DE1191895B

DE1191895B - Switch for electrical circuits with single or multiple interruptions in parallel current paths

Info

Publication number: DE1191895B
Application number: DEV15210A
Authority: DE
Inventors: Erich Reinboth
Original assignee: Elektro Apparate Werke VEB
Current assignee: Elektro Apparate Werke VEB
Priority date: 1958-10-14
Filing date: 1958-10-14
Publication date: 1965-04-29

Description

Schalter für elektrische Stromkreise mit einfacher oder mehrfacher Unterbrechung paralleler Strombahnen Die Erfindung betrifft einen Schalter für elektrische Stromkreise mit einfacher oder mehrfacher Unterbrechung paralleler Strombahnen, deren dynamische Wirkung für das Schließen der Kontakte Verwendung findet.Switches for electrical circuits with single or multiple Interruption of parallel current paths The invention relates to a switch for electrical Circuits with single or multiple interruptions in parallel current paths, whose dynamic effect is used to close the contacts.

Bei Kurzschlüssen treten zusätzliche Belastungen an den Kontakten infolge dynamischer Kraftwirkungen auf. Es wurde bereits versucht, die wirksam werdenden kontaktabhebenden Kräfte durch verschiedene Hilfsmittel zu kompensieren. So werden z. B. starke mechanische Gegenkräfte, z. B. Federn, zur Anwendung gebracht.In the event of a short circuit, the contacts are subject to additional stress as a result of dynamic force effects. Attempts have already been made to take effect To compensate for contact-lifting forces with various aids. Be like that z. B. strong mechanical opposing forces, e.g. B. springs brought into use.

Insbesondere bei Schaltern großer Stromstärken, oder bei denen große Stromstärken zu erwarten sind, werden infolge der großen Kontaktkräfte die Antriebe verhältnismäßig umfangreich und dadurch sehr teuer.Especially with switches with large currents, or with those large Current intensities are to be expected, the drives are due to the large contact forces relatively extensive and therefore very expensive.

Eine Ausführung sieht vor, die Abbrennschaltstücke eines Abbrennkontaktes für elektrische Schalter mit Hilfe von Blattfedern an dem festen Schalterteil zu befestigen.One embodiment provides for the burn-off contact pieces of a burn-off contact for electrical switches with the help of leaf springs on the fixed switch part attach.

Dadurch, #daß beim Zwischenschieben des keilförmigen Gegenschaltstückes zwischen den Abbrennschaltstücken die Blattfedern gespannt werden, wird der Kontaktdruck hergestellt. Eine Erhöhung des Kontaktdruckes findet dadurch statt, daß durch die elektrodynamischen Anziehungskräfte, die zwischen den elektrisch parallel geschalteten Blattfedem auftreten, die Blattfedern weiter gespannt werden. Dabei werden die Blattfedern durchgebogen und berühren sich, wenn sie verhältnismäßig dicht nebeneinander angeordnet sind. Damit wird die für die Herstellung des Kontaktdruckes wirksame Federlänge verkürzt, die vorhandene Federkraft nimmt ab und die Kraft zur Erhöhung des Kontaktdruckes, die von der elektrodynamischen Anziehung zwischen den Blattfedern herrührt, geringer. Beim Einschalten dieses Schalters tritt der Nachteil auf, daß das mit einer gewissen Geschwindigkeit auf das feste Schaltstück auftreffende Geoenschaltstück ein Flattern der einzelnen Gegenschaltstücke bewirkt, da für diesen Fall der Kontaktdruck nicht groß genug ist. Das Flattern der Abbrennschaltstücke beim Einschalten führt aber dazu, daß infolge einer Lichtbogenbildung zwischen den Schaltstücken diese verschmoren und unter Umständen zusammenschweißen. Dieses wird dadurch begünstigt, daß die Kontaktgabe nur an einzelnen Punkten erfolgt.As a result, # that when the wedge-shaped counter-contact piece is pushed in between the leaf springs are tensioned between the burn-off contact pieces, the contact pressure is increased manufactured. An increase in the contact pressure takes place in that by the electrodynamic attractive forces between the electrically connected in parallel Leaf springs occur, the leaf springs are further tensioned. This is where the leaf springs bent and touching when they are arranged relatively close to each other are. This is the effective spring length for producing the contact pressure shortened, the existing spring force decreases and the force to increase the contact pressure, caused by the electrodynamic attraction between the leaf springs is lower. When you turn on this switch, the disadvantage arises that with a certain Speed of the geo-contact hitting the fixed contact, a flutter of the individual counter-contacts causes the contact pressure not in this case is big enough. However, the fluttering of the burn-off contact pieces when switching on leads to the fact that as a result of an arcing between the contact pieces they scorch and possibly weld them together. This is facilitated by the fact that contact is made only takes place at individual points.

