DE1102869B - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsschalter, bei dem zwei Kontaktstücke, die durch eine im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ausdehnung stehende Bewegung trennbar sind, von Leitern getragen werden, von denen mindestens einer beweglich ist, und bei dem die Kontaktstücke teilweise von einem ferromagnetischen Blech umgeben sind.

Bei einem derartigen bekannten Leistungsschalter ist ein zu einer offenen Schachtel geformtes Blech vorgesehen, in welches zwei zusammenwirkende Kontaktstücke hineinragen. Die Leiterelemente dieses Schalters sind dabei so angeordnet, daß sie eine Schleife bilden, die sich, vergrößert, wenn eine Kontakttrennung erfolgt. Dabei ergibt sich ein spontanes Überspringen des gezündeten Lichtbogens auf den Boden der Schachtel. Die Verwendung dierartiger Schachteln ist aber auf -die beschriebene Leiteranordnung beschränkt. Zum anderen besteht noch der Nachteil, daß durch eine oder mehrere solcher Schachteln der Schalter kompliziert und verteuert wird.

Es ist weiter bereits vorgeschlagen worden, bei einem elektrischen Leistungsschalter beiderseits und symmetrisch zu den Kontaktstücken parallel zur Verschieberichtung dieser Kontaktstücke liegende Metallplatten anzuordnen, die auf Grund der elektromagnetischen Wirkung den sich zwischen den Kontaktstücken bildenden Lichtbogen anziehen.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie den Lichtbogen nicht eindeutig zwingt, sich einer der beiden MetaHplatten zuzuwenden, wodurch der Lichtbogen vor seiner seitlichen Verlagerung eine erhebliche Zeit zwischen den beiden Kontaktstücken stehenbleiben kann.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die Nachteile der bekannten· bzw. vorgeschlagenen elektrischen Leistungsschalter beseitigt werden. Dies ist dadurch erreicht, daß die Leiter in an sich bekannter Weise von den Kontaktstücken weg nach entgegengesetzten Richtungen hin verlaufen und daß das ferromagnetische Blech die Gestalt eines kurzen, zu einem Winkelblech rechtwinklig abgebogenen Streifens hat, dessen einer Schenkel sich parallel zu der Ebene, die durch die Ausdehnungsrichtung der Leiter und die Bewegungsrichtung zur Trennung der Kontaktstücke gegeben ist, an einer Seite der Leiter erstreckt, während sich der andere jenseits des Endes eines der Leiter, der eines der Kontaktstücke trägt, befindet.

Ein solches Winkelblech, das auf zwei Seiten des Lichtbogens das sich um ihn herum entwickelnde magnetische Feld führt, läßt das Feld auf den beiden anderen Seiten des Bogens sich stark entwickeln, was schon genügt, den Lichtbogen zu zwingen, sich dem Winkerblech zuzuwenden, so daß der sich daran anheftet, sich abkühlt und schließlich erlischt.

Elektrischer Leistungsschalter

Anmelder:

Societe Anonyme dite:
La Telemecanique Electrique,
Nanterre, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt,
Karlsruhe, Kochstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 3: Juli 1957

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verlagerung des Lichtbogens noch verstärkt wird, ist dadurch erreicht, daß die Kontaktstücke asymmetrisch sind und/oder in bezug auf die gemeinsame Längsachse der Leiter asymmetrisch an deren Enden angeordnet sind, derart, daß ihre Kontaktoberflächen, auf die genannte Längsachse bezogen, auf der Seite desjenigen Schenkels des Winkelbleches liegen, der sich seitlich längs der Leiter erstreckt.

Die Anwendung der Erfindung bei einer zwischen zwei in der Verlängerung zueinander liegenden Leitern angeordneten Kontaktbrücke hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, da hierbei bei gleicher Anordnung der Kontakte der zu trennende Lichtbogen in zwei Lichtbögen unterteilt ist, die erheblich schwächer sind als der einzelne Lichtbogen, der sich in einem Schalter mit nur zwei Kontaktstücken bildet. Im folgenden sind an Hand der Zeichnung ein bekannter Leistungsschalter und Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes — jedoch ohne Beschränkung auf diese — beschrieben. Einzelheiten, die aus der Zeichnung und. der Beschreibung hervorgehen, sind jedoch als Teile der Erfindung¹ zu verstehen.

