DE102022124417A1

DE102022124417A1 - ELECTRICAL CONNECTION ASSEMBLY FOR REDUCING ARC ENERGY AND EROSION IN A CONTACT SYSTEM

Info

Publication number: DE102022124417A1
Application number: DE102022124417.2A
Authority: DE
Inventors: Toni Ott; Marco Knab; Lars Wischgoll
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2022-09-22
Publication date: 2023-03-30

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine elektrische Verbindungsanordnung zum elektrischen Verbinden eines ersten elektrischen Leiters mit einem zweiten elektrischen Leiter. Die elektrische Verbindungsanordnung weist einen ersten Schaltungspfad, der einen ersten elektrischen Widerstand aufweist, und einen zweiten Schaltungspfad, der einen zweiten elektrischen Widerstand aufweist, der geringer als der erste elektrische Widerstand ist, auf. Die elektrische Verbindungsanordnung kann dazu konfiguriert sein, eine Verbindungsreihenfolge zum elektrischen Verbinden des ersten und zweiten elektrischen Leiters bereitzustellen. Die Verbindungsreihenfolge kann Folgendes beinhalten: a) einen ersten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter nicht elektrisch verbunden sind; b) einen zweiten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter durch den ersten Schaltungspfad elektrisch verbunden sind und nicht durch den zweiten Schaltungspfad elektrisch verbunden sind; und c) einen dritten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter durch den ersten Schaltungspfad und durch den zweiten Schaltungspfad elektrisch verbunden sind.The present disclosure relates generally to an electrical connector assembly for electrically connecting a first electrical conductor to a second electrical conductor. The electrical connection arrangement has a first circuit path having a first electrical resistance and a second circuit path having a second electrical resistance that is less than the first electrical resistance. The electrical connection arrangement can be configured to provide a connection sequence for electrically connecting the first and second electrical conductors. The connection order may include: a) a first electrical connection state in which the first and second electrical conductors are not electrically connected; b) a second electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and are not electrically connected through the second circuit path; and c) a third electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and through the second circuit path.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein elektrische Vorrichtungen zum Bereitstellen von Schaltungsunterbrechungen wie beispielsweise Stecker-Steckdosen-Systeme und Schaltersysteme.The present disclosure relates generally to electrical devices for providing circuit breaks, such as plug and socket systems and switch systems.

Hintergrundbackground

Elektrische Systeme wie beispielsweise Stecker-Buchsen-Systeme (d.h. Stecker-Steckdosen-Systeme) und Schaltersysteme werden dazu verwendet, Schaltungsunterbrechungen bereitzustellen. Wenn solche Systeme elektrisch verbunden oder elektrisch getrennt werden, während sie unter elektrischer Last stehen, kann es zu Lichtbogenbildung kommen. Lichtbogenbildung kann zu einer Bauteilerosion führen, die sich negativ auf die Systemleistung auswirkt. In bestimmten Fällen, in denen die Lichtbogenenergie ausreichend hoch ist, kann ein mit Ionisierung verbundener Kurzschluss entstehen. Verbesserungen in diesem Bereich sind wünschenswert.Electrical systems such as plug and socket systems (i.e. plug and socket systems) and switch systems are used to provide circuit breaks. If such systems are electrically connected or electrically disconnected while under electrical load, arcing can occur. Arcing can lead to component erosion that negatively impacts system performance. In certain cases where the arc energy is sufficiently high, a short circuit associated with ionization can occur. Improvements in this area are desirable.

Kurzdarstellungabstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine elektrische Verbindungsanordnung, die ein Kontaktsystem aufweist, das einer Reihenfolge folgt, um aus der elektrischen Verbindung und Trennung des Systems unter elektrischer Last resultierende Lichtbogenenergie zu reduzieren. Die elektrische Verbindungsanordnung kann auch sich aus elektrischer Lichtbogenbildung ergebende Erosion des Kontaktsystems reduzieren. Die elektrische Verbindungsanordnung weist einen ersten und zweiten Schaltungspfad mit verschiedenen elektrischen Widerständen oder Impedanzen auf. Bei der Herstellung einer elektrischen Verbindung unter Last wird der Schaltungspfad mit dem höheren Widerstand vor dem Schaltungspfad mit dem geringeren Widerstand verbunden, um Lichtbogenenergie zu reduzieren. Ebenso wird bei der Bewerkstelligung einer elektrischen Trennung unter Last der Schaltungspfad mit dem geringeren Widerstand vor dem Schaltungspfad mit dem höheren Widerstand getrennt, um Lichtbogenenergie zu reduzieren. Der Begriff „Widerstand“, wie er vorliegend verwendet wird, ist generell so definiert, dass er einen Sammelbegriff für jegliche und alle Formen von widerstand gegenüber einem Fluss von Elektronen in elektrischen Systemen repräsentiert. Beispielsweise in Gleichstromsystemen kann Widerstand unter Verwendung realer Werte (z.B. Widerstand in Ohm) quantifiziert werden. In Wechselstromsystemen kann Widerstand eine Komponente der Impedanz repräsentieren, wobei Impedanz durch eine Kombination von realen Werten (z.B. Widerstand in Ohm) und imaginären Werten quantifiziert wird.The present disclosure relates generally to an electrical connection assembly having a contact system that follows a sequence to reduce arc energy resulting from electrically connecting and disconnecting the system under electrical load. The electrical connection assembly may also reduce erosion of the contact system resulting from electrical arcing. The electrical connection arrangement has first and second circuit paths with different electrical resistances or impedances. When making an electrical connection under load, the higher resistance circuit path is connected before the lower resistance circuit path to reduce arc energy. Also, when accomplishing electrical disconnection under load, the lower resistance circuit path is disconnected before the higher resistance circuit path to reduce arc energy. The term "resistance" as used herein is generally defined to represent a collective term for any and all forms of resistance to the flow of electrons in electrical systems. For example, in DC systems, resistance can be quantified using real values (e.g. resistance in ohms). In AC systems, resistance can represent a component of impedance, where impedance is quantified by a combination of real values (e.g. resistance in ohms) and imaginary values.

In einem Beispiel ist die elektrische Verbindungsanordnung in einem Stecker und einer Steckdose integriert, wobei die Widerstände der Schaltungspfade verschieden ausgelegt sind, indem erste und zweite geschlitzte Stiftkontakte (d.h. Lamellen) bereitgestellt werden, die aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen spezifischen elektrischen Widerständen innerhalb einer Stiftaufnahme der Steckdose hergestellt sind. In einem anderen Beispiel ist die elektrische Verbindungsanordnung in einem Schalter wie beispielsweise einem Linearschalter integriert, wobei die Widerstände der Schaltungspfade durch Bereitstellen von Feder- und Padkontakten, die aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen spezifischen elektrischen Widerständen hergestellt sind, verschieden ausgelegt sind. In bestimmten Beispielen ist das einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand (d.h. die geringere elektrische Leitfähigkeit) aufweisende Material auch erosionsfester als das den geringeren spezifischen elektrischen Widerstand (d.h. die höhere elektrische Leitfähigkeit) aufweisende Material. In einem Beispiel beinhaltet das Material mit dem höheren spezifischen elektrischen Widerstand rostfreien Stahl, und das Material mit dem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand beinhaltet Kupfer oder Silber oder Aluminium oder Kombinationen daraus.In one example, the electrical connection assembly is integrated into a plug and socket outlet wherein the circuit path resistances are configured differently by providing first and second slotted pin contacts (i.e., blades) made of different materials with different electrical resistivities within a pin receptacle of the outlet are made. In another example, the electrical connection arrangement is integrated into a switch, such as a linear switch, where the resistances of the circuit paths are varied by providing spring and pad contacts made of different materials with different electrical resistivities. In certain examples, the higher resistivity (i.e., lower electrical conductivity) material is also more resistant to erosion than the lower resistivity (i.e., higher electrical conductivity) material. In one example, the higher resistivity material includes stainless steel and the lower resistivity material includes copper or silver or aluminum or combinations thereof.

