DE1115808B - Ausschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ausschalter für hohe Stromstärke mit Haupt- und Lichtbogenkontakten, bei dem die feststehende Kontaktanordnung eine Mehrzahl federnd gegen den Gegenkontakt gedrückter Hauptkontaktstücke trägt, und betrifft im besonderen die Konstruktion und Anordnung der Kontakte von Luftausschaltern für hohe Stromstärken.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ausschalter zu schaffen, der eine verbesserte Kontaktanordnung verkörpert, die gedrängter Bauart ist und imstande ist, momentan und dauernd hohe Ströme zu führen und auch abzuschalten.

Durch die Erfindung wird ein Ausschalter geschaffen, der eine verbesserte Kontaktkonstruktion mit Haupt-, Neben- und Lichtbogenziehkontakten für schweren Betrieb aufweist, die von solcher gedrängter Bauart sind, daß alle sich trennenden Kontakte in einer Lichtbogenkammer untergebracht werden können, um ein Wiederzünden des Lichtbogens außerhalb der Lichtbogenkammer zu verhindern, wo er nicht gelöscht werden würde.

Die Erfindung ist veranschaulicht durch die Darstellung einer Kontaktkonstruktion und Anordnung eines magnetischen Luftausschalters, der eine Stoßstromstärke von 100000 Amp., eine Dauernennstromstärke von 3000 Amp. und eine Abschaltstromstärke von 50 000 Amp. hat, die Erfindung kann aber vorteilhaft auch bei Ausschaltern anderer Nennstromstärke verwendet werden. Bei solchen Ausschaltern für schweren Betrieb wurde festgestellt, daß erstens Haupt-, Neben- und Lichtbogenziehkontakte vorhanden sein müssen, um die Hauptkontakte in gutem Zustand zur Führung der hohen Ströme zu erhalten, zweitens die räumliche Abmessung der Kontaktanordnung zur Länge des beweglichen Kontaktarmes so klein wie möglich sein müßte, um ein Höchstmaß an Kontaktentfernung zu ergeben und um die sich trennenden Hauptkontakte daran zu hindern, in irgendeinem Punkt während ihrer Trennung merklich näher zusammen zu sein, als es die sich trennenden Lichtbogenziehkontakte sind, so daß wenig Aussicht ist, daß der Lichtbogen im Zwischenraum zwischen den Hauptkontakten wieder zündet, statt zwischen den Lichtbogenziehkontakten zu verbleiben, und drittens die Kontaktkonstruktion so klein sein sollte, daß die Haupt-, die Neben- und die Lichtbogenziehkontakte alle oben innerhalb der Lichtbogenkammer des Ausschalters untergebracht werden könnten, so daß, wenn der Lichtbogen z. B. infolge der Schaltung von Kondensatorgruppen oder infolge von anormalen Verhältnissen im Netz zwischen irgendwelchen der

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Dezember 1957

Rüssel E. Frink, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Kontakte wieder zünden sollte, diese Wiederzündungen auf die Lichtbogenkammer beschränkt bleiben, wo der Lichtbogen durch die vorgesehene Lichtbogen-

a5 löscheinrichtung gelöscht wird. Die Erfindung ist dazu bestimmt, für diese Eigenschaften zu sorgen.

Es ist bereits ein Unterbrechungskontakt für große Stromstärken, bestehend aus einem Hauptkontakt und einem Abreißkontakt, bekanntgeworden, bei dem die feststehende Kontaktanordnung eine Mehrzahl federnd gegen den Gegenkoniakt gedrückter Hauptkontaktstücke trägt. Diese Hauptkontaktstücke sind dabei einzeln in Rillen der Grundfläche eines Tragkörpers angeordnet und werden durch die Federn von diesem fortgedrückt. Bei der bekannten Anordnung sind weiterhin keine Zwischenkontaktstücke vorhanden, die nach der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis für die Zwecke des Erfindungsgegenstandes unerläßlich sind.

