DE1240972B

DE1240972B - Disconnectors, in particular lever disconnectors

Info

Publication number: DE1240972B
Application number: DE1962S0082800
Authority: DE
Inventors: Heinz Homberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-12-11
Filing date: 1962-12-11
Publication date: 1967-05-24

Description

Trennschalter, insbesondere Hebeltrennschalter Die Erfindung bezieht sich auf Trennschalter mit schwenkbaren, die festen Kontaktstücke umgreifenden Doppelmessern, die vor dem Einschaltaugenblick über die Breite des Festkontaktes hinaus durch ein Spreizstück mit einer Auflauf-Keilfläche und parallelen Flanken gespreizt sind.Disconnectors, in particular lever disconnectors The invention relates on disconnectors with swiveling double blades encompassing the fixed contact pieces, before the moment of switch-on beyond the width of the fixed contact by a Spreading piece with a ramp wedge surface and parallel flanks are spread.

Es ist bereits ein elektrischer Trennschalter der obengenannten Art vorgeschlagen worden, bei dem das Spreizstück anschließend an die Auflauf-Keilfläehe bzw. die parallelen Flanken mit einer Ablauffläehe versehen ist, die zunächst ein steileres und daran anschließend ein flacheres Stück besitzt, auf der die mit den Kontaktmessem verbundenen Rollen ablaufen können. Diese vorgeschlagene Anordnung hat, wie auch eine bekannte Schalterausbildung, bei der feststehende Rollen die mit schrägen Anlauf- und Ab- laufflächen versehenen Kontaktmesser auseinanderdrücken sollen, den Nachteil, daß kein schlagartiges Abrutschen der Kontaktmesser unter gleichzeitig schlagartiger Erzeugung der vollen Kontaktberührungskraft möglich ist. Da die Ablaufflächen der Spreizstücke der beschriebenen Trennschalter auch beim öffnen der Kontaktmesser durchlaufen werden müssen, können hier keine scharfen Kanten vorgesehen werden. Darüber hinaus ist es bei den beschriebenen Schaltern nachteilig, daß die Einschaltbewegung der Doppelmesser durch die Spreizung der Doppelmesser kurz vor dem Einschaltaugenblick gehemmt ist, was zusätzlich zur Verminderung der Einschaltgeschwindigkeit der Doppelmesser ein Schwingen derselben hervorrufen kann, so daß die Doppelmesser im Augenblick des Auftreffens auf den Gegenkontakt verkantet sein können. Hier kann auch kein weiterhin bekannter Zentrierkeil Abhilfe schaffen, der den allmählichen übergang auf die leitenden Kontaktteile aufweist, da hier erstens ein Teil der Kontaktdrückkräfte vom Keil aufgenommen werden und auch die obenerwähnten Schwingungen nicht vermeidbar sind. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau für einen Trennschalter, insbesondere einen Hebeltrennschalter, anzugeben, bei dem die geschilderten Schwierigkeiten beim Draufschalten auf Überströme oder Kurzschlüsse vermieden sind und dessen Draufschaltvermögen gegenüber den bekannten Trennschaltern wesentlich vergrößert ist. Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung auf einfache Weise dadurch gelöst, daß zur Spreizung außer einem beweglich geführten Spreizstück, das durch Anschlag am Gegenkontakt in seiner Bewegung in Einschaltrichtung begrenzt ist, ein ortsfestes Spreizstück vorgesehen ist, das die Spreizung der Doppelmesser in der Aus-Stellung herbeiführt, und daß beim Einschalten beide Spreizstücke überlappend wirksam sind, während beim Ausschalten das bewegliche Spreizstück von der Stirnseite der ungespreizten Doppelmesserenden mitgenommen wird, bis das ortsfeste Spreizstück nahe der Aus-Stellung wirksam wird. Da hierdurch die oben geschilderten Schwingungen beim Einschalten des Schalters vollständig vermieden werden, ist es mit dem erfindungsgemäßen Schalter möglich, auf Kurzschlüsse draufzuschalten, ohne daß hierbei die Kontakte verschweißen. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die beweglichen Spreizstücke entsprechend der Bahn der beweglichen Messerenden geführt sind. Soll der Schalter lageunabhängig ausgebildet sein, so ist es vorteilhaft, wenn das Spreizstück in Kontaktschließrichtung federbelastet ist.An electrical circuit breaker of the type mentioned above has already been proposed in which the spreader is then provided with the run-up wedge surface or the parallel flanks with a run-off surface, which initially has a steeper and then a flatter piece on which the with the Contact blades connected roles can run. This proposed arrangement, like a known switch design, in which fixed rollers are intended to push apart the contact blades provided with inclined run-up and run-off surfaces, has the disadvantage that the contact blades cannot suddenly slip while at the same time the full contact force is suddenly generated. Since the run-off surfaces of the expansion pieces of the disconnectors described must also be traversed when the contact blades are opened, no sharp edges can be provided here. In addition, it is disadvantageous with the switches described that the switching-on movement of the double knife is inhibited by the spreading of the double knife shortly before the moment of switch-on, which in addition to reducing the switch-on speed of the double knife can cause the same to oscillate, so that the double knife at the moment of impact the mating contact can be tilted. No further known centering wedge can provide a remedy here, which has the gradual transition to the conductive contact parts, since here, firstly, some of the contact pressure forces are absorbed by the wedge and the above-mentioned vibrations are also unavoidable. The invention is therefore based on the object of specifying a structure for a disconnector, in particular a lever disconnector, in which the difficulties described when switching on to overcurrents or short circuits are avoided and whose switching capacity is significantly increased compared to the known disconnectors. The object set is achieved according to the invention in a simple manner in that for the expansion, in addition to a movably guided expansion piece, which is limited in its movement in the switch-on direction by a stop on the mating contact, a stationary expansion piece is provided, which the expansion of the double knife in the off Position brings about, and that when you turn on both spreader pieces are effective overlapping, while when you turn off the movable spreader is taken from the face of the unspread double knife ends until the stationary spreader is effective near the off position. Since this completely avoids the vibrations described above when the switch is switched on, it is possible with the switch according to the invention to switch to short circuits without the contacts welding together. It is advantageous here if the movable spreading pieces are guided in accordance with the path of the movable knife ends. If the switch is to be designed in a position-independent manner, it is advantageous if the expansion piece is spring-loaded in the contact closing direction.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Erläuterung ihrer Wirkungsweise beschrieben.With reference to the drawing, embodiments of the invention are under Explanation of their mode of action described.

Die F! g. 1 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktanordnung, bei der ein beweglicher Spreizkeil an einem Steuerhebel angeordnet ist. Im einzelnen zeigt F i g. 1 einen Aufriß der Kontaktanordnung bei eingeschaltetem Schalter; in F i g. 2 und 3 sind Bewegungsphasen des Ausschaltvorganges der Kontaktmesser dargestellt; F i g. 4 zeigt den zu F i g. 3 gehörigen Seitenriß. Die F i g. 5 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Kontaktanordnung des Trennschalters, wobei ein beweglicher Spreizkeil in einer an Gehäuseteilen angeordneten Führungskurve geführt ist. Die F i g. 5 bis 7 zeigen Bewegungphasen der Kontaktanordnung in einer den F i g. 1 bis 3 entsprechenden Darstellungsweise. In F i g. 8 ist der zur F i g. 5 gehörige Seitenriß dargestellt. Alle Figuren sind schematisch unter Fortlassung der für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Teile dargestellt; gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.The F ! G. 1 to 4 show an embodiment of a contact arrangement in which a movable expanding wedge is arranged on a control lever. In detail, FIG. 1 is an elevational view of the contact arrangement with the switch on; in Fig. 2 and 3 are movement phases of the switch-off process of the contact blades; F i g. 4 shows the FIG. 3 corresponding side elevation. The F i g. 5 to 8 show a further exemplary embodiment for a contact arrangement of the disconnector, a movable expanding wedge being guided in a guide curve arranged on housing parts. The F i g. 5 to 7 show phases of movement of the contact arrangement in one of FIGS. 1 to 3 corresponding representation. In Fig. 8 is the one for FIG. 5 corresponding side elevation shown. All figures are shown schematically, omitting the parts that are not essential for understanding the invention; the same parts are provided with the same reference numerals.