Es ist weiterhin bekannt, Schalter beim Ein- und Ausschalten hoher Ströme in der Weise auszubilden, daß ortsfeste isolierte Leiter im Schalter beim Schließen der Schaltertraverse von dieser Parallelströme von solcher Größe und Richtung übernehmen, daß die bewegte Schaltertraverse elektrodynamisch angezogen wird. Damit wird erreicht, #daß die den Kontaktschluß herstellenden Kontakte aneinander gepreßt werden. Diese Anordnung führt aber zwischen den an der bewegten Schaltertraverse befindlichen Kontakten und den im Schalter fest angeordneten Gegenkontakten zu einer Stromschleifenbildung, so daß die kontaktschließenden Kräfte gemindert werden. Auch gegenüberliegende Kontaktbrücken sollten die elektrodynamischen Kräfte wirkungsvoll ausnutzen. Jedoch sind bei allen bisherigen Ausführungen entweder durch Stromschleifenbildung oder unvorteilhaften Stromübergang an den Kontaktstellen infolge geänderter Stromrichtung nachteilige Wirkungen in Form kontaktabhebender Kräfte eingetreten.It is also known to switch high when switching on and off Form currents in such a way that stationary insulated conductors in the switch when Close the switch traverse of these parallel currents of such magnitude and direction assume that the moving switch traverse is attracted electrodynamically. In order to is achieved # that the contacts producing the contact are pressed against one another will. However, this arrangement leads between the moving switch traverse located contacts and the mating contacts fixedly arranged in the switch to a Formation of current loops, so that the contact closing forces are reduced. Even opposing contact bridges should effectively reduce the electrodynamic forces exploit. However, in all previous versions, either through the formation of current loops or unfavorable current transfer at the contact points as a result of a changed current direction adverse effects occurred in the form of contact lifting forces.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die auftretenden elektrodynamischen Kräfte zur sicheren Kontaktgabe wirkungsvoll auszunutzen.The object of the invention is therefore to reduce the electrodynamic Effective use of forces for secure contact.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Schaltern der eingangs beschriebenen Art zwei symmetrisch zueinander angeordnete Kontaktbrücken eine Trennstelle zwischen den Kontaktteilen in der Weise schließen, daß ein gradliniger Leiterzug vorhanden ist und daß die Öffnungsrichtung der Kontaktbrücken entgegengesetzt zueinander erfolgt.According to the invention the object is achieved in that with switches of the type described above, two contact bridges arranged symmetrically to one another close a separation point between the contact parts in such a way that a straight line Conductor line is present and that the opening direction of the contact bridges is opposite to each other.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung umschließt ein an sich bekannter magnetischer Eisenumschluß die Kontaktbrücken einschließlich der Kontaktstellen der Kontaktteile. Außerdem wird die Öffnungszeit der Kontaktbrücken durch die Anker einer an sich bekannten Schlagankereinrichtung verkürzt.According to further features of the invention encloses a known per se magnetic iron enclosure the contact bridges including the contact points the contact parts. In addition, the opening time of the contact bridges is determined by the armature shortened a per se known drop anchor device.

Durch die Wahl eines Werkstoffes mit entsprechender magnetischer Kennlinie sowie eventuell zusätzlicher Anordnung von Luftspalten läßt sich bis zu den größten Stromstärken ein solcher Kontaktdruck erzeugen, daß sowohl ein Schweißen mit Sicherheit vermieden wird als auch eine Deformierung der Kontaktstücke, d. h. ein überschreiten der Fließgrenze des Kontaktmaterials noch nicht eintritt.By choosing a material with a corresponding magnetic characteristic curve and possibly an additional arrangement of air gaps, such a contact pressure can be generated up to the greatest current strengths that both welding is avoided with certainty and deformation of the contact pieces, ie. H. the flow limit of the contact material is not yet exceeded.