Fig. 1 zeigt in schaubildlieher Darstellung eine bekannte Ausführungsform eines Leistungsschalters mit zwei Kontaktstücken;

Fig. 2 ist die Ansicht eines Kontaktstückes nach Fig. 1;

Fig. 3 stellt die Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrer einfachsten Ausführungsform dar;

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Fig. 4 ist eine schaubildliche Darstellung eines er- Leitblech hin verlagern, wo er sich anheften und abfindungsgemäßen Leistungsschalters in einer verbes- kühlen kann,
serten Ausführungsform; Wie bereits eingangs erwähnt, wird diese Wirkung

Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4; auf den Lichtbogen — sobald er erst einmal begonnen

Fig. 5 a ist ein Schnitt entsprechend Fig. 5 in einer 5 hat, sich dem Leitblech zu nähern — noch durch die

anderen Ausführungsform; unsymmetrische Lage des Lichtbogens unterstützt.

Fig. 6 zeigt in schaubildlicher Darstellung die An- Um diese Wirkung der Unsymmetrie zu verstärken,

Wendung der Erfindung bei einem Leistungsschalter können die Kontaktstücke 1 α und 2 α, wie Fig. 4 zeigt,

mit Kontaktbrücke, und unsymmetrisch auf den Enden der Leiter 1 und 2 an-

Fig. 6 a ist ein Leistungsschalter mit Kontakt- io geordnet sein, derart, daß sie in Richtung zum Leitbrücke entsprechend Fig. 6 in einer anderen Ausfüh- blech 5 hin versetzt sind. In der Tat bewirkt die Verrungsform. teilung der Stromlinien in den Kontaktstücken die

In Fig. 1 tragen zwei parallel zueinander angeord- Unsymmetrie der Kräfte im Augenblick der Entnete und in entgegengesetzte Richtungen verlaufende stehung des Lichtbogens und beschleunigt die Ver-Leiterl und 2 an ihren Enden rechteckige Kontakt- 15 lagerung des Anfangs- und Endpunktes des Lichtstücke la und 2a, die beim Stromdurchgang gegen- bogens zu den Leitblechen hin.

einandergedrückt sind und die durch eine Bewegung Man kann diese Wirkung der Unsymmetrie noch des Leiters 2 in Pfeilrichtung 0 zur Unterbrechung weiter verstärken, indem man die beiden rechteckigen des Stromkreises getrennt werden können. Der Strom Kontaktstücke an wenigstens einem ihrer dem Leitin seiner augenblicklichen Durchflußrichtung kann 20 blech 5 abgewendeten Ränder mit einer Schrägfläche 6 schematisch durch die strichpunktierte Linie darge- versieht. In der Praxis genügt es, den Rand des Konstellt werden, die vom Leiter 1 zum Leiter 2 führt. taktstückes mit einer Schrägfläche zu versehen, der Der Stromweg setzt sich dabei aus drei Abschnitten dem Teil des Leitbleches 5 abgewendet ist, welcher zusammen, nämlich aus einem Strompfad 3_V der den parallel zur Richtung der Leiter 1 und 2 liegt.
Leiter 1 durchfließt, einem Strompfad 3_a, der durch 25 In diesen Fällen wandert der Lichtbogen zwischen den Lichtbogen gebildet wird und der bei Trennung den Kontaktstücken 1 α und 2 a, wie es Fig. 5 zeigt, der Kontaktstücke voneinander zwischen diesen ent- im Augenblick ihrer fortschreitenden Trennung sehr steht, und einem Strompfad 3₂, der durch den Leiter 2 schnell zum Rand der Kontaktstücke, springt zum verläuft. Leitblech über, heftet sich dort an und teilt sich in

Der Teil3_a des Strompfades, nämlich der Licht- 30 zwei Bögen A₁ und A₂.

bogen, ist beweglich und steht unter dem Einfluß der Es bildet sich auf Grund der Verringerung der

elektromagnetischen Felder, die in den Strompfaden S₁ Anoden- und Kathodenwirkung an den zwei Berüh-

und 3₂ erzeugt werden. Diese elektromagnetischen rungspunkten 7 und 8 des Lichtbogens am Leitblech

Felder erzeugen die Kräfte F₁ und F₂, die auf den eine Verkleinerung der Wirkung des ungeteilten

Lichtbogen 3_a wirken. Der Lichtbogen selbst erzeugt 35 Lichtbogens, welche verbunden mit der Ausbuchtung

um sich herum ebenfalls ein elektromagnetisches Feld, des Lichtbogens aus der Ebene der Kontakte heraus

das auf Grund seiner symmetrischen Anordnung kai- und mit der Abkühlung des Lichtbogens an den Be-

nen Einfluß auf den Weg des Lichtbogens hat. rührungspunkten am Leitblech die Abschaltleistung

In dem bereits bekannten Ausführungsbeispiel nach erhöht.

Fig. 1 hat der Lichtbogen nicht von vornherein das 40 Für den Fall, daß ein solcher Leistungsschalter in Bestreben, sich seitlich zu verlagern. Wenn jedoch — einem Gehäuse angeordnet ist, schützt das Leitblech wie in Fig. 2 gezeigt — der Lichtbogen aus der Sym- die Wand des Gehäuses und verhindert auch, daß sie metrielinie X-X der Kontakte heraustritt, z. B. zum durch die Hitze des Lichtbogens zerstört wird.
Punkt A, dann sind die Stromlinien, die in jedem Fig. 6 zeigt die Anwendung der Erfindung bei Leiter 1 und 2 durch die gestrichelten Linien 4 darge- 45 einem Leistungsschalter mit Kontaktbrücke. Die stellt sind, in diesen Leitern unsymmetrisch gekrümmt Brücke 9, die mittels einer isolierten Stange 10 in und üben, wie dargestellt, auf den Lichtbogen eine Pfeilrichtung 0 verschiebbar ist, schafft die Verbin-Kraft F aus, die diesen Bogen noch mehr von der dung zwischen den Leitern 11 und 12. Diese Brücke SymmetrielinieX-X zu entfernen sucht. Dies gilt je- trägt die Kontaktstücke9α und 9b, während die Leidoch gleichermaßen für jeden Punkte beiderseits der 50 ter 11 und 12 die Kontaktstückella und 12a tragen. Linie X-X. Die zusammenwirkenden Kontaktstücke 9 α und 11a

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese Wir- auf der einen Seite sowie 9 b und 12 b auf der anderen kung der Unsymmetrie zu verstärken, um den Licht- Seite sind auf zwei Seiten von einander diagonal gebogen zu zwingen, sich an metallischen Teilen, die genüberllegenden, winklig gebogenen Leitblechen 13, ihn umgeben, anzuheften, so daß er sich abkühlt und .55 14 umgeben und auf den sie tragenden Leitern in schließlich erlischt. Richtung auf die Leitbleche winkelisymmetrisch ver-

Aus diesem Grunde ordnet man gemäß der Erfin- setzt.

dung, wie Fig. 3 zeigt, in der Nähe der Kontakt- Jedes dieser Kontaktstücke, die eine Schrägfläche

stücke la und 2a ein winklig gebogenes magnetisches an dem Rand besitzen, der dem parallel zur Brücke 9

Leitblech 5 an, dessen Flächen parallel zur Ver- 60 liegenden Teil des Leitbleches abgewendet ist, bildet

Schieberichtung der Kontakte liegen und die Kontakte an dieser Randseite auf dem leitenden Teil, der die

auf zwei ihrer Seiten umgeben, während die zwei an- Kontaktstücke trägt, einen freien Raum 15, während

deren Seiten der Kontakte frei bleiben. an der gegenüberliegenden Seite der Rand des Kon-

Demzufolge ist das elektromagnetische Feld H, das taktstückes mit dem das Leiters zusammenfällt (Fig. 5)

den Lichtbogen umgibt, der am Punkte aus dem 65 oder über den Rand des Leiters herausragt (Fig. 5 a).

Kontaktstück heraustritt, auf zwei seiner Seiten durch Die in Fig. 6 gezeigte Anordnung bietet folgende

das winklig gebogene Leitblech5 geführt, derart, daß Vorteile: Die beiden Leitbleche 13 und 14 können bei

nur zwei seiner Teile H_a und H_b auf den Lichtbogen Verwendung eines die Vorrichtung aufnehmenden ge-

wirken können. Die Teile H_a und H_h ergeben demzu- schlossenen Gehäuses mit den Wänden des Gehäuses

folge die Kräfte F_a und F_b, die den Lichtbogen zum 70 fest verbunden sein. Die Brücke 9 ist symmetrisch,

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derart, daß sie ohne weiteres auch um 180° gedreht werden kann, ohne die Wirkung der Vorrichtung zu gefährden. Es ist augenscheinlich, daß dies ein Vorteil für die Montage ist, daß aber eine gleiche Wirkung mit einem Leitblech 14 erreicht werden kann, dessen abgewinkelter, parallel zur Achse der Leiter 11, 12 liegender Teil in der Verlängerung des abgebogenen Teiles des Leitbleches 13 liegt, wobei die beiden freien Räume 15 der Leiter gleichfalls in einer Linie liegen (Fig. 6 a).

Es ist selbstverständlich, daß Abänderungen der beschriebenen Ausführungsform möglich sind, besonders durch Einsatz technisch äquivalenter Mittel, ohne damit den· Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. '

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Leistungsschalter, bei dem zwei Kontaktstücke, die durch eine im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ausdehnung stehende Bewegung trennbar sind, von Leitern getragen werden, von denen mindestens einer beweglich ist, und bei dem die Kontaktstücke teilweise von einem ferromagnetischen Blech umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (9, 11, 12) von den Kontaktstücken (9 a, 9 b, 11a, 12 a) weg nach entgegengesetzten Richtungen hin verlaufen und daß das ferromagnetische Blech die Gestalt eines kurzen, zu einem Winkelblech (13, 14) rechtwinklig abgebogenen Streifens hat, dessen einer Schenkel sich parallel zu der Ebene, die durch die Ausdehnungsrichtung der Leiter und die Bewegungsrichtung (0) zur Trennung der Kontaktstücke gegeben ist, an einer Seite der Leiter erstreckt, während sich der andere jenseits des Endes eines der Leiter, der eines der Kontaktstücke trägt, befindet.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (la, 2 a, 9 a, 9 b, 11a, 12 a) asymmetrisch sind und/oder in bezug auf die gemeinsame Längsachse der Leiter (1, 2, 9. 11, 12) asymmetrisch an deren Enden angeordnet sind, derart, daß ihre Kontaktflächen, auf die genannte Längsachse bezogen, auf der Seite desjenigen Schenkels des Winkelbleches (5, 13,14) liegen, der sich seitlich längs der Leiter erstreckt.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2 mit rechtwinkligen Kontaktstücken ebener Kontaktoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine ihrer von den Schenkeln des Winkelbleches (5, 13, 14) abgewendeten Kanten abgeschrägt ist.

4. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (1 α und 2 a) derart auf den Leitern (1, 2) angeordnet sind, daß die zum Winkelblech (5) gelegene Seitenfläche der Kontaktstücke mit der entsprechenden Seitenfläche der Leiter bündig ist oder über die Seitenfläche der Leiter (2) übersteht, während auf der gegenüberliegenden Seite ein freier Raum (15) vorhanden ist, der nicht von den Kontaktstücken (1 a, 2 a) der Leiter ausgefüllt wird.

5. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer zwischen zwei in der Verlängerung zueinander liegenden Leitern (11, 12) angeordneten Kontaktbrücke (9) die Winkelbleche (13, 14) und die Kontaktstücke (9 a, 9 b, lla, 12 a) in bezug auf die Verschiebeachse der Kontaktbrücke winkelsymmetrisch angeordnet sind (Fig. 6).

6. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer zwischen zwei in der Verlängerung zueinander liegenden Leitern (11, 12) angeordneten Kontaktbrücke (9) die parallel zu den Leitern (11, 12) liegenden Teile der Winkelbleche (13, 14) und die freien Räume (15) neben den Kontaktstücken (11 a, 12a) der Leiter (11, 12) jeweils in der Verlängerung zueinander angeordnet sind (Fig. 6 a).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1015100;
USA.-Patentschrift Nr. 2 524287.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen