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DE69008144T2 - Selbstcoordinierendes schaltschutzgerät für elektrische apparate. - Google Patents

Selbstcoordinierendes schaltschutzgerät für elektrische apparate.

Info

Publication number
DE69008144T2
DE69008144T2 DE69008144T DE69008144T DE69008144T2 DE 69008144 T2 DE69008144 T2 DE 69008144T2 DE 69008144 T DE69008144 T DE 69008144T DE 69008144 T DE69008144 T DE 69008144T DE 69008144 T2 DE69008144 T2 DE 69008144T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
main contacts
housing
contact
arm
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69008144T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69008144D1 (de
Inventor
Angelo Mostosi
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.)
ABB SACE SpA
Original Assignee
SACE SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SACE SpA filed Critical SACE SpA
Application granted granted Critical
Publication of DE69008144D1 publication Critical patent/DE69008144D1/de
Publication of DE69008144T2 publication Critical patent/DE69008144T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
    • H01H89/06Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device
    • H01H89/08Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair
    • HELECTRICITY
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    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
    • H01H89/06Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device
    • H01H2089/065Coordination between protection and remote control, e.g. protection job repartition, mutual assistance or monitoring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2409Electromagnetic mechanisms combined with an electromagnetic current limiting mechanism
    • HELECTRICITY
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    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/50Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/56Manual reset mechanisms which may be also used for manual release actuated by rotatable knob or wheel

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstabgestimmte Vorrichtung zur Steuerung und zum Schutz von elektrischen Einrichtungen.
  • Obwohl die abgestimmte Vorrichtung nach vorliegender Erfindung generell für die Steuerung und den Schutz von vielen elektrischen Einrichtungen unterschiedlicher Art vorgesehen ist, bezieht sich dieser Text der Einfachheit halber auf Elektromotoren.
  • Für die Steuerung von Elektromotoren und deren Schutz vor Überlastung und Kurzschließen wird zur Zeit normalerweise eine Kombination aus verschiedenen Geräten und elektrischen Bauteilen verwendet, die aus einem Sicherungsautonaten mit einem zugehörigen Relais oder einer magnetischen Freigabevorrichtung zum Schutz vor Kurzschlußströmen sowie aus einem Schütz mit einem thermischen Relais besteht, wobei das Schütz dem Anfahren und Abschalten des Motors und das thermische Relais dem Öffnen der Kontakte des Schützes im Falle von Stromstößen dient.
  • Diese voneinander unabhängigen elektrischen Bauteile können von verschiedenen Herstellerfirmen stammen und im einzelnen verschiedene Aufgaben erfüllen. Für die Steuerung und den Schutz von Motoren müssen sie deshalb vorher in ihren Leistungsdaten und entsprechend der Leistung des betreffenden Motors aufeinander abgestimmt werden. Ein weiterer Nachteil bei Verwendung dieser Vielzahl von elektrischen Bauteilen besteht in der beträchtlichen Größe, die sich aus dem Zusammenbau dieser einzelnen Vorrichtungen ergibt. Dieser Nachteil erweist sich dann als besonders gravierend, wenn es erforderlich ist, eine große Anzahl von Motoren zu steuern, wie es beispielsweise in einer Raffinerie der Fall ist, in der es viele tausend Motoren gibt, und die zugehörigen elektrischen Steuerungs- und Schutzeinrichtungen in einzelnen Tafeln in den Schaltschränken angeordnet sind. Ein weiterer Nachteil gegenüber der bekannten Lösung besteht in dem beträchtlichen Aufwand an Zeit und Arbeitskraft, der erforderlich ist, um die große Anzahl von elektrischen Verbindungen zwischen den verschiedenen elektrischen Bauteilen herzustellen. Diese elektrischen Verbindungen können wiederum die Ursache von Kontaktdefekten sein und beeinträchtigen dadurch die Funktionsweise der betroffenen Stromkreise.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine selbstabgestimmte Vorrichtung zur Steuerung und zum Schutz von elektrischen Einrichtungen bereitzustellen, die die vorstehend beschriebenen Nachteile nach dem Stand der Technik ausschalten kann, wobei diese Vorrichtung den Vorteil einer drastisch verringerten Anzahl elektrischer Bauteile bietet und über einen Verbundmechanismus zum Öffnen der Hauptkontakte des Sicherungsautomaten verfügt, der bei Bedarf und im Falle von Kurzschlußströmen verstärkt in Funktion tritt, wobei die Vorrichtung in einem einzelnen Gehäuse von relativ geringer Größe untergebracht ist.
  • Das vorstehend genannte Ziel umfaßt ebenfalls die Bereitstellung einer Vorrichtung, die, nachdem Kurzschlußströme ein Öffnen des Stromkreises bewirkt haben, einen vorläufigen manuellen Eingriff vor dem erneuten Schließen der Hauptkontakte erfordert, wobei diese Vorrichtung das genannte Öffnen bei Kurzschlußströmen visuell signalisiert.
  • Das Patent EP-A-0 079 820 beschreibt eine Vorrichtung, von der sich die Vorrichtung nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung dadurch unterscheidet, daß:
  • sie eine magnetothermische Freigabevorrichtung mit einer magnetischen Freigabevorrichtung und einer thermischen Freigabevorrichtung umfaßt, wobei die letztere beim Auftreten von Stromstößen bewirkt, daß der Steuermagnet abgeschaltet wird, und daß:
  • sie Hauptkontakte für jede Phase umfaßt, und daß:
  • der erste Steuermechanismus direkt auf den kontakttragenden Stab einwirkt, um so nach dem Zusammenwirken des zweiten Steuermechanismus mit dem ersten Steuermechanismus ein verstärktes Öffnen der Hauptkontakte zu bewirken.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 1 erreicht.
  • Wahlweise Merkmale der vorgeschlagenen selbstabgestimmten Vorrichtung sind aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
  • Mit der vorgeschlagenen selbstabgestimmten Vorrichtung werden mehrere wichtige Vorteile erzielt. Zunächst erfordert die Vorrichtung einen einzelnen Steuermagneten, dessen bewegbarer Anker im Falle von Kurzschlußströmen gleichzeitig als mechanische Zwangsverriegelung wirkt, die durch Eingriff der Bedienungskraft freigegeben werden kann. Der vorgeschlagene Verbundöffnungsmechanismus ermöglicht ein Öffnen der Hauptkontakte durch manuellen Eingriff, durch Fernsteuerung, durch Stromstöße und durch Kurzschlußströme, im letzteren Fall in vorteilhafter Weise durch eine doppelte Schubeinwirkung auf den kontakttragenden Stab, wodurch der Stromkreis schnell und sicher unterbrochen wird. Der gleiche Verbundöffnungsmechanismus wirkt in vorteilhafter Weise auf einen Mechanismus ein, der den Bedienungsknopf verriegelt. Die magnetischen und thermischen Freigabevorrichtungen sind in vorteilhafter Weise zu einer Gruppe zusammengefaßt. Dies trägt zu einer besonders kompakten Ausführungsform der vorgeschlagenen selbstabgestimmten Vorrichtung bei, die in einem einzelnen Gehäuse mit geringen Abmessungen untergebracht werden kann. Diese Ausführungsform weist bei gleichen elektrischen Merkmalen in ihren Abmessungen eine Größenordnung auf, die nur etwa 30% im Vergleich zu bisher bekannten Lösungen beträgt. Dies wirkt sich ebenfalls vorteilhaft durch eine entsprechende deutliche Verringerung der Herstellkosten aus. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen selbstabgestimmten Vorrichtung ergibt sich aus der Tatsache, daß Bauteile zur Erfüllung verschiedener Funktionen und ein Bedienungsknopf zum manuellen Öffnen der Hauptkontakte bereitgestellt werden, der durch seine Position signalisiert, daß nach dem Auftreten eines Kurzschlusses ein Öffnen des Stromkreises erfolgt ist, und der aus Sicherheitsgründen manuell betätigt werden muß, um so ein erneutes Schließen der Hauptkontakte zu ermöglichen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Ausführungsformen der selbstabgestimmten Steuerungs- und Schutzvorrichtung nach vorliegender Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der selbstabgestimmten Vorrichtung nach vorliegender Erfindung schematisch dargestellt ist. Die Zeichnungen stellen im einzelnen folgendes dar:
  • Fig. 1 zeigt eine grundlegende vertikale Querschnittsansicht durch die Mitte einer erfindungsgemäßen selbstabgestimmten Steuerungs- und Schutzvorrichtung für elektrische Einrichtungen, wobei in dieser Querschnittsansicht die vorgesehenen elektrischen Bauteile und, aus Gründen der Vollständigkeit, auch der elektrische Versorgungsstromkreis dargestellt sind; Fig. 1A zeigt eine grundlegende vertikale Querschnittsansicht durch den Verbundmechanismus zur Steuerung des Öffnens der Hauptkontakte beim Auftreten von Kurzschlußströmen, wobei in Fig. 1 nicht gezeigte Teile des genannten Verbundmechanismus dargestellt sind, und der Schnitt in einer Ebene parallel und mit Abstand zur Mittelebene der Vorrichtung verläuft;
  • Fig. 1B zeigt eine Vorderansicht des Bedienungsknopfes zum manuellen Öffnen der Hauptkontakte, speziell in der durch die gestrichelte Linie markierten Position, in der die Hauptkontakte geschlossen sind, und in der durch die durchgehende Linie markierten Position, in der die Hauptkontakte geöffnet sind.
  • Die Fig. 2 bis 11 zeigen in einem vergrößerten Maßstab Detailansichten, aus denen die verschiedenen Positionen ersichtlich sind, die von den jeweiligen bewegbaren Teilen, die vorgesehen sind, unter den verschiedenen Steuerungs- und Schutzbedingungen der Vorrichtung nach vorliegender Erfindung eingenommen werden können; und
  • Fig. 11A zeigt, ähnlich wie Fig. 1B, eine Vorderansicht des Bedienungsknopfes, wobei die gestrichelte Linie wiederum den Bedienungsknopf in der Position zeigt, in der die Hauptkontakte geöffnet sind, während die durchgehende Linie eine Zwischenposition zeigt, die ein Öffnen der Hauptkontakte nach einem Kurzschluß signalisiert.
  • Die selbstabgestimmte Vorrichtung zur Steuerung und zum Schutz von elektrischen Einrichtungen, beispielsweise von Elektromotoren, ist in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet. Sie ist in einem aus isolierendem Material hoher mechanischer und dielektrischer Festigkeit bestehenden Gehäuse 2 untergebracht, aus dem ein drehbarer Bedienungsknopf 3 zum Öffnen und zur Vorbereitung des Schließens der Hauptkontakte, wie nachstehend beschrieben, herausragt. Der Bedienungsknopf 3 steht in einer nicht näher dargestellten Weise unter Vorspannung durch eine Feder. Für jede Phase, beispielsweise S mit den zugehörigen Eingangs- und Ausgangsklemmen S1 und S2, sind ein Hauptkontakt 4 mit einem Doppelunterbrecher, sowie zwei bekannte Bogenkammern, beispielsweise in einer mit Metallplatten ausgestatteten und nicht näher dargestellten Ausführung, zur Unterbrechung des Bogens vorgesehen. Die selbstabgestimmte Vorrichtung 1 umfaßt ebenfalls einen Magneten 5 zum Fernschließen und -öffnen der Hauptkontakte 4 sowie eine magnetothermische Freigabevorrichtung M, die nachstehend näher beschrieben ist. Der zur Versorgung des Magneten 5 vorgesehene elektrische Stromkreis ist mit 7 bezeichnet, während 8 und 9 die Öffnungs- bzw. Schließtastschalter für die Fernsteuerung der Hauptkontakte 4 kennzeichnen. 10 bezeichnet einen selbsthaltenden Kontakt und 11 einen Hilfsöffnungskontakt mit zugehörigen Kontakten für einen nicht näher dargestellten bekannten Hilfssignalisierstromkreis. 12 bezeichnet den bewegbaren Anker des Magneten 5, während der bewegbare Anker der Spule 14 der magnetothermischen Freigabevorrichtung M mit 6 gekennzeichnet ist. Die magnetothermische Freigabevorrichtung M umfaßt ebenfalls ein Bimetallelement 15, das am Ende 16 verankert und an seinem anderen Ende für den Schubvorgang mit einer Fahne oder ähnlichen Einrichtung 17 ausgestattet ist.
