DE19727696B4

DE19727696B4 - Bewegbarer Schaltkontakt für Niederspannungs-Leistungsschalter

Info

Publication number: DE19727696B4
Application number: DE1997127696
Authority: DE
Inventors: Adolf Wihan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2017-06-21
Also published as: DE19727696A1

Abstract

Bewegbarer Schaltkontakt für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Kontaktträger und mit mehreren an dem Kontaktträger schwenkbar gelagerten gefederten Kontakthebeln, von denen einige Vorkontakte aufweisen, während die anderen ohne Vorkontakte ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagelemente (9, 13) zur voreilenden Betätigung der nicht mit Vorkontakten versehenen Kontakthebel (2) gegenüber den mit Vorkontakten versehenen Kontakthebeln (1) vorgesehen sind und daß eine mit den Anschlagelementen (9, 13) zusammenwirkende Arbeitsfläche (12, 14) vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen bewegbaren Schaltkontakt für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Kontaktträger und mit mehreren an dem Kontaktträger schwenkbar gelagerten gefederten Kontakthebeln, von denen einige Vorkontakte aufweisen, während die anderen ohne Vorkontakte ausgeführt sind.

In der US 3 585 329 A ist in den 9 bis 12 der Verlauf der Kontaktbewegung beim Ausschalten eines Schalters dargestellt. Dabei ist zu erkennen, daß zuerst der Hauptkontakt öffnet und danach der Hilfskontakt, was bewirkt, daß der Abschaltlichtbogen vom Hilfskontakt auf eine Ableitfahne überführt wird. Das vermeidet eine Lichtbogenausbildung auf dem Hauptkontakt und schließt einen Verschleiß desselben durch Kontaktabbrand aus.

Dieser Ablauf eines Schaltvorganges ist auch aus der EP 0 325 767 B1 , insbesondere aus den 3 bis 5 erkennbar. Hier ist zwar ein Einschaltvorgang dargestellt, es ist jedoch klar, daß der Ablauf beim Ausschalten in umgekehrter Reihenfolge verläuft. Auch hier ist ersichtlich, daß der Abbrand des Hauptkontaktes durch das spätere Öffnen des Hilfskontaktes vermieden wird.

Bei Niederspannungs-Leistungsschaltern hoher Leistung ist eine Bauart des bewegbaren Schaltkontaktsystems mit mehreren parallelen Kontakthebeln je Phase bekannt, von denen die außenliegenden Kontakthebel nur Hauptkontakte aufweisen und die innenliegenden Kontakthebel länger ausgebildet und mit Haupt- und Vorkontakten versehen sind (z.B. ältere DE-Patentanmeldung 196 35 366.1). Beim Ausschalten gibt es bei einem Schaltkontaktsystem dieser Bauart kurzzeitig folgenden Zustand: Beim Öffnen heben die Hauptkontakte der innenliegenden Kontakthebel früher ab als die der äußeren Kontakthebel, weil sie durch die noch geschlossenen Vorkontakte vom festen Gegenkontakt weggedrückt werden. Die Hauptkontakte der außenliegenden Kontakthebel, die keine Vorkontakte aufweisen, sind noch geschlossen. Da diese Hauptkontakte edelmetallhaltig sind und daher einen geringeren Übergangswiderstand aufweisen, fließt der Hauptteil des Stromes über die Hauptkontakte der außenliegenden Kontakthebel statt über die Vorkontakte der innenliegenden Kontakthebel. Bei der nachfolgenden Öffnung aller Kontaktstellen entstehen daher an den Hauptkontakten der außenliegenden Kontakthebel unerwünschte starke Kommutierungslichtbögen mit entsprechend starkem Abbrand.

Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, den unerwünschten Abbrand an den Hauptkontakten der außenliegenden Kontakthebel zu vermeiden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Anschlagelemente zur voreilenden Betätigung der nicht mit Vorkontakten versehenen Kontakthebel gegenüber den mit Vorkontakten versehenen Kontakthebeln vorgesehen sind und daß eine mit den Anschlagelementen zusammenwirkende Arbeitsfläche vorhanden ist.

Dadurch wird erreicht, daß die nicht mit Vorkontakten versehenen Kontakte vor oder gleichzeitig mit den Hauptkontakten der mit Vorkontakten versehenen Kontakthebel geöffnet sind und ein Stromfluß nur noch über die noch geschlossenen Vorkontakte der damit versehenen Kontakthebel erfolgt. Im Verlauf des weiteren Abschaltvorganges tritt folglich ein Abschaltlichtbogen nur noch an diesen Vorkontakten auf und der Verschleiß der Hauptkontakte durch den Abschaltlichtbogen wird vermieden.

Die Anschlagelemente können als einstückig am Kontaktträger fest angeformte Anschlagnasen ausgebildet sein. Dann sind so viele Anschlagelemente in den Anschlagebenen der Kontakthebel ohne Vorkontakt vorgesehen sind, wie Kontakthebel ohne Vorkontakt vorhanden sind.

An dem Kontaktträger können so viele als Anschlagnasen ausgebildete Anschlaglemente in den Anschlagebenen der Kontakthebel ohne Vorkontakt vorgesehen sein, wie Kontakthebel ohne Vorkontakt vorhanden sind. Diese Anschlagelemente können vorteilhaft auch als gesonderte Teile ausgebildet sein, die am bewegbaren Kontaktträger in den Anschlagebenen aller Kontakthebel wahlweise in geeigneter Weise befestigbar sind.

Alternativ ist es möglich, daß der Kontaktträger in den Anschlagebenen aller Kontakthebel geeignete Aussparungen zur wahlweisen Aufnahme von in diese einsetzbaren Anschlagelementen besitzt. Die Anschlagelemente können vorteilhaft in die Aussparungen im Kontaktträger eingeklebt oder anderweitig fixiert werden. Sie können auch mit Zapfen versehen sein, die in vorhandene passende Löcher im Kontaktträger einsetzbar sind.

Wenn die Zapfen der Anschlagelemente und die Löcher im Kontaktträger mit entsprechenden Gewinden versehen sind, können die Anschlagelemente mittels ihrer Zapfen eingeschraubt werden. Dann werden im Kontaktträger nur entsprechende Gewindelöcher vorgesehen, die wahlweise mit Anschlagelementen bestückt werden.

Vorstehend wurden Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Anschlagelemente erörtert, wen diese am Kontaktträger angeordnet sind. Im Rahmen der Erfindung können die Anschlagelemente aber auch durch einen am unteren Ende jedes nicht mit einem Vorkontakt versehenen Kontakthebels angeordneten Fortsatz gebildet sein. Es bedarf daher nur einer entsprechenden Gestaltung eines Stanzwerkzeuges, um Kontakthebel mit einem Anschlagelement herzustellen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die 1 zeigt schematisch die relative Stellung eines Kontakthebels des bewegbaren Kontaktes eines Pols eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters zum feststehenden Kontakt im eingeschalteten Zustand.
Die 2 zeigt schematisch die relative Stellung von Kontakthebeln des bewegbaren Kontaktes eines Pols eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters zum feststehenden Kontakt im Moment des Ausschaltens, bei geöffneten Hauptkontakten und noch geschlossenem Vorkontakt.
Die 3 zeigt schematisch die relative Stellung von Kontakthebeln des bewegbaren Kontaktes eines Pols eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters zum feststehenden Kontakt im ausgeschalteten Zustand.
In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt, bei dem Kontakthebel mit einem Anschlagelement versehen sind.
In der 1 ist schematisch die relative Stellung der Kontakthebel 1; 2 eines bewegbaren Kontaktes eines Pols eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters zum feststehenden Kontakt 3 im eingeschalteten Zustand dargestellt. Dabei sind der bewegbare Hauptkontakt 4 des Kontakthebels mit Vorkontakt 1 und der feststehende Hauptkontakt 5 geschlossen und führen Strom. Die zur Vereinfachung der Darstellung insgesamt gestrichelt dargestellten Kontakthebel ohne Vorkontakt 2 befinden sich in der gleichen Stellung.
In der 2 ist schematisch die relative Stellung von mit Vorkontakten versehenen Kontakthebeln 1 und Kontakthebeln ohne Vorkontakt 2 des bewegbaren Schaltkontaktes eines Pols eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters zum feststehenden Kontakt 3 im Moment des Ausschaltens gezeigt. In diesem Zustand sind der bewegbare Hauptkontakt 4 des mit einem Vorkontakt versehenen Kontakthebels 1 und der feststehende Hauptkontakt 5 getrennt, während der Vorkontakt 6 des damit versehenen Kontakthebels 1 und der feststehende Vorkontakt 7 noch geschlossen sind. Der bewegbare Hauptkontakt 8 des Kontakthebels 2 ohne Vorkontakt und der feststehende Hauptkontakt 5 sind ebenfalls getrennt, weil dieser Kontakthebel 2 durch ein als Anschlagnase ausgebildetes Anschlagelement 9 am Kontaktträger 10 voreilend betätigt wird. Dies geschieht durch das Zusammenwirken des Anschlagelementes 9 mit einer gegenüberliegenden Arbeitsfläche 12 an dem betreffenden Kontakthebel 2. Ein Stromfluß erfolgt in diesem Stadium nur noch über den Vorkontakt 6 des Kontakthebels 1 und den feststehenden Vorkontakt 7. Ein im weiteren Verlauf des Abschaltvorganges beim Öffnen der Vorkontakte 6 und 7 auftretender Abschaltlichtbogen kann folglich nur noch zwischen den Vorkontakten 6 und 7 auftreten und wird über die Lichtbogenhörner 11 abgeleitet.
In der 3 ist schematisch die relative Stellung der Kontakthebel 1 und 2 des bewegbaren Kontaktes eines Pols eines mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalters zum feststehenden Kontakt 3 im ausgeschalteten Zustand gezeigt. Durch das Anschlagelement 9 am Kontaktträger 10 ist der Kontakthebel 2 ohne Vorkontakt weiter ausgelenkt als der Kontakthebel 1, mit Vorkontakt, so daß beim Einschalten des Leistungsschalters zuerst die Vorkontakte 6 der Kontakthebel 1 an den feststehenden Vorkontakten 7 anliegen und die stromtragende Verbindung zwischen den beweglichen und den feststehenden Kontakten herstellen. Erst dann schließen die Hauptkontakte aller Kontakthebel. Dadurch wird ein erhöhter Verschleiß dieser Hauptkontakte auch beim Einschalten vermieden.
Wie eingangs erwähnt, können auch die Kontakthebel 2 ohne Vorkontakt mit einem Anschlagelement versehen werden. Dies zeigt in vereinfachter Darstellung die 4. Der Kontakthebel 2 trägt am unteren Ende ein nasenartiges Anschlagelement 13, das vorzugsweise einstückig mit dem Kontakthebel 2 hergestellt ist. Am gegenüberliegenden Kontaktträger 10 befindet sich eine Arbeitsfläche 14, gegen die sich das Anschlagelement anlegt, wenn im Lauf der Ausschaltbewegung ein gewisser Weg zurückgelegt worden ist. Die Wirkungsweise und der Bewegungsablauf entsprechen dabei völlig der vorstehenden Beschreibung zu den 1, 2 und 3.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die starke Abbrandbelastung der Hauptkontakte der außenliegenden Kontakthebel vermieden wird.

Claims

Bewegbarer Schaltkontakt für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem Kontaktträger und mit mehreren an dem Kontaktträger schwenkbar gelagerten gefederten Kontakthebeln, von denen einige Vorkontakte aufweisen, während die anderen ohne Vorkontakte ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagelemente (9, 13) zur voreilenden Betätigung der nicht mit Vorkontakten versehenen Kontakthebel (2) gegenüber den mit Vorkontakten versehenen Kontakthebeln (1) vorgesehen sind und daß eine mit den Anschlagelementen (9, 13) zusammenwirkende Arbeitsfläche (12, 14) vorhanden ist.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (9) als einstückig am Kontaktträger (10) fest angeformte Anschlagnasen ausgebildet sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kontaktträger so viele als Anschlagnasen ausgebildete Anschlagelemente (9) in den Anschlagebenen der Kontakthebel (2) ohne Vorkontakt vorgesehen sind, wie Kontakthebel ohne Vorkontakt vorhanden sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Anschlagnasen ausgebildeten Anschlagelemente (9) als gesonderte Teile ausgebildet sind, die am Kontaktträger (10) in den Anschlagebenen aller Kontakthebel wahlweise in geeigneter Weise befestigbar sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Kontaktträger (10) in den Anschlagebenen aller Kontakthebel geeignete Aussparungen zur wahlweisen Aufnahme von in diese einsetzbaren Anschlagelemente (9) vorgesehen sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (9) in die Aussparungen im Kontaktträger (10) eingeklebt sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (9) mit Zapfen versehen sind, die in vorhandene passende Löcher im Kontaktträger (10) einsetzbar sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (9) in die Löcher im Kontaktträger (10) mittels ihrer Zapfen eingeschraubt sind.
Bewegbarer Schaltkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (13) durch einen am unteren Ende jedes nicht mit einem Vorkontakt versehenen Kontakthebels (2) angebrachten Fortsatz gebildet sind und daß an dem Kontaktträger (10) eine mit dem Anschlagelement (13) zusammenwirkende Arbeitsfläche (14) angeordnet ist.