Die geschilderten Forderungen werden gemäß der Erfindung bei einem Ausschalter der eingangs beschriebenen Art dadurch erfüllt, daß die federnden Hauptkontaktstücke paarweise zu verschiedenen Seiten eines feststehenden Tragstückes angeordnet sind und federnd gegen dieses Tragstück gedrückt werden und zwischen diesen Hauptkontaktstücken mehrere Zwischenkontaktstücke angeordnet sind, die federnd von dem erwähnten Tragstück fortgedrückt werden, wobei jedes der Zwischenkontaktstücke einen feststehenden Nebenkontakt und einen Lichtbogenkontakt trägt, und die mit dieser feststehenden Kontaktanordnung zusammenarbeitende bewegliche Kon-

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taktanordnung aus einem einzigen massiven Kon- angebracht, der mit den beweglichen Hauptkontakttaktstück besteht, das zu beiden Seiten mit Kontakt- streifen 71 zusammenwirkt. Die Kontaktfinger 73 streifen, sowie einem Nebenkontaktstück, das mit den werden zur Erzeugung des Kontaktdruckes durch feststehendenNebenkontaktstückenzusammenarbeitet Federn 85 nach innen gedruckt. Diese Federn um- und einem beweglichen Lichtbogenkontakt, der mit 5 geben Stifte 87, die waagerecht durch Öffnungen in den feststehenden Lichtbogenkontaktstücken zusam- den Kontaktfingern 73 und durch eine Öffnung in menarbeitet, versehen ist. einem Kontakthalter 89, der fest an dem Klotz 75 be-

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung festigt ist, hindurchgehen. Die Federn 85 sind zwiwerden in der nachstehenden Beschreibung erläutert sehen den Kontaktfingern 73 und Unterlegscheiben und in den Zeichnungen veranschaulicht, die bei- io 91, die durch auf den äußeren Enden der Stifte 87 spielsweise die Grundidee der Erfindung und die beste aufgeschraubte Muttern 93 an ihrem Platz gehalten Art, die ins Auge gefaßt worden ist, diese Grund- werden, eingespannt. Die Federn 85 drücken abgeidee anzuwenden, bekanntmachen. In den Zeich- rundete innere Enden der Hauptkontaktfinger gegen nungen ist den Kontakthalter 89, um einen guten elektrischen

Fig. 1 eine Seitenansicht, teils im Schnitt, die die 15 Kontakt zu ergeben. Jeder der Kontaktfinger 73 ist verbesserte Kontaktkonstruktion in der Einschalt- mit einem nach innen ragenden Teil 95 versehen, der stellung zeigt, in Aussparungen 97 in den Kontakthaltern 89 Mn-

Fig. 2 ein horizontaler Querschnitt durch die Kon- einragt, um eine Bewegung der Finger in Längsrichtaktkonstruktion nach der Linie H-II der Fig. 1, tung zu verhindern.

Fig. 3 eine Vorderansicht der feststehenden Kon- 20 Die Hauptkontaktfinger 73 sind je zur Hälfte in taktkonstruktion, zwei senkrechten, sich gegenüberstehenden Reihen

Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch die fest- angeordnet. Die Längsrichtung der Reihen liegt etwa stehende Kontaktkonstruktion nach der Linie IV-IV in der Richtung der Länge des beweglichen Schalterder Fig. 3. armes und in der gleichen Richtung wie die Höhe