  • Auf der Rückseite 18 des Bedienungsknopfes 3 befindet sich eine Führungsnut 19 mit einem im Beispiel dargestellten Querschnitt von 90º, in die das Ende 20 der Steuerstange 21 eingreift, die in gleitender Ausführung im Gehäuse 2 befestigt ist und am anderen Ende unter Vorspannung durch eine Feder 22 steht sowie einen stromkreisöffnenden Kontakt 23 trägt, in Reihenschaltung in den Versorgungsstromkreis 7 integriert ist und einen nach unten herausragenden Ansatz 24 aufweist, wobei die genannten Teile einen Mechanismus zur Verriegelung des Bedienungsknopfes 3 bilden und in ihrer Gesamtheit mit D bezeichnet sind. Der von den Mechanismen B und C gebildete Verbundmechanismus A wird nunmehr beschrieben, wobei der erste Mechanismus B dem Öffnen der Hauptkontakte 4 gemäß manuellem Eingriff an der Vorrichtung 1 selbst oder gemäß Fernsteuerung oder auch nach dem Auftreten von Stromstößen dient (Ströme, die in etwa dem 6- bis 15fachen des jeweiligen vorgesehenen Nennstromes entsprechen), während die beiden Mechanismen B und C zusammenwirken, um die Hauptkontakte 4 beim Auftreten von Kurzschlußströmen zu öffnen, und auch mit dem Verriegelungsmechanismus D gemäß nachstehender Beschreibung zusammenwirken.
  • Die Hauptkontakte 4 sind auf einem kontakttragenden Stab 25 montiert, der so im Gehäuse 2 befestigt ist, daß er sich aufgrund der Einwirkung durch eine elastische Vorspannung und durch die Mechanismen C und B gemäß nachstehender Beschreibung gleitend bewegen kann. Wenn sich die Kontakte 4 in der geschlossenen Position befinden, steht das Ende in der Nähe der Kontakte 4 des kontakttragenden Stabes 25 praktisch in Kontakt mit einem Ende 26 eines Kniehebels 27, der bei 28 schwenkbar befestigt ist und an seinem unteren Teil 29 mit dem Ende des Ankers 6 der magnetischen Freigabevorrichtung 14 in Kontakt steht. Das hintere Ende des kontakttragenden Stabes 25 steht unter Vorspannung durch eine Feder 31 und weist einen Vorsprung oder Bogen 30 auf, gegen den sich das obere Ende 32 eines Winkelhebels 33 abstützt, der um 34 herum schwenkbar hin- und herschwingen kann, und dessen anderes Ende 35 in Kontakt mit einem Anschlag 36 steht, um so eine Schubeinwirkung auf den genannten Hebel 33 gemäß nachstehender Beschreibung auszuüben. Der Schwingungshebel 33 bildet den Mechanismus B des Verbundmechanismus A. Der Anschlag 36 gehört zum Mechanismus C, der nunmehr beschrieben wird. In der dargestellten Ausführungsform stellt der Anschlag 36 das Ende eines Armes 37 eines Schwingungssternes 38 dar, der im wesentlichen eine Kreuzform besitzt und um 39 herum schwenkbar ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, steht das Sternelement 38 unter Vorspannung durch eine Feder 40, die auf den Arm 41 gegenüber dem Arm 37 einwirkt. Das Ende 43 des oberen Armes 42 ist gegenüber dem Ansatz 24 des Verriegelungsmechanismus D angeordnet, der mit dem Bedienungsknopf 3 zusammenwirkt. Der Kniehebel 27 verläuft in etwa axial und kann somit oben nicht nur in den kontakttragenden Stab 25 sondern auch in eine Freigabestange 45 eingreifen, die zwischen dem genannten Kniehebel 27 und einem oberen Teil oder Ende 46 des Freigabekipphebels 47 angeordnet ist, der um 48 herum schwenkbar ist und ein Anschlag- und Positionierende 49 aufweist, das, wenn die Hauptkontakte 4 geschlossen sind, in Eingriff mit dem Ende 50 eines Zwischenkipphebels 51 steht, der um 52 herum schwenkbar ist, und dessen anderes Ende 53, das hakenförmig ausgebildet oder, präziser gesagt, dessen äußeres Ende abgerundet ausgeführt ist, um so ein erneutes Eingreifen in den Haken zu erleichtern, als Anschlag und Arretierung für den Arm 44 des elastisch vorgespannten Sternelementes 38 dient. Die vorstehend beschriebenen Teile 26 bis 29 und 36 bis 53 bilden den Mechanismus C. Die dargestellten Positionen der beschriebenen internen Steuermechanismen beziehen sich auf deren Position bei geschlossenen Hauptkontakten 4, d.h. während des Normalbetriebs, wie in den Fig. 1 und 1A gezeigt. Die Richtungen der Bewegung oder Schwingung der verschiedenen bewegbaren Teile sind in der Zeichnung durch Pfeile verdeutlicht.
  • Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen selbstabgestimmten Vorrichtung unter den verschiedenen Bedingungen ist wie folgt:
  • Unter normalen Betriebsbedingungen, Fig. 1 und 1A, befinden sich die bewegbaren Anker 12 und 6 in der zurückgezogenen Position, die Feder 31 hält die Hauptkontakte 4 geschlossen, und der Bedienungsknopf 3 wird in die vertikale Position gedreht, Fig. 1B, d.h. der Kontakt 23 des Versorgungsstromkreises 7 ist geschlossen. Die Hauptkontakte 4 können manuell durch Drehen des Bedienungsknopfes 3 um 90º in Richtung des Pfeiles f geöffnet werden, und dadurch wird über den Verriegelungsmechanismus D ein Öffnen des Kontaktes 23 bewirkt. Der Magnet 5 ist damit abgeschaltet, und der bewegbare Anker 12 fällt auf das Ende 35 des Schwingungshebels 33, Fig. 2, der sich in Richtung des Pfeiles F dreht und den kontakttragenden Stab 25 in Richtung des Pfeiles F1 bewegt, wodurch die Feder 31 zusammengedrückt wird und die Hauptkontakte 4 geöffnet werden. Der Anker 12 verbleibt auf dem Schwingungshebel 33 und wirkt wie eine Zwangsverriegelung auf diesen ein. Um die Hauptkontakte 4 erneut zu schließen, ist ein zweifacher Eingriff erforderlich, d.h. ein manueller Eingriff, wobei der Bedienungsknopf 3 wieder um 90º in Richtung des Pfeiles f1 zurückgedreht wird, sowie ein Fernsteuerungseingriff, der entweder elektrisch, wobei der stromkreisschließende Tastschalter 9 gedrückt wird, oder sonstwie direkt an der Vorrichtung erfolgen kann, wobei ein nicht näher dargestellter Prüftastschalter, der im Gehäuse 2 untergebracht ist und eine sofortige Betriebsüberprüfung ermöglicht, gedrückt wird.
  • Um die Hauptkontakte 4 per Fernsteuerung zu öffnen, wird der Öffnungskontakt 8 gedrückt. Der Magnet 5 wird abgeschaltet, der bewegbare Anker 10 fällt, und die vorstehend beschriebenen Phasen im Verhältnis zum manuellen Öffnen der Kontakte 4 durch den Bedienungsknopf 3 finden statt.
  • Das Schließen der Hauptkontakte 4 durch Fernsteuerung erfolgt durch Drücken des Tastschalters 9, bei dessen Freigabe die Kontinuität des Versorgungsstromkreises 7 durch gleichzeitiges Schließen des selbsthaltenden Kontaktes 10 gesichert bleibt. Dadurch wird der Magnet 5 eingeschaltet, sein Anker 10 wird in die interne Position zurückgezogen, und die Feder 31, die nicht mehr unter Gegendruck steht, bewirkt das Schließen der Hauptkontakte 4 und die Rückpositionierung des Schwingungshebels 33, Fig. 3, d.h. des Mechanismus B, Fig. 3.
