DE2718346A1

DE2718346A1 - Kontaktanordnung fuer einen elektrischen schalter

Info

Publication number: DE2718346A1
Application number: DE19772718346
Authority: DE
Inventors: Jouko Kylmaenen
Original assignee: Stromberg Oy AB
Current assignee: ABB Stromberg Oy
Priority date: 1976-04-27
Filing date: 1977-04-25
Publication date: 1977-11-17
Also published as: FI52157C; FI52157B; SE7704759L; DK182977A; US4127757A

Description

einrelchungafertlg Mir Weiterleitung erhalten

MPL-ING. R. BEETZ SEN. ■> DIPL-ING. K. LAMPRECHT

DR.-ING. R. BEETZ JR.· RA DIPL-PHYS. U. HEIORICH

OR.-ING. W. TIMPE · DIPL-ING. J. SIEGFRIED 2718346

SMntdorfstraB« 10 - 8000 München 22 ** ' ' ^{V V}

51-26.843P(26.84MH) 25. 4. 1977

OY STRÖMBERG AB, Helsinki 10 - Pinnland

Kontaktanordnung für einen elektrischen Schalter

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Der Gegenstand dieser Erfindung ist eine Kontaktanordnung für einen elektrischen Schalter, die wenigstens zwei zusammenkoppelbare Kontakte und mindestens zwei im Verhältnis zu den Kontakten bewegliche Kontaktmesser aufweist, wobei bei geschlossenem Schalter wenigstens eins der Kontakte zwischen den Kontaktmessern geklemmt wird.

Eins der problematischsten unter den zahlreichen, an Schalterkontakte gestellten Qualitätsansprüchen ist der Ansoruch auf genügende Kurzschlussfestigkeit, insbesondere Schliessfähigkeit des Kurzschlussstroms. Besonders betont wird dieses Problem bei Schaltern unter 1000 V, deren Aussenmasse klein sind. Das ^problem liegt darin, dass der Kurzschlussstrom sich "verdrängen" muss, um durch lediglich einige Punkte an der ßbergangstelle des Kontaktes zu fliessen, woraus eine kontaktöffnende, zum Quadrat des Kurzschlussstromes proportionale Kraiit ergibt, die schon bei in der Praxis vorkommenden Kurzschlussströmen die Grosse von tausenden Newton erreicht.

Dieses Problem ist schon lange bekannt und viele Lösungsmodelle sind entwickelt worden. Bei allen Lösungsmodellen liegt der Grundgedanke darin, dass diese Kraft durch eine solche Gestaltung des Stromkreises der Kontaktanordnung kompensiert wird, dass der durchfliessende Kurzschlussstrom eine zu der kontaktöffnenden Kraft,entgegensetzte Kraftkomponente zustandebringt, die danach strebt, die Kontakte geschlossen zu haltennit Hilfe von solchen Kontaktfedern, die irrmer zu einer Kontaktanordnung gehören und die eine statische Kraft erzeugen.

Das Zustandebringen einer völlig ausreichenden Kompensation hat sich sehr schwierig erwiesen und der Kurzschlussfestigkeit der meisten Lösungen liegt, ausser der Kompensation, die Anwendung von relativ starken Kontaktfedern und mehreren parallelen Kontakten zugrunde. Dies hat leicht eine komplizierte, teure und thermisch vielleicht zu starke Konstruktion zur Folge.

Trotzdem wird in vielen Konstruktionen die Festigkeitsgrenze schon bei einem den praktischen Verhältnissen entsprechenden Kurzschlussstrom erreicht: der Kurzschlussstrom macht die Kontakte ein wenig auf, die Kontakte funken, werden vielleicht verschweisst und möglicherweise zerstört.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontakt-

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anordnung für einen Schalter zu schaffen, die mit massig starken Federn ausgerüstet die in der Praxis vorkommenden Kurzschlussströmen aushalten kann, und zwar - über die geschlossene Lage hinaus - auch bei der Schliessung eines kurzgeschlossenen Stromkreises.

Die erfindungsgemässe Kontaktanordnung ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmesser paarweise von Eisenelementen umschlossen sind, die, wenn ein Kurzschlussstrom durch die Kontaktmesser fliesst, wie die Kontaktkraft erhöhende Magnete funktionieren.

Kennzeichnend für eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemässen Kontaktanordnung ist die Konstruktion genviss dem Patentanspruch 2. Im Folgenden wird die Erfindung näher anhand der Ausführungsbeispiele nach den beiliegenden Zeichnungen betrachtet.

Die Figuren 1 und 2 stellen eine erfindungsgemässe Anordnung in der Lage "Schalter geöffnet" als Seiten- und entsprechend als Vorderansicht dar.

Die Figuren 3 und 4 stellen die erfindungsgemässe Anordnung in der Lage "Schalter geschlossen" als Seiten- und entsprechend als Vorderansicht dar.

Die Figuren 5, 6 und 7 stellen drei verschiedene Bewegungsmöglichkeiten der Kontaktanordnung schematisch dar.

Auf einem Körper 16 aus Isoliermaterial sind feste Kontakte 1 und θ befestigt. Auf dem Kontakt 1 sind mittels des Scharnierstückes 1Λ die mit Ringen 7 gefederten bewegliehen Kontaktmesser 3 und 4 gelagert, auf denen die aus Stahl hergestellte Eisenelemente 5 und 6, die einen als Magnet funktionierenden Eisenkreis um die Messer 3 und 4 bilden, befestigt sind. Die Eisenelemente 5, 6 bestehen vorzugsweise aus zwei Stücken, die mittels Nieten 1B, Bolzen o.a. Befestigungselementen mit den Kontaktmassen! 3, 3' und 4, 4' verbunden sind. Oer mit dem Kontakt B verbundene Teil 8A befindet sich in dem mit Löschplatten versehenen Ausschältekantner 14.

Wenn der Schalter von der offenen Stellung zu der geschlossenen Stellung geführt wird, wird mittels einem Steuerorgan die Welle 13 in die Pfeilrichtung A (Fig. 1) gedreht. Dabei bewegen sich die Kontaktmesser 3 und 4 durch die Hebel 10 und 12 so, dass ihre Spitzteile 3¹ und Λ' mit dem festen Kontaktstück ΘΑ in dem abgeschrägten Bereich BA' zusafrmenkormBn

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(bzw. bei Aufst9uerung auseinanderkornmen). Damit werden die beim Schliessen oder Ausschalten des Stromes entstehenden Brennspuren nicht auf den in der geschlossenen Stellung des Schalters aneinanderliegenden "Bereichen des stetigen Kontakts" feebildet.

In seiner einfachen Form, d.h. ohne die Eisenelemente, ist ein (Messerkontakt an sich bekannt. Dabei verursacht der durch den Kontakt fliessende Kurzschlussstrom zwischen den Kontaktmessern eine die Messer zusammenhaltende Kraft und verbessert damit die Kurzschlussfestigkeit der Kontakte. Bei einem grossen Kurzschlussstrom ist diese jedoch nicht genügend. Der Eisenkreis 5, 6 dagegen erhöht bedeutend die die Kontakte zusarmenhaltende Kraft.

Besonders beim Schliessen eines grossen Kurzschlussstroms hat der Eisenkreis 5, 6 eine entscheidende Bedeutung. Falls dieser Eisenkreis nicht existiert, wird die die Messerkontakte zusammenhaltende Kraft erst dann entwickelt, wenn die biede Messer stromdurchflossen werden. Es ist sehr schwierig, den Messerkontakt so zu schliessen, dass die beiden Nesser sich genau gleichzeitig schliessen, welche Schwierigkeit zunächst auf das in praktischen Konstruktionen vorkommende Spiel zuriJckzufuhren ist. Fie Folgen dieser Erscheinung werden durch das ggf. von den Schlagartigen Erstkontakt verursachte seitliche Sprung des Messers noch verschlechtert.

Wenn die Kontaktmesser 3 und 4 von dem Eisenkreis 5 und 6 umschlossen sind, verursacht der Kurzschlussstrom die gewünschte Kraftwirkung sofort, wenn auch nur eins der Messer mit dem Spitzteil 8A des festen Kontaktes in Berührung kommt. Dabei schliesst sich auch das andere Messer schnell, der Strom gleicht sich aus, um durch die beiden Messer zu fliessen, und die die Kontakte zusanmenhaltende Kraft erreicht schnell und ohne Schwingungen ihre grösste Effektivität.

Der Eisenkreis 5 und 6 verbessert die Kurzschlussfestigkeit der Kontaktes auch durch Versteifen der gewähnlich schwachen, aus Kupfer hergestellten Kontaktmesser gegen die biegende und Schwingungen hervorrufende Wirkung der Kurzschlusskräfte.

Es ist klar, dass das dargestellte Lösungsmodell vielseitig in Rahmen des Erfindungsgedanken variiert werden kann. Wesentlich ist jedoch, dass der Kontakt aus mindestens zwei parallelen Kontaktmessern besteht, die sich

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gegen einen dazwischen liegenden Kontakt drücken und paarweise von einem wirkungsvollen Eisenkreis umschlossen sind, die Bewegung des Kontaktes kann auf viele Weise angeordnet werden, beispielsweise wie in den Figuren 5, 6 und 7 angeführt ist. So sind in dem Fall gem. Fig. 5 die mit Eisenkreis 5, 6 versehenen, an beiden Enden 3, 3' und 4, 4¹ freie Messer so angeordnet, dass sie Kontakte 1, θ zwischeneinander sch Hessen.

In dem Fall gem. Figur 6 sind die Messer mit ihren anderen Enden 3, an den festen Kontakt 1 gegliedert, wobei der bewegliche, mit Schrägflächen versehene Kontakt 8 zum Eindringen zwischen die freien Kontaktenden 3¹, 4¹ angeordnet ist.

In dem Fall gem. Fig. 7 sind die Kontakte 1 und B fest, die einen Enden 3, 4 der Messer sind aber so an den Kontakt 1 gegliedert, dass die Messer mit ihren anderen Enden 3', 4' durch eine Zangenbewegung einen Kontakt mit dem festen Kontakt 8 erreichen.

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Claims

.O-

Patentansprüche

kontaktanordnung für einen elektrischen Schalter, die mindestens zwei zusarTmenkopn9lbare Kontakte (1, O) und mindestens zwei im Verhältnis zu den Kontakten bewegliche Kontaktmesser (3, 3¹; 4, 4') aufweist, wobei bei geschlossenem Schalter wenigstens eins (8) der Kontakte zwischen den Koritaktmessern geklerrmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Koritaktmesser (3, 3'; 4, 4') paarweise von Eisens lementen (5, B) o.dgl. umschlossen sind, welche, wenn ein Kurzschlussstrom durch die Kontaktmesser (3, 3'; 4, 4') fliesst, wie die Kontaktkraft erhöhende Magneto funktionieren.
2. Kontaktanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenelemente (5, 6) aus zwei Stücken bestehen, die mittels Befestigungselementen (10), beispielsweise Nieten, mit den Kontaktmessern (3, 3'; 4, 4') verbunden sind.

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ORIGINAL INSPECTED