DE709687C - Elektrischer Schalter mit Fehlerstromausloesung, insbesondere als Beruehrungsschutz - Google Patents

Description

• Elektrischer Schalter mit Fehlerstromauslösung, insbesondere als Berührungsschutz Zusatz zum Patent 683 966 Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung des durch das Patent 683 966 geschützten elektrischen Schalters mitFehler-Stromauslösung, insbesondere als Berührungsschutz. Gemäß dem Hauptpatent soll der Auslösemagnet des Schalters zur Erhöhung seiner Empfindlichkeit :durch einen im Sinne des Fehlerstromes wirkenden, vom Betriebsstrom unabhängigen konstanten Hilfsstrom vorbelastet sein. Diese Vorbelastung geschieht nach dem Hauptpatent in der Weise, daß von zwei Leitungen des hinter dem Schalter liegenden Stromkreises vor und hinter den den Auslöser beeinflussenden Differentialwicklungen ein Hilfsstromkreis abgezweigt wird, der eine die Stromstärke hegrenzende -Vorrichtung, z. B. eine Glimmlampe oder einen Widerstand, enthält. Die Differentialwicklungen können dabei entweder unmittelbar auf einem als polarisiertes Relais ausgebildeten Magneten sitzen, oder die Differentialwicklungen bilden die Primärwicklungen eines Transformators, dessen Sekundärwicklung mit der Auslösespule verbunden ist. In jedem Falle hat die Abzweigung eines ständig von einem geringen Strom durchflossenen Hilfsstromkreises von dem zu schützenden Stromkreis zur Folge, daß das Gleichgewicht der Differentialwicklungen von vornherein so viel gestört ist, daß der Auslöserriagnet im Sinne des Fehlerstromes vorbelastet ist, was seine Ansprechempfindlichkeit erhöht. Die Wirkung des Hilfsstromes kann dann, wenn die Differentialwicklungen unmittelbar auf dem Dauermagneten eines: polarisierten Relais sitzen, gemäß dem Haupte patent noch dadurch unterstützt werden, (1«'ßder Hilfsstromkreis eine ebenfalls auf dem Dauermagneten angeordnete Hilfsspule enthält.
• Bei Anordnung der Differentialwicklungen auf dem Magneten eines polarisierten Relais braucht durch den Hilfsstromkreis nur ganz schwacher Strom zu fließen, so daß der mit der Anwendung eines Hilfsstromkreises imvermeidlich verbundene dauernde Stromverlust sehr gering ist. Anders ist es dann, wenn die Spule des Auslösemägneten durch die Sekundär@:-icklung eines Transformator gespeist wird. Da in diesem Falle die vorn Hilfsstromkreis hervorgerufene Gleichgewichtsstörung in den Differentialwicklungen nicht unmittelbar, sondern aber den -1 ransformator auf den Auslöseinagneten einwirkt, so muß durch den Hilfsstromkreis ein der Stromwandlung im Transformator entsprechend stärkerer Strom fließen, was einen verhältnismäßig hohen, dauernden Strom ver-Lust zur Folge hat.
• Gleichwohl ist die Anwendung eines Transformators vorzuziehen, weil ein Differentialschutzschalter mit Transformator kurzschlußfest ausgeführt werden kann, wohingegen ein Schutzschalter mit unmittelbar auf einem als polarisiertes Relais ausgebildeten Auslöser sitzenden Differentialwicklungen den Nachteil hat, daß der Dauermagnet durch auftretende Kurzschlußströme eine dauernde Schwächung erfährt und damit unbrauchbar wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei einem Fghlerstromschutzschalter mit Transformator durch die Vorbelastung des Auslösemagneten bedingten dauernden Stromverlust auf ein leichterträglichesMaß zurückzuführen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Anwendung eines Differentialtransformators, dessen Sekundärspule mit der Spule des Auslösemagneten verbunden ist, die Vorbelastung durch einen unmittelbar auf den Auslösemagneten im Sinne des Fehlerstromes einwirkenden, vom Betriebsstrom unabhängigen konstanten Hilfsstrom erfolgt. Zu dem Zwecke kann der Auslösemagnet eine Hilfsspule tragen, die mit einem die Stromstärke begrenzenden Widerstand in dem Hilfsstromkreis liegt, der vom zu schützenden Stromkreis abgezweigt ist. Wie ohne weiteres ersichtlich, braucht bei dieser neuen Anordnung trotz Anwendung eines Transformators im Hilfsstromkreis nur ein sehr geringer Strom zu fließen, so daß der dauernde Stromverlust auf das denkbar kleinsie Maß herabgesetzt ist. Dabei ist der Auslöser dadurch, daß seine Auslösespule durch ,.;die Sekundärwicklung eines Transformators ,:gespeist wird, kurzschlußfest.