  • Wenn Überlastströme auftreten, d.h. Ströme, die in etwa dem 6- bis 15fachen des vorgesehenen Nennstromes entsprechen, verformt sich das Bimetallelement 15 und dessen Schubfahne 17 bewirkt ein Öffnen des Hilfskontaktes 11, Fig. 4, wodurch der Magnet 5 abgeschaltet wird. Der bewegbare Anker 12 fällt, Fig. 5, und die vorstehend beschriebenen Phasen im Verhältnis zum Öffnen der Hauptkontakte 4 durch Eingriff am Bedienungsknopf 3 oder am öffnenden Tastschalter 8 finden erneut statt. Das Schließen der Hauptkontakte erfolgt in der bereits vorstehend beschriebenen Weise.
  • Wenn jedoch ein Kurzschlußstrom auftritt, bewegt sich der bewegbare Anker 6 in der Spule der magnetischen Freigabevorrichtung 14 nach außen in Richtung des Pfeiles F2, wodurch sich der Kniehebel 27 in Richtung des Pfeiles F3, Fig. 6, dreht. Diese Bewegung bewirkt, daß zu verschiedenen Zeitpunkten Schubeinwirkungen auf den kontakttragenden Stab 25 und die Zwischenfreigabestange 45 erfolgen. Der Kniehebel 27 wirkt zunächst auf die Zwischenfreigabestange 45 ein, wodurch der Freigabekipphebel 47 dazu veranlaßt wird, in Richtung des Pfeiles F4, Fig. 7, hin- und herzuschwingen. Dadurch steht das Ende 49 des genannten Freigabekipphebels 47 nicht mehr in Kontakt mit dem Ende 50 des Zwischenkipphebels 52, der in Richtung des Pfeiles F5 hin- und herschwingt, und dessen Hakenende 53 steht nicht mehr in Kontakt mit dem Arm 44 des Sternelementes 38, das elastisch vorgespannt ist und deshalb, aufgrund der Einwirkung durch die Feder 40, in Richtung des Pfeiles F6 hin- und herschwingt, und das Ende 36 seines vorderen Armes 35 bewirkt, daß der Schwingungshebel 33, d.h. der Mechanismus B, in Richtung des Pfeiles F7 in der Öffnungsrichtung der Hauptkontakte 4, Fig. 8, hin- und herschwingt. Während seiner Drehung wirkt das Sternelement 38 ebenfalls über seinen Arm 42 auf den Ansatz 24 des Verriegelungsmechanismus D ein, der mit dem Bedienungsknopf 3, Fig. 9, zusammenwirkt. Dadurch öffnet sich der Kontakt 23, wodurch der Magnet 5 abgeschaltet wird und dessen Anker 12 fällt, Fig. 10. Wie vorstehend erwähnt, wirkt der bewegbare Anker 12 dann wie eine mechanische "Zwangsverriegelung" auf den Mechanismus B ein, bis die Vorgänge der manuellen Neueinstellung des Bedienungsknopfes 3 und das Drücken des Tastschalters 9 zum Einschalten des Magneten 5 durchgeführt worden sind. Wie vorstehend erwähnt, wirkt der Kniehebel 27 auch zu einem zweiten Zeitpunkt direkt auf den kontakttragenden Stab 25 ein und trägt damit, zusätzlich zur Öffnungskraft über den kontakttragenden Stab 25 aufgrund der schwingenden Hin- und Herbewegung des Mechanismus B in Öffnungsrichtung als Folge der Krafteinwirkung über den Stern 38 des Mechanismus C und des Fallens des bewegbaren Ankers 12, dazu bei, daß die Kontakte 4 sicher und sofort geöffnet werden. Bei Kurzschlußströmen wird das Öffnen der Hauptkontakte 4 daher von zwei Schubeinwirkungen bestimmt, die durch die magnetische Freigabevorrichtung 14 bewirkt werden. Aufgrund des Eingriffes dieser Vorrichtung, die ebenfalls den Verriegelungsmechanismus D aus der Führungsnut 19 des Bedienungsknopfes 3, Fig. 11, löst, kommt es zu einer vorteilhaften 45º-Drehung des Knopfes, Fig. 11A, der damit visuell signalisiert, daß sich die Kontakte 4 aufgrund eines Kurzschlusses geöffnet haben. Um die Hauptkontakte 4 erneut zu schließen, ist es erforderlich, den Bedienungsknopf 3 zweimal manuell zu betätigen, d.h. er muß, genauer gesagt, erstens um weitere 45º gedreht werden, um ihn in die horizontale Position zu bringen, was erforderlich ist, damit der Verriegelungsmechanismus D erneut in die Führungsnut 19 des Bedienungsknopfes 3 eingreifen und das Sternelement 38 in seine Arbeitsposition zurückkehren kann, und zweitens muß der Bedienungsknopf 3 um 90º zurückgedreht werden, um ihn in die vertikale Position zu bringen. Diese beiden manuellen Eingriffe ermöglichen es somit den Mechanismen B und C des Mechanismus A, sich selbst für den nachfolgenden Vorgang durch elektrische Fernsteuerung des Schließens der Hauptkontakte 4 durch Einwirkung auf den schließenden Tastschalter 9 in die korrekte Position zu bringen. Wie bereits vorstehend erwähnt, bewirkt das Einschalten des Magneten 5, daß der bewegbare Anker 12 zurückgezogen wird, wodurch die mechanische "Zwangsverriegelung" vom Mechanismus B abgezogen wird.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung der Konstruktion und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen selbstabgestimmten Vorrichtung zur Steuerung und zum Schutz von elektrischen Einrichtungen ist ersichtlich, daß mit der Vorrichtung das Ziel der vorliegenden Erfindung in wirksamer Weise erreicht wird.
  • Die Erfindung deckt natürlich gleichermaßen alle Ausführungsformen ab, die unter den Geltungsbereich des Anspruches 1 fallen.

Claims (4)

  1. Selbstabgestimmte Vorrichtung zur Steuerung und zum Schutz von elektrischen Einrichtungen, die, in einem einzelnen Gehäuse (2), umfaßt:
    a) einen Steuermagneten (5) mit einem bewegbaren Anker (12), der über seinen eigenen ferngesteuerten Versorgungsstromkreis (7) mit Strom versorgt werden kann,
    b) eine magnetothermische Freigabevorrichtung (M) mit einer magnetischen Freigabevorrichtung (14, 6) und einer thermischen Freigabevorrichtung (15),
    c) einen bewegbaren Hauptkontakt (4) für jede Phase mit einem Doppelunterbrecher und entsprechenden Bogenkammern, wobei die Hauptkontakte (4) an einem kontakttragenden Stab (25) montiert sind, der in gleitender Ausführung am Gehäuse (2) befestigt, in Richtung des Schließens der Hauptkontakte (4) elastisch vorgespannt (31) und in Richtung des Öffnens der genannten Hauptkontakte (4) mit Hilfe eines Verbundmechanismus (A) verschiebbar ist, der das Öffnen der Hauptkontakte (4) steuert und einen ersten Steuermechanismus (B), der auf ein Abschalten des Steuermagneten (5) durch manuelle Betätigung eines Bedienungsknopfes oder durch die thermische Freigabevorrichtung (15) beim Auftreten von Stromstößen reagiert, und einen zweiten Steuermechanismus (C) umfaßt, der auf Kurzschlußströme reagiert, wobei der zweite Steuermechanismus (C) beim Auftreten von Kurzschlußströmen zunächst mit dem ersten Steuermechanismus (B) zusammenwirkt, der dann direkt auf den kontakttragenden Stab (25) einwirkt, um ein verstärktes Öffnen der Hauptkontakte (4) zu bewirken, und wobei der genannte zweite Mechanismus (C) in ähnlicher Weise mit einem Mechanismus (D) zusammenwirkt, der den manuellen Bedienungsknopf (3) zum Öffnen der Hauptkontakte (4) verriegelt.