Die Kontaktkonstruktion besteht im allgemeinen 25 statt der Breite der Lichtbogenkammer. Dies hält die aus einer feststehenden Kontaktanordnung 29, die Breite der feststehenden Kontaktanordnung auf ein starr auf dem inneren Ende eines oberen Anschluß- Minimum und macht es möglich, die Hauptkontakte bolzens 31 von hohlem, rechteckigem Querschnitt innerhalb der Lichtbogenkammer unterzubringen, montiert ist. Der Anschlußstift 31 ist in Isolier- trotz der großen Anzahl der für die starken Ströme material 33 eingehüllt. Zur Kontaktkonstruktion ge- 30 benötigten Hauptkontaktteile. Bei der speziellen, für hört weiter ein beweglicher Schalterarm 41, der dreh- die Zwecke der Veranschaulichung gezeigten Verbar von einem Gußstück 43 getragen wird, das starr körperung sind zehn Hauptkontaktteile 73 vorhanden, an dem inneren Ende eines unteren Anschlußbolzens und wenn diese zehn Hauptkontakte in einer einzi-45 befestigt ist, welcher Bolzen ebenfalls eine hohle, gen waagerechten Reihe etwa senkrecht zur Länge rechteckige Gestalt hat. 35 des sich bewegenden Schalterarmes angeordnet wor-

Der bewegliche Schalterarm besteht aus zwei den wären, würde die Breite der Anordnung zu groß Paaren von Armen 55 und 57 (Fig. 2), die an ihren ausfallen, um in dem Teil der Lichtbogenkammer oberen Enden mit einem beweglichen Kontaktteil 59 untergebracht zu werden, der mit lichtbogenfestem zwischen ihnen durch Bolzen 58 verschraubt sind. Material ausgefüttert ist, das erfolgreich auf den Die unteren Enden der Schalterarmpaare 55 und 57 40 Lichtbogen zwecks Löschung einwirken kann,
sind voneinander entfernt angebracht, wie in Fig. 2 Die Lichtbogenziehkontaktfinger 77 sind drehbar

gezeigt, und jedes Paar ist auf Stiften 61 (von denen und verschiebbar an ihren unteren Enden durch nur einer gezeigt ist), die in Vorsprüngen 63 (Fig. 1) einen Stift 103 gehalten, dessen Ende in Schlitzen auf dem Gußstück 43 ruhen, drehbar gelagert. 105 (Fig. 1) in nach vorn gehenden Vorsprüngen 107 Federnde Unterlegscheiben 65, die an den äußeren 45 eines Käfigs 99 gehalten wird. Die Kontaktfinger 77 Seiten eines jeden Schalterarmpaares 55 und 57 an- sind mit Öffnungen 109 versehen, die größer sind als geordnet sind, sichern einen guten Kontaktdruck der Durchmesser des Stiftes 103, um eine freie Bezwischen den Schalterarmen und den Vorsprüngen 63. wegung der einzelnen Finger ermöglichen zu können. Der bewegliche Schalterteil 59 besitzt einen Licht- Biegsame Leiter 111, die durch Schrauben 113 an bogenziehkontakt 67 (Fig. 1), der fest an seinem 50 den Kontaktfingern 77 und durch Schrauben 115 an oberen Ende befestigt ist, und einen Nebenkontakt der Kontaktstütze 89 befestigt sind, verbinden die 69, der fest in der Nähe seines unteren Endes be- Finger 77 über den Teil 89 und den Klotz 75 elekfestigt ist. Lichtbogenfeste, bewegliche Hauptkontakt- irisch mit dem Anschlußbolzen 31.
streifen 71 sind fest an gegenüberliegenden Seiten des Die oberen Enden der Kontaktfinger 77 sind in

Kontaktteiles 59 befestigt zwecks Eingriff mit den 55 ihrer Bewegung durch einen Stift 117 (Fig. 1, 3, 4), feststehenden Hauptkontaktfingern 73. der durch Öffnungen 119 in den Fingern hindurch-

