anlage wird dadurch der Druckknopf 32 in die gezeichnete mit dem Anker 25 vorgesehen, so daß bei Nieder-Lage nach unten bewegt und dadurch der Ruhekon- 15 drücken des Stiftes 60 jener nach unten bewegt takt 22 über die Kontaktbrücke 41 geschlossen (es wird. . .
sei bemerkt, daß im gezeichneten Ausführungsbeispiel Es sei bemerkt, daß der Auslöseschalter 18 nicht, eine weitere Kontaktbrücke 40 zur Zusammenwirkung wie gezeichnet, sich im Einsetzweg der Sicherung zu mit Kontakten 50 vorgesehen ist, mittels der, wie in befinden braucht; er kann auch an einer ganz freien der BeschreibungseinJeitung beschrieben, irgendwelche 20 Stelle im Sicherungskasten untergebracht werden,. Sekundärstromkreise gesteuert werden können). Dem- wobei z. B. der Druckknopf 32 zugleich als Anzeige-, nach ist der die Schmelzsicherung 12 überbrückende organ für den Sicherungszustand dient. Der Schalter Stromweg 20, 21 geschlossen. Die gegensinnig hinter- kann aber auch an einer Stelle, wo er sich in der. einandergeschalteten Zenerdioden verhindern, daß Bewegungsbahn eines mit der Sicherung verbundenen im Normalzustand durch den Stromweg infolge des 25 Teiles befindet. Dieser Teil kann z. B. die Griffzange an der Schmelzsicherung 12 auftretenden Spannungs- für die Handhabung der Sicherung sein. Wenn der abfalles ein Strom fließt, wodurch die Charakteristik Auslöseschalter 18 in Verbindung mit einem Sichedes Sicherungselements unter Umständen ungünstig rungstrennschalter verwendet werden soll, so "wird beeinflußt werden könnte. Die Durchbruchspannun- seine Lage zweckmäßigerweise so gewählt, daß er gen der Zenerdioden werden so gewählt, daß sie mit 3° bzw. der Druckknopf 32 im Schwenkweg des die Sicherheit größer sind als der an der gesunden Sicherungen tragenden Schalterdeckels liegt, und zwar Sicherung auftretende Spannungsabfall. Brennt nun derart, daß der Druckknopf 32 entweder beim Öffnen durch irgendeinen Umstand die Sicherung durch, so oder beim Schließen des Sicherungstrennschalters wird der durch die Sicherung normalerweise gebildete betätigt wird, um den Auslöseschalter 18 in den beKurzschluß über den überbrückenden Stromweg ent- 35 triebsbereiten Zustand zurückzuführen,
fernt, so daß dieser die volle Netzspannung erhält. In der F i g. 2 ist ein abgewandeltes Schaltbild der Hierbei wird, da nunmehr die Durchbruchspannung Fig. 1 dargestellt. Die Schaltung entspricht im der Dioden überschritten wird, durch den über- wesentlichen der der Fig. 1, mit der Ausnahme, daß brückenden Stromweg ein Strom fließen, der die an Stelle der Zenerdioden 23 ein Ruhekontakt 123 Schalteinrichtung 19 erregt, wodurch der Anker 25 40 im überbrückenden Stromweg liegt. Der Ruhekontakt in der Fig. 1 nach unten gezogen wird. Hierdurch 123 wird von einem Relais R2 gesteuert. Das Relais wird der Hebel 27, 27' im Uhrzeigersinn geschwenkt R 2 wird durch die in einem Stromwandler S, der mit und, da dieser im Eingriff mit dem Hebel 30 steht, der Versorgungsleitung gekoppelt ist, bei fließendem wird letzterer entgegen dem Sinn des Uhrzeigers aus- Laststrom entstehende Spannung erregt, wodurch der geschwenkt, wodurch der Kontakthalter 42 frei- 45 Zweigstromweg bei fließendem Laststrom untergegeben wird und sich unter dem Einfluß der Druck- brachen wird. Brennt die Sicherung durch, so fällt feder 43 unter Öffnen des Ruhekontaktes 22 und der Laststrom auf Null ab, wodurch das Relais R 2 Schließen des Kontaktes 50 nach oben bewegen kann. unter Schließen des Ruhekontaktes 123 abfällt, so Durch das Öffnen des Kontaktes 22 wird der über- daß nunmehr der überbrückende Stromweg zur Ausbrückende Stromweg unterbrochen, so daß die Ver- 50 führung seiner Schaltfunktionen geschlossen ist. Hierbraucherseite bei durchgebrannter Sicherung auch durch wird erreicht, daß der Zweigstromweg nortatsächlich keine Spannung mehr erhält. Das obere malerweise vom Laststromkreis abgekoppelt ist, so Ende des Kohtakthalters 42 tritt bei dessen Aufwärts- daß die Charakteristik der Sicherung nicht durch den bewegung in Kontakt mit der Kulissenfläche 46 des - diese überbrückenden Zweigstromweg ungünstig Hebels 48. Hierdurch wird dieser Hebel entgegen 55 beeinflußt wird.

dem Sinne des Uhrzeigers ausgeschwenkt, wodurch Bei dem in der F i g. 3 dargestellten Ausführungsdie Rastflanke 47 den Vorsprung des Schwenklägers beispiel ist an Stelle des Auslöseschalters 18 der 29 freigibt, so daß sich der Druckknopf 32, wenn Fig. 1 und 2 eine Relaisfolgeschaltung vorgesehen, die Sicherung aus den Federkontakten 10 entfernt In den die Sicherung überbrückenden Stromweg 20, wird, nach oben bewegen kann. Befindet sich der 60 21 liegen ein Ruhekontakt 223, der von einem Relais Knopf 32 in seiner oberen Endstellung, so kann der Rl' gesteuert wird, ein Ruhekontakt 222, der von Hebel 30 unter der Wirkung der Feder 38, obwohl einem Relais 219 gesteuert wird, die Wicklung des der Kontakthalter 42 sich in seiner nicht gezeichneten Relais 219, ein Strombegrenzungswiderstand 224 oberen Endstellung befindet, wieder die Lage ein- und ein vom Relais R 2' gesteuerter zweiter Ruhekonnehmen, in der sein Teil 39 mit dem Kontakthalter 65 takt 230 in Serie. Vor und hinter dem Ruhekontakt 42 zusammenwirkt. Zu diesem Zeitpunkt ist aber der 222 sind je eine über einen Widerstand 225 bzw. Hebel 48 noch in seiner ausgeschwenkten Lage. Wird über einen Arbeitskontakt 226, der gleichfalls vom nun der Druckknopf 32 beim Einsetzen einer neuen Relais 219 gesteuert wird, und einen Widerstand 227

an Erde liegende Abzweigungen 228 bzw. 229 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Im Normalzustand der Sicherung und bei fließendem Laststrom erhält das Relais Rl' über einen mit der Versorgungsleitung gekoppelten Stromwandler S Spannung und wird erregt. Hierdurch werden die Ruhekontakte 223 und 230 geöffnet und der die Sicherung überbrückende Stromweg 20, 21 unterbrochen. Brennt nun die Schmelzsicherung durch, so ie fällt das Relais RT ab, und die Ruhekontakte 223, 230 schließen sich. Hierdurch erhält der Stromweg 20, 21 über den Ruhekontakt 222, die Wicklung des Relais 219, den Strombegrenzungswiderstand 224 und den Ruhekontakt 230 Spannung. Das Relais 219 zieht daher an, wodurch sich der Ruhekontakt 222 öffnet und der Arbeitskontakt 226 schließt. Es sei bemerkt, daß der Ruhekontakt 222 und der Arbeitskontakt als Folgekontakte ausgebildet sind, d. h., daß sich der Ruhekontakt 222 erst dann öffnet, wenn der Arbeitskontakt 226 geschlossen ist. Hierdurch wird, wie gefordert, der die Sicherung überbrückende Stromweg 20, 21 durch öffnen des Ruhekontaktes 222 unterbrochen, aber das Relais 219 bleibt über den nunmehr geschlossenen Arbeitskontakt 226 und den Widerstand 227, die einen Haltkreis für das Relais 219 bilden, weiterhin erregt, so daß der Verbraucher bei ausgefallener Sicherung keine Spannung mehr über den Zweigstromweg erhält. Anschließend wird die Sicherung ausgewechselt und ein gegebenenfalls über die weiteren Steuerkontakte 250 des Relais 219 abgeschalteter Lastschalter wieder eingeschaltet. Das Relais 219 bleibt zu diesem Zeitpunkt zunächst noch erregt. Aber durch den fließenden Laststrom