  2. 2. Selbstabgestimmte Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuermechanismus (B), der auf ein Abschalten des Steuermagneten (5) reagiert, aus einem Schwingungshebel (33) besteht, der am Gehäuse (2) schwenkbar (34) befestigt ist, um so frei hin- und herschwingen zu können, wobei ein Ende (32) dieses Schwingungshebels (33) in Kontakt mit einem Anschlag (30) des kontakttragenden Stabes (25) steht, während das andere Ende (35) des genannten Schwingungshebels (33) von einem Schwingungsanschlagarm (37) des zweiten Steuermechanismus (C), der auf Kurzschlußströme reagiert, gestützt wird, wobei dieses Ende (35) so angeordnet und geformt ist, daß es von dem bewegbaren Anker (12), der durch den Steuermagneten (5) freigegeben wird, angeschlagen werden kann.
  3. 3. Selbstabgestimmte Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Steuermechanismus (C), der auf Kurzschlußströme reagiert, einen ersten Kniehebel (27) umfaßt, der am Gehäuse (2) schwenkbar (28) befestigt ist, um so frei hin- und herschwingen zu können, wobei in ein Ende (29) dieses Kniehebels (27) der bewegbare Anker (6) der magnetischen Freigabevorrichtung (14) eingreift, während in das andere Ende (26) des genannten Kniehebels (27) eines der Enden einer Zwischenfreigabestange (45) eingreift, die an ihrem anderen Ende in ein Ende (46) eines Freigabekipphebels (47) eingreift, der am Gehäuse (2) schwenkbar (48) befestigt ist, um so frei hin- und herschwingen zu können, während er an seinem anderen Ende (49) an einem Zwischenkipphebel (51) angeordnet ist, der am Gehäuse (2) schwenkbar (52) befestigt ist, um so frei hin- und herschwingen zu können, und der ein Anschlagende (53) aufweist, das als Arretierung für einen Arm (44) eines Schwingungssternes (38) dient, der am Gehäuse (2) schwenkbar (39) befestigt ist, um so frei hin- und herschwingen zu können, und der zusätzlich mit einem Arm (37), der als Anschlag für den Schwingungshebel (33) des ersten Steuermechanismus (B) dient, der auf das Abschalten des Steuermagneten (5) reagiert, außerdem mit einem Arm (41), den eine Feder (40) zur elastischen Vorspannung abstützt, und mit einem weiteren Arm (42) ausgestattet ist, der den Verriegelungsmechanismus (D) des Bedienungsknopfes (3) vom Bedienungsknopf wegschiebt.
  4. 4. Selbstabgestimmte Vorrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (D) zur Verriegelung des Bedienungsknopfes (3) aus einer Stange (21) besteht, die in gleitender Ausführung im Gehäuse (2) befestigt und elastisch vorgespannt (22) ist, einen elektrischen Kontakt (23) zum Öffnen des elektrischen Versorgungsstromkreises (7) trägt und mit einem Ende (20) unter normalen Betriebsbedingungen in eine Führungsnut (19) im Bedienungsknopf (3) eingreift, um so die Hauptkontakte (4) manuell zu öffnen, während der an der genannten Zwischenfreigabestange (21) befindliche Ansatz (24) mit dem Arm (42) des Sternes (38) zusammenwirkt, der als Reaktion auf den Eingriff der magnetischen Freigabevorrichtung (14, 6) hin- und herschwingen kann, um so die Steuerstange (21) vom Bedienungsknopf (3) zu trennen.
    Die Ausführung entspricht in ihrer Gesamtheit im wesentlichen den Beschreibungen, Darstellungen und Erwähnungen zur Realisierung des vorstehend genannten Zieles und der vorgenannten Zwecke.
DE69008144T 1989-08-09 1990-05-22 Selbstcoordinierendes schaltschutzgerät für elektrische apparate. Expired - Fee Related DE69008144T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT8921485A IT1231103B (it) 1989-08-09 1989-08-09 Dispositivo autocoordinato di manovra e protezione per apparecchiature elettriche.
PCT/EP1990/000826 WO1991002369A1 (en) 1989-08-09 1990-05-22 Self-coordinated device for the control and protection of electrical equipement

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