DE1012661B - Kontaktanordnung an Leistungsschaltern - Google Patents

Description

Bei Leistungsschaltern, bei denen der Lichtbogen durch magnetische Blasung gelöscht wird, hat es sich als Nachteil herausgestellt, daß das für die Blasung notwendige magnetische Feld Kräfte verursacht, die bei den bisher bekannten Ausführungen die Kontakte auseinanderzutreiben suchen. Diese Erscheinung tritt besonders dann auf, wenn zur Erzeugung des magnetischen Feldes ohne Zuhilfenahme ferromagnetischein Materials Schleifen verwendet werden, die durch die für die Zuführung des Stromes zu den Kontakten notwendigen Stromschienen gebildet werden. Es ist dabei notwendig, die Kontaktstücke so auszubilden, daß sie eine enge Schleife bilden, so daß auf den Lichtbogen eine Kraft ausgeübt wird, die ihn vom Kontakt rasch entfernt. Gleichzeitig damit entstehen aber durch die Schleife kontaktabhebende Kräfte, die bei Kurzschlüssen sehr große Werte annehmen können. Um diese Kräfte unschädlich zu machen, verstärkt man bekanntlich die den Abbrand des Kontaktes ausgleichende Kontaktfeder, die an einem der Kontaktstücke angebracht wird. Diese Maßnahme er-. fordert aber eine unerwünschte Vergrößerung des Antriebes, da die zum Schalten erforderliche Energie infolge der erforderlichen höheren Kräfte größer ist.

Man hat weiterhin vorgeschlagen, die kontaktabhebenden Kräfte durch zusätzliche Stromschleifen ^zU reduzieren. Diese haben aber bei den bisher bekannten Ausführungen den Nachteil, daß gleichzeitig damit die Blaswirkung auf den Lichtbogen geschwächt oder der Lichtbogen in eine falsche Richtung gelenkt wird. Auch kann man mit diesen Mitteln keine vollständige Kompensation erreichen.

Bei allen diesen Anordnungen sind die zusätzlichen Schleifen nicht mit der über den Kontakt laufenden Schleife induktiv eng gekuppelt. Dadurch ist es nicht möglich, durch die Lage der Schleife die durch sie entstehenden Felder zu kompensieren.

Erfindungsgemäß wird nun eine Anordnung vorgeschlagen, bei der durch zusätzliche Schleifen die kontaktabhebenden Kräfte in einem beliebigen Maße kompensiert werden können, ohne daß die auf den Lichtbogen wirkende Blasung verringert wird. Sie kann im Gegenteil sogar vergrößert werden. Außerdem hat man den Vorteil, den Grad der Kompensation bei der Konstruktion des Schalters vorher festlegen zu können. Man hat es in der Hand, die kontaktabhebenden Kräfte teilweise oder ganz zu kompensieren oder sogar zu überkompensieren, so daß ein zusätzlicher Kontaktdruck entsteht, der die Kontaktfedern entlastet. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Teil der zusätzlichen Stromschleife in einer Ebene verlegt ist, die senkrecht zur Verbindungsebene der Kontaktstücke in Höhe der Kontakte und zu der durch die Kontakte gebildeten Kontaktanordnung an Leistungsschaltern

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie._f Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
,- Schweiz vom 6. April 1955

Dipl.-Ing. Niels V. Hansen, Kopenhagen,
ist als Erfinder genannt worden

Stromschleife liegt. Dadurch wird erreicht, daß dieser Teil vom Strom der durch die Kontakte gebildeten Stromschleife in etwa entgegengesetzter Richtung durchflossen wird. Der verbleibende Teil der zusätzlichen Stromschleife dient hierbei als Zuführung zu dem mit einer Kontaktfeder ausgerüsteten Kontaktstück, welche in die Verbindungsebene derart gelegt ist, daß seine Kraftwirkung die Wirkung der Feder unterstützt. Gleichzeitig bildet dann der zwischen der Kontaktschleife liegende Teil einer Zusatzschleife mit dem anderen Teil der Kontaktschleife eine gegensinnige Stromrichtung und erhöht damit die Blaswirkung. Eine weitere Verstärkung der den Kontaktdruck erhöhenden Kräfte kann man dadurch erreichen, daß die Zusatzschleife aus mehreren Windungen besteht.

Bei dieser Anordnung läßt es sich nicht vermeiden, daß sich stromführende Teile kreuzen. Bei einer geraden Anzahl von Windungen macht- dies keine Schwierigkeiten, da der kreuzende" Teil zwischen zwei Windungen hindurchgeführt werden kann. Besteht die Zusatzschleife nur aus einer Windung, so ist dies konstruktiv leicht dadurch zu beherrschen, daß ein

■kreuzender Teil in zwei parallele Zweige geteilt und der andere kreuzende Teil zwischen diesen hindurchgeführt wird.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen den Aufbau und die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 stellt den Aufbau schematisch dar,
Fig. 2 den zugehörigen Stromverlauf für eine und

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Fig. 3 für mehrere Windungen der Zusatzschleife.

Die beiden Kontaktstücke 1 und 2 sind auf Schalthebeln 3 und 4 befestigt. Der Schalthebel 4 ist drehbar im Lager 5 gelagert und kann durch das Antriebsgestänge 6 betätigt werden. Der Stromanschluß für das Kontaktstück 2 erfolgt durch die Anschlußschiene 7.

Der Schalthebel 3 mit dem Kontaktstück 1 ist im Lager 8 gelagert, das an einer Konsole 9 befestigt ist, an der auch die Kontaktfeder 10 liegt. Die Stromzuführung für das Kontaktstück 1 erfolgt durch die Stromschiene 11. Der Strom geht von da über das zwischen der Kontaktschleife liegende Leitungsstück

12, verzweigt sich dann über die parallelen Zweige

13, von denen nur der vordere in der Fig. 1 zu sehen ist. Dan geht er über den Teil 14 der Konsole 9, das Lager 8 und den Hebel 3 zum Kontaktstück 1.