Der erfindungsgemäße Schalter besteht aus einem Festkontakt 1 und einem mit diesem zusammenarbeitenden Kontaktmesserpaar 2, 3. Die beiden Kontaktmesser 2, 3 werden durch an ihren Breitseiten angeordneten Blattfedern 4, von denen nur eine ersichtlich ist, zusammengepreßt. Mit Hilfe des Bolzens 5 ist an den Kontaktmessem ein geeignetes Antriebsteil 6 angelenkt. Mit 12 und 13 sind die Stromzu- bzw. -ableitungsschienen eines Strompfades für den Trennschalter bezeichnet. Die jedem Strompfad zugeordneten Kontaktanordnungen werden durch Isoliertrennwände 14 voneinander getrennt, die auf die Verbindungsbolzen 15 und 16 aufgereiht sind. Mit den Verbindungsbolzen 15 und 16 kann der gesamte Trennschalter zusammengehalten werden. Der Festkontakt 1 ist mit einem Lichtbogenhom 17 versehen. Der bewegliche Spreizkeil 18 ist an dem einen Ende des Hebels 19 angeordnet, der mit seinem anderen Ende mit Hilfe des Bolzens 20 an einem Fortsatz 21 der Stromschiene 21 angelenkt ist. Der Fortsatz 21 dient gleichzeitig als Lagerstelle für die beiden Kontaktmesser 2 und 3, die mit Hilfe des Bolzens 22 an diesem Fortsatz drehbar und unter kontaktgebender Berührung angelenkt sind. Mit 23 ist ein feststehender Spreizkeil bezeichnet, der mittels des Bolzens 24 zwischen den Isoliertrennwänden 14 befestigt ist. Der bewegliche Spreizkeil 18 steht unter in Kontaktschließrichtung wirkender Federbelastung, derart, daß eine Zugfeder 25, die mit einem Ende 26 am feststehenden Spreizkeil 23 verankert ist, mit ihrem anderen Ende 27 an einem am drehbaren Hebel 19 angeordneten Arm 28 befestigt ist. Der Arm 28 ist mit dem Hebel 19 durch eine geeignete Schraube oder einen Niet 29 fest verbunden. Die Teile 19 und 28 können auch aus einem Stück sein. Zum Einhängen der Feder 25 besitzt der Arm 28 eine Ausnehmung 30. The switch according to the invention consists of a fixed contact 1 and a pair of contact blades 2, 3 cooperating with it. The two contact blades 2, 3 are pressed together by leaf springs 4 arranged on their broad sides, only one of which is visible. With the aid of the bolt 5 , a suitable drive part 6 is articulated on the contact blades. With 12 and 13 , the power supply and discharge rails of a current path for the circuit breaker are designated. The contact arrangements assigned to each current path are separated from one another by insulating partition walls 14 which are lined up on the connecting bolts 15 and 16. The entire circuit breaker can be held together with the connecting bolts 15 and 16. The fixed contact 1 is provided with an arc dome 17 . The movable expanding wedge 18 is arranged at one end of the lever 19 , which is hinged at its other end to an extension 21 of the busbar 21 with the aid of the bolt 20. The extension 21 serves at the same time as a bearing point for the two contact blades 2 and 3, which are rotatable with the aid of the bolt 22 on this extension and are articulated with contact-making contact. A stationary expanding wedge is designated by 23, which is fastened between the insulating partition walls 14 by means of the bolt 24. The movable expanding wedge 18 is under spring load acting in the contact closing direction, such that a tension spring 25, which is anchored at one end 26 to the stationary expanding wedge 23 , is fastened at its other end 27 to an arm 28 arranged on the rotatable lever 19. The arm 28 is firmly connected to the lever 19 by means of a suitable screw or rivet 29. The parts 19 and 28 can also be made of one piece. The arm 28 has a recess 30 for suspending the spring 25.

In F i g. 1 ist die Kontaktanordnung in eingeschaltetem Zustand gezeichnet. Der bewegliche Spreizkeil 18 ruht auf einer am Festkontakt 1 angeordneten geeigneten Anschlagfläche 31. In Fig. 1 shows the contact arrangement in the switched-on state. The movable expanding wedge 18 rests on a suitable stop surface 31 arranged on the fixed contact 1.

In F i g. 2 sind die Kontaktmesser in einer Bewegungsphase des Ausschaltvorganges gezeichnet, bei der sie bereits vom Festkontakt 1 abgehoben sind. Die beiden Kontaktmesser haben den beweglichen Spreizkeil 18 in Kontaktöffnungsrichtung mitgenommen.In Fig. 2 the contact blades are drawn in a movement phase of the switch-off process in which they are already lifted from the fixed contact 1. The two contact blades have entrained the movable expanding wedge 18 in the contact opening direction.

In F i g. 3 sind die beiden Kontaktmesser 2, 3 in einer Stellung gezeichnet, bei der sie sich gegen den als Anschlag wirkenden festen Spreizkeil 23 gelegt haben. In dieser Stellung werden die Kontaktmesser 2, 3 durch den festen Spreizkeil 23 so weit auseinandergespreizt, daß der bewegliche Spreizkeil 18 mit seinem Hebel 19 zwischen den Kontaktmessem 2 und 3 auf Grund der Kraft der Feder 25 auf den Anschlag 31 am Festkontakt 1 fallen kann. Hierdurch ist der bewegliche Spreizkeil 18 in eine das Spreizen der Kontaktmesser 2, 3 beim Einschaltvorgang ermöglichende Bereitschaftsstellung gebracht.In Fig. 3 , the two contact blades 2, 3 are drawn in a position in which they have placed themselves against the fixed expanding wedge 23 acting as a stop. In this position, the contact blades 2, 3 are spread so far apart by the fixed expanding wedge 23 that the movable expanding wedge 18 with its lever 19 between the contact blades 2 and 3 can fall on the stop 31 on the fixed contact 1 due to the force of the spring 25. As a result, the movable expanding wedge 18 is brought into a standby position which enables the contact blades 2, 3 to expand during the switch-on process.

Die F i g. 4 läßt die Stellung des beweglichen Spreizkeils 18 und der Kontaktmesser 2 und 3, die in F i g. 3 dargestellt ist, in einem Seitenriß erkennen, wobei die zum Verständnis dieser Stellung unnötigen Teile fortgelassen sind. Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß der bewegliche Sprvizkeil zwischen den beiden Kontaktmessem 2 und 3 auf der Anschlagfläche 31 des angedeutet gezeichneten Festkontaktes 1 sitzt. Wenn aus dieser Stellung der Einschaltvorgang eingeleitet wird, so übernimmt der bewegliche Spreizkeil 18 an Stelle des festen Spreizkeiles 23 das Aufspreizen der Kontaktmesser 2 und 3, d. h. die Kontaktmesser 2 und 3 gleiten mit zunehmendem Einschaltweg zunächst von dem Spreizkeil 23 auf den Spreizkeil 18 über und von dem Spreizkeil 18 schließlich auf den Festkontakt 1. The F i g. 4 shows the position of the movable expanding wedge 18 and the contact blades 2 and 3, which are shown in FIG. 3 is shown in a side elevation, with the parts unnecessary for an understanding of this position being omitted. From Fig. 4 it can be seen that the movable Sprvizkeil sits between the two contact blades 2 and 3 on the stop surface 31 of the indicated fixed contact 1 . When the switch-on process is initiated from this position, the movable expanding wedge 18 takes over the spreading of the contact blades 2 and 3, i.e. instead of the fixed expanding wedge 23. H. As the switch-on travel increases, the contact blades 2 and 3 initially slide from the expanding wedge 23 onto the expanding wedge 18 and finally from the expanding wedge 18 onto the fixed contact 1.

Durch den festen Spreizkeil 23 wird der bewegliche Keil 18 hinsichtlich des Spreizens der Kontaktmesser bei der Ausschaltbewegung entlastet.By means of the fixed expanding wedge 23 , the movable wedge 18 is relieved with regard to the spreading of the contact blades during the disconnection movement.

Die F i g. 5 und 8 zeigen, wie gesagt, ein Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle eines an einem drehbaren Hebel angeordneten Spreizkeiles ein Spreizkeil 32 verwendet ist, der mit angeformten Zapfen 33 in einer Führungsnut 34 der Isoliertrennwand 14 geführt ist. Zweckmäßig wird die Führung dieses Spreizkeiles, wie es auch aus F i g. 8 ersichtlich ist, so ausgebildet, daß er an den beiden ihn umgebenden Isoliertrennwänden 14 mit beidseitig angeformten Zapfen 33 geführt ist. Damit die Bewegungsbahn des Spreizkeils 32 mit der Bahn der beweglichen Kontakte 2, 3 zusammenfällt, sind die Führungsnuten 34, von denen nur eine ersichtlich ist, kreisbogenförmig ausgebildet. Eine in Kontaktschließrichtung wirkende Federbelastung für den Spreizkeil 32 ist durch eine Druckfeder 35 verwirklicht, die auf einen mit dem Gehäuse verbundenen Führungsstift 36 mit Anschlag 37 aufgeschoben ist. Der Bewegungsablauf des in den F i g. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiels für den Spreizkeil 32 erfolgt sinngemäß zu dem Bewegungsablauf des in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels.The F i g. 5 and 8 show, as mentioned, an embodiment in which, instead of an expanding wedge arranged on a rotatable lever, an expanding wedge 32 is used, which is guided with molded pins 33 in a guide groove 34 of the insulating partition 14. The guidance of this expanding wedge is expedient, as is also shown in FIG. 8 can be seen, designed so that it is guided on the two surrounding insulating partition walls 14 with pins 33 molded on both sides. So that the path of movement of the expanding wedge 32 coincides with the path of the movable contacts 2, 3 , the guide grooves 34, only one of which can be seen, are designed in the shape of a circular arc. A spring load acting in the contact closing direction for the expanding wedge 32 is implemented by a compression spring 35 which is pushed onto a guide pin 36 with a stop 37 connected to the housing. The sequence of movements of the FIG. 5 to 8 for the expanding wedge 32 is carried out analogously to the sequence of movements of the in FIGS. 1 to 4 illustrated embodiment.

In F i g. 6 ist dargestellt, wie der Spreizkeil 32 bei der Ausschaltbewegung von den abgehobenen Kontaktmessern 2 und 3 um ein geringes Stück mitgenommen worden ist.In Fig. 6 shows how the expanding wedge 32 has been carried along a small distance by the lifted contact blades 2 and 3 during the disconnection movement.

In F i g. 7 sind die Kontaktmesser 2, 3 in ihrer Extremstellung angelangt, d. h., sie liegen an dem als Anschlag wirkenden festen Spreizkeil 23 an. In dieser Stellung werden sie durch den festen Spreizkeil 23 so weit auseinandergespreizt, daß der bewegliche Spreizkeil 32 durch seine Feder 35 zwischen die Kontaktmesser 2, 3 gedrückt ist und sich mit einem Anschlag 38 an der dem Festkontakt 1 abgewandten Seite 39 der Kontaktmesser 2, 3 abstützt. In dieser Stellung hat der Spreizkeil 32 die für das Spreizen der Kontaktmesser beim Einschaltvorgang nötige Bereitschaftsstellung. Werden die Kontaktmesser 2, 3 in Kontaktschließrichtung bewegt, so läuft der beweäliche Spreizkeil 32 so lange mit, bis er auf den Festkontakt 1 auftrifft. Von diesem Zeitpunkt an gleiten die Kontaktmesser 2, 3 von dem Spreizkeil ab, und es erfolgt anschließend schlagartiger Kontaktschluß mit dem Festkontakt 1. Es ist noch nachzutragen, daß bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel der Festkontakt 1 mit einer die Lichtbogenwanderung beschleunigenden Stromschleife 40 versehen ist.In Fig. 7 , the contact blades 2, 3 have reached their extreme position, i.e. that is, they rest on the fixed expanding wedge 23 acting as a stop. In this position they are spread so far apart by the fixed expanding wedge 23 that the movable expanding wedge 32 is pressed by its spring 35 between the contact blades 2, 3 and the contact blades 2, 3 with a stop 38 on the side 39 facing away from the fixed contact 1 supports. In this position, the expanding wedge 32 is in the standby position required for expanding the contact blades during the switch-on process. If the contact blades 2, 3 are moved in the contact closing direction, the movable expanding wedge 32 runs with it until it strikes the fixed contact 1. From this point on, the contact blades 2, 3 slide off the expanding wedge, and there is then a sudden contact closure with the fixed contact 1. It should be added that in the last described embodiment, the fixed contact 1 is provided with a current loop 40 which accelerates the arc migration.

F i g. 8 zeigt den zu F i g. 5 gehörigen Seitenriß, wobei die Blickrichtung mit der Richtung der Kontaktmesser 2, 3 zusammenfällt.F i g. 8 shows the FIG. 5 corresponding side elevation, the viewing direction coinciding with the direction of the contact blades 2, 3 .

Die Erfindung ist auf die an Hand eines Hebeltrennschalters dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt, vielmehr läßt sie sich allgemein bei solchen Trennschaltern anwenden, bei denen die Kontaktmesser beim Schalten in Richtung der Kon-5 takttrennebene bewegt werden, also z. B. auch bei solchen Trennschaltern, die an Stelle einer Drehbewegung der Kontaktmesser beim Schalten eine translatorische Bewegung der Kontaktmesser aufweisen, d. h. bei solchen Kontaktmessern, die hinsichtlich zweier gleichachsig liegender Festkontakte als Kontaktbrücken wirken. In diesem Falle müssen beiden Festkontakten entsprechende Spreizanordnungen mit Spreizkeilen zugeordnet werden.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown on the basis of a lever disconnector; rather, it can generally be applied to such disconnectors in which the contact blades are moved when switching in the direction of the contact separation plane, ie z. B. also in those disconnectors which, instead of a rotary movement of the contact blades when switching, have a translational movement of the contact blades, d. H. with contact blades that act as contact bridges with regard to two coaxial fixed contacts. In this case, both fixed contacts must be assigned corresponding expansion arrangements with expanding wedges.

Claims

Claims: 1. Disconnector with pivotable, the fixed contact pieces encompassing double knives, which are spread over the width of the fixed contact by a spreader piece with a run-up wedge surface and parallel flanks before the instant of switch-on, characterized in that for spreading apart from a movably guided spreader piece ( 18, 32), which is limited in its movement in the switch-on direction by a stop on the mating contact (1, 40), a stationary expanding piece (23) is provided which causes the double knives (2, 3) to expand in the off position, and that when switching on, both spreader pieces are overlappingly effective, while when switching off the movable spreader piece is carried along by the face of the unspread double knife ends until the stationary spreader piece becomes effective near the off position.

2. Switch according to claim 1, characterized by a guide of the movable expansion piece (18, 32) corresponding to the path of the movable knife ends (2, 3). 3. Switch according to claim 2, characterized in that the expanding piece (18) is attached in a manner known per se to a rotatably mounted lever (19) . 4. Switch according to claim 2, characterized in that the expanding piece (32) with pins (33) is guided in guide grooves (34) of the switch housing or of insulating partitions (14). 5. Switch according to claim 1, 3 or 4, characterized in that the expanding piece (18, 32) is spring-loaded in the contact closing direction. 6. Switch according to claim 1 to 4, characterized in that the movable expansion piece (18 ) passes through the blade ends during the switching off movement of the contact blades (2, 3) by the action of the stationary expansion piece (23) and is located on the mating contact (1, 31) applies. 7. Switch according to claim 1 to 4, characterized in that the movable expansion piece (32) is pressed by the action of the fixed expansion piece (23) in its standby position between the double knife and with a stop (39) on the fixed contact (1) facing away from the edge in order to carry out the subsequent switch-on movement together with the double knives. Documents considered: German Auslegeschriften Nos. 1007 408, 1073 575, 1125 992. Older patents considered: German Patent No. 1175 316.