DE1065508B - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für elektrische Leistungsschalter, bei denen das bewegliche Schaltstück mit einem unter Federdruck stehenden Gegenkontakt eine die Lichtbogenausweitung begünstigende Stromschleife bildet und bei denen zusätzliche stromabhängig wirkende Mittel zur Verstärkung des Kontaktdruckes vorgesehen sind.

Bei Leistungsschaltern mit Löschung des Lichtbogens durch magnetische Blasung ist es bereits bekannt, die Kontaktstücke, so zu gestalten, daß sie eine enge Stromschleife bilden. Es wird dadurch erreicht, daß beim Abschalt\'organg auf den Lichtbogen eine Kraft ausgeübt wird, die ihn von den Kontakten rasch entfernt. Durch das magnetische Feld der Schleife werden aber Kräfte verursacht, die versuchen, die Kontakte auseinanderzutreiben. Diese kontaktabhebenden Kräfte können insbesondere bei Kurzschlüssen sehr hohe Werte annehmen und müssen deshalb nach Möglichkeit vermieden werden. Man könnte dies beispielsweise dadurch erreichen, daß man die den Kontaktdruck liefernde Feder verstärkt. Diese Maßnahme erfordert aber eine Vergrößerung der Antriebsleistung und kommt somit für die Praxis kaum in Frage. Man ist deshalb dazu übergegangen, die kontaktabhebenden Kräfte auf rein elektrischem Wege durch Verwendung zusätzlicher Stromschleifen zu reduzieren. Das Feld der zusätzlichen Stromschleifen schwächt aber die Blaswirkung auf den Lichtbogen und kann diesen auch in eine falsche Richtung lenken. Außerdem muß dabei der Nachteil mit in Kauf genommen werden, daß die zusätzlichen Stromschleifen mit der über den Kontakt laufenden Schleife nicht induktiv eng gekuppelt sind. Es ist somit auch nicht möglich, durch die Lage der Schleife die durch sie entstehenden Felder ganz zu kompensieren.

Die Erfindung hat einen anderen Weg eingeschlagen, um diese Nachteile zu vermeiden, und beseitigt die kontaktabhebenden Kräfte erfindungsgemäß dadurch, daß der ortsfeste Gegenkontakt von einem doppclarmigen Schwenkhebel gebildet wird, von dem ein Hebelarm mit einem entsprechend ausgebildeten ortsfesten Magneten in der Weise zusammenarbeitet, daß eine die Wirkung der Druckfeder unterstützende Kraft auf diesen Hebelarm ausgeübt wird. Vorteilhaft gibt man dabei dem Magneten Hufeisenform, so daß sich zwischen seinen beiden Schenkeln ein Teil des Kontaktarmes bewegen kann. Bei einer solchen Anordnung des den Strom führenden Hebelarmes innerhalb der Schenkel eines Magneten entsteht unabhängig von der Stromrichtung eine nur von der Größe des Stromes abhängige Kraft, die stets so gerichtet ist, daß der Hebelarm in den Luftspalt des Magneten hineingezogen wird. Bei dieser Anordnung können somit durch geeignete Wahl der Abmessungen des Ma-

Kontaktanordnung
für elektrische Leistungsschalter

Anmelder:

Sachsenwerk
Licht- u. Kraft-Aktiengesellschaft,
München 15, Schillerstr. 41

Gerhard Harz, Regensburg,
ist als Erfinder genannt worden

gneten und der Hebellänge die kontaktabhebenden Kräfte in einem praktisch beliebigen Maß kompensiert werden, ohne daß die auf den Lichtbogen wirkende Blasung beeinflußt wird. Des weiteren ergibt sich daraus der gewichtige Vorteil, daß der Grad der Kompensation bereits bei der Konstruktion des Schalters festgelegt werden kann. Man hat es also in der Hand, die kontaktabhebenden Kräfte teilweise oder ganz aufzuheben oder gegebenenfalls sogar den Kontaktdruck verstärken zu können

Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.

Abb. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Schalter mit Schwenkmesser im eingeschalteten Zustand, und

Abb. 2 stellt den Moment der Kontakttrennung bzw. -berührung dar;

Abb. 3 veranschaulicht im Teilschnitt längs der Linie I-I den hufeisenförmigen Magneten.

Zunächst sei an FIand der Abb. 1 auf den Aufbau der als Ausführungsbeispiel gewählten Kontaktanordnung näher eingegangen. Auf dem Grundrahmen 1 aus Isoliermaterial des Schalters ist mittels des Tragrahmens 2 der als Winkelhebel ausgebildete Gegenkontakt 3 befestigt. Dieser ist auf dem Bolzen 4 schwenkbar gelagert und wird durch die den Kontaktdruck liefernde Druckfeder 5 gegen das Schwenkmesser 6 gepreßt. Die Stromzuführung vom Anschlußstück 7 zum Gegenkontakt 3 erfolgt über das Leitungsstück 8 und das flexible Stromband 9, das mit dem Hebelarm 10 des Gegenkontaktes leitend ver-Ininden ist. Der Hebelarm 10 ist zwischen den Schenkeln des Magneten 11 beweglich angeordnet, der von dem Leitungsstück 8 getragen wird.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kon-

Wie aus der Abb. 1

909 628/312

taktanordnung ist nun folgende:

Claims (5)

ersichtlich ist, bilden im eingeschalteten Zustand der Gegenkontakt 3 und das Schaltmesser 6 eine enge Stromschleife. Durch diese enge Stromschleife entstehen vom Quadrat des Stromes abhängige Kräfte, die versuchen, die Kontakte auseinanderzutreiben. Da das Schaltmesser 6 in eingeschaltetem Zustand festgelegt ist, wirkt aber im wesentlichen nur die Kraft K, die der Kraft der Druckfeder 5 entgegenwirkt, und versucht, den Gegenkontakt 3 im Uhrzeigersinn zu verschwenken. Diese Kraft K, die die Wirknigsweise des ganzen Schalters nachteilig beeinflußt, wird durch die auf den Hebelarm 10 im Zusammenwirken mit dem Magneten 11 ausgeübte Kraft P kompensiert. Ordnet man nämlich einen vom Strom durchflossenen Leiter — in diesem Fall den Hebel- 's arm 10 — im Luftspalt 12 des Magneten 11 an, so wird auf diesen Leiter unabhängig von der Stromrichtung eine von der Größe des Stromes abhängige Kraft ausgeübt, die den Leiter in den Luftspalt hineinzieht. Diese Kraft P bleibt bei gleichem Strom unabhängig von der Stellung des Hebelarmes 10 im Luftspalt 12 gleich. Allerdings steigt die Induktion im Magneten 11 um so mehr an, je weiter sich der Hebelarm 10 in den Luftspalt hineinbewegt. Es muß deshalb für den Magneten Material verwendet werden, dessen Sättigung erst bei sehr hoher Induktion eintritt. Es ist deshalb zweckmäßig, den Magneten aus dünnen geschichteten Trafoblechen mit hoher Sättigungsinduktion herzustellen. Es würde sich sonst ein immer größerer Teil der mit dem Hebelarm verketteten magnetischen Kraftlinien nicht mehr über die Schenkel des Magneten schließen und für die Erzeugung der Kraft P verlorengehen. Die Größe der Kraft P kann bereits bei der Konstruktion des Schalters durch geeignete Wahl der Abmessungen des Magneten, wie Luftspaltbreite, Querschnitt des Joches usw., sowie durch die wirksame Länge des Hebelarmes 10 bestimmt werden. Es ist bei dieser Kontaktanordnung also die Möglichkeit ge- geben, die kontaktabhebende Kraft K ganz oder teilweise zu kompensieren oder gegebenenfalls auch den Kontaktdruck zu verstärken. Patent λνsproche:

1. Kontaktanordnung für elektrische Leistungsschalter, bei denen das bewegliche Schaltstück mit einem unter Federdruck stehenden Gegenkontakt eine die Lichtbogenausweitung begünstigende Stromschleife bildet und bei denen zusätzliche stromabhängig wirkende Mittel zur Verstärkung des Kontaktdruckes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Gegenkontakt von einem doppelarmigen Schwenkhebel gebildet wird, von dem ein Hebelarm mit einem entsprechend ausgebildeten ortsfesten Magneten in der Weise zusammenarbeitet, daß eine die Wirkung der Druckfeder unterstützende Kraft auf diesen Hebelarm ausgeübt wird.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt die Form eines Winkelhebels hat, dessen Schwenkbereich durch den Magneten begrenzt ist.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet hufeisenförmig ausgebildet ist und daß zwischen den beiden Schenkeln sich ein Teil des Hebelarmes bewegt.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet aus geschichteten dünnen Blechen aufgebaut ist, deren Sättigung erst bei sehr hoher Induktion eintritt.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Magneten und die wirksame Länge des Hebelarmes so gewählt sind, daß sich die kontaktabhebenden und die druckerhöhenden Kräfte zumindest ausgleichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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