Sollten derartige Schalter als Leistungsschalter verwendet werden, so muß man beim Abschalten die dynamische Wirkung kompensieren. Dies geschieht in an sich bekannter Weise durch einen zusätzlich angebrachten Schlaganker, der durch mechanische oder elektromagnetische Mittel für eine bestimmte Ansprech-Stromstärke einstellbar gemacht wird. Es können z. B. Federn, die den Schlaganker festhalten, mit einer einstellbaren Vorspannung versehen werden, oder der Luftspalt zwischen Schlagmagnet und Schlaganker wird veränderlich gemacht. Es kann auch ein verstellbares Streujoch im Schlaganker-Magnetkreis verwendet werden. Die Energie des Schlagankers wird so groß gewählt, daß er mit Sicherheit den Haltemagnetkreis überwindet. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, daß bis zur Kontakttrennung die in Bruchteilen einer Millisekunde erfolgt, der bereits oben beschriebene hohe Kontaktdruck vorhanden ist, der ein Schweißen mit Sicherheit verhindert.If such switches are used as circuit breakers, so you have to compensate for the dynamic effect when switching off. This is done in in a manner known per se by an additionally attached drop anchor that by mechanical or electromagnetic means for a certain response current is made adjustable. It can e.g. B. Springs that hold the drop anchor in place, be provided with an adjustable preload, or the air gap between Impact magnet and impact anchor are made changeable. It can also be an adjustable one Streujoch can be used in the armature magnetic circuit. The energy of the anchor is chosen so large that it surely overcomes the holding magnetic circuit. Of the The advantage of such an arrangement is that the in Fractions of a millisecond takes place, the high contact pressure already described above is present, which prevents welding with certainty.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens darstellt. Es zeigt F i g. 1 eine Kontaktstelle mit zwei symmetrisch angeordneten Kontaktbrücken, F i g. 2 eine Kontaktstelle mit symmetrisch angeordneten Kontaktbrücken und teilweisen Eisenumschluß mit beweglichen Ankern, F i g. 3 eine Kontaktstelle mit zwei Einzelschienen und je einer Kontaktbrücke, F i g. 4 eine Kontaktstelle mit Schlagankermagnet und Flachanker.In the drawing, exemplary embodiments of the concept of the invention are shown. It shows F i g. 1 a contact point with two symmetrically arranged contact bridges, FIG. 2 shows a contact point with symmetrically arranged contact bridges and partial iron enclosures with movable armatures, FIG . 3 a contact point with two individual rails and one contact bridge each, FIG. 4 a contact point with a flap armature magnet and flat armature.

Wie erkennbar, legen sich an zwei mit einem gewissen Abstand in derselben Achse angeordnete Kontaktteile 1, 2 je eine Kontaktbrücke 3 und 4 von beiden Seiten symmetrisch an, wodurch die Kontaktteile 1, 2 über die Kontaktstellen 10, 11 miteinander verbunden sind. Da der Strom in zwei parallele Pfade aufgespalten ist, werden sich beide Kontaktbrücken 3, 4 unter der dynamischen Einwirkung des Stromes an die festen Kontaktteile 1, 2 mit auf der ganzen Stromabgabefläche gleichmäßig verteiltem Druck fest anlegen. Dabei wird infolge der zu den Kontaktteilen symmetrisch erfolgten Anordnung der Kontaktbrücken erreicht, daß von außen abzustützende Kräfte nicht auftreten. Die Kontaktbrücken 3, 4 sind so ausgebildet, daß sie im geschlossenen Zustand nicht über die Kontaktteile 1, 2 vorstehen, sondern abschließen. Vorteilhaft wird man mit Rücksicht auf die kleineren Ströme zusätzliche schwache Kontaktfedern 5 anordnen, während bei größeren Strömen der dynamische Anpreßdruck ausreicht. Bei besonders niedrigen Strömen kann die Erregung des magnetischen Kreises durch mehrere den Hauptstrom führende Windungen erfolgen, es können auch permanente Magneten verwendet werden. Bei großen Stromstärken kann auch eine Aufteilung in mehrere parallele Strombahnen erfolgen, die entsprechend (F i g. 3) angeordnet werden. As can be seen, two contact parts 1, 2 arranged at a certain distance in the same axis each have a contact bridge 3 and 4 symmetrically on both sides, whereby the contact parts 1, 2 are connected to one another via the contact points 10, 11. Since the current is split into two parallel paths, both contact bridges 3, 4 will be firmly attached to the fixed contact parts 1, 2 under the dynamic effect of the current with pressure evenly distributed over the entire current output surface. As a result of the arrangement of the contact bridges which is carried out symmetrically to the contact parts, it is achieved that forces to be supported from the outside do not occur. The contact bridges 3, 4 are designed so that they do not protrude beyond the contact parts 1, 2 in the closed state, but terminate. With regard to the smaller currents, it is advantageous to arrange additional weak contact springs 5 , while the dynamic contact pressure is sufficient for larger currents. In the case of particularly low currents, the magnetic circuit can be excited by several windings carrying the main current; permanent magnets can also be used. In the case of high currents, a division into several parallel current paths can also take place, which are arranged accordingly ( FIG. 3) .