Die feststehende Kontaktanordnung 29 ist auf geht, begrenzt. Die Öffnungen 119 sind etwas größer einem leitenden Klotz 75, der fest an dem inneren als der Durchmesser des Stiftes 117, um die freie Be-Ende des oberen Anschlußbolzens 31 befestigt ist, wegung der einzelnen Finger 77 zu ermöglichen. Die montiert und besteht aus einer Mehrzahl feststehen- 60 Enden des Stiftes 117 greifen in vergrößerte Schlitze der Kontaktfinger 73 sowie einer Mehrzahl feststehen- 121 (Fig. 1) in Vorsprüngen 123 des Haltekäfigs 99 der Kontaktfinger 77, an deren oberen Enden fest- ein, und der Stift 117 wird durch kleine Halteplatten stehende, mit dem beweglichen Lichtbogenziehkon- 125 gehalten, die an gegenüberliegenden Seiten des takt 67 zusammenwirkende Lichtbogenziehkontakte Vorsprunges 123 vermittels Schrauben 127 befestigt 79 fest anmontiert sind. Feststehende Nebenkon- 65 sind und mit den Enden des Stiftes 117 im Eingriff takte 81 sind auf den unteren Enden der Finger 77 stehen.

aufmontiert. Auf jedem der feststehenden Haupt- Die unteren Enden der Kontaktfinger 77 sind

kontaktfinger ist ein lichtbogenfester Kontakt 83 fest einzeln für einen sekundären Kontaktdruck durch

Federn 129 belastet, die zwischen Federauflagen im Haltekäfig 99 und Federführungen 131 auf den Kontaktfingern eingespannt sind. Die oberen Enden der Kontaktfinger 77 werden durch ein Federpaar 133 (Fig. 4) zwischen einem Federsitz auf einem Teil 135 des Haltekäfigs 99 und einem beweglichen Federsitz 137 vorgespannt gehalten. Ein Druckausgleichsteil 139 in der Form eines gleichseitigen Dreiecks ist mit einem Vorsprung 141 an jeder seiner Spitzen versehen, die in Kerben 143 in den Kontaktfingern 77 eingreifen. Der Druckausgleicher ist auch mit einer (nicht gezeigten) Fassung an seiner geometrischen Mitte versehen, die mit einem (ebenfalls nicht gezeigten) Vorsprung auf dem beweglichen Federsitz 137 im Eingriff steht. Der obere Vorsprung auf dem Druckausgleicher 139 greift in eine Kerbe 143 in dem mittleren der Kontaktfinger 77 ein, und die unteren Vorsprünge greifen in die Kerbe 143 der Außenfinger 77 ein, wodurch sie den Druck der Federn 133 auf alle drei Finger 77 ausgleichen.

Die Verwendung der durch Federn vorgespannten Haupt-, Neben- und Lichtbogenziehkontakte 73, 87 und 79 bei der feststehenden Kontaktanordnung hat den Vorteil, daß die bewegliche Kontaktanordnung erheblich vereinfacht ist insofern, als eine starre An-Ordnung die sich bewegenden Haupt-, Neben- und Lichtbogenziehkontakte umfaßt, die alle auf einen gemeinsamen Kontaktteil gelötet werden können. So sind die Hauptkontaktflächen 71, die Nebenkontaktfiächen 69 und die Lichtbogenziehkontaktflächen 67 starr miteinander und mit dem sich bewegenden Schalterarm 57 verbunden, und bei der sich bewegenden Kontaktanordnung ist kein Bedarf an irgendwelchen Vorspannfedern, irgendwelchen schleifenden Kontaktflächen oder irgendwelchen biegsamen Stromleitern.

Die Kontaktanordnung ist innerhalb der Lichtbogenlöschanordnung, die allgemein bei 205 (Fig. 1) angedeutet ist, untergebracht, so daß, wenn die Kontakte sich trennen und die beweglichen Kontakte sich in die ganz ausgeschaltete Stellung bewegen, der zwischen den sich trennenden Lichtbogenziehkontakten gezogene Lichtbogen in die Lichtbogenlöschvorrichtung gezogen wird, wo er schnell gelöscht wird.

Die Erfindung schafft eine verbesserte Kontaktkonstruktion, die die Stromleitfähigkeit für einen Augenblick und für dauernd erhöht, mit einer kleinen, gedrängten Kontaktanordnung, die es ermöglicht, die ganze sich trennende Kontaktanordnung innerhalb der Lichtbogenkammer unterzubringen, und infolgedessen wird irgendein Wiederzünden des Lichtbogens zwischen der Kontaktanordnung vorkommen und wird innerhalb der Lichtbogenlöschvorrichtung begrenzt sein.