Fig. 2 erläutert den Stromverlauf und zeigt die auftretenden Schleifan deutlicher. Die Stromrichtung wird beispielsweise so angenommen, daß der Strom bei 11 in den Schalter hinein- und bei 7 herausgeht. Für diesen Fall sind die Richtungspfeile angegeben. Bei umgekehrter Stromrichtung drehen sich alle Pfeile um, so daß die relative Zuordnung, auf die es hier ankommt, dieselbe bleibt. Man erkennt nun folgendes: Die Kontaktschleife ist gebildet durch die Punkte A₁ B₁ C. Die Ströme sind auf beiden Seiten entgegengesetzt, so daß die entstehenden Kräfte den Kontakt abzuheben suchen. Bei geöffnetem Kontakt wird der Lichtbogen beblasen. Ferner ist die Schleife D, A, B vorhanden. Diese versucht sich ebenfalls zu öffnen, erhöht aber hierbei den Kontaktdruck. Die Leiterstücke A, B und E₁ F führen gleichgerichtete Ströme, so daß sie sich anzuziehen suchen. Hierdurch wird der Kontaktdruck weiter verstärkt. Außerdem besteht noch die Schleife F₁ E₁ D₁ die die Blasung in günstiger Richtung verstärkt. Die Teile D₁ E haben auf dem Stück A₁ B teils eine kontaktdruckerhöhende, teils eine kontaktabhebende Wirkung. Je nach Verhältnis F₁ E zu A₁ B ist die resultierende Wirkung der Teile D₁ E kontaktdruckerhöhend oder kontaktabhebend. Resultierend wird durch die teilweise Verlagerung einer zusätzlichen Schleife in die Schleife zwischen den Kontaktstücken mindestens ein Ausgleich der auf die Kontakte wirkenden Kräfte erreicht und die Blasung in günstiger Richtung erhöht.

Fig. 3 zeigt den Stromverlauf, wenn die Schleife F₁ E₁ D₁ A aus zwei Windungen besteht. Die Kontaktfeder ist der Übersicht halber hier weggelassen. Die Kraftwirkungen sind hierbei prinzipiell wie in der Anordnung der Fig. 2.

Man kann nun den Einfluß der den Kontaktdruck erhöhenden Kräfte durch Verschieben des Punktes E verändern. Der Kontaktdruck wird um so höher, je weiter der Punkt E nach oben verschoben wird. Das Verhältnis der Länge F₁ E zur Länge A₁ B ist ein Maß für die verstärkende Wirkung. Je nach Wahl des Punktes E kann man also eine Unter-, Über- oder vollkommene Kompensation der Kräfte erreichen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung an Leistungsschaltern für Gleich- und Wechselstrom, bei denen der Lichtbogen durch Stromschleifen beblasen wird und zusätzliche Stromschleifen zur Verstärkung des Kontaktdruckes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (ED) der zusätzlichen Stromschleife (FEDA) in eine Ebene (senkrecht zur Papierebene durch Punkt B) verlegt ist, die senkrecht zur Verbindungsebene der Kontaktstücke in Höhe der Kontakte und zu der durch die Kontakte gebildeten Stromschleife (ABC) liegt, derart, daß dieser Teil (ED) vom Strom der durch die Kontakte gebildeten Stromschleife in etwa entgegengesetzter Richtung durchflossen wird, und daß der verbleibende Teil (DA) der zusätzlichen Stromschleife (FEDA) als in die Verbindmogs-ebene der Kontaktstücke derart gelegte Zufüjjjfltiig¹ zu dem mit einer Kontaktfeder ausgerüsteten Κοϊϊ-taktstück dient, daß seine Kraftwirkung die Wirkung der Feder unterstützt.

2. Kontaktanordnung an Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des in der Schleife zwischen den Kontaktstücken verlegten Teiles (EF) der zusätzlichen Stromschleife so gewählt wird, daß die auf die Kontakte abhebend und druckerhöhend wirkenden Kräfte sich ausgleichen. "^r

3. Kontaktanordnung an Leistungsschaltern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die . Länge des in der Schleife zwischen den Kontaktstücken verlegten Teiles (EF) der zusätzlichen Stromschleife so gewählt wird, daß die druckerhöhenden Kräfte die abhebenden überwiegen.

4. Kontaktanordnung an Leistungsschaltern nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Schleife zwischen den Kontakten verlegte Teil (EF) der zusätzlichen Stromschleife mit dem durch die Kontakte gebildeten Teil (AB) der Stromschleife die gleiche Stromrichtung besitzt, so daß eine den Kontaktdruck erhöhende Wirkung entsteht und daß der in der Schleife zwischen den Kontakten verlegte Teil (EF) der zusätzlichen Stromschleife mit dem außerhalb der zusätzlichen Stromschleife liegenden Teil (BC) der Kontaktschleife eine gegensinnige Stromrichtung besitzt und dadurch die Blaswirkung erhöht.

5. Kontaktanordnung an Leistungsschaltern nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die infolge der teilweisen Verlegung von Stromschleifen innerhalb anderer Schleifen entstehende Kreuzung von Schienen durch Aufteilung in zwei parallele Zweige ermöglicht wird.

6. Kontaktanordnung an Leistungsschaltern nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschleife zur Verstärkung des Kontaktdruckes aus mehreren Windungen besteht.

Tn Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 398 478, 439 475, 094, 553 639, 619 903.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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