Eine elektrische Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist vorteilhaft zum Reduzieren von Lichtbogenenergie während elektrischer Verbindungen und Trennungen und zum Reduzieren von mit Lichtbögen in Verbindung stehender Erosion der Verbindungsanordnung. Die elektrische Verbindungsanordnung kann in einem Linearschalter und einem Stecker-Buchse-System (z.B. Wandsteckdose/Stecker-Ausgang) enthalten sein.An electrical connection assembly according to the present disclosure is advantageous for reducing arc energy during electrical connections and disconnections and reducing arc-related erosion of the connection assembly. The electrical connection assembly may be comprised of a linear switch and a plug-and-socket system (e.g. wall jack/plug outlet).

Diese vorliegende Offenbarung bewältigt das oben angeführte Lichtbogenproblem mit einer neuen und kostengünstigen Lösung. Die elektrische Verbindungsanordnung der vorliegenden Offenbarung weist zwei Kontaktelemente auf, die aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt sein können. Zum Beispiel kann ein erstes Kontaktelement aus einem Material mit einem höheren spezifischen elektrischen Widerstand wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt sein, und ein zweites Kontaktelement kann aus einem Material mit einem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand wie beispielsweise Kupfer, Silber oder Aluminium hergestellt sein. Die verschiedenen Materialien werden während der Übergangsphase des Verbindens und Trennens nacheinander elektrisch verbunden, um das Reduzieren von Lichtbogenbildung zu unterstützen.This present disclosure addresses the above arcing problem with a new and inexpensive solution. The electrical connection assembly of the present disclosure has two contact elements that can be made of two different materials. For example, a first contact element may be made of a higher resistivity material such as stainless steel and a second contact element may be made of a lower resistivity material such as copper, silver or aluminum. The various materials are electrically connected one at a time during the transition phase of connecting and disconnecting in order to to help reduce arcing.

Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung zum elektrischen Verbinden eines ersten elektrischen Leiters mit einem zweiten elektrischen Leiter. Die elektrische Verbindungsanordnung weist einen ersten Schaltungspfad auf, der einen ersten elektrischen Widerstand aufweist, sowie einen zweiten Schaltungspfad, der einen zweiten elektrischen Widerstand aufweist, der geringer als der erste elektrische Widerstand ist. Die elektrische Schaltungsanordnung kann dazu konfiguriert sein, eine Verbindungsreihenfolge zum elektrischen Verbinden des ersten und des zweiten elektrischen Leiters bereitzustellen. Die Verbindungsreihenfolge kann Folgendes beinhalten: a) einen ersten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter nicht elektrisch verbunden sind; b) einen zweiten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter durch den ersten Schaltungspfad elektrisch verbunden sind und durch den zweiten Schaltungspfad nicht elektrisch verbunden sind; und c) einen dritten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter durch den ersten Schaltungspfad und durch den zweiten Schaltungspfad elektrisch verbunden sind. Während der Verbindungsreihenfolge erfolgt der zweite elektrische Verbindungszustand sequenziell nach dem ersten elektrischen Verbindungszustand, und der dritte elektrische Verbindungszustand erfolgt sequenziell nach dem zweiten elektrischen Verbindungszustand.One aspect of the present disclosure relates to an electrical connection arrangement for electrically connecting a first electrical conductor to a second electrical conductor. The electrical connection arrangement has a first circuit path that has a first electrical resistance and a second circuit path that has a second electrical resistance that is lower than the first electrical resistance. The electrical circuitry may be configured to provide a connection order for electrically connecting the first and second electrical conductors. The connection order may include: a) a first electrical connection state in which the first and second electrical conductors are not electrically connected; b) a second electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and are not electrically connected through the second circuit path; and c) a third electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and through the second circuit path. During the connection sequence, the second electrical connection state is sequential after the first electrical connection state, and the third electrical connection state is sequential after the second electrical connection state.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile werden bei Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung und Durchsicht der zugehörigen Zeichnungen ersichtlich. Eine Vielzahl von zusätzlichen Aspekten wird in der nachfolgenden Beschreibung angeführt. Diese Aspekte können einzelne Merkmale und Kombinationen aus Merkmalen betreffen. Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung rein beispielhaft und erläuternd sind und die allgemeinen Konzepte, auf denen die hier offenbarten Ausführungsformen basieren, nicht einschränken.These and other features and advantages will become apparent upon reading the following detailed description and reviewing the accompanying drawings. A variety of additional aspects are set forth in the description below. These aspects can concern individual characteristics and combinations of characteristics. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not intended to limit the general concepts on which the embodiments disclosed herein are based.

Figurenlistecharacter list

Die folgenden Zeichnungen veranschaulichen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und schränken daher den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht ein. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Nummern gleiche Elemente bezeichnen.

1, die mit „Stand der Technik“ bezeichnet ist, stellt eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Stecker-Buchsen-Verbindung dar.
2 stellt ein Stecker-Steckdosen-System, das eine elektrische Verbindungsanordnung gemäß Grundzügen der vorliegenden Offenbarung aufweist, dar.
3 stellt das Stecker-Steckdosen-System von 2 dar und zeigt einen Kontaktstift des Steckers in einer ersten axialen Position innerhalb der Steckdose an einer ersten Kontaktlamelle.
4 stellt das Stecker-Steckdosen-System von 2 dar und zeigt den Kontaktstift des Steckers in einer zweiten axialen Position innerhalb der Steckdose an einer zweiten Kontaktlamelle.
5 stellt das Stecker-Steckdosen-System von 2 dar und zeigt den Kontaktstift des Steckers in einer dritten axialen Position innerhalb der Steckdose und an der ersten Kontaktlamelle getrennt.
6 stellt eine Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Linearschalters in einer geöffneten Stellung dar.
7 stellt eine Seitenquerschnittsansicht des Linearschalters von 6 in einer geschlossenen Stellung dar.
8 stellt eine schematische Ansicht eines Linearschalters in einer geöffneten Stellung dar, der eine andere elektrische Verbindungsanordnung gemäß den Grundzügen der vorliegenden Offenbarung aufweist.
9 stellt eine schematische Ansicht des Schalters von 8 in einer halbgeöffneten Stellung dar.
10 stellt eine schematische Ansicht des Linearschalters von 8 in einer geschlossenen Stellung dar.

The following drawings illustrate certain embodiments of the present disclosure and therefore do not limit the scope of the present disclosure. Embodiments of the present disclosure are described below in conjunction with the accompanying drawings, wherein like numbers indicate like elements.

1 , labeled "Prior Art," depicts a cross-sectional view of an exemplary plug-and-socket connection.
2 FIG. 12 illustrates a plug and socket system having an electrical connection assembly according to principles of the present disclosure.
3 provides the plug-socket system from 2 and shows a contact pin of the plug in a first axial position within the socket on a first contact blade.
4 provides the plug-socket system from 2 and shows the contact pin of the plug in a second axial position within the socket on a second contact blade.
5 provides the plug-socket system from 2 and shows the contact pin of the plug in a third axial position within the socket and separated at the first contact blade.
6 Figure 12 shows an exploded view of a conventional linear switch in an open position.
7 FIG. 12 is a side cross-sectional view of the linear switch of FIG 6 in a closed position.
8th 12 illustrates a schematic view of a linear switch in an open position having another electrical connection arrangement according to the principles of the present disclosure.
9 FIG. 12 is a schematic view of the switch of FIG 8th in a half-open position.
10 FIG. 12 is a schematic view of the linear switch of FIG 8th in a closed position.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben, wobei in sämtlichen der mehreren Ansichten gleiche Bezugszahlen gleiche Teile und Anordnungen darstellen. Eine Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen schränkt den Schutzumfang der Erfindung nicht ein. Darüber hinaus sollen jegliche in dieser Beschreibung angeführten Beispiele nicht einschränkend sein und lediglich einige der vielen möglichen Ausführungsformen anführen.Various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, wherein like reference numbers represent like parts and structures throughout the several views. Reference to various embodiments does not limit the scope of the invention. Furthermore, any examples given in this specification are not intended to be limiting and merely to cite a few of the many possible embodiments.

Wie in 1 dargestellt, ist eine beispielhafte Verbindung aus Wandsteckdose 10 und Stecker 12- gezeigt. Ein Lamellenkontakt 14 (d.h. ein geschlitzter Kontakt, der mehrere Lamellenelemente aufweist, die um den Umfang positioniert sind, um eine Vielzahl von Kontaktpositionen um den Umfang eines in den Kontakt eingeführten Stifts bereitzustellen) ist in der Wandsteckdose 10 für einen entsprechenden Aufnahmestift 16 des Steckers 12 positioniert, um eine elektrische Verbindung herzustellen, wenn der Stecker 12 in die Wandsteckdose 10 eingesteckt wird. Es versteht sich, dass der Stecker 12 in der Regel mehrere Stifte 16 aufweist und die Steckdose 10 in der Regel mehrere der Lamellenkontakte 14 aufweist, die jeweils zur Aufnahme eines anderen Stifts des Steckers 12 konfiguriert sind. Ein Schalter 18 kann in der Wandsteckdose 10 positioniert sein. In der Regel wird der Schalter 18 aktiviert, um eine Last zu trennen, was ein Trennen und Entfernen des Steckers 12 gestattet, In einigen Beispielen wird das Verbinden und Trennen des Steckers 12 unter Last durchgeführt, was eine Erosion verursachen kann, die das Stecker-Buchsen-System (P&R-System) beschädigt. Zum Beispiel kann eine mit Lichtbögen in Verbindung stehende Erosion den Widerstand an den Lamellenkontakten 14 beeinträchtigen, was zu geringeren Schaltfähigkeiten und einem Wärmeanstieg führt. Des Weiteren kann eine Erosion des Gehäuses der Steckdose Kohlenstoffstaub erzeugen, der sich negativ auf den Isolationswiderstand der Vorrichtung auswirken kann.As in 1 shown, is an example connection of wall socket 10 and plug 12- shown. A lamina contact 14 (i.e., a slotted contact having a plurality of lamina elements positioned circumferentially to provide a plurality of contact positions circumferentially of a pin inserted into the contact) is in wall outlet 10 for a corresponding receiving pin 16 of plug 12 positioned to make an electrical connection when plug 12 is plugged into wall outlet 10 . It will be appreciated that the plug 12 typically includes a plurality of pins 16 and the receptacle 10 typically includes a plurality of the bladed contacts 14 each configured to receive a different pin of the plug 12 . A switch 18 may be positioned within wall outlet 10 . Typically, the switch 18 is activated to disconnect a load, allowing disconnection and disconnection of the connector 12. In some examples, the connection and disconnection of the connector 12 is performed under load, which can cause erosion that can damage the connector Socket system (P&R system) damaged. For example, arcing-related erosion can degrade the resistance at the blade contacts 14, resulting in reduced switching capabilities and heat build-up. Furthermore, erosion of the housing of the outlet can generate carbon dust, which can negatively affect the insulation resistance of the device.

In der Regel weist ein P&R-System eine elektrische Verbindung mit relativ geringem elektrischem Widerstand zwischen einem gegebenen der Stifte 16 und seinem entsprechenden Lamellenkontakt 14 auf, indem der Lamellenkontakt 14 aus einem Material hergestellt wird, das einen relativ geringen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist. Die vorliegende Offenbarung betrifft eine elektrische Verbindungsanordnung, die jeder Stiftaufnahme der Steckdose einen weiteren Lamellenkontakt mit einem höheren spezifischen elektrischen Widerstand als der Lamellenkontakt 14 mit dem geringeren spezifischen elektrischen Widerstand hinzufügt. Beide Lamellenkontakte jeder Stiftaufnahme sind dazu ausgeführt, einen elektrischen Kontakt mit dem gleichen Stift herzustellen. Während elektrischer Verbindungen und Trennungen erfolgt das Timing, mit dem ein Kontakt zwischen dem Stift und den verschiedenen Lamellenkontakten hergestellt wird, in einer bestimmten Reihenfolge, um Lichtbogenenergie zu reduzieren.Typically, a P&R system provides a relatively low electrical resistance electrical connection between a given one of the pins 16 and its corresponding reed contact 14 by fabricating the reed contact 14 from a material having a relatively low electrical resistivity. The present disclosure relates to an electrical connection assembly that adds another blade contact having a higher electrical resistivity than the blade contact 14 having the lower electrical resistivity to each pin receptacle of the receptacle. Both lamellar contacts of each pin receptacle are designed to make electrical contact with the same pin. During electrical connections and disconnections, the timing at which contact is made between the pin and the various blade contacts is sequenced to reduce arc energy.

Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, ist ein beispielhaftes Stecker-Steckdosen-System 20 gemäß den Grundzügen der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Stecker-Steckdosen-System 20 ist dazu konfiguriert, elektrische Verbindungen zwischen Stiften eines Steckers und Kontakten in einer Steckdose wie beispielsweise einer Wandsteckdose herzustellen. Der Stecker kann einen, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben oder mehr Stifte aufweisen. 2 zeigt einen beispielhaften Stift 24 (z.B. einen elektrisch leitenden Stift) des Steckers, der koaxial zu einer beispielhaften Stiftaufnahme 22 ausgerichtet ist, die in der Steckdose des Systems 20 angeordnet ist.Now up 2 Referring now, an exemplary plug and socket system 20 according to the principles of the present disclosure is shown. The plug and socket system 20 is configured to make electrical connections between pins of a plug and contacts in an outlet, such as a wall outlet. The plug can have one, two, three, four, five, six, seven or more pins. 2 FIG. 12 shows an exemplary pin 24 (eg, an electrically conductive pin) of the plug coaxially aligned with an exemplary pin receptacle 22 disposed in the socket of the system 20. FIG.

Das Stecker-Steckdosen-System 20 weist eine elektrische Verbindungsanordnung 26 auf, die eine Verbindungsreihenfolge zum elektrischen Verbinden eines ersten elektrischen Leiters 28, wie beispielsweise eines mit dem Stift 24 elektrisch verbundenen Drahts, mit einem zweiten elektrischen Leiter 30, wie beispielsweise einem mit der Stiftaufnahme 22 elektrisch verbundenen Draht, bereitstellt.The plug and socket system 20 includes an electrical connection assembly 26 having a connection sequence for electrically connecting a first electrical conductor 28, such as a wire electrically connected to the pin 24, to a second electrical conductor 30, such as one to the pin receptacle 22 electrically connected wire.