Verschiedene Änderungen der konstruktiven Einzelheiten und Anordnung von Teilen können gegenüber den dargestellten Ausführungsbeispielen vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.

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Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Ausschalter für hohe Stromstärken mit Haupt- und Lichtbogenkontakten, bei dem die feststehende Kontaktanordnung eine Mehrzahl federnd gegen den Gegenkontakt gedrückter Hauptkontaktstücke trägt, dadurch gekennzeich net, daß die federnden Hauptkontaktstücke (72) paarweise zu verschiedenen Seiten eines feststehenden Tragstückes (89) angeordnet sind und federnd gegen dieses Tragstück gedrückt werden, und zwischen diesen Hauptkontaktstücken (73) mehrere Zwischenkontaktstücke (77) angeordnet sind, die federnd von dem erwähnten Tragstück (89) fortgedrückt werden, wobei jedes der Zwischenkontaktstücke (77) einen feststehenden Nebenkontakt (81) und einen Lichtbogenkontakt (79) trägt, und die mit dieser feststehenden Kontaktanordnung zusammenarbeitende bewegliche Kontaktanordnung aus einem einzigen massigen Kontaktstück (59) besteht, das zu beiden Seiten mit Kontaktstreifen (71), sowie einem Nebenkontaktstück (69), das mit den feststehenden Nebenkontaktstücken (81) zusammenarbeitet und einem beweglichen Lichtbogenkontakt (67), der mit den feststehenden Lichbogenkontaktstücken (79) zusammenarbeitet, versehen ist.

2. Ausschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Hauptkontaktstücke (73) paarweise in horizontalen Ebenen zu beiden Seiten des Tragstückes (89) angeordnet sind und die Zwischenkontaktstücke (77) in senkrechter Anordnung zwischen diesen Hauptkontaktstücken liegen.

3. Ausschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei der zu beiden Seiten des Tragstückes (89) angeordneten Hauptkontaktstücke (73) durch Federn (85) gegeneinander- bzw. gegen das bewegliche feste Kontaktstück (89) gepreßt werden.

4. Ausschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hauptkontaktstücke (73) gegeneinanderpressenden Federn (85) je zu beiden Seiten der Kontaktstücke auf einem Bolzen (87) angeordnet sind, der durch Bohrungen der Kontaktstücke und des Tragstücks (89) hindurchgeht.

5. Ausschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen der Hauptkontaktstücke (73) einen größeren Durchmesser aufweisen als der Durchmesser (87) des Bolzens.

6. Ausschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkontaktstücke (77) an ihrem unteren Ende auf einen Stift (103) aufgereiht sind, der in dem Tragstück (89) gelagert ist.

7. Ausschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Tragstiften (103) durchsetzten Bohrungen der Zwischenkontaktstücke (77) größer sind als der Durchmesser des Stiftes.

8. Ausschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unterenEnden der Zwischenkontaktstücke (77) einzeln durch Federn (129) gegen das bewegliche Kontaktstück gedrückt werden.

9. Ausschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Zwischenkontaktstücke (77) mit den Lichtbogenziehkontakten (79) über ein Druckstück (139) gemeinsam von einer Feder (177) gegen den Lichtbogenkontakt der beweglichen Kontaktanordnung gedrückt werden.

10. Ausschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeit der Zwischenkontaktstücke (77) in Richtung auf das beweg-

liehe Lichtbogenkontaktstiick durch einen sie durchsetzenden Stift (117) begrenzt ist, der im Tragstück (89) befestigt ist.

11. Ausschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkontaktstücke (77) durch biegsame Bänder (11) mit dem leitenden Tragstück verbunden sind, die einerseits an dem

unteren Ende der Zwischenkontaktstücke (77) und andererseits in der Nähe des oberen Endes der Zwischenkontaktstücke an dem Tragstück (89) befestigt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 508 906.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen