Kontaktanordnung für Leistungsschalter Die Erfindung betrifft eine
Kontaktanordnung für L,aistungsschalter mit einer Strombelastung beim Einschalten
in. der Größenordnung von 104 A unter Verwendung von Kontaktstücken aus Wolfram.Contact arrangement for circuit breakers The invention relates to a
Contact arrangement for circuit breakers with a current load when switching on
in. of the order of 104 A using contact pieces made of tungsten.
Bei Niederspannungsleistungsschaltern mit sehr hoch belasteten Schaltstücken
macht das Einschalten großer Ströme in der Größenanordnung von 104 A und mehr Schwierigkeiten.
Infolge der hohen Belastung können beim Einschalten dieser Ströme die Schaltstücke
schweißen. Man verwendet deshalb statt der üblichen Kontaktwerkstoffe hochschmelzende
und hochverdampfende, z. B. Wolfram rein oder als Verbundwerkstoff. Die Schaltstücke
sind beim Abschalten Elektroden für den entstehenden Schaltlichtbogen. Bei Elektroden
mit Werkstoffen von einer Verdampfungstemperatur unter 3000° C - Kupfer - ist die
Kathode des Lichtbogens eine sogenannte Feld lichtbogenkathode. Die Elektronen werden
durch das hohe elektrische Feld vor der Kathode aus der Kathode- befreit. Bei Kathodenmaterialien
mit einer hohen Verdampfungstemperatur über 3000° C, also, z. B. Wolfram, tritt
nicht Feldemission, sondern Glühemission auf. Auch die Anode erreicht dabei sehr
hohe Temperaturen. Das hat zur Folge, daß insbesondere bei sehr hohen spezifischen
Strombelastungen ein Neuzünden des Bogens an diesen Elektroden, eben wegen der hohen
Temperaturen, stattfindet. Dieses Spiel kann sich mehrere Halbwellen wiederholen,
d. h., es treten unter Umständen Schaltversager auf.For low-voltage circuit breakers with very heavily loaded contact pieces
makes switching on large currents on the order of 104 A and more difficult.
As a result of the high load, when these currents are switched on, the contact pieces
welding. Therefore, instead of the usual contact materials, high-melting point materials are used
and high evaporation, e.g. B. pure tungsten or as a composite material. The contact pieces
are electrodes for the switching arc that occurs when switching off. With electrodes
with materials with an evaporation temperature below 3000 ° C - copper - is the
The cathode of the arc is a so-called field arc cathode. The electrons will
freed from the cathode by the high electrical field in front of the cathode. With cathode materials
with a high evaporation temperature above 3000 ° C, so, for. B. tungsten occurs
not field emission, but glow emission. The anode also achieves a lot
high temperatures. This has the consequence that especially with very high specific
Current loads a re-ignition of the arc at these electrodes, precisely because of the high
Temperatures, takes place. This game can be repeated several half-waves,
d. That is, shift failures may occur.
Es werden nun die günstigen Eigenschaften der hochschmelzenden und
hochverdampfenden Werkstoffe beim Einschalten ausgenutzt und ihre ungünstigen Eigenschaften
infolge des entstehenden Glühemissionseffektes beim Ausschalten praktisch dadurch
ausgeschlossen, daß nur eines der Schaltstücke mit dem hochschmelzenden und hochverdampfenden
Werkstoff belegt bzw. hergestellt wird, während das andere Schailtstück erfindungsgemäß
aus Kupfer oder einem ähnlichen Werkstoff besteht. Ungünstigstenfalls kann der Lichtbogen
dann bei Wechselspannung zwei Halbwelden lang brennen, wenn nämlich seine Kathode
zu Beginn des Schaltvorganges das Schaltstück mit dem Charakter der Feldlichtbogenkathode,
z. B. das Kupferschaltstück, ist.There are now the favorable properties of the high melting point and
Highly evaporating materials used when switching on and their unfavorable properties
practically as a result of the glow emission effect that occurs when switching off
excluded that only one of the contact pieces with the high-melting and high-evaporating
Material is occupied or produced, while the other Schailtstück according to the invention
made of copper or a similar material. In the worst case, the arc can
then burn for two half waves with alternating voltage, namely when its cathode
at the beginning of the switching process the contact piece with the character of the field arc cathode,
z. B. the copper contact is.
Die Erfindung kann auch vorteilhaft bei Gleichspannung angewendet
werden, wenn beim Anschluß des Schalters dafür gesorgt wird, daß die Elektrode,
welche keine Glühemission hat, Kathode ist.The invention can also be used advantageously in the case of direct voltage
if care is taken when connecting the switch that the electrode,
which has no glow emission, is cathode.