Die Stiftaufnahme 22 weist eine Kontaktzone 32 auf, in der die elektrische Verbindungsanordnung 26 eine erste Kontaktlamelle 34 (z.B. einen ersten Stiftkontakt) und eine zweite Kontaktlamelle 36 (z.B. einen zweiten Stiftkontakt) aufweist. Die erste Kontaktlamelle 34 kann entlang einer Längsrichtung (L) bezüglich der zweiten Kontaktlamelle 36 ausgerichtet sein. Ein Steckdosengehäuse 25 kann die Komponenten der elektrischen Verbindungsanordnung 26 stützen und sie voneinander isolieren.The pin receptacle 22 has a contact zone 32 in which the electrical connection assembly 26 has a first contact blade 34 (e.g., a first pin contact) and a second contact blade 36 (e.g., a second pin contact). The first contact blade 34 may be aligned along a longitudinal direction (L) with respect to the second contact blade 36 . A receptacle housing 25 can support the components of the electrical connection assembly 26 and insulate them from one another.

In bestimmten Beispielen kann die erste Kontaktlamelle 34 aus einem ersten Material hergestellt sein, und die zweite Kontaktlamelle 36 kann aus einem zweiten Material hergestellt sein, wobei das erste Material einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als das zweite Material aufweist, um die Lichtbogenenergie während eines elektrischen Trennens oder Verbindens zu reduzieren. In bestimmten Beispielen kann das erste Material ein lichtbogenerosionsfesteres Material als das zweite Material sein. In einem Beispiel beinhaltet das erste Material rostfreien Stahl und kann das zweite Material Kupfer, Silber, Nickel oder eine Kombination aus Kupfer, Silber und Nickel sein. In bestimmten Beispielen kann der Stift 24 aus einem einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisenden Material wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt sein.In certain examples, the first contact blade 34 may be made of a first material and the second contact blade 36 may be made of a second material, the first material having a higher electrical resistivity than the second material to dissipate arc energy during an electrical disconnect or to reduce bonding. In certain examples, the first material may be a more arc erosion resistant material than the second material. In one example, the first material includes stainless steel and the second material may be copper, silver, nickel, or a combination of copper, silver, and nickel. In certain examples, the pin 24 may be made of a lower electrical resistance material such as stainless steel.

In anderen Beispielen können die erste und zweite Kontaktlamelle 34, 36 aus dem gleichen Material hergestellt sein. In solch einer Konfiguration kann der Bypass-Leiter 27 aus einem einen höheren Widerstand aufweisenden Material hergestellt sein, oder alternativ kann dem System ein Widerstand hinzugefügt sein.In other examples, the first and second contact blades 34, 36 may be made of the same material. In such a configuration, the bypass conductor 27 may be made of a higher resistance material, or alternatively, a resistor may be added to the system.

Unter Bezugnahme auf 3 ist der Stift 24 in die Kontaktzone 32 eingeführt gezeigt, so dass die erste Kontaktlamelle 34 der Kontaktaufnahme 22 radial nach außen elastisch verformt ist, um unter einer mechanischen Vorbelastung gegen den Stift 24 abzuschließen, so dass zwischen dem Stift 24 und der ersten Kontaktlamelle 34 eine elektrische Verbindung hergestellt ist. Der Kontaktstift 24 des Steckers ist einwärts entlang einer Einführungsachse X in die Stiftaufnahme 22 eingeführt, um durch die erste Lamelle 34, aber nicht die zweite Lamelle 36 eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Leiter 28, 30 herzustellen. Die erste Lamelle 34 ist durch einen Bypass-Leiter 27 mit dem zweiten elektrischen Leiter 30 elektrisch verbunden. Die erste Lamelle 34 und der Bypass-Leiter 27 bilden einen ersten Schaltungspfad 38 zwischen der Stiftaufnahme 22 und dem zweiten elektrischen Leiter 30 zum Miteinanderverbinden des ersten und zweiten Leiters 28, 30, wenn sich der Stift 24 in der axialen Position von 3 befindet. Der erste Schaltungspfad 38 verbindet den Stift 24 mit dem zweiten Leiter 30, wenn sich der Stift 24 in der axialen Position von 3 befindet. Der erste Schaltungspfad 38 weist einen ersten elektrischen Widerstand auf, der zumindest teilweise von dem höheren spezifischen elektrischen Widerstand der ersten Lamelle 34 abhängig ist.With reference to 3 the pin 24 is shown inserted into the contact zone 32, so that the first contact lamella 34 of the contact receptacle 22 is elastically deformed radially outwards in order to close against the pin 24 under a mechanical preload, so that between the pin 24 and the first contact lamella 34 a electrical connection is established. The connector pin 24 is inserted inwardly into the pin receptacle 22 along an insertion axis X to establish electrical connection between the first and second electrical conductors 28,30 through the first blade 34 but not the second blade 36. The first lamella 34 is electrically connected to the second electrical conductor 30 by a bypass conductor 27 . The first blade 34 and the bypass conductor 27 form a first circuit path 38 between the pin receptacle 22 and the second electrical conductor 30 for interconnecting the first and second conductors 28, 30 when the pin 24 is in the axial position of 3 located. The first circuit path 38 connects the pin 24 to the second conductor 30 when the pin 24 is in the axial position of 3 located. The first circuit path 38 has a first electrical resistance that is at least partially dependent on the higher specific electrical resistance of the first lamella 34 .

Die zweite Kontaktlamelle 36 stellt eine direkte Verbindung zu dem zweiten elektrischen Leiter 30 her, wodurch ein zweiter Schaltungspfad 40 zwischen der Stiftaufnahme 22 und dem zweiten elektrischen Leiter 30 definiert wird, der von dem ersten Schaltungspfad 38 getrennt ist. Wenn sich der Stift 24 in der axialen Position von 4 befindet, ist der Stift 24 sowohl über die erste Lamelle 34 mit dem ersten Schaltungspfad 38 als auch über die zweite Lamelle 36 mit dem zweiten Schaltungspfad 40 elektrisch verbunden. Somit sind der erste und zweite Leiter 28, 30 sowohl durch den ersten als auch den zweiten Schaltungspfad 28, 30 elektrisch verbunden. Da der zweite Schaltungspfad 40 durch die zweite Kontaktlamelle 36, die den zweiten spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, definiert wird, weist der zweite Schaltungspfad 40 einen geringeren Widerstand als der erste Schaltungspfad 38 auf. Wenn der Stift 24 in eine vollständig eingeführte Position, wie in 5 gezeigt, axial bewegt wird, bleibt der Stift 24 mit der zweiten Lamelle 36 elektrisch verbunden, und ein dielektrischer Teil 44 des Stifts 24 verhindert, dass der Stift 24 mit der ersten Lamelle 34 elektrisch verbunden wird. Somit verbindet in der vollständig eingeführten Position des Steckers nur der zweite Schaltungspfad 40 den ersten und zweiten Leiter 28, 30 elektrisch miteinander.The second contact blade 36 makes a direct connection to the second electrical conductor 30 , thereby defining a second circuit path 40 between the pin receptacle 22 and the second electrical conductor 30 that is separate from the first circuit path 38 . If the pin 24 in the axial position of 4 is located, the pin 24 is electrically connected both to the first circuit path 38 via the first lamina 34 and to the second circuit path 40 via the second lamina 36 . Thus, the first and second conductors 28,30 are electrically connected through both the first and second circuit paths 28,30. Since the second circuit path 40 is defined by the second contact blade 36, which has the second specific electrical resistance, the second circuit path 40 has a lower resistance than the first circuit path 38. When the pin 24 is in a fully inserted position, as in 5 1 is moved axially, the pin 24 remains electrically connected to the second blade 36 and a dielectric portion 44 of the pin 24 prevents the pin 24 from being electrically connected to the first blade 34 . Thus, in the fully inserted position of the plug, only the second circuit path 40 electrically connects the first and second conductors 28, 30 together.

