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Kontaktanordnung mit Vor- und Hauptkontakten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung mit Vor-und Hauptkontakten und erreicht durch eine neuartige Anordnung und Ausbildung der Vor- und Hauptkontakte ein sicheres Beherrschen des Licht- bogens bei möglichst geringer Baugrösse.
Getrennte Vor-und Hauptkontakte sind bei Hoch-und Niederspannungsschaltern bekannte Bauelemente.
Diese liegen in jedem Strompfad elektrisch parallel zueinander und wirken in der Weise, dass bei einer Ab- schaltung der Hauptkontakt voreilend öffnet, dabei aber wegen der über den Vorkontakt noch geschlossenen
Strombahn keinen Lichtbogen bildet, während die endgültige Trennung mit der damit verbundenen Licht- bogenbildung durch den Vorkontakt in Verbindung mit der vorgesehenen Löscheinrichtung erfolgt.
Es ist auch bekannt, die Vor- und Hauptkontakte als doppelunterbrechende Bcückenkontakte auszu- bilden. Die Doppelunterbrechung findet bei grösseren Abschaltleistungen Verwendung, da sie kürzere Schalt- wege aufweist und damit eine grössere Schaltsicherheit garantiert. Um den bei der Doppelunterbrechung er- forderlichen Platzbedarf einzuschränken, wurde als weitere Entwicklung eine Anordnung bekannt, bei der im Zuge der Stromschiene die festen Kontaktteile räumlich und elektrisch getrennt so hintereinander an- geordnet sind, dass die Vorkontaktteile auf der einen Seite und die Hauptkontaktteile auf der anderen Seite parallel zur Längsachse der Stromschiene liegen.
Hiebei sind Vor- und Hauptkontakte durch einen aussenseitlich an den festen Kontaktteilen angeordneten und hochkant gestellten Stromzweig so miteinander verbunden, dass die Gesamtbreite eines Vor- bzw. Hauptkontaktes mit dem jeweils zugeordneten Stromzweig sowie Luft- und Kriechstrecken gleich oder kleiner ist als die strom- und anschlussmässig auf ein Mindestmass gehaltene Stromschienenbreite. Nachteilig wirkt sich jedoch bei dieser Anordnung die Ausführung des Vorkontaktes als doppelunterbrechender Brückenkontakt aus.
Einerseits wegen der bei hohen Abschaltströmen auf die Kontaktbrücke wirkenden grossen dynamischen Kräfte und andererseits wegen der bei üblicherweise senkrecht angeordneter Kontaktbahn bestehenden Schwierigkeit, den an zwei Unterbrechungsstellen entstehenden Lichtbögen eine sowohl für den Bedienenden nicht gefährliche, wie für die Löschung günstige Lichtbogenwanderungsrichtung zu geben.
Diese Nachteile werden unter Beibehaltung der vordem beschriebenen Kontaktanordnung in raumsparender Bauweise erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass der Vorkontakt einen an sich bekannten einseitig gelagerten, einfachunterbrechenden Kontakthebel als Teil einer Leiterschleife aufweist und die elektrodynamisch wirksame Länge der beiden parallel geführten, gegensinnig stromdurchflossenen Schleifenzweige gleich oder grösser ist als deren Abstand voneinander.
Durch diese Ausbildung des Vorkontaktes als Leiterschleife mit einfachunterbrechendem Kontakthebel wird eine in Richtung der Eigenblasung des Lichtbogens wirkende elektrodynamische Kraft erzielt, die aus der Abstossung gegensinnig stromdurchflossener Leiter folgt, welche beim Öffnen des Vorkontaktes den entstehenden Lichtbogen als Teil dieser Leiterschleife mit hoher Geschwindigkeit von der Kontaktstelle weg über Lichtbogenhörner in die Lichtbogen- kammer hineindrückt. Die sich aus der raumsparenden Bauweise ergebende Möglichkeit, den Abstand der gegensinnig stromdurchflossenen Schleifenzweigesehr klein zuhalten, wirktsich im Sinne einer Vergrösserung der Kraft auf den Lichtbogen aus, da die Kraftwirkung zweier stromdurchflossener Leiter ihrem Abstand voneinander umgekehrt proportional ist.
