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Schalter mit Auslösung durch eine Überstromspule, deren Empfindlichkeit
durch einen die Spule teilweise überbrückenden Thermostaten geändert wird Für normale
Ausführungen von Schaltern mit überstromauslösung ist es bekannt, zur Bewältigung
des Anlaufvorganges (z. B. beim Einschalten von Motoren) Anzapfungen an den Überstromspulen
vorzusehen und diese während des Anlaufvorganges so in die Leitung zu schalten,
daß der Anlaufstrom nur den bis zur Anzapfung reichenden Teil der Spule durchfließt.
Mit einer solchen Anordnung für Schutzschalter mit Freiauslösung wird der Anlaßvorgang,
auch wenn der Anlaßstrom bis zum Sechs- bis Siebenfachen des Normalstromes ansteigt,
nicht gestört; die Anzapfung ist eben so gelegt, daß die Empfindlichkeit der Auslösespule-=
während des Einschaltvorganges entsprechend gering ist.
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Für den Betrieb aber wird nicht nur hohe Empfindlichkeit der Auslösevorrichtung
verlangt, sondern auch gefordert, daß die Auslösestromstärke sich so ändern soll,
daß die Überschreitung einer zulässigen Temperatur des zu schützenden Teiles der
Anlage stets vermieden wird. Diesem Zwecke dienen Schutzschalter, die sowohl mit
magnetischen wie mit auf Wärme ansprechenden Auslösevorrichtungen versehen sind.
Eine bekannte Anordnung, welche den bereits betrachteten Fall des hohen Anlaufstromes
berücksichtigt, besteht darin, daß der nicht vom Anfahrstrom durchflossene Teil
der Überstromspule durch einen Thermostatschalter überbrückt wird. Bei einer derartigen
Vorrichtung besteht nun infolge der kurzgeschlossenen Kontakte des Thermostaten
bei normalem Betrieb dieselbe Unempfindlichkeit der Spule weiter wie beim Anlaßvorgang.
Auch in der Betriebsstellung würde eine plötzliche Auslösung der Spule also nur
bei sechs- bis siebenfachem Nennstrom erfolgen. Diese Unempfindlichkeit der Auslösespule
genügt in manchen Fällen nicht, da auch häufig Überlastungen mittlerer Höhe, z.
B. vom Zwei- bis Dreifachen des Betriebsstromes vorkommen, bei denen während des
Betriebes eine plötzliche Abschaltung ebenfalls erwünscht ist.
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Diese Forderung widerspricht der bereits genannten, nach der beim
Anfahren die Empfindlichkeit der Spule bei höheren Belastungen geringer sein soll.
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Die hieraus sich ergebenden Schwierigkeiten werden nun bei einem Schalter
mit Freiauslösung mittels überstromspule, deren Empfindlichkeit durch einen sie
teilweise überbrückenden Thermostaten geändert wird, gemäß der Erfindung dadurch
überwunden, daß dem Thermostaten ein gegebenenfalls regelbarer Widerstand vorgeschaltet
ist und beide (Thermostat und Widerstand) während des Einschaltvorganges zwangläufig
durch die Schalterbewegung kurzgeschlossen werden.
Eine Ausführung
zeigt die Abbildung. Der Übersichtlichkeit halber beschränkt sich die schematische
Darstellung auf diejenigen Teile, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind.
Infolgedessen sind die Freiauslösevorrichtung des Schalters überhaupt nicht und
die Schalterzu- und -ableitungen nur einpolig gezeichnet. Die elektrische Energie
wird in den.Pfeilrichtungen zu- und abgeführt. In der punktiert gezeichneten Stellung
ist Schalter i geöffnet. Die Überstromspule a mit der Anzapfung 3 beginnt bei 4.
und hat ihr Ende bei 5. Im Nebenschluß zu 3 und 5 liegen einThermostatschalter 6
und ein Vorschaltwiderstand 7. Dieser Teil der Spule ist ferner in der stark ausge-.
zeichneten Stellung des Schalters i, die zugleich die Anlaßstellung bedeutet, über
Punkt i i kurzgeschlossen. Die Kontakte 8 und 9 des Schalters sind metallisch miteinander
verbunden, während Kontakt io ein Blindkontakt ist. In seiner Anlaßstellung steht
Schalter i auf den Kontakten 8 und i i. In dieser Stellung fließt der elektrische
Strom über den Kontakt 8 nach dem Spulenanfang 4, von dort nach der Anzapfstelle
3 und hierauf über den Kontakt i i und das Spulenende 5 zum Verbraucher. In der
Betriebsstellung ruht der Schalter auf den beiden Kontakten 9 und io. Der Strom
fließt jetzt über den Kontakt 9 nach dem Spulenanfang 4 und von dort nach der Anzapfung
3. Hier verzweigt er sich und fließt einerseits durch den Spulenteil z-5, andererseits
über den Vorschaltwiderstand 7 und den Thermostaten 6 nach dem Verbraucher. Auf
diese Weise wird die Empfindlichkeit der Spule erhöht, z. B. entsprechend dem z,4fachen
des Normalstromes. Öffnet aber der Thermostatschalter 6 seinen Kontakt, so fließt
der gesamte Strom durch die Auslösespule, die demnach nur etwa für das i,obis o,8fache
des normalen Stromes bemessen zu werden braucht.
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Die Ausführung des Thermostatschalters selbst und die Zuführung der
vom Strom -erzeugten Wärme zur Beeinflussung dieses Schalters kann bekannten Ausführungen
entsprechen. Der Thermostatschalter besteht z. B. aus einem Gehäuse 12, in das zwei
Kontakte 13 eingeführt sind. Diese öffnen sich bei einem beliebigen Überstrom, sobald
eine unzulässige Temperatur eintritt, und zwar dadurch, daß der Bimetallstreifen
14 sich gegen die federnde Zungen 15 biegt. Um den Thermostaten nicht unmittelbar
den Einwirkungen des Belastungsstromes auszusetzen, kann man mittels einer Flüssigkeit
die Heizwirkung des Stromes auf den Thermostaten übertragen; deshalb wird der Thermostat
zweckmäßig in Öl eingebettet, und der Widerstand der überstromauslösespule oder
andere den Belastungsstrom führende Teile der An-Lage @,verden so bemessen, daß
eine @entsprechende Heizung des Öles stattfinden kann. Die Wärmewirkung wird auf
den Thermostaten hierbei vornehmlich durch Zirkulation der Flüssigkeit übertragen,
so daß der Thermostat nicht in unmittelbarer Nähe eines stromführenden Teiles der
Anlage, sondern an irgendeinem Punkte der Ölströmung angeordnet sein kann. Ist kein
Ölschalter vorhanden, so kann man einen - entsprechend kleineren - Ölkasten für
den Thermostaten vorsehen. Zur Erhitzung des Öles in diesem Behälter können unter
Vermeidung besonderer Heizwiderstände auch die Stromwandler für die Auslösespulenoder
für die Meßinstrumente verwendet werden.
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Bei Unterbringung des Thermostatschalters ist man bei solchen Anordnungen
immerhin an bestimmte Raumverhältnisse gebunden, so daß man, wenn diese nicht vorliegen,
vorteilhaft einen Thermostatschalter mit Innenbeheizung verwenden wird. Diese b@esteht,
wie bekannt ist, darin, daß auf der bimetallischen Kontaktzunge eine vom Strom oder
einem Teil desselben durchflossene Heizwicklung isoliert angebracht wird.