DD204343A1

DD204343A1 - Leitungsschutzschalter in schmalbauweise

Info

Publication number: DD204343A1
Application number: DD23257181A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Suess; Wolfgang Pump; Horst Doehler
Original assignee: Wolfgang Suess; Wolfgang Pump; Horst Doehler
Priority date: 1981-08-13
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1983-11-23
Also published as: DE3226820C2; AT384908B; DE3226820A1; ATA246182A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise mit einem mittig gelagerten zweiarmigen Schaltkontakt stirnseitig vor der Loeschkammer. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine hohe Oeffnungsgeschwindigkeit und einen geringen Teile- und Fertigungsaufwand zu gewaehrleisten. Dies wird erfindungsgemaess erreicht, indem der Schaltkontakt rueckseitig einen Hebelarm aufweist, an dem ein Verbindungsbuegel zum Schaltschloss angreift, dass die Kontaktkraft durch eine im Schaltkontaktdrehlager angeordnete Drehfeder erzeugt wird und dass die Rueckstellfeder als kraeftige Zugfeder ausgebildet ist, die unmittelbar ueber den Verbindungsbuegel am Hebelarm des Schaltkontaktes angreift und in ihrer Wirkungsrichtung mit der geometrischen Richtung des Verbindungsbuegels uebereinstimmt.

Description

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Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für einen Leitungjsschutzs ehalt er in Schmalbauweise und geringer Bauhöhe mit ein^m thermischen und magnetischen Auslöser sowie einem mittig stirnseitig vor der Löschkammer gelagerten zweiarmigen Schalt« kontakt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In diesem Zusammenhang ist bereits vorgeschlagen worden, den Schaltkontakt mittig, stirnseitig vor der Löschkammer im Bereich seines Masseschwerpunktes drehbeweglich zu lagern, wodurch sich ein geringes Massenträghe-itsmoment für die Bewegung des Schaltkontakt e-s ergibt (WP HO1H/225237).

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Diese Anordnung gewährleistet eine hohe Kontakttoffnungsgeschwindigkeit und eine hohe Laufgeschwindigkeit des Schaltlichbogens auf dem Schaltkontakt, so daß der geringe Spalt zur tangierenden unteren Leitschiene keinen nachteiligen Einfluß auf das schnelle Einlaufen des Lichtbogens in die Löschkammer hat.

Bekannte technische Lösungen, die einen stirnseitig vor der Löschkammer angeordneten Schaltkontakt aufweisen, haben zumeist den Nachteil, daß mehrere Teile des Schaltmechanismus beim Auslösen des Schalters im Kurzschlußfall mitbewegt werden müssen und somit die Öffnungsgeschwindigkeit des Schaltkontaktes verringern.

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Zum Beispiel wird im DE-GM 75OOO6O vorgeschlagen, den Kontaktarm oberhalb der Lichtbogenkammer zu lagern und so auszubilden, daß im eingeschalteten Zustand sein Ende unmittelbar bis zum unteren Lichtbogenleitblech verläuft. Mit dieser Anordnung wird ebenfalls ein günstiges Einlaufen des Lichtbogens in die Löschkammer gewährleistet. Nachteilig ist, daß bei dieser technischen Lösung die Verklinkungsteile des Schaltmechanismus auf dem Kontaktarm gelagert sind und beim ÖffnungsVorgang mitbewegt werden müssen,

,Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, einen Schaltmechanismus zu finden, der die genannten Mangel der bereits bekannten technischen Lösungen hinsichtlich der Erreichung einer hohen Öffnungsgeschwindigkeit vermeidet.

.Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist, für einen Leitungsschutzschalter der genannten Art einen einfachen Schaltmechanismus zu finden, der bei Ausbildung des Kontakt- und Löschsystems mit einem mittig, stirnseitig vor der Löschkammer im Bereich seines Masseschwerpunktes drehbeweglich gelagerten .Schaltkontaktes die damit erreichten Vorteile in Bezug auf die Erreichung einer hohen Kontakt-Öffnungsgeschwindigkeit und eines schnellen Einlaufens des Lichtbogens -in die Löschkammer beibehält und darüberhinaus die erforderlichen Funktionen für einen Leitungsschutzschalter, wie z, B. Freiauslösung, Handbetätigung, ÜberstromauslÖsung gewährleistet und nur einen geringen Platzbedarf benötigt,, Gleichzeitig soll der Teile- und Fertigungsaufwand niedrig gehalten werden und die Gestaltung der Einzelteile einfach und leicht ,montierbar sein«,

