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LU79817A1 - Fault current protection switch - Google Patents

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Publication number
LU79817A1
LU79817A1 LU79817A LU79817A LU79817A1 LU 79817 A1 LU79817 A1 LU 79817A1 LU 79817 A LU79817 A LU 79817A LU 79817 A LU79817 A LU 79817A LU 79817 A1 LU79817 A1 LU 79817A1
Authority
LU
Luxembourg
Prior art keywords
conductor
magnetic
flux
crossing
crossing zone
Prior art date
Application number
LU79817A
Other languages
German (de)
Inventor
N Gath
Original Assignee
N Gath
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 N Gath filed Critical N Gath
Priority to LU79817A priority Critical patent/LU79817A1/en
Priority to EP79101810A priority patent/EP0007405A1/en
Priority to BR7903762A priority patent/BR7903762A/en
Priority to JP7512879A priority patent/JPS54164263A/en
Publication of LU79817A1 publication Critical patent/LU79817A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • HELECTRICITY
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    • H01H83/00Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/14Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
    • H01H83/144Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by imbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with differential transformer

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Description

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Luxemburg, den 15. Juni 1978 FehlerstromschutzschalterLuxembourg, June 15, 1978 Residual current circuit breakers

Anmelder : Nicolas GATH, 15 rue Joseph Tockert, LuxembourgApplicant: Nicolas GATH, 15 rue Joseph Tockert, Luxembourg

Die Erfindung betrifft einen Fehlerstromschutzschalter zum Schutz des Menschen vor elektrischen Schlägen.The invention relates to a residual current circuit breaker for protecting people from electric shocks.

Es ist ein bekannter Nachteil der heute allgemein üblichen Fehlerstromschutzschalter, dass sie beiIt is a known disadvantage of the residual current circuit breakers that are common today that they are

Auftreten eines Gleichstrom-Fehlerstromes auf diesen nicht reagieren und auch ihre Empfindlichkeit aufOccurrence of a direct current fault current does not react to this and also their sensitivity

Wechselstrom-Fehlerstrom herabgesetzt wird. In einerAC fault current is reduced. In a

Patentanmeldung vom 22.08.1977»Nr. 78012, in Luxemburg i ist vorgeschlagen worden, dass die betriebsstrom-Patent application from August 22, 1977 »No. 78012, in Luxembourg i it has been proposed that the operating current

KK

* führenden Leiter als Spulen auf einen Kern gewickelt werden, der aus magnetisch leitendem Material besteht - 2 - und der selbst eine Spule darstellt, die aus mehreren Windungen besteht. In diesem Kern entsteht dann beim Fliessen eines Fehlerstromes ein magnetischer Fluss φ-ρ , der nachstehend Fehlerstrommagnetfluss genannt wird, dessen magnetische Spannung relativ hoch ist und so einen Sperrinagnetauslöser in Funktion setzen kann. In einer Zusatzanmeldung vom 02.09-1977 (· v in Luxembourg,Nr. 78075, ist eine besondere Ausführungsform eines Sperrmagnetauslösers vorgeschlagen worden. Der Fehlerstrommagnetfluss wird über eine Kreuzungszone geleitet, über welche auch der magnetische Fluss fliesst, der den Anker des Auslösers festhält. Letzterer wird im folgenden Auslöserahkerhaltemagnetfluss genannt.* Leading conductors are wound as coils on a core made of magnetically conductive material - 2 - and which itself is a coil consisting of several turns. When a fault current flows, a magnetic flux φ-ρ, which is referred to below as fault current magnetic flux, is generated in this core, the magnetic voltage of which is relatively high and can thus activate a blocking magnetic release. In a supplementary application dated 02.09-1977 (· v in Luxembourg, No. 78075, a special embodiment of a blocking magnet release has been proposed. The residual current magnetic flux is conducted via an intersection zone, through which the magnetic flux also flows, which holds the armature of the release. The latter is called the tripping frame sustaining magnetic flux in the following.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für das Ansprechen des Sperrmagnetauslösers nötige magnetische Spannung zu verringern und so die Zahl der Windungen der aus den betriebsstromführenden Leitern gebildeten Spulen oder die Zahl der Windungen der aus magnetisch leitendem Material hergestellten Spule zu verringern.The invention has for its object to reduce the magnetic voltage required for the response of the blocking magnet release and thus to reduce the number of turns of the coils formed from the operating current-carrying conductors or the number of turns of the coil made of magnetically conductive material.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Kreuzungszone so dimensioniert wird, dass die Länge des Weges, ' den der Fehlerstrommagnetfluss innerhalb derThe object is achieved in that the crossing zone is dimensioned such that the length of the path that the residual current magnetic flux within the

Kreuzungszone durchläuft, kleiner ist als die Länge des Weges, den der Auslöserahkerhaltemagnetfluss : v/7 - 3 - ϊ·Crossing zone, is less than the length of the path, the trip frame retaining magnetic flux: v / 7 - 3 - ϊ ·

IIII

i< - .i <-.