Bei den üblichen Anordnungen von Vor- und Hauptkontakten liegen im allgemeinenKommutierungs- schwierigkeiten vor. Die Induktivität des Vorkontaktzweiges, hervorgerufen durch Einrichtungen zur Ver-
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stärkung der Lichtbogenblasung, z. B. Blasspulen, verhindert die sofortige Stromübernahme vom Hauptkontaktzweig, wenn dieser voreilend öffnet und führt zur Entstehung eines Lichtbogens an den zur Lichtbogenlöschung völlig ungeeigneten Hauptkontaktes, was dann zumeist zur Zerstörung des gesamten Schalters führt. Es ist deshalb anzustreben, die Induktivität des Vorkontaktzweiges möglichst klein zu halten.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Vorkontaktes als enge Leiterschleife bewirkt jedoch eine genügend grosse Lichtbogenblasung ohne zusätzliche Hilfsmittel und hat selbst eine äusserst geringe Induktivität.
Schliesslich gestattet die bereits erwähnte Ausbildung des Vorkontaktes als einseitig gelagerter, einfachunterbrechender Kontakthebel gegenüber der gebräuchlichen Doppelunterbrechung bei gleicher Federkraft die Kontaktkraft an der Kontaktstelle zu erhöhen, wenn der Angriffspunktder Federkraft auf den Kontakthebel unsymmetrisch liegt, derart, dass der Abstand ihrer Wirkungslinie zur Kontaktstelle kleiner ist als ihr Ab- stand zur Lagerstelle des Kontakthebels. Hiedurch wird ein Verschweissen der Kontakte weitestgehend vermieden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kontaktanordnung dargestellt.
Fig. lzeigt eine Seitenansicht mit einfachunterbrechendem Vorkontakt und doppelunterbrechendem Hauptkontakt, Fig. 2 die Draufsicht auf die festen Vor-und Hauptkontaktteile, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Stromverlaufes in der Leiterschleife.
Die den Vorkontakt bildendeLeiterschleife besteht aus zwei parallelen Schleifenzweigen 1', 1" und dem Kontakthebel 1. Hiebei ist derKontakthebel am Schleifenzweig l"imDrehpunkt2 schwenkbar gelagert und durch flexible Bänder verbunden. Beim Öffnen des Vorkontaktes durch den beweglichen Kontakthebel
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kammer. Verstärkt wird die Eigenblasung des Lichtbogens durch die elektrodynamische Kraft, die aus der Abstossung der gegensinnigstromdurchflossenenSchleifenzweigel', l"resultiert, wobei der gezogene Licht- bogen einen Teil der Leiterschleife bildet. Da die Kraftwirkung, gegensinnig stromdurchflossener Leiter umgekehrt proportional ihrem Abstand ist, ist die elektrodynamisch wirksame Länge c der parallel ge- führten Schleifenzweige l', l"gleich oder grösser als ihr Abstand a + b voneinander zu halten.
Diese An- ordnung erzielt eine Lichtbogenblasung, die ausreicht, den Lichtbogen von den Kontaktstellen weg in die Lichtbogenkammer hineinzudrücken. Zusätzliche Hilfsmittel, z. B. Blasspulen, sind nicht erforderlich.
Dadurch, dass der Federdruck unsymmetrisch auf den Kontakthebel wirkt, d. h. Abstand a grösser als Abstand b ist, wird eine hohe Kontaktkraft erzielt und damit das Verschweissen der Kontakte verhindert, wodurch die Lebensdauer der Kontakte heraufgesetzt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kontaktanordnung mit Vor- und Hauptkontakten, bei der die festen Kontaktteile im Zuge der Stromschiene räumlich und elektrisch voneinander getrennt so hintereinander angeordnet sind, dass die Vorkontaktteile auf der einen Seite und die Hauptkontaktteile auf der anderen Seite parallel zur Längsachse der Stromschiene liegen und wobei Vor- und Hauptkontakte durch einen aussenseitlich an den festen Kontaktteilen angeordneten und hochkant gestellten Stromzweig miteinander verbunden sind und der Hauptkontakt als Doppelunterbrecher ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkontakt einen an sich bekannten, einseitig gelagerten, einfachunterbrechenden Kontakthebel (1) als Teil einer Leiterschleife aufweist und die elektrodynamisch wirksame Länge (c) der beiden parallel geführten,
gegensinnig stromdurchflossenen Schleifenzweige ( !', l*') gleich oder grösser ist als deren Abstand (a+b) voneinander.