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß der mittig, stirnseitig vor der Löschkammer gelagerte zweiarmige Schaltkontakt rückseitig eine-n Hebelarm aufweist, dessen wirksame Länge

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ca. der Hälfte des Äbstandes zwischen Schaltkontaktdrehlager und Kontaktstelle entspricht, daß an diesem Hebelarm ein Verbindungsbügel angreift, der als bewegliches Element die Verbindung zum Schaltschloß herstellt, daß die Kontaktkraft durch eine Drehfeder, die im Schaltkontaktdrehlager angeordnet ist, erzeugt wird und daß die Rückstellfeder als Zugfeder ausgebildet ist, unmittelbar über den Verbindungsbügel am Hebelarm des Schaltkontaktes angreift und ihre Wirkungsrichtung mit der geometrischen Richtung des Verbindungsbügels übereinstimmt. Durch diese Ausbildung des Schaltmechanismus wird erreicht, daß beim Auslösen des Schalters im Kurzschlußfall sich günstige Verhältnisse für eine hohe Öffnungsgeschwindigkeit ergeben.

Die kräftige Rückstellfeder hat ihre gesamte Zugkraft zur Bewegung des Schaltkontaktes zur Verfügung und braucht dabei lediglich noch den als u-förmiges Drahtbieget eil gestalteten Verbindungsbügel mit seiner geringen Masse zu beschleunigen. Das gewählte Hebelverhältnis unterstützt durch den damit erforderlichen geringen Ausschaltweg ebenfalls die Erreichung einer hohen Kontaktöffnungsgeschwindigkeit«, Die Anordnung der kontakt kraftbildenden Drehfeder im Drehlager des Schaltkontaktes begünstigt ebenfalls die Beibehaltung des geringen Massenträgheitsmomentes des Schaltkontaktes.

Ausführungsbeispiel

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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die anliegende Zeichnung zeigt das Innere eines Leitungsschutzschalters in Schmälbauweise und geringer Bauhöhe mit einem mittig, stirnseitig vor der Löschkammer 1 gelagerten, zweiarmigen Schaltkontakt 2 mit einem nach den Merkmalen der Erfindung ausgeführten einfachen Schaltmechanismus in Ausschaltstellung.

Der Schalter besitzt einen magnetischen Auslöser 3, der über i der Löschkammer 1 angeordnet ist, und einen thermischen Auslöser 4» Die obere Leitschiene 5 ist mit dem Festkontakt 6 , verbunden und bildet zusammen mit dem magnetischen Auslöser 3 und der Anschlußklemme 7 eine Baueinheit. Die untere Leitschiene 8 ist über den Vorkammerraum 9 hinaus verlängert und ist gleich- _: zeitig die Befestigung für den thermischen Auslöser 4« Über die Verlängerung des F.ederwinkels 10 wird die elektrische Verbindung j zur Anschlußklemme 11 hergestellt und die untere Leitschiene 8

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Der zweiarmige Schaltkontakt 2 ist mittig vor der Löschkammer 1 drehbar im Bereich seines Masseschwerpunktes auf einer Achse 12 \ gelagert und besitzt dadurch ein geringes Massenträgheitsmoment«, \ Die untere Leitschiene 8 tangiert das untere Ende des Schaltkon- J takt es 2„ Mit dieser Anordnung ist gewährleistet, daß sich die Fußpunkte d.es an der Kontaktstelle 13 entstehenden Schaltlichtbogens einerseits auf dem Festkontakt 6 und der damit verbundenen , J oberen Leitschiene 5 und andererseits auf dem Schaltkontakt 2 ! und der tangierenden unteren Leitschiene" 8 ohne zusätzliche Verzögerung durch Störstellen bewegen können und der Schaltlicht- ; bogen schnell in die Löschkammer 1 einläuft, ;

Über den rückseitigen Hebelarm 14 des Schaltkontaktes 2, dessen wirksame Länge ca« der Hälfte des Abstandesizwischen Drehachse 12 _; und Kontaktstelle 13 entspricht, erfolgt der mechanische Antrieb« . , Die Verbindung zum Schaltschloß, das durch den Schalthebel 15» der mit der Verbindungslasche 16 ein Kniegelenk bildet, einem drehbar- ' gelagerten Verrastungselement 17 mit einer Kulissenführung 18 und einer Halbwelle 19 als Klinkenelement gebildet wird, erfolgt durch einen Verbindungsbügel 20, der als u-förmiges Drahtbiegeteil gestaltet ist. Am unteren Schenkel des Verbindungsbügels 20,

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der in dem Hebelarm 14 des Schaltkontaktes 2 eingreift, ist die

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als kräftige Zugfeder ausgebildete Rückstellfeder 21 eingehängt. Die Rückstellfeder 21 ist andererseits so befestigt, daß ihre Wirkungsrichtung mit der geometrischen Richtung des Verbindungsbügels 20 übereinstimmt. Gleichzeitig stützt sich an diesem Punkt ein S_chenkl der kontaktkrafterzeugenden Drehfeder 22 ab. Diese Drehfeder 22 ist ebenfalls auf der Drehachse 12 gelagert, wodurch kein zusätzliches Massenträgheitsmoment bei der Ausschaltbewegung entsteht,-'

Der Schalter wird durch Bewegung des Schalthebels 15 entgegen dem Uhrzeigersinn von Hand eingeschaltet, Über die Verbindungslasche 16 wird der obere Schenkel des Verbindungsbügels 20 in der Kulissenführung 18 des Verrastungselementes 12 nach oben geführt. Diese Bewegung wird über den Verbindungsbügel 20 auf den Schaltkontakt 2 übertragen, wodurch sich dieser an den Festkontakt 6 anlegt. Dabei wird gleichzeitig die Rückstellfeder 21 gespannt und nach dem Anlegen des Schaltkontakt es 2 an den Pestkontakt 6 ebenfalls die kontaktkraftbildende Drehfeder 22,

Beim Auftreten eines Kurzschlusses schlägt der Stift 24 des magnetischen Auslösers 3 auf den Hebelansatz 25 der Halbwelle 19, wodurch mit der Schwenkbewegung der Halbwelle 19 das Verrastungs» element 17 freigegeben wird. Bei hohen Kurzschlußströme-n wirkt der Hebelansatz 25 als Schlaganker auf den über, die Kontaktstelle 13 hinaus verlängerten Schaltkontakt 2, Die Öfflnungsbewegung des Schaltkontaktes 2 wird durch die Rückstellfeder 21 beschleunigt« Durch das geringe Massenträgheitsmoment des Schaltkontakt es 2 •wird dabei eine hohe Öffnungsgeschwindigkeit erreicht. Dieser Vorteil wird durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltmechanismus praktisch nicht beeinträchtigt, da als einziges Teil des Schaltmechanismus der Verbindungsbügel 20 mit beschleunigt werden muß, da bereits eine geringe Drehbewegung des Verrastungselementes 17 ausreicht, um den Verbindungsbügel 20 in der Kulisäenführung 18 frei nach unten bewegen zu können. Die geringe Masse

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des Verbindungsbügels 20 und die Übereinstimmung der Wirkungsrichtung der Rückstellfeder 21 mit der geometrischen Richtung des Verbindungsbügels 20 begünstigt ebenfalls die Erreichung einer hohen Öffnungsgeschwindigkeit, da die volle Zugkraft der Rückstellfeder 21 zur Beschleunigung von Schaltkontakt 2 und Verbindungsbügel 20 zur Verfügung steht. Der geringe Ausschaltweg, der durch das beschriebene Hebelverhältnis von Länge Hebelarm 14 zu Abstand zwischen Drehachse 12 und Kontaktstelle 13 gegeben ist, wirkt sich ebenfalls positiv auf die Erreichung einer hohen Kontaktöffnungsgeschwindigkeit aus. Die thermische Auslösung wird mit Hilfe des thermischen Auslösers 4, der am Hebelansatz 26 der Halbwelle 19 angreift, vollzogen,,

Claims

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Erfindung anspruch

1.. Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise und geringer Bauhöhe mit einem thermischen und magnetischen Auslöser sowie einem mittag gelagerten zweiarmigen Schaltkontakt stirn- ' seitig vor der Löschkammer gekennzeichnet dadurch, daß der Schaltkontakt (2) rückseitig einen Hebelarm (14) aufweist, dessen wirksame Länge ca. der Hälfte des Abstandes zwischen Schaltkontakt drehlager (12) und Kontaktstelle (13) ent~
spricht, daß an diesem Hebelarm (14) ein Verbindungsbügel (20) zum Schaltschloß angreift, daß die Kontaktkraft durch eine im Schaltkontaktdrehlager (12) angeordnete Drehfeder (22) erzeugt wird und daß die Rückstellfeder (21) als kräftige Zugfeder ausgebildet ist, die unmittelbar über den Verbindungs· bügel (20) am Hebelarm (14) angreift und in ihrer Wirkungsrichtung mit der geometrischen Richtung des Verbindungsbügels (20) übereinstimmt.
2. Leitungsschutzschalter in Schmalbauweise nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbügel (20) als u-förmiges Drahtbiegeteil massearm gestaltet ist.

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