,; innerhalb dieser Zone durchläuft, oder dass bei !| mehreren Kreuzungszonen ·,; passes through within this zone, or that at! | several crossing zones

Die beiden Teile des Leiters , die.in der Kreu- :l zungszone zusammenstossen, sollen aufeinander fluchten, |i h ij ebenso sollen die beiden Teile des Leiters 1φ^ , die in |i " der Kreuzungszone zusammenstossen, aufeinander fluchten.The two parts of the conductor that collide in the crossing zone should be aligned, | i h ij as should the two parts of the conductor 1φ ^ that collide in | i "the crossing zone.

i<i <

Ij Als Kreuzungszone soll dann derjenige Leiterteil be- ij | v zeichnet werden, der sich gleichzeitig in dem Bündel » i ! der Fluchtlinien des Leiters Ιφ^ und des Leiters 1φ^ ί, befindet.Ij That section of the ladder should then be ij | v, which can be found in the bundle »i! the escape lines of the conductor Ιφ ^ and the conductor 1φ ^ ί.

i ;] In Figur 1 ist diese Kreuzüngszone ein Kubus, weil i jj die Querschnitte beider Leiter quadratisch und gleich ; gross sind. Die Fläche (3 in Figur 1, punktiert : gezeichnet) ist eine der sechs Mantelflächen dieses I Kubus. Sie grenzt letzteren gegen den linken Leiterteil ^FL (½) äes ißf'te1,3 Ιφρ (l)i eine andere gegenüber-I liegende Fläche (4) gegen den rechten Leiterteil | (1-ß) des Leiters Ιψρ (1) ab. Eine andere Fläche : -®<[>ho äer ^ Mantelflächen des Kubus grenzt diesen > gegen den oberen Leiterteil 1φ^0 (2Q) des Leiters 1φ^ (2), j eine andere darunter liegende Fläche (6) desi;] In Figure 1, this crossing zone is a cube, because i jj the cross sections of both conductors are square and the same; are big. The surface (3 in FIG. 1, dotted: drawn) is one of the six outer surfaces of this I cube. It borders the latter against the left ladder part ^ FL (½) äs ißf'te1,3 Ιφρ (l) i another opposite surface (4) against the right ladder part | (1-ß) of the conductor Ιψρ (1). Another surface: -® <[> ho äer ^ lateral surfaces of the cube borders this> against the upper part of the conductor 1φ ^ 0 (2Q) of the conductor 1φ ^ (2), j another surface below (6) of the

Kubus grenzt diesen gegen den unteren Leiterteil Ιφ^ (2U) des Leiters ab. Lie Weglänge des Fehler strommagnetflusses φρ in der Krezungszone ist durch den Abstand der Flächen (3) und F^R (4) gegeben, i :j , Sf - 4 - ï tCube delimits this from the lower conductor part Ιφ ^ (2U) of the conductor. The path length of the residual magnetic flux φρ in the intersection zone is given by the distance between the surfaces (3) and F ^ R (4), i: j, Sf - 4 - ï t

Die Weglänge w(j)il des Auslöserankerhaltemagnetflusses in der Kreuzungszone ist durch, den Abstand der I Flächen (5) md ^hu (6) gegeben. In dem in j Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist etwa vier mal kleiner als w^* Damit aber in Figur 2 für den magnetischen Fluss φ^ der gleiche Querschnitt wie in Figur 1 zur Verfügung steht, ist dessen Mass Mg in der Richtung senkrecht zur Ebene der beiden sich kreuzenden Leiter vergrössert worden.The path length w (j) il of the release armature holding magnetic flux in the crossing zone is given by, the distance between the I surfaces (5) md ^ hu (6). In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, it is approximately four times smaller than w ^ *. However, in order that the same cross section as in FIG. 1 is available for the magnetic flux φ ^ in FIG. 2, its dimension Mg is in the direction perpendicular to the plane of FIG two crossing conductors have been enlarged.

Weshalb die angegebene Massnahme den gewünschten Effekt bringt, soll im Nachfolgenden auch theoretisch erklärt werden. Man nehme an, es fliesse kein Fehlerstrom, sodass null ist. Dann kann der magnetische Kreis, führt, so ausgelegt sein, dass ein Teil derWhy the specified measure brings the desired effect is also to be explained theoretically in the following. Assume there is no fault current flowing so zero. Then the magnetic circuit, leads, can be designed so that part of the

Kreuzungszone in einem Zustand ist, den man magnetische Sättigung nennen kann. Man nehme an, es trete nun ein Fehlerstrom auf, der die Abschaltstromstärke hat, und die beiden magnetischen Kreise seien so dimensioniert, dass die vom Fehlerstrom bewirkte magnetische Spannung zwischen den Flächen F^^ und F^p-jj den gleichen Wert in einer Anordnung nach Figur 1 wie in einer solchen nach Figur 2 hat. Dann ist in Figur 2 die von dem Fehlerstrom bewirkte, in Richtung des Leiters Ιψ^, verlaufende magnetische Feldstärke wesentlich grösser als in Figur 1.Crossing zone is in a state that can be called magnetic saturation. Suppose that a fault current now occurs, which has the switch-off current, and the two magnetic circuits are dimensioned such that the magnetic voltage caused by the fault current between the surfaces F ^^ and F ^ p-jj has the same value in an arrangement according to FIG. 1 as in one according to FIG. 2. Then the magnetic field strength, which is caused by the fault current and runs in the direction of the conductor Ιψ ^, is considerably greater in FIG. 2 than in FIG. 1.

Durch diese zusätzlich aufgetretene Feldstärke H^, // ! , i - 5 - ändert sich, die Stärke der magnetischen Flussdichte nicht vêinem Teil stark, da sich das magnetische Material in4 der Kreuzungszone sowieso schon vorher in gesättigtem Zustand befunden hatte. Es stellt sich aber eine neue Richtung der Elussdichte parallel zur Resultante der in dem jeweiligen Punkt wirksamen beiden magnetischen Feldstärken Eg, und ein, sodass die Komponente des magnetischen Elusses, der von 1φ^0 (2Q) nach (2U) gelangt in Eigur 2 etwa auf ein Viertel absinkt. Dagegen haben in Eigur 1 die beiden Eeldstärken Hp und weitgehend gleichen Wert. Die Resultante bildet mit einen Winkel dessen Durchschnittswert bei 45 Grad liegt. Die in Richtung vonl^^noch wirksame Komponente ist daher nur um den Eaktor sin 45° =0,7 herabgesetzt, also um wesentlich weniger als in einer Anordnung gemäss Eigur 2.This additional field strength H ^, //! , i - 5 - the strength of the magnetic flux density does not change very much, since the magnetic material in the crossing zone had already been in a saturated state before. However, a new direction of the Eluss density arises parallel to the resultant of the two magnetic field strengths Eg, which are effective at the respective point, and so that the component of the magnetic Eluss, which goes from 1φ ^ 0 (2Q) to (2U) in Eigur 2 approximately drops to a quarter. In contrast, in Eigur 1 the two Eeld strengths Hp and largely have the same value. The resultant forms an angle with an average value of 45 degrees. The component still effective in the direction of ^^ is therefore only reduced by the factor sin 45 ° = 0.7, i.e. by considerably less than in an arrangement according to Eigur 2.

Zur Betätigung des Auslösers braucht man also gemäss Eigur 2 weniger magnetische Spannung. Unter Umständen kann man ganz darauf verzichten, den Kern K als Spule mit mehr als einer Windung auszuführen. Jenachdem welche Ansprüche man bezüglich der zulässigen grössten Abmessungen eines Schutzschalters stellt, kann man also die Massnahme der vorliegenden Patentanmeldung anwenden und den in einer einzigen Windung eines magnetischen Leiters erzeugten Eluss direkt auf den Sperrmagnetaus-löser leiten. Ausserdem kann die Massnahme auch auf einen Auslöser angewendet werden, dessen Kreuzungs- îÆ \ - 6 - zone in der Mitte ein kleines Loch senkrecht auf der Ebene der beiden Flussleiter (1) und (2) aufweist.According to Eigur 2, less magnetic voltage is required to actuate the trigger. Under certain circumstances it is possible to do without the core K as a coil with more than one turn. Depending on the demands that are made with regard to the maximum permissible dimensions of a circuit breaker, the measure of the present patent application can therefore be applied and the leakage generated in a single turn of a magnetic conductor can be passed directly to the blocking magnet release. In addition, the measure can also be applied to a trigger whose crossing îÆ \ - 6 - zone has a small hole in the middle perpendicular to the plane of the two flow conductors (1) and (2).

Macht man dieses Loch grösser und die Flussleiter schmaler, so gelangt man schliesslich zu einer Form wie sie in Figur 5 der Patentanmeldung vom 02.09.1977 Nr. 78075» Luxemburg dargestellt ist.If you make this hole bigger and the river conductors narrower, you finally get a shape as shown in Figure 5 of the patent application dated 02.09.1977 No. 78075 »Luxembourg.

In den vorausgegangenen Darlegungen ist die vereinfachende Hypothese zugrundegelegt, dass die Kraftlinien parallel gebündelt in der Kreuzungszone verlaufen.In the previous explanations, the simplifying hypothesis is used that the lines of force are bundled in parallel in the crossing zone.

In Wirklichkeit weichen sie aber zum Teil aus dieser Zone aus, wie es in Figur.3 dargestellt ist. Dieses Ausweichen wird weitgehend unterbunden, wenn man wie in Figur 4 dargestellt, einen oder mehrere Schlitze in dem Flussleiter anbringt. Die Ebene dieserIn reality, however, they partially evade this zone, as shown in Figure 3. This evasion is largely prevented if, as shown in FIG. 4, one or more slots are made in the flow guide. The level of this

Schlitze steht senkrecht auf der Ebene, in der sich die Flussleiter und kreuzen. Ausserdem ist sie parallel zum Fehlerstrommagnetflussleiter Ιφρ . Ein solcher Schlitz geht nicht bis in die Kreuzungszone hinein. So reicht der Schlitz(11) in Figur 4 von der Fläche » die die Kreuzungszone nach links abgrenzt, bis zu dem weiter links gelegenen Punkt (12), der von aus gesehen in einer gewissenSlits is perpendicular to the plane where the river guides and intersect. It is also parallel to the residual current magnetic flux conductor Ιφρ. Such a slot does not go into the crossing zone. Thus, the slot (11) in FIG. 4 extends from the area which delimits the crossing zone to the left, to the point (12) further to the left, which from a certain point of view

Mindesttiefe liegen soll, sodass eine Kraftlinie, welche in der Nähe von Ρφ^0 aus der Kreuzungszone austritt, einen weiten Umweg machen muss, bevor sie bei F^u in den beiter Ιφ^ gelangt. Der aus der Kreu- i'iy Ί/ // 1 - - 7 - zungszone ausweichende Auslöserankerhaltemagnetfluss wird dadurch stark reduziert. Stellt man sich vor, die Schlitze seien über die ganze Länge des Leiters ΙΙΐφ-ρ weitergeführt, bis dahin, wo der Leiter von der rechten Seite her auf die Fläche stösst, so ist damit der Leiter Ιφ-p in 4 Leiter auf getrennt. Bekanntlich gilt für ein homogenes magnetisches Feld H = —j— , das heisst die magnetische Feldstärke H ist gleich der magnetischen Spannung U dividiert durch die Weglänge 1. Wenn nun die vom Fehlers trom ip an den Grenzen der Kreuzungszone bewirkte Spannung IL·, gleich ist £ der magnetischen Spannung , welche von φ^ an den Grenzflächen der Kreuzungszone bewirkt wird, während die Weglänge der Kraftlinien für den Fluss viermal geringer ist als für den Fluss , so ist die von iw hervorgerufene Feldstärke Hp viermal grösser als die vom Auslöserankerhaltemagnetfluss bewirkte Feldstärke % ·The minimum depth should be so that a line of force that emerges from the crossing zone near Ρφ ^ 0 must make a long detour before it reaches the uφ ^ at F ^ u. The trigger armature retention magnetic flux which escapes from the crossing zone is therefore greatly reduced. If one imagines that the slots are continued over the entire length of the conductor ΙΙΐφ-ρ, up to where the conductor comes into contact with from the right side, the conductor Ιφ-p is separated into 4 conductors. As is known, for a homogeneous magnetic field H = —j—, that is to say the magnetic field strength H is equal to the magnetic voltage U divided by the path length 1. If the voltage IL · caused by the error current ip at the borders of the crossing zone is now the same £ of the magnetic voltage, which is caused by φ ^ at the interfaces of the crossing zone, while the path length of the lines of force for the river is four times less than for the river, the field strength Hp caused by iw is four times greater than the field strength caused by the release armature magnetic flux% ·