• ` `Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel derErfindung schematisch dargestellt. Dem Beispiel ist ein vierpoliger Fehlerstromschutzschalter für einen Stromkreis mit drei Phasenleitungen und einer Nulleitung zugrunde gelegt. Dabei ist c ein Ausschalter für den zu schützenden Stromkreis, der entgegen einer Offnungsfeder d durch eine Klinke 1, geschlossen gehalten wird. Die Klinke z, steht unter dein Einfluß des Ankers s eines als polarisiertes Relais ausgebildeten Auslösers k, der gewöhnlich durch den Dauermagneten des Relais in seiner Ruhestellung gehalten wird, aber durch eine Feder t im Sinne des Auslösens der Klinke v bewegt wird, wenn der Magnet den Anker losläßt. i-ier i-iauerniagnet tragt eine Muslosespule die mit der Sekundärspule o eines Differentialtransformators in verbunden ist. Der Transformator enthält vier Primärspulen k, die hinter dem Schalter c in den drei Phasenleitungen R, S, T und der Nulleitung o liegen. Bei ordnungsmäßigem Zustand des zu schützenden Stromkreises wird die Spule g des Relais h nicht erregt, so (lau der Schalter c geschlossen bleibt. Tritt jedoch infolge Auftretens eines Fehlerstromes eine Differenz in den durch die Primärwicklungen k fließenden Strömen auf, dann wird die Spule g durch den in der Sekundärwicklung o induzierten Strom erregt, was zur Folge hat, daß der Dauermagnet des Relais geschwächt wird. Der Ankers fällt ab und löst die Klinke v aus, so daß der Schalter c sich öffnet und den gefährdeten Stromkreis abschaltet. Um die Empfindlichkeit des Auslösers zu erhöhen, ist derselbe ähnlich wie im Hauptpatent durch einen im Sinne des Fehlerstromes wirkenden, vom Betriebsstrom unabhängigen konstantenHilfsstromvorbelastet. Zu dem Zwecke ist gemäß der Zusatzerfindung auf dem Dauermagneten des polarisierten Relais h eine zusätzliche Spule u (Hilfsspule) angeordnet, die in einem.an den zu schützenden Stromkreis, nämlich beispielsweise an die Phasen S und T angeschlossenen Hilfsstromkreis liegt. Der Hilfsstromkreis enthält einen zur Strombegrenzung dienenden Widerstand -zu, der gegebenenfalls einstellbar sein kann. Der Widerstand w ist so bemessen, daß durch die Hilfsspule u ständig ein geringer Strom fließt, der das Feld des permanenten Magneten so weit schwächt, daß der Anker s gerade noch festgehalten wird. Tritt ein Fehlerstrom hinzu, dann wird das Magnetfeld weiter geschwächt, mit der Folge, daß der Anker s abfällt und der zu schützende Stromkreis durch den Schalter c vorn Netz getrennt wird.
• Wie ersichtlich, ist der Stromverbrauch der Hilfsspule xc überaus gering, so daß der durch die Vorbelastung des Relais bedingte Verluststrom sich in leicht erträglichen Grenzen hält.
• Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel, vielmehr sind Abänderungen desselben sowie andere Ausführungen möglich. So könnte der Auslöser statt als polarisiertes Relais auch als rein elektromagnetisches Relais und insbesondere als sogenanntesStufenrelais nachpatent 6842.a.9 ausgebildet sein. Der Schutzschalter könnte statt vierpolig auch dreipolig oder gar nur zweipolig sein. Die im Beispiel ,gezeigte zusätzliche Spuleu kann gegebenenfalls dadurch gespart werden, daß der die Vorbelastung bewirkende Hilfsstrom durch die Auslösespuleg geleitet wird.

Claims (2)

1. PATEN FANSPRLICHE i. Elektrischer Schalter mit Fehlerstromauslösung, insbesondere als Berührungsschutz, nach Patent 683 966, dadurch gekennzeichnet, daß bei. Anwendung eines Differentialtransformators (m), dessen Sekundärspule (o) mit der Spule (g) des Auslösemagneten (h) verbunden ist, die Vorbelastung durch einen unmittelbar auf den Auslösemagneten im Sinne des Fehlerstromes einwirkenden, vom Betriebsstrom unabhängigen konstanten Hilfsstrom erfolgt.
2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch i, dadurch gekennnzeichnet, daß der Auslösemagnet (1a) eine Hilfsspule (2c) trägt, die mit einem die Stromstärke begrenzenden Widerstand in dem Hilfsstromkreis liegt, der vom zu schützenden Stromkreis abgezweigt ist.