DE19529869A1 - Momenteinschaltung für Kontaktsysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktsystem, insbe­ sondere für Leitungsschutzschalter, mit einem festen Kontakt und einem bewegbaren Kontakt, der mittels einer Kontaktfeder bei Bewegung eines Schalthebels zur Anlage an dem festen Kontakt in eine Einschaltstellung und mittels des Schalthebels von dem festen Kontakt weg in eine Ausschaltstellung bringbar ist.

Bei derartigen elektrischen Kontaktsystemen treten bisher stark schwankende Größen des Übergangswiderstandes auf. Diese Schwan­ kungen sind durch vorhandene Spannungen im Kontaktsystem selbst und durch ggf. vorhandene Fremdschichten an den Kontakten be­ dingt. Dies gilt insbesondere für nach Auslösung selbst öffnende Kontakte, die nur über einen geringen Kontaktdruck verfügen. Gerade bei den letztgenannten Kontaktsystemen wirken sich die Einschaltreibung im Kontaktsystem selbst und die über den Schalthebel vermittelte Einschaltgeschwindigkeit bei den Schwan­ kungen im Übergangswiderstand besonders aus.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein elektrisches Kontaktsy­ stem der eingangs genannten Gattung hinsichtlich einer Reduzie­ rung des Übergangswiderstandes weiterzubilden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmal gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfin­ dung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Patent­ ansprüchen zu entnehmen.

In vorteilhafter Weise macht somit die Erfindung ein gattungs­ gemäßes elektrisches Kontaktsystem mit besonderer Eignung für Leitungsschutzschalter verfügbar, bei dem ein Halteelement zur Unterbrechung der Einschaltbewegung des bewegbaren Kontaktes in einem bestimmten Abstand von dem festen Kontakt vorgesehen ist, wobei die Unterbrechung bei einer weiteren Bewegung des Schalt­ hebels beseitigbar ist. Damit werden die oben angesprochenen Probleme der Übergangswiderstandsschwankungen deutlich verrin­ gert, und diese Verbesserung kann aufgrund der erfindungsgemäßen Konzeption in vorhandene elektrische Kontaktsysteme problemlos eingebaut werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung greift das Halteelement an einer Anformung eines Trägers für den bewegli­ chen Kontakt rastend an. Dieser Träger ist beispielsweise als Schwenkhebel mit dem bewegbaren Kontakt im Bereich eines Endes ausgebildet, wobei die Anformung auch aus einer klinkenähnlichen Profilausformung bestehen kann.

Das Halteelement besteht vorzugsweise aus einer Feder und kann dadurch als leichtgewichtiges und platzsparendes Element ohne große Modifikation an vorhandenen elektrischen Kontaktsystemen eingesetzt werden. Die Haltefeder benötigt nur eine Fixierung und einen geringen Bewegungsweg, um aus dem Angriff an den Trä­ ger des beweglichen Kontaktes zum Beseitigen der Bewegungsunter­ brechung ausgerastet zu werden.

Für das Beseitigen der Unterbrechung ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung an dem Schalthebel ein Abschnitt vorgesehen, der entrastend an das Halteelement angreift. Dieser Abschnitt kann auch als weiterer Hebelarm an dem Schalthebel vorgesehen sein. Günstig ist dabei für eine Ausbildung des elek­ trischen Kontaktsystems für Leitungsschutzschalter, daß die Unterbrechungsbeseitigung über einen Schalthebel von einer Ge­ häuseaußenseite des Leitungsschutzschalters in Zusammenhang mit der üblichen Einschaltbewegung vorgenommen wird, wobei sich nach dem Beseitigen der Unterbrechung der bewegbare Kontakt aus dem bestimmten bzw. definierten Abstand mit einer nur durch die Kontaktfeder bestimmten Geschwindigkeit auf den festen Kontakt zubewegt. Dieser Abstand zwischen dem festen und dem bewegbaren Kontakt ist in günstiger Weise einstellbar, bevorzugt über die Länge der Haltefeder selbst.

Nach einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Größe des Kontaktabstandes und die Stärke der Kontaktfeder so bemessen, daß durch die Kontaktfeder nach Beseitigen der Bewegungsunterbrechung der bewegbare Kontakt auf dem festen Kontakt kurzzeitig prellbar ist, um Spannung im Kontaktsystem zu lösen und eventuell vorhandene Fremdschichten abzubrennen. Hierdurch werden der Übergangswiderstand und dessen Schwankung während der Lebensdauer wirksam und zuverlässig reduziert. Die­ ser auch als "Sprungabstand" zu bezeichnende Abstand bestimmt dabei in günstiger Weise durch seine Größe die Dauer des Kon­ taktprellens, wobei natürlich auch die Stärke der Kontaktfeder selbst einen Einfluß auf die Prelldauer besitzt.

Vorteilhaft erreicht somit die Erfindung eine signifikante Redu­ zierung des Übergangswiderstandes mit einem technischen Konzept, zu dessen Verwirklichung nur geringfügige konstruktive Maßnahmen nötig sind.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beige­ fügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines elektrischen Kontaktsystems in der Ausschaltstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem elektrischen Kontaktsystem gemäß Fig. 1, in einem Zustand, in dem der bewegbare Kontakt bei seiner Einschaltbewegung von einem Haltee­ lement gehalten wird;

Fig. 3 eine Seitenansicht aus dem Ausschnitt des elektrischen Kontaktsystems gemäß Fig. 2 von links;

Fig. 4 eine Rückansicht des Ausschnitts gemäß Fig. 2; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung des elektrischen Kon­ taktsystems gemäß Fig. 1 in der Einschaltstellung.

In Fig. 1 ist schematisch ein elektrisches Kontaktsystem 10 in einer Ausschaltstellung gezeigt, das sich insbesondere für den Einsatz bei Leitungsschutzschaltern eignet. Das elektrische Kontaktsystem 10 besitzt einen festen Kontakt 11 und einen be­ wegbaren Kontakt 12, der mittels einer Kontaktfeder 13 bei Bewegung eines Schalthebels 14 zur Anlage an den festen Kontakt 11 in einer Einschaltstellung und mittels des Schalthebels 14 von dem festen Kontakt 11 weg in einer Ausschaltstellung gemäß Fig. 1 gebracht werden kann. Betätigt wird der Schalthebel 14 über einen Knebel 15, der um eine ortsfeste Achse 16 schwenkbar ist und eine Anformung 17 aufweist, an der ein Gelenkhebel 18 angelenkt ist. Der Gelenkhebel 18 ist mit seinem anderen Ende an einem Arm 19 des Schalthebels 14 angelenkt.

Mit 20 ist eine Kontaktaufreißfeder bezeichnet, die in Fig. 1 an ihrem linken Ende bei 21 ortsfest angelenkt ist und an ihrem gegenüberliegenden Ende über einen geraden Federdrahtabschnitt 22 an einem Gelenkzapfen 23 angelenkt ist, welcher an einem in einer parallelen Ebene zu dem Arm 19 gebildeten Arm 24 des Schalthebels 14 angeordnet ist. Der Schalthebel 14 ist um eine ortsfeste Achse 25 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die in Fig. 5 gezeigt Stellung schwenkbar. Er besitzt einen ange­ formten Kontaktaufschlagarm 26 und hinter diesem in einem Winkel von etwa 50° gegen den Uhrzeigersinn versetzt einen Halteele­ mentlösehebel 27.

Der bewegbare Kontakt 12 ist an einem Träger 28 angeformt, der seinerseits um ein ortsfestes Gelenk 29 zwischen der in Fig. 1 gezeigten Ausschaltstellung und der in Fig. 5 gezeigten Ein­ schaltstellung verschwenkbar ist. An dem Träger 28 ist ein Ge­ lenkzapfen 30 angeformt, an dem die Kontaktfeder 13 mit einem Ende angelenkt ist. Das andere Ende der Kontaktfeder 13 ist an einem ortsfesten Zapfen 31 angelenkt.