Lurch das Aufteilen des Leiters Ιφρ in vier Parallelleiterstücke (oder in vier fast ganz getrennte Parallelleiter), kann auch die Kreuzungszone als in vier Unterkreuzungszonen aufgeteilt betrachtet, werden. Für den Fluss φ^ liegen diese in Serie, und es ist in jeder Unterkreuzungszone nur ein Viertel der Spannung U^l wirksam. Für den Fluss φρ liegen diese Unterkreuzungszonen parallel, und es ist die ganze Spannung UmBy dividing the conductor Ιφρ into four parallel conductor sections (or into four almost completely separate parallel conductors), the crossing zone can also be considered as divided into four sub-crossing zones. These are in series for the φ ^ flow and only a quarter of the U ^ l voltage is effective in each crossover zone. For the flow φρ these crossover zones are parallel and it is the whole voltage Um

XX

in jeder Unterkreuzungszone wirksam.effective in each crossover zone.

κ · !- 8 -κ ·! - 8 -

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit.Figure 5 shows a further embodiment.

Bezeichnet man 5a als die Vorderansicht, so ist 5h ! die Ansicht auf die linke Seite. Die Figur 5c stellt i die Draufsicht dar, die man erhält, indem man die Figur -I 5h um 90 Grad in Richtung zum Beobachter umlegt. Diese ! Ausführung kann man sich als aus Figur 4· hervorgegangen vorstellen : Die Zahl der Windungen des Fehlerstrom- i I flussleiters ist auf 1 herabgesetzt worden, und dieser ! Leiter ist auf seiner ganzen Lange, ausser in der Kreu- zungszone, durch die drei Schlitze in 4 getrennte Leiter aufgeteilt worden. Die Herstellung eines solchen magnetischen Leitersystems erfordert keine Schweissung, wenn man als Ausgangsmaterial nahtloses Rohr verwendet.Designating 5a as the front view is 5h! the view to the left. FIG. 5c represents the top view obtained by turning the figure -I 5h 90 degrees towards the observer. These ! Execution can be thought of as arising from FIG. 4 ·: The number of turns of the fault current i I flux conductor has been reduced to 1, and this! The entire length of the conductor, except in the crossing zone, has been divided into 4 separate conductors by the three slots. The manufacture of such a magnetic conductor system does not require welding if seamless tube is used as the starting material.

Das Rohr soll den in der Zeichnung angegebenen Aussen-durchmesser D haben. Die lichte Weite soll d sein. Die drei Schlitze (31, 32, 33) werden mit einer Sagemaschine ^ so eingeschnitten, dass jeder der daher entstandenen Ringe (36, 37, 38, 39) noch durch einen schmalen Steg (41,42, 43) mit den übrigen Ringen verbunden ist. In Verlängerung dieser Stegreihe wird noch ein schmaler Streifen von etwa 7 cm Länge (Masstab 1 : 1 vorausgesetzt) stehengelassen, der in Figur 5 a bei (44) sich nach unten erstrecken würde. Dieser wird unterhalb (44) zweimal rechtwinklig gebogen, so, dass die beiden Ecken (46) und(47) entstehen, und dabei die U-Form des Haltemagnetes resultiert. Die Leiter (R, S, f, Mp), welche der Ver-braucheranlage die Netzenergie zuführen (auch betriebsstromführende Leiter genannt), sind durch die 4 Ringe ./iWi/fi) - 9 - .The pipe should have the outside diameter D given in the drawing. The clear width should be d. The three slots (31, 32, 33) are cut in with a sawing machine ^ such that each of the rings (36, 37, 38, 39) thus created is still connected to the other rings by a narrow web (41, 42, 43) is. In the extension of this row of webs, a narrow strip of about 7 cm in length (scale 1: 1 provided) is left, which would extend downwards at (44) in FIG. 5 a. This is bent twice at a right angle below (44) so that the two corners (46) and (47) are created, resulting in the U-shape of the holding magnet. The conductors (R, S, f, Mp) which supply the mains power to the consumer system (also called conductors carrying operating current) are through the 4 rings ./iWi/fi) - 9 -.

(36, 37, 38, 39) hindurchgeführt (mir in 5 b eingezeichnet). Letztere stellen die Fehlerstromflussleiter L<f>F dar. Der Auslöserankerhaltemagnetfluss verläuft vom Kordpol des Permanentmagnetes (30) über den in 5b linken Schenkel (25), den Anker (19), den rechten Schenkel (24) zum Südpol des Permanentmagnetes (30). Der Schenkel (24) besteht aus dem kreuzungszonenfreien unteren Teil, den Kreuzungszonen (26, 27, 28, 29), sowie den zwischen den Kreuzungszonen liegenden Verbindungsstegen (41, 42, 43), sowie dem kurzen oberen kr euzungs zonenfreien Teil. Der für den Auslöserankerhaltemagnetfluss zur Verfügung stehende Querschnitt wird an drei Stellen durch die schmalen Verbindungsstege eingeengt (das Mass b ist ziemlich klein) und so einer starken Verdünnung der Kraftlinien (wie sie in Figur 3 gezeigt ist) entgegen-gewirkt.Die Sperrwirkung wird dadurch wesentlich verstärkt. Eine weitere Verbesserung der Sperrwirkung erreicht man,wenn man die in Figur 5b mit Di bezeieh- nete Dicke der Ringe grösser wählt, wodurch,wie in vkurzesten(36, 37, 38, 39) passed through (shown in Fig. 5 b). The latter are the fault current flow conductors L <f> F. The trigger armature retaining magnetic flux runs from the cord pole of the permanent magnet (30) via the left leg (25) in FIG. 5b, the armature (19), the right leg (24) to the south pole of the permanent magnet (30) . The leg (24) consists of the intersection-free lower part, the intersection zones (26, 27, 28, 29), as well as the connecting webs (41, 42, 43) between the intersection zones, and the short upper inflection-zone-free part. The cross section available for the release armature holding magnetic flux is narrowed at three points by the narrow connecting webs (dimension b is quite small) and thus counteracts a strong thinning of the lines of force (as shown in FIG. 3) reinforced. A further improvement in the blocking effect is achieved if the thickness of the rings, which is referred to as Di in FIG. 5b, is chosen, as a result of which, as in the shortest

Patentanspruch 3 angegeben, die Länge des' Weges des Auslö-serahkerhaltemagnetflusses innerhalb der Kreuzungszone gross wird im Verhältnis zur Länge des kürzesten Weges innerhalb der Kr euzungs zone, w.r\ -lies Fehlerstrommagnetflusses. In der Figur 5a φϋ ist ersichtlich, dass die kürzeste Länge des Weges w^ des Auslöserankerhaltemagnetflusses gleich ist der Dicke Di eines Ringes unddass die kürzeste Länge des Æiï' I ' I . - 10 - : Weges νίφρ innerhalb der Kreuzungszone gleich ist derClaim 3 specified, the length of the 'path of the tripping retaining magnetic flux within the crossing zone is large in relation to the length of the shortest path within the Krüuzungs zone, w.r \ -lies residual current magnetic flux. It can be seen in FIG. 5a φ ersichtlich that the shortest length of the path w ^ of the release armature holding magnetic flux is equal to the thickness Di of a ring and that the shortest length of the Æiï 'I' I. - 10 -: The path νίφρ within the crossing zone is the same

Breite b des beim Sägen stehengelassenen "Verbindungssteges .Width b of the "connecting bar left during sawing.

Statt eines massiven Rohres kann man auch einen Rohrkörper verwenden, der aus mehreren (2, 5» 4 .·) inein-! ’ andergeschobenen Rohren besteht, die ohne Spiel eng ineinanderpassen. Beim Schlitzen erhält man dann 1 ‘ mehrere konzentrische Ringe. Man kann sogar einen so- I genannten Bandkern verwenden, der geometrisch ja auch ein Rohr darstellt.(Einen Bauern, genauer Ringbandkern, erhält man, wenn man ein Band von beispielsweise o,l mm Dicke und etwa 40 mm Breite auf einen Dorn von 12 mm Durchmesser zu einer Rolle aufwickelt, bis ein Durchmesser von etwa 17 mm erreicht ist. Der entstandene Rohrkörper hat dann 40 mm Länge, 17 mm Aussen-durchmesser und 12 mm lichte Weite.) Zum Schlitzen eines solchen Körpers dürfte allerdings nur eine Runken -erosionsmaschine in Rrage kommen, bei welcher ein Draht von etwa 0,2 mm das Schneidwerkzeug bildet. Zwischen diesem Draht und dem zu schneidenden Material werden elektrische Runken erzeugt, die das Material abtragen.Instead of a solid tube, you can also use a tube body that consists of several (2, 5 »4. ·) Into each other! ’There are pipes pushed in that fit tightly together without play. When slitting you get 1 ’several concentric rings. You can even use a so-called band core, which geometrically also represents a tube. (A farmer, more precisely a ring band core, can be obtained by placing a band, for example 0.1 mm thick and about 40 mm wide, on a mandrel of 12 mm diameter rolled up into a roll until a diameter of about 17 mm is reached. The resulting tube body then has a length of 40 mm, an outer diameter of 17 mm and a clear width of 12 mm In question, in which a wire of about 0.2 mm forms the cutting tool. Electrical runs are created between this wire and the material to be cut, which remove the material.

Hach einem bekannten Verpackungsverfahren, das bei end-* los gelöteten Bandsägeblättern verwendet wird, ist es möglich, aus einer solchen Bandsäge von beispielsweise 6*28 m Länge, die einen Kreis von 2 m Durchmesser bilden cMr - 11 - würde, einen Kranz herzustellen, der aus 3 Windungen besteht und einen Durchmesser von 0,66 m hat. Wählt man nun für D in Figur 5 ein circa fünf mal grösseres IMass, während die Wandstärke ws des Ringes gleich bleibt, so ist es möglich durch geeignetes Biegen einen Ring zu formen, in welchem von jedem der 4 Ringe 3 Windungen enthalten sind. Dabei dürfte es vorteilhaft sein, vor dem Biegen die Ringe mit. Hilfe eines Drahtes » zu einem einzigen Ring zusammenzubündeln. (Der Draht würde in gleicher Weise angebracht, wie man normalerweise eine Spule über den ganzen Umfang eines Ringbandkernes wickelt). Dieses ringförmige Bündel wird nun als Ganzes gebogen und geformt, so zwar, dass der neue entstehende ringförmige Körper aus drei Windungen des Ringbündels besteht. Es liegen dann hauptsächlich magnetische Leiterstücke nebeneinander, die gleiches magnetisches Potential führen, und der Streufluss von· einer Windung zu einer benachbarten wird geringer. Rach dem Formen kann der aufgewickelte Draht entfernt werden.According to a known packaging method, which is used for endlessly * soldered band saw blades, it is possible to produce a wreath from such a band saw, for example 6 * 28 m in length, which would form a circle of 2 m in diameter. which consists of 3 turns and has a diameter of 0.66 m. If one now selects an approximately 5 times larger IM dimension for D in FIG. 5, while the wall thickness ws of the ring remains the same, it is possible by suitable bending to form a ring in which 3 turns of each of the 4 rings are contained. It should be advantageous to use the rings before bending. Using a wire »to bundle it into a single ring. (The wire would be attached in the same way as you would normally wind a coil around the entire circumference of a toroidal core). This ring-shaped bundle is now bent and shaped as a whole, so that the new ring-shaped body that is formed consists of three turns of the ring bundle. There are then mainly magnetic conductor pieces next to one another which have the same magnetic potential, and the leakage flux from one turn to an adjacent one is reduced. After winding, the wound wire can be removed.

Durch Durchleiten von Gleichstrom oder Wechselstrom durch das magnetisch leitende Kernmaterial kann man dessen scheinbare Permeabilität verbessern, das heisst die Hystereseschleife wird schmaler. In Figur 3 würde man je einen Punkt eines Ringes, der nahe bei den Bezugszahlen 36, 37, 38 und 39 liegt, mit dem einen Ausgang einer Stromquelle verbinden und einen Punkt des Magnetschenkels, nahe beim Bezugszeichen 46, mit dem andern Ausgang dieser Stromquelle. Die erzeugte Feldstärke HBy passing direct current or alternating current through the magnetically conductive core material, its apparent permeability can be improved, that is to say the hysteresis loop becomes narrower. In FIG. 3 one would connect a point of a ring, which is close to the reference numbers 36, 37, 38 and 39, to the one output of a current source and a point of the magnetic leg, close to the reference number 46, to the other output of this current source. The generated field strength H

(7 / Ψ'ΐ /^ - 12 - ï steht daim iimerhalh eines Ringes senkrecht auf der von einem Fehlerstrom. erzeugten Feldstärke Hp . hie zur Magnetisierung anisotropen Materials erforderliche Feldstärke in Vorzugsrichtung ist hei Vorhandensein einer zur Vorzugsrichtung senkrechten Feldstärke geringer . (Siehe Einführung in die theoretsiohe Elektrotechnik, 10. Auflage Springerverlag von K. Küpfmüller * 1973, Seite 252-253) hie Verwendung von anisotropem(7 / Ψ'ΐ / ^ - 12 - ï stands in the middle of a ring perpendicular to the field strength Hp generated by a fault current. The field strength required for magnetization of anisotropic material in the preferred direction is lower when there is a field strength perpendicular to the preferred direction. (See introduction in the theoretical electrical engineering, 10th edition Springerverlag by K. Küpfmüller * 1973, pages 252-253) using anisotropic

Material, das eine höhere Permeabilität in der Richtung hat, in welcher die von einem Fehlerstrom in einem Ring bewirkte magnetische Feldstärke verläuft, würde dann besonders vorteilhaft.Material that has a higher permeability in the direction in which the magnetic field strength caused by a fault current in a ring would then be particularly advantageous.

- Λ J- Λ J

/- v 7/ y «/ - v 7 / y «

Claims (3)

1. Fehlerstromschutzschalter zum Schutz cles Menschen vor elektrischen Schlägen, mit einem Kern aus magnetisch leitendem Material, welcher einen magnetischen Leiter darstellt, der in einer oder zwei oder mehr Windungen mit den elektrischen Leitern verkettet ist, welche der Verbraucheranlage die elektrische Energie zuführen, gekennzeichnet dadurch, dass der Magnetfluss φ^ über einen Leiter (2) verläuft, in welchem sich eine oder 2 oder mehr Kreuzungszonen befinden, wo sich ein von einem Fehlerstrom in einem magnetischen Leiter Ιφρ (1) erzeugter Fluss φ·ρ mit dem Fluss kreuzt, wobei φ^ den Fluss darstellt, welcher von einem Permanentmagnet (30) hervorgerufen wird und welcher normalerweise einen zum Auslöser (18) gehörenden Anker (19) festhält und so die Abschaltung des Schutzschalters verhindert, wobei φ^, einen von einem Fehlerstrom hervorgerufenen magnetischen Fluss im Leiter L^^ (1) bezeichnet, wobei in der , Kreuzungszone die Richtung mit der Richtung einen von 0 Grad merklich verschiedenen Winkel bildet, wobei vorzugsweise dieser Winkel gleich • 90 Grad ist, wobei die Richtung derjenigen ✓ / * Kraftlinie des Flusses ist, welche die Kreu zungszone auf dem kürzesten Weg \νψ^ durchläuft, wobei, falls φ^ = 0, die Richtung Dj, die Richtung derjenigen Kraftlinie des Flusses ist, welche die Kreuzungszone auf dem kürzesten Weg w(j)^ durchläuft . ·1. Residual current circuit breaker for protecting cles people from electric shocks, with a core made of magnetically conductive material, which is a magnetic conductor that is chained in one or two or more turns to the electrical conductors that supply the electrical system to the consumer system, characterized in that that the magnetic flux φ ^ runs over a conductor (2) in which there are one or 2 or more crossing zones, where a flux φ · ρ generated by a fault current in a magnetic conductor Ιφρ (1) crosses with the flux, whereby φ ^ represents the flux which is caused by a permanent magnet (30) and which normally holds an armature (19) belonging to the trigger (18) and thus prevents the circuit breaker from being switched off, where φ ^, a magnetic flux caused by a fault current in Conductor L ^^ (1) referred to, whereby in the crossing zone, the direction with the direction markedly differs from 0 degrees forms an angle, this angle preferably being equal to • 90 degrees, the direction being that ✓ / * line of force of the river which crosses the crossing zone by the shortest path \ νψ ^, where, if φ ^ = 0, the direction Dj , is the direction of the line of force of the river which crosses the crossing zone on the shortest path w (j) ^. · 2. Fehlerstromschutzschalter gemäss Anspruch 1, ge- * kennzeichnet dadurch, dass ausser dem Leiter L(J)F ein oder zwei oder mehr solcher Fehlerstromfluss-leiter angeordnet sind, wobei jeder dieser Leiter mit dem Auelöserankerhaltemagnetflussleiter L^ eine Kreuzungszone der beschriebenen Art bildet.2. Residual current circuit breaker according to claim 1, ge * indicates that in addition to the conductor L (J) F one or two or more such residual current flow conductors are arranged, each of these conductors forming a crossing zone of the type described with the Auelöserankerhaltemagnetflußleiter L ^. 3. Fehlerstromschutzschalter gemäss Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Länge des Weges w(j)ji gross ist im Verhältnis zur Länge des Weges w^ . Jip-' // /7 »3. Residual current circuit breaker according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the path w (j) ji is large in relation to the length of the path w ^. Jip- '// / 7 »
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