wird das Relais R 2' erregt, wodurch sich die Ruhekontakte 230 und 223 öffnen, so daß der Haltekreis des Relais 219 unterbrochen wird und dieses in seinen Ausgangszustand zurückkehren kann. Der Widerstand 225 stellt sicher, daß das Relais in jedem Falle, z. B. nach einem totalen Stromausfall, bei durchgebrannter Sicherung und bei sämtlich abgeschaltet habenden Verbrauchern, nach Beendigung des Stromausfalls, einen Haltekreis herstellt.

Der Ruhekontakt 223 ist an sich nicht notwendig, da die Schaltung auch ohne denselben in der vorstehend beschriebenen Weise arbeiten würde, es empfiehlt sich aber, ihn trotzdem vorzusehen, da sonst der Widerstand 225 dauernd unter Last stünde. Zweckmäßigerweise wird der Widerstand 225 gleich groß wie der Widerstand 227 gemacht, so daß die Stärke des Halte- und Erregungsstroms für das Relais 219 gleich groß ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Auf Ausfallen einer Schmelzsicherung ansprechende Schaltungsanordnung mit einem die Sicherung überbrückenden Stromweg, der eine auf die an der Sicherung beim Durchschmelzen auftretende erhöhte Spannung ansprechende Schalteinrichtung für die Meldung des Sicherungsausfalls und/oder für die Betätigung eines der Sicherung zugeordneten Lastschalters enthält und dessen Widerstand auf eine den Stromdurchgang bei gesunder Sicherung praktisch verhindernde Höhe eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der überbrückende Stromweg (20, 21) durch Ruhekontakte (22, 222) der Schalteinrichtung (19, 219) nach der Meldung und/oder Lastschalterbetätigung abschaltbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (19, 219) gleichzeitig Kontakte (40,50) zur Betätigung eines Sekundärstromkreises für Meldung und/oder Lastschalterbetätigung enthält.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überbrückende Stromweg (20,21) einen strombegrenzenden Widerstand (24, 224) enthält.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im überbrückenden Stromweg (20, 21) gegensinnig hintereinandergeschaltete Zenerdioden (23) vorgesehen sind, welche bei einwandfreier Sicherung den Überbrückungsweg sperren.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überbrückende Stromweg (20, 21) durch einen zusätzlichen Ruhekontakt (123; 223), welcher durch ein über einen Stromwandler (5) an den Laststromkreis gekoppeltes Relais (R2, Rl') gesteuert ist, abschaltbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (219) ein auf Spannung ansprechendes erstes Relais enthält, das zum Unterbrechen des überbrückenden Stromweges (20, 21) einen in diesem liegenden Ruhekontakt (222) sowie zum Schließen eines Haltekreises für das Relais einen als Folgekontakt ausgebildeten Arbeitskontakt (226) steuert, daß der zusätzliche Ruhekontakt (223) in diesem Haltestromkreis liegt und daß der Ruhekontakt (222) des ersten Relais verbraucherseitig über einen Widerstand (225) an Erde liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen