DE19716380C1 - Elektromagnetisches Schaltgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltgerät mit einem Paar von festen Kontakten, einem Paar von festen Kontaktelementen, an denen die Festkontakte ein­ zeln befestigt sind, ein mit einer Kontaktdruckfeder beauf­ schlagtes bewegliches Kontaktelement mit einem Paar von be­ weglichen Kontakten daran, die in und außer Verbindung mit den festen Kontakten bringbar sind, einem Kontaktbrückenträ­ ger, an dem das bewegliche Kontaktelement mittels der Kon­ taktdruckfeder gehalten ist, einer ersten elektromagnetischen Antriebsvorrichtung zur Schnellabschaltung, mit einem ersten Anker und einer Spule, die in Serie mit einem der festen Kon­ taktelemente verbunden ist, einer zweiten elektromagnetischen Antriebsvorrichtung zur Ein- und Ausschaltung des Laststroms, und einem zweiten Anker, und mit einer zwischen dem Kontakt­ brückenträger und dem zweiten Anker angeordneten Druckfeder.

Ein gattungsgemäßes elektromagnetisches Schaltgerät ist aus der DE 43 18 196 A1 bekannt. Mit diesem elektromagnetischen Schaltgerät werden Lastströme geschaltet sowie überhöhte Ströme, hauptsächlich Kurzschlußströme, begrenzt. Die erste elektromagnetische Antriebsvorrichtung wird hier als Hilfssy­ stem betrieben, das bei überhöhten Strömen eine Kraft auf das bewegliche Kontaktelement ausübt und somit die Kontakte öff­ net. Es wird damit verhindert, daß sich die Kontakte durch elektrodynamische Kräfte in einem undefinierten Schwebezu­ stand befinden, in dem die Kontakte verschweißen können. Der­ artige schweißfreie Schütze werden in Verbindung mit einem Leistungsschalter eingesetzt. Das Schütz wird in der Regel aus wirtschaftlichen Gründen mit einem im Vergleich zum Lei­ stungsschalter niedrigen Ausschaltvermögen ausgestattet. Sei­ ne Strombegrenzung wirkt nur unterstützend für den Leistungs­ schalter. Es ist daher erforderlich, daß das Hilfsmagnetsy­ stem des Schützes bei einem höheren Strom als das des Lei­ stungsschalters anspricht. Weiterhin wird gefordert, daß die Kontakte bei einem Kurzschluß solange durch das Hauptmagnet­ system geschlossen gehalten werden, bis sie durch das Hilfs­ magnetsystem des Schützes voneinander getrennt werden. Zur Erfüllung dieser beiden Forderungen werden größere Magnetsy­ steme als für Standardgeräte mit gleicher Schaltleistung be­ nötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagneti­ sches Schaltgerät der obengenannten Art zu schaffen, bei dem eine Kurzschlußabschaltung in Verbindung mit verbesserten Maßnahmen zur Verhinderung der Verschweißung der Kontakte er­ folgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Kon­ taktbrückenträger ein zweiarmiger Hebel drehbar gelagert ist, auf dessen einen Arm der erste Anker wirkt und dessen zweiter Arm sich im normalen Betrieb an einem Absatz des zweiten An­ kers abstützt und bei einem hohen Strom über eine Kante des Absatzes rutschen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schaltgeräts bei betriebsmäßiger Stromführung im EIN-Zustand,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Schaltgeräts gemäß Fig. 1 bei anliegendem Kurzschlußstrom,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Schaltgeräts gemäß Fig. 1 nach Auslösung des Hilfs­ magnetsystems und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Schaltgeräts gemäß Fig. 1 im AUS-Zustand.

Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches Schaltgerät 1 mit einem Kontaktsystem 2, einer ersten elektromagnetischen Antriebs­ vorrichtung 3 und einer zweiten elektromagnetischen Antriebs­ vorrichtung 4. Das im Lichtbogengehäuse 5 angeordnete Kon­ taktsystem 2 umfaßt ein bewegliches Kontaktelement 6 mit be­ weglichen Kontakten 7 an seinen einander gegenüberliegenden Endbereichen für eine Kontaktgabe mit einem Paar von festen Kontakten 8, die mit einem Paar von festen Kontaktelementen 9 in Verbindung stehen. Das beweglich Kontaktelement 6 ist in einem Fenster 10 eines gehäuseseitig geführten Kontakt­ brückenträgers 11 mittels einer Kontaktdruckfeder 12 gela­ gert. Fig. 1 zeigt das elektromagnetische Schaltgerät 1 im EIN-Zustand, in dem sich der Kontaktbrückenträger 11 in der unteren Stellung befindet und dabei die Kontaktdruckfeder 12 über das bewegliche Kontaktelement 6 die Kontaktierung der beweglichen Kontakte 7 mit den gegenüberliegenden festen Kon­ takten 8 bewirkt. Das untere Ende des Kontaktbrückenträgers 11 ist als Stift 13 ausgeführt, der in einer Bohrung 14 einer Kontaktträgerplatte 15 geführt ist. Die Kontaktträgerplatte 15 ist mit dem Anker 27 der zweiten elektromagnetischen An­ triebsvorrichtung 4 verbunden. Der Kontaktbrückenträger 11 ist über den Stift 13 in der Bohrung 14 axial verschiebbar. Der Bewegung in Richtung der in Fig. 1 unten gelegenen An­ triebsvorrichtung 4 wirkt eine sich am Kontaktbrückenträger 11 und der Kontaktträgerplatte 15 abstützende Druckfeder 16 entgegen. An dem Kontaktbrückenträger 11 ist mittels eines Bolzens 18 ein als Übertragungsglied wirkender Hebel 17 dreh­ bar gelagert, dessen beide Arme 19 bzw. 20 sich an Absätzen 21 abstützen. Die erste elektromagnetische Antriebsvorrich­ tung 3 ist derart angeordnet, daß ihr Anker 22 bei Auslösung den Hebel 17 über einen mitgeführten Druckstift 23 entgegen dem Uhrzeigersinn betätigt. Die Spule 24 der ersten elektro­ magnetischen Antriebsvorrichtung 3 ist in Serie mit einem der festen Kontaktelemente 9 geschaltet. Bei der infolge von Überströmen, insbesondere Kurzschlußströmen erfolgenden Aus­ lösung, wird durch den Druckstift 23 der ersten elektromagne­ tischen Antriebsvorrichtung 3 eine Kraft ausgeübt, die über den Bolzen 18 so umgeleitet wird, daß dadurch die Kontakt­ kraft mit ansteigendem Strom erhöht wird.

Bei anliegendem Kurzschlußstrom wird der Kontaktbrückenträger 11 über den Bolzen 18 in Richtung der Kontaktträgerplatte 15 verschoben, wobei sich nur noch der Arm 19 des Hebels 17 an dem einen Absatz 21 abstützt und zugleich eine Komprimierung der Kontaktdruckfeder 12 und der Druckfeder 16 erfolgt (siehe Fig. 2).

Bei einem bestimmten Stromwert wird die Auslenkung des Hebels 17 so groß, daß er über eine Kante 25 des Absatzes 21 rutscht. Dies hat zur Folge, daß die in der Kontaktdruckfeder 12 und in der Druckfeder 16 gespeicherte Energie ein schlag­ artiges Öffnen der Kontakte 7, 8, wie in Fig. 3 dargestellt, bewirkt.

Nach Beheben des Kurzschlusses wird das Schaltgerät 1 durch Ausschalten der zweiten elektromagnetischen Antriebsvorrich­ tung 4 in seinen Ausgangszustand gemäß Fig. 4 zurückversetzt. Hierbei wird durch die hier nicht dargestellte Rückdruckfeder der zweiten elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 4 der He­ bel 17 durch eine Erhebung im Gehäuse 26 über die Kante 25 zurückgedrückt, wobei sieh der mit der Kante 25 versehene Holm 28 seitlich wegbiegt.

Durch die Erfindung wird auf einfache Weise erreicht, daß bei Auftreten eines Kurzschlusses mit Hilfe einer zusätzlichen elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 3 in einer ersten Phase der Kontaktdruck erhöht wird, wobei die Kontaktdruckfe­ der 12 und die Druckfeder 16 Energie speichern. In der an­ schließenden zweiten Phase wird nach Freigabe des Kontakt­ brückenträgers 11 die in den Federn 12,16 gespeicherte Ener­ gie ausgenutzt, um schlagartig die Kontakte 7 und 8 zu öff­ nen.

Claims (3)

1. Elektromagnetisches Schaltgerät (1) mit einem Paar von festen Kontakten (8), einem Paar von festen Kontaktelementen (9), an denen die festen Kontakte (8) einzeln befestigt sind; ein mit einer Kontaktdruckfeder (12) beaufschlagtes bewegli­ ches Kontaktelement (6) mit einem Paar von beweglichen Kon­ takten (7) daran, die in und außer Verbindung mit den festen Kontakten (8) bringbar sind; einem Kontaktbrückenträger (11), an dem das bewegliche Kontaktelement (6) mittels der Kontakt­ druckfeder (12) gehalten ist; einer ersten elektromagneti­ schen Antriebsvorrichtung (3) zur Schnellabschaltung, mit ei­ nem ersten Anker (22) und einer Spule (24), die in Serie mit einem der festen Kontaktelemente (9) verbunden ist, einer zweiten elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (4) zur Ein- und Ausschaltung des Laststroms, und einem zweiten Anker (27), und mit einer zwischen dem Kontaktbrückenträger (11) und dem zweiten Anker (27) angeordneten Druckfeder (16), dadurch gekennzeichnet, daß am Kontaktbrücken­ träger (11) ein zweiarmiger Hebel (17) drehbar gelagert ist, auf dessen einen Arm (20) der erste Anker (22) wirkt und des­ sen zweiter Arm (19) sich im normalen Betrieb an einem Absatz (21) des zweiten Ankers (27) abstützt und bei einem hohen Strom über eine Kante (25) des Absatzes (21) rutschen kann.

2. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kontakt­ brückenträger (11) ein Übertragungsglied (17) zur Übertragung der Bewegung des ersten Ankers (22) angekoppelt ist.

3. Elektromagnetisches Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungs­ glied ein am Kontaktbrückenträger (11) drehbar gelagerter Hebel (17) vorgesehen ist, dessen einer Arm (19) sich in der ersten Phase unter Drehung und gleichzeitiger Mitnahme des Kontaktbrückenträgers (11) abstützt und in der zweiten Phase zur Kontaktöffnung freigegeben ist.