Mit 32 ist ein Halteelement in Form einer Blattfeder mit einem freien, nach unten abgewinkelten Schenkel 36 und einem von die­ sem seitlich abgewinkelten Abschnitt 33 bezeichnet. Die Blatt­ feder 32 ist an einem ortsfesten Zapfen 34 befestigt. Die Länge des freien Schenkels 36 mit dem seitlich abgewinkelten Abschnitt 33 ist gemäß Fig. 2 derart bemessen, daß beim Verschwenken des Trägers 28 in Einschaltrichtung der Abschnitt 33 an einen ausge­ formten Abschnitt 35 des Trägers 28 angreift, sobald zwischen dem festen Kontakt 11 und dem bewegbaren Kontakt 12 ein Prell­ abstand a erreicht ist. Ersichtlich kann durch Änderung der Länge des Schenkels 36 der Blattfeder 32 bis zum seitlich abge­ winkelten Abschnitt 33 die Größe des Prellabstands a festgelegt werden.

Betätigt wird das Halteelement 32 bei der weiteren Bewegung des Schalthebels 14 durch dessen Betätigungsarm 27, der, wie Fig. 5 zeigt, auf den Schenkel 36 der Blattfeder 32 drückt und damit den seitlich abgewinkelten Abschnitt 33 aus der in Fig. 3 ge­ zeigten Anlage an dem Abschnitt 35 des Trägers 28 nach unten aus dem Eingriff an dem Abschnitt 35 drückt. Aufgrund der Wirkung der Kontaktfeder 13 erfolgt nunmehr aus dem Prellabstand a im Sinne einer Momenteinschaltung für das Kontaktsystem ein Auf­ schlagen des bewegbaren Kontaktes 12 auf den festen Kontakt 11, wobei die Prelldauer selbst über den Prellabstand a und die Stärke der Kontaktfeder 13 verändert werden kann. Beim Aufprel­ len werden vorhandene Spannungen im Kontaktsystem 10 gelöst und eventuell vorhandene Fremdschichten auf den Kontakten abge­ brannt, um den Übergangswiderstand dort zu reduzieren.

Claims (9)

1. Elektrisches Kontaktsystem (10), insbesondere für Leitungs­ schutzschalter mit einem festen Kontakt (11) mit einem bewegbaren Kontakt (12), der mittels einer Kontaktfeder (13) bei Bewegung eines Schalthebels (14) zur Anlage an dem festen Kontakt (11) in eine Einschaltstellung und mittels des Schalthebels (14) von dem festen Kontakt (11) weg in eine Ausschaltstellung bringbar ist, gekennzeichnet durch ein Halteelement (32, 33) zur Unterbrechung der Einschalt­ bewegung des bewegbaren Kontaktes (12) in einem bestimmten Abstand (a) von dem festen Kontakt (11), wobei die Unter­ brechung bei einer weiteren Bewegung des Schalthebels (14) beseitigbar ist.

2. Elektrisches Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (32, 33) an einer Ausformung (35) eines Trägers (28) für den beweglichen Kontakt (12) rastend angreift.

3. Elektrisches Kontaktsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (32, 33) aus einer Feder besteht.

4. Elektrisches Kontaktsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (32) aus einer Blattfeder besteht, die an einem ortsfesten Zapfen (34) befestigt ist und an einen seitlich abgewinkelten Halteabschnitt (33) aufweist.

5. Elektrisches Kontaktsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schalthebel (14) ein Abschnitt (27) vorgesehen ist, der zur Beseitigung der Bewegungsunterbrechung des bewegbaren Kontaktes (12) entrastend an das Halteelement (32, 33) angreift.

6. Elektrisches Kontaktsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Bewegungsunterbrechung vorhandene Abstand (a) zwischen dem festen und bewegbaren Kontakt (11 bzw. 12) einstellbar ist.

7. Elektrisches Kontaktsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) über die Länge (36) des Halteelements (32, 33) einstellbar ist.

8. Elektrisches Kontaktsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kontaktfeder (13) nach Beseitigen der Bewe­ gungsunterbrechung der bewegbare Kontakt (12) auf den fe­ sten Kontakt (11) kurzzeitig prellbar ist.

9. Elektrisches Kontaktsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Kontaktprellens durch die Größe des Kon­ taktabstands (a) bei Unterbrechung der Schließbewegung des bewegbaren Kontaktes (12) und/oder über die Stärke der Kontaktfeder (13) einstellbar ist.