Nach (F i g. 1 bis 3) können vorteilhafte Konstruktionen mit Kontaktbrücken so ausgeführt werden, daß auch Schalter mit einfacher Stromunterbrechung mit einer zusätzlichen elektromagnetischen Kontaktdruckeinrichtung vorgesehen werden, bei der die Kontaktbrücken 3, 4 einschließlich der Kontaktstellen 10, 11 von dem an sich bekannten magnetischen Eisenumschluß 6, 7 umschlossen sind. Sollen derartige Schalter als Leistungssehalter verwendet wer-Z, C den, so muß man beim Abschalten die dynamische Wirkung kompepsieren. Dies geschieht in bekannter Weise durch einen zusätzlich angebrachten Schlaganker, der durch mechanische oder elektromagnetische Mittel auf eine bestimmte Ansprechstromstärke einstellbar ist. In F i 4 ist eine solche Anordnung dargestellt. Zwischen den Kontaktteilen 1, 2 ist eine Kontaktbrücke 3 angeordnet, deren Kontaktdruck durch einen niagnetischen Eisenumschluß 6, 7 verstärkt wird. Ein zusätzliches Magnetsystem 8, 9 bewirkt, daß bei dem eipgestellten Strom die Kontaktbrücke 3 durch Schlagwirkung der Anker 9 von den Kontaktteilen 1, 2 getrennt wird.According to (F i g. 1 to 3) , advantageous constructions with contact bridges can be designed so that switches with a simple current interruption with an additional electromagnetic contact pressure device are provided, in which the contact bridges 3, 4 including the contact points 10, 11 of the per se known magnetic iron cladding 6, 7 are enclosed. If such switch as Leistungssehalter used wer-Z, C the, one must kompepsieren the dynamic effect when switched off. This is done in a known manner by an additionally attached impact armature, which can be adjusted to a certain response current strength by mechanical or electromagnetic means. Such an arrangement is shown in FIG. A contact bridge 3 is arranged between the contact parts 1, 2, the contact pressure of which is reinforced by a niagnetic iron cladding 6, 7. An additional magnet system 8, 9 causes the contact bridge 3 to be separated from the contact parts 1, 2 by the impact of the armature 9 when the current is set.

Claims

Claims: 1. Switch for electrical circuits with single or multiple interruptions in parallel current paths, characterized in that two symmetrically arranged contact bridges (3, 4) close a separation point between the contact parts (1, 2) in such a way that a straight conductor path is present and that the opening direction of the contact bridges (3, 4) is opposite to one another.

2. Switch for electrical circuits according to claim 1, characterized in that a known magnetic iron cladding (6,7) encloses the contact bridges (3, 4) including the contact points (10, 11) of the contact parts (1, 2). 3. Switch for electrical circuits according to claim 1 and 2, characterized in that the opening time of the contact bridges (3, 4) is shortened by the armature (9) of a per se known Schlagankerelraichtung.

Considered publications: C German Patent Specifications No. 683 423, 650 054, 305 257, 319 619; Swiss patents No. 132 715, 225241.