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Leistungsschalter
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seinetung und verzögerter Ausschaltung, Fig. 2a schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters, an dem die Wirkungsweise näher erläutert wird. Die verschiedenen Bewegungsphasen des Kontaktsystems sind dargestellt. DerSchalter wirkt strombegrenzend. Fig. 2b desgleichen, jedoch als Schalter mit einstellbarer Auslöseverzögerung. Fig. 3 eine technische Ausführung des erfindungsgemässen Schalters. Fig. 4a, 4b, 4c ein weiteres technisches Ausführungsbeispiel der Erfindung als strombegrenzender Schalter in verschiedenen Bewegungsphasen des Ausschaltvorganges.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. l ist in einem Diagramm der zeitliche Verlauf vonKurzschlussströmen 1= f (t) bis zu ihrer Abschaltung dargestellt. Mit 11. ist die Zeit vom Beginn des Kurzschlusses bis zu seiner Abschaltung bei Verwendung eines strombegrenzenden Leistungschalters, mit t2 die entsprechende Zeit bei einem normalen Leistungsschalter bezeichnet. Man erkennt, dass die Beanspruchung einer elektrischen Anlage durch die dynamischen und thermischen Wirkungen des Stosskurzschlussstromes bei Einsatz eines strombegrenzend abschaltenden Leistungsschalters erheblich geringer ist.
An Hand der schematisch dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schalters in den Fig. 2a und 2b wird die Erfindung näher erläutert. 1 und 2 bedeuten die Stromeingangs- bzw. Stromausgangsschienen des Kontaktsystems. Der feste Kontakt besteht aus dem Hauptkontaktstück 3a, dem Zwischenkontaktstück 3b und dem Abreisskontaktstl1ck 4. Mit 5 ist der bewegliche Kontakt bezeichnet, der auf dem Kontaktträger 7 montiert ist. Das biegsame Anschlussband 6 bildet die Verbindung zwischen der Anschlussschiene 2 und dem beweglichen Kontakt.
Der Kontaktträger 7 ist über das Gelenk 8 mit einem um den festen Punkt 9 drehbar gelagerten und mit einemFührungs-undBegrenzungslochlOversehenen Isolierstück 11 verbunden. Das Gelenk 8 erlaubt, dass der Kontaktträger und mithin der bewegliche Kontakt 5 sich vom festen Kontakt unter Schwenkung des beweglichen Kontaktes um einen, durch den Abwälzkontakt 3b gegebenen Stützpunkt aus der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung bewegt. Der Kontaktträger 7 stützt sich ferner mit der Klinke 12 gegen die mit einer Rolle 14 versehene Schwinge 13 ab, die über das Gelenk 15 mit der Kontakttraverse 16 verbunden ist.
Die Kontakttraverse 16 ist ebenfalls um den Festpunkt 9 schwenkbar gelagert und dient zum Ein- und Ausschalten des Kontaktsystems. 17 ist eine Zugfeder, die bei geschlossenem Schalter den Kontaktdruck liefert und nach Entklinkung der Klinke 12 den beweglichen Kontakt zusammen mit der Feder 18 zurückzieht. Die Stromschiene 2 ist durch einen magnetischen Auslöser 20 geführt, der bei auftretendem Kurzschlussstrom seinen Anker 21 anzieht. Mit der Drehachse des Ankers 21 ist ein Mitnehmer 22 gekuppelt, der die Verstellkraft des Ankers auf das Isolierstück 11 überträgt, so dass dieses bei Anzug des Ankers in Richtung des Pfeiles A verstellt wird. Ein zweiter Anker 23 bewirkt über ein Gestänge die Auslösung des Schaltschlosses.
Die Wirkungsweise ist folgende : Sobald ein Kurzschlusssrrom eintritt, drückt der Anker 21 des Magnetaus- lösers 20 in Pfeilrichtung A auf das Isolierstück 11. Hiedurch oder bei höheren Kurzschlussströmen zusam- men mit den auf das biegsameAnschlussband wirkenden elektrodynamischen Kräften wird der bewegliche
Kontakt. 5 vom Hauptkontaktstück 3a abgehoben, wobei sich der Kontakt 5 um den Zwischenkontakt 3b dreht bzw. sich auf ihm'abwälzt und sich dann mit verstärktem Kontaktdruck gegen den Abreisskontakt 4 legt. Der Kontaktträger 7 stützt sich dabei so lange über die Klinke 12/14 und die Zugfeder 17 gegen die vom nicht dargestellten Schaltschloss in Kontaktöffnungsrichtung im Punkt 15 festgehaltene Schwinge 13, bis die Klinke 12 von der Rolle 14 abgleitet.
Dafür genügt eine Drehung des Isolierstückes 11 um den festen Drehpunkt 9 um wenige Grad ; Nach der Entklinkung des Kontaktträgers 7 reisst die Zugfeder 18 zusammen mit der Zugfeder 17 den beweglichen Kontakt 5 in die Öffnungslage I. Die Rolle 14 legt sich in die Begrenzung 19 des Trägers 7. Gleichzeitig löst der Anker 23 das Schaltschloss aus.
Sodann wird die Kontakttraverse 16 aus ihrer Einschaltlage in Pfeilrichtung B bewegt und nimmt dabei den beweglichen Kontakt 5 und den Kontaktträger 7 bis zur Öffnungsstellung II mit. Die untere Begrenzung des Langloches 10 mit Isolierstück 11 liegt jetzt am festen Begrenzungsbolzen 24. Die Kontakttraverse 16 wandert weiter in Pfeilrichtung B, wobei die Rolle 14 auf der Schräge der Klinke 12 entlangrollt, bis sie wieder hinter der Klinke einrastet. In dieser Lage ist der Ausschaltvorgang beendet und das Kontaktsystem gleichzeitig wieder einschaltbereit, Stellung III.
Soll der Schalter mit einstellbarer Auslöseverzögernng innerhalb einer Reihe selektiv gestaffelter Schalter eingesetzt werden, so ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a der Kontaktträger 7 entsprechend Fig. 2b mit der Schwinge 13 unlösbar zu kuppeln. Das geschieht durch Auswechseln der Klinke 12 und der Rolle 14 gegen das Dreieck 25, welches über das Gelenk 27 mit dem Kontaktträger 7 unlösbar verbunden ist. Sämtliche andern Schalterteile bleiben unverändert.
Die Anordnung arbeitet wiefolgt :
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Bei auftretendem Kurzschlussstrom führt der bewegliche Kontakt 5 unter der Wirkung der elektromagnetischen Kräfte des Auslösers 20 und der elektrodynamischen Kräfte der Stromschleife 6 eine Abwälzbewe- gung um das Zwischenkontaktstück 3b aus und legt sich mit erhöhtem Kontaktdruck gegen den Abreisskon-
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oben durch, wobei sich das Dreieck 25 um den Drehpunkt 26 dreht. In dieser Lage verharrt das Kontakt- system, bis die Auslösung des Schaltschlosses die Bewegung der Kontakttraverse 16 einleitet. Dreieck 25,
Kontakttraverse 16 und Schwinge 13 nehmen die Lage 11 b ein lind schliesslich die endgültige Öffnungslage
III b.
In Fig. 3 ist ein technisches Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2a angegeben. Einander entspre- chende Teile führen gleiche Bezugsziffern.
Die Fig. 4a, 4b, 4c zeigen ein weiteres technisches Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung. Der Schalter ist in seiner strombegrenzenden Ausführungsform dargestellt. Mit 1 und 2 sind wieder die Strom- zuführungs-bzw. Abführungsschienen bezeichnet. 3 ist das Haupt- 4 das Abreisskontaktstück des festen
Kontaktes. Der bewegliche Kontakt 5 steht über das biegsame Anschlussband 6 mit der Stromschiene 2 in Verbindung. Er ist ferner über den starren Schwenkhebel 29 und das Kniegelenk 28 mit dem Schalthebel 30 verbunden. 34 und 35 sind Rückzugfedern. 31 ist die Kontaktdruckfeder. Schaltschloss und Schalterantrieb wirken über Gestänge 32 und Winkelhebel 33. Der Schalter arbeitet folgendermassen.
Beim Eintreten eines Kurzschlusses wird der bewegliche Kontakt 5 durch die elektrodynamischen Kräfte im Stromband 6 um seinen Auflagepunkt auf dem Abreisskontaktstück 4 gedreht. Die Hauptkontaktstücke trennen sich dabei, der Kontaktdruck am Abreisskontakt verstärkt sich bis der Mitnehmerbolzen 36 das Kniegelenk 28 nach oben durchdrückt. Der bewegliche Kontakt ist jetzt entriegelt und wird in kürzester Zeit durch die elektrodynamischen Öffnungskräfte und die Rückzugfedern 34 und 35 in die Öffnungslage nach Fig. 4b gebracht. Inzwischen hat das Schloss geöffnet, und der bewegliche Kontakt fällt in die endgültige Öffnungslage nach Fig. 4c. Dabei drückt der Anschlag 37 das Kniegelenk so weit nach unten durch, dass der Schalter in dieser Lage wieder einschaltbereit ist.
Macht man das Kniegelenk unwirksam, z. B. durch Auswechslung gegen ein form-oder kraftschlüssiges Verbindungsglied, so wird aus dem strombegrenzend öffnenden Schalter ein normaler Leistungsschal- ter, der mit einer üblichen Verzögerungseinrichtung versehen in Anlagen mit selektiv gestaffelten Schaltern eingesetzt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ein- oder mehrpoliger elektrischer Leistungsschalter, z. B. für Niederspannung, mit Schaltschloss und einem Kontaktsystem, dessen bewegliches Kontaktstück unter der elektrodynamischen Wirkung des über das Kontaktsystem fliessenden Stromes in die Öffnungsstellung strebt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter mit seinem beweglichen Kontaktstück bzw. dessen Träger und seinem Antriebsgestänge bei gleichem Grundaufbau des Kontaktsystems, der Antriebsorgane und der Auslöseeinheit nebst Schaltschloss entweder als strombegrenzender Schalter mit elektrodynamischer Kontaktöffnung oder als nur über die Auslöseeinheit mit Schaltschloss zu öffnender Schalter mit beliebiger Auslöseverzögerung für selektive
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entwederFig. 4a, 4b, 4c) geschaltet ist, das formschlüssig und bzw.
oder kraftschlüssig wirksam oder nicht wirksam ist.