Die elektrische Verbindungsanordnung 26 kann dazu konfiguriert sein, eine Verbindungsreihenfolge zum elektrischen Verbinden des ersten und zweiten elektrischen Leiters 28, 30 bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Verbindungsreihenfolge das Folgende beinhalten: a) einen ersten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter 28, 30 nicht elektrisch verbunden sind (siehe 2); b) einen zweiten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter 28, 30 durch den ersten Schaltungspfad 38 elektrisch verbunden sind und durch den zweiten Schaltungspfad 40 nicht elektrisch verbunden sind (siehe 3); und c) einen dritten elektrischen Verbindungszustand, in dem der erste und zweite elektrische Leiter 28, 30 durch den ersten Schaltungspfad 38 und durch den zweiten Schaltungspfad 40 elektrisch verbunden sind (siehe 4). Während der Verbindungsreihenfolge erfolgt der zweite elektrische Verbindungszustand sequenziell nach dem ersten elektrischen Verbindungszustand, und der dritte elektrische Verbindungszustand erfolgt sequenziell nach dem zweiten elektrischen Verbindungszustand.The electrical connection assembly 26 may be configured to provide a connection sequence for electrically connecting the first and second electrical conductors 28,30. For example, the connection sequence may include: a) a first electrical connection state in which the first and second electrical conductors 28, 30 are not electrically connected (see 2 ); b) a second electrical connection state in which the first and second electrical conductors 28, 30 are electrically connected by the first circuit path 38 and are not electrically connected by the second circuit path 40 (see 3 ); and c) a third electrical connection state in which the first and second electrical conductors 28, 30 are electrically connected through the first circuit path 38 and through the second circuit path 40 (see FIG 4 ). During the connection sequence, the second electrical connection state is sequential after the first electrical connection state, and the third electrical connection state is sequential after the second electrical connection state.

Der erste Schaltungspfad 38 weist die erste Kontaktlamelle 34 auf, die durch den Bypass-Leiter 27 mit dem zweiten elektrischen Leiter 30 elektrisch verbunden ist. Der zweite Schaltungspfad 40 weist die zweite Kontaktlamelle 36 auf, die mit dem zweiten elektrischen Leiter 30 elektrisch verbunden ist. Die zweite Kontaktlamelle 36 ist entlang der Einführungsachse X von der ersten Kontaktlamelle 34 in der Stiftaufnahme 22 nach innen versetzt.The first circuit path 38 has the first contact lamella 34 which is electrically connected to the second electrical conductor 30 by the bypass conductor 27 . The second circuit path 40 has the second contact lamella 36 which is electrically connected to the second electrical conductor 30 . The second contact blade 36 is offset inwardly along the insertion axis X from the first contact blade 34 in the pin receptacle 22 .

Der Kontaktstift 24 des Steckers weist einen elektrisch leitenden Teil 42 und den dielektrischen Teil 44 auf. Der elektrisch leitende Teil 42 kontaktiert die erste Kontaktlamelle 34 und nicht die zweite Kontaktlamelle 36, wenn sich die elektrische Verbindungsanordnung 26 im zweiten elektrischen Verbindungszustand befindet (siehe 3). Im zweiten elektrischen Verbindungszustand befindet sich der Kontaktstift 24 des Steckers in einer ersten axialen Position in der Stiftaufnahme 22 (siehe 3).The contact pin 24 of the plug has an electrically conductive part 42 and the dielectric part 44 . The electrically conductive part 42 contacts the first contact blade 34 and not the second contact blade 36 when the electrical connection arrangement 26 is in the second electrical connection state (see FIG 3 ). In the second electrical connection state, the contact pin 24 of the connector is in a first axial position in the pin receptacle 22 (see FIG 3 ).

Der elektrisch leitende Teil 42 kontaktiert sowohl die erste als auch die zweite Kontaktlamelle 34, 36, wenn sich die elektrische Verbindungsanordnung 26 im dritten elektrischen Verbindungszustand befindet (siehe 4), so dass der erste und zweite elektrische Leiter 28, 30 durch den ersten und zweiten Schaltungspfad 38, 40 parallel verbunden sind. Im dritten elektrischen Verbindungszustand befindet sich der Kontaktstift 24 des Steckers in einer zweiten axialen Position in der Stiftaufnahme 22.The electrically conductive part 42 contacts both the first and the second contact blade 34, 36 when the electrical connection arrangement 26 is in the third electrical connection state (see FIG 4 ) such that the first and second electrical conductors 28, 30 are connected in parallel by the first and second circuit paths 38, 40. In the third electrical connection state, the contact pin 24 of the connector is in a second axial position in the pin receptacle 22.

Der elektrisch leitende Teil 42 kontaktiert die zweite Kontaktlamelle 36 und der dielektrische Teil 44 kontaktiert die erste Kontaktlamelle 34, wenn sich die elektrische Verbindungsanordnung 26 im vierten elektrischen Verbindungszustand befindet (siehe 5). Im vierten elektrischen Verbindungszustand befindet sich der Kontaktstift 24 des Steckers in einer dritten axialen Position in der Stiftaufnahme 22 und ist nicht mehr mit der ersten Kontaktlamelle 34 elektrisch verbunden, um die elektrische Verbindung nur durch das Material der zweiten Kontaktlamelle 36 mit dem geringeren elektrischen Widerstand bereitzustellen. Im vierten elektrischen Verbindungszustand sind der erste und zweite elektrische Leiter 28, 30 durch den zweiten Schaltungspfad 40 und nicht durch den ersten Schaltungspfad 38 elektrisch verbunden. Der vierte elektrische Verbindungszustand erfolgt sequenziell nach dem dritten elektrischen Verbindungszustand.The electrically conductive portion 42 contacts the second contact blade 36 and the dielectric portion 44 contacts the first contact blade 34 when the electrical connection assembly 26 is in the fourth electrical connection state (see FIG 5 ). In the fourth electrical connection state, the contact pin 24 of the connector is in a third axial position in the pin receptacle 22 and is no longer electrically connected to the first contact lamella 34 in order to provide the electrical connection only through the material of the second contact lamella 36 with the lower electrical resistance . In the fourth electrical connection state, the first and second electrical conductors 28, 30 electrically connected through the second circuit path 40 and not through the first circuit path 38. The fourth electrical connection state occurs sequentially after the third electrical connection state.

Wie in 3-5 gezeigt ist, wird der Kontaktstift 24 des Steckers nach und nach weiter in die Stiftaufnahme 22 eingeführt, wenn der Kontaktstift 24 des Steckers aus der ersten axialen Position durch die zweite axiale Position in die dritte axiale Position bewegt wird.As in 3-5 As shown, the connector pin 24 is progressively further inserted into the pin receptacle 22 as the connector pin 24 is moved from the first axial position through the second axial position to the third axial position.

Die elektrische Verbindungsanordnung 26 ist dazu konfiguriert, eine Trennreihenfolge zum elektrischen Trennen des ersten und des zweiten elektrischen Leiters 28, 30 bereitzustellen. Während der Trennreihenfolge bewegt sich die elektrische Verbindungsanordnung 26 nacheinander aus dem dritten elektrischen Verbindungszustand in den zweiten elektrischen Verbindungszustand und dann aus dem zweiten elektrischen Verbindungszustand in den ersten elektrischen Verbindungszustand. Wenn der Stecker entfernt wird, wird der Kontaktstift 24 zuerst von dem den geringen Widerstand aufweisenden Material der zweiten Kontaktlamelle 36 getrennt. Wenn der Stecker kontinuierlich linear nach hinten bewegt wird, kann der Kontaktstift 24 von dem den hohen Widerstand aufweisenden Material der ersten Kontaktlamelle 34 getrennt werden.The electrical connection assembly 26 is configured to provide a disconnection sequence for electrically disconnecting the first and second electrical conductors 28,30. During the disconnect sequence, the electrical connection assembly 26 sequentially moves from the third electrical connection state to the second electrical connection state and then from the second electrical connection state to the first electrical connection state. When the plug is removed, the contact pin 24 is separated from the low resistance material of the second contact blade 36 first. As the plug is continuously moved linearly rearward, the contact pin 24 can be separated from the high resistance material of the first contact blade 34.

Nunmehr auf 6-7 Bezug nehmend, ist eine Schaltvorrichtung nach dem Stand der Technik gezeigt. Die Schaltvorrichtung weist mehrere Linearschalter 41 auf, die jeweils einer getrennten Unterbrecherkammer entsprechen. Weitere Details für diese Art von Schalter sind in PCT-Patentanmeldung Nr. WO 2020/098970 offenbart, auf die in vollem Umfang Bezug genommen wird.Now up 6-7 Referring to this, a prior art switching device is shown. The switching device has a plurality of linear switches 41 each corresponding to a separate breaker chamber. Further details for this type of switch are contained in PCT patent application no. WO 2020/098970 disclosed, which is incorporated herein by reference.

Jeder der Linearschalter 41 weist feste Kontakte 71, die von einer Basis 53 gestützt werden, auf. Die festen Kontakte 71 weisen jeweils ein Kontaktpad 73 auf. Die Kontaktpads 73 sind durch einen Spalt getrennt, der durch eine linear bewegliche Brücke 45 geschlossen werden kann, die zu den Kontaktpads 73 der festen Kontakte 71 ausgerichtete Kontaktpads 46 aufweist. Die festen Kontakte weisen Klemmen 75 mit Klemmschrauben 57 zum elektrischen Verbinden von elektrischen Leitern (z.B. elektrischen Drähten/Kabeln) mit den festen Kontakten 71 auf. Die bewegliche Brücke 45 ist durch eine Feder 72 in Richtung auf eine geschlossene Schaltungsstellung (siehe 7), in der die Kontaktpads 46 der Brücke 45 die Kontaktpads 73 der festen Kontakte kontaktieren, so dass die festen Kontakte durch die Brücke 45 elektrisch miteinander verbunden sind, federvorbelastet. Ein nockenbetätigter Stößel 51 ist dazu ausgeführt, die Brücke 45 gegen die Vorbelastung der Feder 72 linear von den festen Kontakten 71 weg in eine geöffnete Schaltungsstellung (siehe 6), in der die festen Kontakte nicht durch die Brücke 45 elektrisch miteinander verbunden sind, zu bewegen. Eine Betätigung des nockenbetätigten Stößels 51 gestattet, dass die Brücke 45 zwischen der geöffneten Schaltungsstellung und der geschlossenen Schaltungsstellung bewegt wird. Eine elektrische Verbindung ist zwischen den festen Kontakten 71 und den entsprechenden elektrisch damit verbundenen Drähten/Kabeln bereitgestellt, wenn sich die Brücke 45 in der geschlossenen Schaltungsstellung befindet. Die elektrische Verbindung zwischen den festen Kontakten 71 ist unterbrochen, wenn sich die Brücke in der geöffneten Schaltungsstellung befindet.Each of the linear switches 41 has fixed contacts 71 supported by a base 53 on. The fixed contacts 71 each have a contact pad 73 . The contact pads 73 are separated by a gap which can be closed by a linearly movable bridge 45 having contact pads 46 aligned with the contact pads 73 of the fixed contacts 71 . The fixed contacts have terminals 75 with terminal screws 57 for electrically connecting electrical conductors (eg, electrical wires/cables) to the fixed contacts 71 . Movable bridge 45 is biased toward a closed circuit position (see Fig 7 ) in which the contact pads 46 of the bridge 45 contact the contact pads 73 of the fixed contacts so that the fixed contacts are electrically connected through the bridge 45, spring loaded. A cam actuated plunger 51 is adapted to linearly move the bridge 45 away from the fixed contacts 71 against the bias of the spring 72 to an open circuit position (see FIG 6 ) in which the fixed contacts are not electrically connected to each other by the bridge 45. Actuation of the cam actuated follower 51 allows the bridge 45 to be moved between the open circuit position and the closed circuit position. An electrical connection is provided between the fixed contacts 71 and the corresponding wires/cables electrically connected thereto when the bridge 45 is in the closed circuit position. The electrical connection between the fixed contacts 71 is broken when the bridge is in the open circuit position.

Die vorliegende Offenbarung richtet sich auch auf das Verbessern von elektrischen Schalteinrichtungen zum Reduzieren von Lichtbogenenergie während elektrischer Verbindungen und Trennungen, die unter elektrischer Last erfolgen. Um elektrische Anlagen gegen die schädigenden Wirkungen von Lichtbogenbildung zu schützen, sind Schalter mit mehreren Schaltungspfaden mit verschiedenen elektrischen Widerständen versehen, die nacheinander verwendet werden können, um Lichtbogenenergie zu reduzieren und eine mit dem Lichtbogen in Verbindung stehende Kontakt- und Gehäuseerosion zu reduzieren. In bestimmten Beispielen kann einer der Schaltungspfade Kontakte aufweisen, die aus erosionsfestem Material hergestellt sind, das einen ersten spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, und der andere Schaltungspfad kann Kontakte aufweisen, die aus einem Material mit einem zweiten spezifischen elektrischen Widerstand hergestellt sind, der geringer als der erste spezifische elektrische Widerstand ist.The present disclosure is also directed to improving electrical switching devices to reduce arc energy during electrical connections and disconnections that occur under electrical load. To protect electrical equipment from the damaging effects of arcing, switches are provided with multiple circuit paths of different electrical resistances that can be used in sequence to reduce arcing energy and reduce arcing-related contact and housing erosion. In certain examples, one of the circuit paths may include contacts made of erosion resistant material having a first electrical resistivity and the other circuit path may include contacts made of a material having a second electrical resistivity less than that first electrical resistivity is.

Auf 8 Bezug nehmend, wird eine andere elektrische Verbindungsanordnung 26a gezeigt, die in einer zweiten Ausführungsform gemäß den Grundzügen der vorliegenden Offenbarung als Teil einer elektrischen Linearschalteinheit 46 enthalten ist, die in bestimmten Beispielen in einer mehrere Schalter aufweisenden Schaltvorrichtung der oben beschriebenen Art integriert sein kann, die mehrere Schalter aufweist, welche in getrennten Unterbrecherkammern positioniert sind. Die Schalteinheit 46 kann eine bewegliche Kontakteinheit 48 aufweisen, die eine Kontaktbrücke 50 und Padkontakte 52 (z.B. Flachniete) aufweist. Die Schalteinheit 46 weist auch feste Kontakte 47 auf, die Padkontakte 60 (z.B. Niete) aufweisen, die innere Taschen definieren, in denen Federkontakte 54 montiert sind und in denen die Federkontakte 54 zusammengedrückt werden können. Die Padkontakte 60 und die Federkontakte 54 jedes festen Kontakts 47 sind zu einem entsprechenden der Padkontakte der beweglichen Kontakteinheit 48 ausgerichtet. Die festen Kontakte 47 sind jeweils mit einem getrennten elektrischen Leiter 28a, 30a elektrisch verbunden. Die elektrischen Leiter 28a, 30a können elektrische Drähte/Kabel beinhalten, und die festen Kontakte können Klemmen oder andere Strukturen zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mit den elektrischen Drähten/Kabeln beinhalten. Die bewegliche Kontakteinheit 48 kann bezüglich der festen Kontakte 47 durch eine Betätigungsanordnung in verschiedene elektrische Verbindungszustände bewegt werden. Die Betätigungsanordnung kann einen nockenbetätigten Stößel und eine oder mehrere Federn beinhalten.On 8th Referring now to FIG has multiple switches positioned in separate breaker chambers. The switching unit 46 can have a movable contact unit 48 which has a contact bridge 50 and pad contacts 52 (eg flat rivets). The switching unit 46 also includes fixed contacts 47 which include pad contacts 60 (eg, rivets) that define internal pockets in which spring contacts 54 are mounted and in which the spring contacts 54 can be compressed. The pad contacts 60 and the spring contacts 54 of each fixed contact 47 are aligned with a corresponding one of the pad contacts of the movable contact unit 48 . The fixed contacts 47 are each with a separate electrical conductor 28a, 30a electrically connected. The electrical conductors 28a, 30a may include electrical wires/cables and the fixed contacts may include clips or other structures for making electrical connections to the electrical wires/cables. The movable contact unit 48 can be moved to different electrical connection states with respect to the fixed contacts 47 by an actuating arrangement. The actuation assembly may include a cam actuated follower and one or more springs.

In bestimmten Beispielen können die Federkontakte 54 der festen Kontakte 47 aus einem ersten Material hergestellt sein, und die Padkontakte 52 können aus einem zweiten Material hergestellt sein. Ähnlich wie das erste und zweite Material der oben beschriebenen ersten und zweiten Kontaktlamellen 34, 36 kann das erste Material der Federkontakte 54 einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand haben als das zweite Material der Padkontakte 52. In anderen Beispielen kann der Schalteinheit 46 ein Widerstand hinzugefügt werden, um in Beispielen, in denen die Padkontakte 52 und die Federkontakte 54 aus dem gleichen Material hergestellt sind, für verschiedene Schaltungspfade verschiedene elektrische Widerstände bereitzustellen. Die Padkontakte 60, die Leiter 28a, 30a und die Brücke 50 können aus dem den geringeren spezifischen elektrischen Widerstand aufweisenden zweiten Material hergestellt sein.In certain examples, the spring contacts 54 of the fixed contacts 47 may be made from a first material and the pad contacts 52 may be made from a second material. Similar to the first and second material of the first and second contact blades 34, 36 described above, the first material of the spring contacts 54 may have a higher electrical resistivity than the second material of the pad contacts 52. In other examples, a resistance may be added to the switching unit 46, to provide different electrical resistances for different circuit paths in examples where pad contacts 52 and spring contacts 54 are made of the same material. The pad contacts 60, the conductors 28a, 30a and the bridge 50 can be made of the second material having the lower electrical resistivity.

In einem geöffneten Schaltungszustand (siehe 8) sind die Kontaktbrücke 50 und ihre Padkontakte 52 der beweglichen Kontakteinheit 48 von den festen Kontakten 47 getrennt, so dass die festen Kontakte 47 nicht durch die Kontaktbrücke 50 elektrisch miteinander verbunden sind.In an open circuit state (see 8th ) the contact bridge 50 and its pad contacts 52 of the movable contact unit 48 are separated from the fixed contacts 47, so that the fixed contacts 47 are not electrically connected to each other through the contact bridge 50.

In einer halbgeschlossenen Schaltungsstellung (siehe 9) ist die bewegliche Kontakteinheit 48 in eine Position bewegt, in der die Padkontakte 52 die Federkontakte 54 der festen Kontakte 47 kontaktieren und die Padkontakte 60 der festen Kontakte 47 nicht kontaktieren. Dies bewirkt die Herstellung einer elektrischen Verbindung durch einen ersten Schaltungspfad 56 (siehe 9) mit einem ersten elektrischen Widerstand. Da der Schaltungspfad die den höheren spezifischen elektrischen Widerstand aufweisenden Federkontakte 54 aufweist, ist der elektrische Widerstand von den Federkontakten 54 und deren höherem spezifischen elektrischen Widerstand abhängig. Der erste Schaltungspfad 56 weist die aus dem ersten Material hergestellten Federkontakte 54 auf. Der erste Schaltungspfad 56 ist über die Brücke 50, die Padkontakte 52 und die Federkontakte 54 zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Leiter 28a, 30a verbunden, wenn zwischen den Padkontakten 52 der Kontaktbrücke 50 und den Federkontakten 54 ein anfänglicher Kontakt besteht.In a half-closed circuit position (see 9 ) the movable contact unit 48 is moved to a position where the pad contacts 52 contact the spring contacts 54 of the fixed contacts 47 and the pad contacts 60 of the fixed contacts 47 do not contact. This causes an electrical connection to be established through a first circuit path 56 (see FIG 9 ) with a first electrical resistance. Because the circuit path includes the spring contacts 54 having the higher electrical resistivity, the electrical resistance is dependent on the spring contacts 54 and their higher electrical resistivity. The first circuit path 56 includes the spring contacts 54 made of the first material. The first circuit path 56 is connected between the first and second electrical conductors 28a, 30a via the bridge 50, pad contacts 52 and spring contacts 54 when there is initial contact between the pad contacts 52 of the contact bridge 50 and the spring contacts 54.

Im geschlossenen Schaltungszustand (siehe 10) kann durch einen zweiten Schaltungspfad 58 mit einem geringeren elektrischen Widerstand als der erste Schaltungspfad 56 eine elektrische Verbindung hergestellt werden. Der zweite Schaltungspfad 58 weist den aus dem zweiten Material hergestellten Padkontakt 52 auf. Der zweite Schaltungspfad 58 ist über die Padkontakte 52 der Kontaktbrücke 50 zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Leiter 28a, 30a verbunden, wenn die Federkontakte 54 zusammengedrückt sind, so dass die Padkontakte 52 der Kontaktbrücke 50 zum Kontaktieren der festen Padkontakte 60 betätigt werden, die auch einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisende Strom führende Niete sein können. Die Niete können Taschen definieren, so dass die Federkontakte 54 in die Tasche nach unten zusammengedrückt werden können und die Padkontakte 52 die festen Padkontakte 60 berühren und eine Metall-Metall-Verbindung mit geringem elektrischem Widerstand vorliegt. Im geschlossenen Schaltungszustand bleiben die Federkontakte 54 mit den Padkontakten 52, 60 elektrisch verbunden. Somit stellen beide Schaltungspfade 56, 58 elektrische Verbindungen zwischen den elektrischen Leitern 28a, 30a bereit. Aufgrund des geringeren elektrischen Widerstands des zweiten Schaltungspfads 58 fließt jedoch Primärstrom durch den zweiten Schaltungspfad 58.In the closed circuit state (see 10 ) an electrical connection can be established by a second circuit path 58 with a lower electrical resistance than the first circuit path 56 . The second circuit path 58 has the pad contact 52 made of the second material. The second circuit path 58 is connected via the pad contacts 52 of the contact bridge 50 between the first and second electrical conductors 28a, 30a when the spring contacts 54 are compressed so that the pad contacts 52 of the contact bridge 50 are actuated to contact the fixed pad contacts 60, which also current-carrying rivets having a lower electrical resistance. The rivets can define pockets so that the spring contacts 54 can be compressed down into the pocket and the pad contacts 52 touch the fixed pad contacts 60 and a low electrical resistance metal-to-metal connection is present. In the closed circuit state, the spring contacts 54 remain electrically connected to the pad contacts 52, 60. Thus, both circuit paths 56, 58 provide electrical connections between the electrical conductors 28a, 30a. Due to the lower electrical resistance of the second circuit path 58, however, primary current flows through the second circuit path 58.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2020098970 [0027]

Claims

Electrical connection arrangement for electrically connecting a first electrical conductor to a second electrical conductor, the electrical connection arrangement comprising: a first circuit path having a first electrical resistance; a second circuit path having a second electrical resistance less than the first electrical resistance; and wherein the electrical connection arrangement is configured to provide a connection sequence for electrically connecting the first and second electrical conductors, the connection sequence including: a) a first electrical connection state in which the first and second electrical conductors are not electrically connected; b) a second electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and are not electrically connected through the second circuit path; and c) a third electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and through the second circuit path; wherein during the connection order, the second electrical connection state is sequential after the first electrical connection state and the third electrical connection state is sequential after the second electrical connection state.

Electrical connection arrangement for electrically connecting a first electrical conductor to a second electrical conductor, the electrical connection arrangement comprising: a first circuit path having a first electrical impedance; a second circuit path having a second electrical impedance less than the first electrical impedance; and wherein the electrical connection arrangement is configured to provide a connection sequence for electrically connecting the first and second electrical conductors, the connection sequence including: a) a first electrical connection state in which the first and second electrical conductors are not electrically connected; b) a second electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and are not electrically connected through the second circuit path; and c) a third electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the first circuit path and through the second circuit path; wherein during the connection order, the second electrical connection state is sequential after the first electrical connection state and the third electrical connection state is sequential after the second electrical connection state.

Electrical connection after claim 1 or 2 , In which the first electrical conductor is a pin contact of a plug and the second electrical conductor is a contact receiving at least one pin of a plug receptacle.

Electrical connection after claim 3 wherein the second electrical conductor comprises a first pin-receiving contact and a second pin-receiving contact made of a first and a second different material, respectively, and wherein the first material has a higher electrical resistivity and is more resistant to erosion than the second material.

Electrical connection arrangement according to claim 4 wherein the first material comprises stainless steel and the second material comprises copper, silver, or nickel, or combinations thereof.

Electrical connection arrangement according to claim 1 or 2 wherein the connection sequence includes a fourth electrical connection state in which the first and second electrical conductors are electrically connected through the second circuit path and not through the first circuit path, the fourth electrical connection state occurring sequentially after the third electrical connection state.

Electrical connection arrangement according to claim 1 or 2 , wherein the electrical connection arrangement is configured to provide a disconnection sequence for electrically disconnecting the first and second electrical conductors, wherein during the disconnection sequence the electrical connection arrangement sequentially changes from the third electrical connection state to the second electrical connection state and then from the second electrical connection state to moves the first electrical connection state.

Electrical connection arrangement according to claim 7 wherein the electrical connection arrangement is configured to provide a disconnection sequence for electrically disconnecting the first and second electrical conductors, the electrical connection arrangement sequentially changing from the fourth electrical connection state through the third during the disconnection sequence and moving the second electrical connection state to the first electrical connection state.

Electrical connection arrangement according to one of Claims 1 - 8th , in which the first and second circuit paths are arranged in parallel with respect to one another when the electrical connection arrangement is in the third electrical connection state.

Electrical connection arrangement according to claim 3 , wherein the pin contact of the connector is inserted inwardly into the at least one pin-receiving contact of a connector receptacle along an insertion axis to provide the electrical connection between the first and second electrical conductors, the pin contact being electrically connected to the first electrical conductor, the first circuit path includes the pin contact of the first electrical conductor electrically connected to the first pin-receiving contact of the second electrical conductor, and the second circuit path includes the pin contact of the first electrical conductor being electrically connected to the second pin-receiving contact of the second electrical conductor, the first and second pin-receiving contacts are disposed within the plug receptacle, the pin contact including an electrically conductive portion and a dielectric portion, the electrically conductive portion contacting the first pin-receiving contact and not the second pin-receiving contact when the electrical connection assembly is in the second electrical connection state, wherein the electrically conductive portion contacts both the first and second pin-receiving contacts when the electrical connection assembly is in the third electrical connection state, and wherein the electrically conductive portion contacts the second pin-receiving contact and the dielectric portion contacts the first pin-receiving contact when the electrical connection assembly is in the fourth electrical connection state.

Electrical connection arrangement according to claim 10 wherein the pin contact is in a first axial position in the pin receptacle when the electrical connection assembly is in the second electrical connection state, wherein the pin contact is in a second axial position in the pin receptacle when the electrical connection assembly is in the third electrical connection state is located, wherein the pin contact is in a third axial position in the pin receptacle when the electrical connection arrangement is in the fourth electrical connection state, and wherein the pin contact is progressively further inserted into the pin receptacle when the plug from the first axial position through the second axial position is moved to the third axial position.

Electrical connection arrangement according to claim 3 wherein the first and second circuit paths each include first and second slotted electrical contacts within the connector receptacle for contacting the pin contact of the connector, the first and second slotted electrical contacts each having a plurality of blade members for providing a plurality of contact positions about the perimeter of the pin contact, wherein the first and second slotted electrical electrical contacts are axially spaced from each other along a pin insertion axis of the pin receptacle, the first and second slotted electrical contacts are made of a different first and second material, respectively, the first material compared to the second material has a higher electrical resistivity and is more resistant to erosion.

Electrical connection after claim 1 or 2 , in which the first and the second circuit path are provided as part of a linear switch.

Electrical connection arrangement according to Claim 13 wherein the first circuit path includes a spring contact made of a first material, wherein the second circuit path includes a pad contact made of a second material, the first material having a higher electrical resistivity and being more resistant to erosion compared to the second material, the first circuit path is connected across the spring contact between the first and second electrical conductors when the spring contact engages the pad contact, and wherein the second circuit path is connected across the pad contact between the first and second electrical conductors when the spring is compressed such that the pad contact engages another pad contact.

Electrical connection arrangement according to Claim 14 , in which the contact spring and the pad contact are aligned coaxially with respect to one another.

Electrical connection arrangement according to claim 1 or 2 , In which the first circuit path has a first electrical contact having a first material composition with a first electrical resistivity, wherein the second circuit path a a second electrical contact having a second material composition that is less erosion resistant than the first material composition and having a second electrical resistivity that is less than the first electrical resistivity.