DE19803922A1

DE19803922A1 - Kontaktanordnung für einen Installationseinbauschalter

Info

Publication number: DE19803922A1
Application number: DE1998103922
Authority: DE
Inventors: Tudor Dr Baiatu; Thomas Busenhart; Juerg Pfister
Original assignee: CMC Carl Maier and Cie AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-05

Description

TECHNISCHES GEBIET

Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Kontaktanordnung für einen Installationseinbauschalter nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Installationseinbauschalter werden auf einer vorgefertigten Schiene befestigt. Ihre senkrecht zur Schiene ausgerichtete Einbautiefe und ihre senkrecht zur Richtung der Einbautiefe und senkrecht zur Schiene ausgerichtete Einbauhöhe sind normiert. In Niederspannungsverteilnetzen dienen Installationseinbauschalter dem raschen und zuverlässigen Schutz von unter Niederspannung stehenden Leitungen, Motoren, Apparaten und Anlagen vor den Folgen von Überlast- und Kurzschlußströmen und weisen im allgemeinen einen thermischen, vorzugsweise ein Bimetall enthaltenden, und einen elektromagnetischen, vorzugsweise eine Spule und einen Schlaganker enthaltenden, Auslöser auf sowie eine Kontaktanordnung mit Doppelunterbrechung.

STAND DER TECHNIK

Eine Kontaktanordnung der vorgenannten Art ist in EP 0 323 404 B1 beschrieben. Diese Kontaktanordnung ist für einen Installationseinbauschalter mit einem quaderförmigen Gehäuse vorgesehen, in dem neben der doppeltunterbrechenden Kontaktanordnung auch zwei Anschlußklemmen und ein Auslösemechanismus mit einem Antrieb und einem Auslöser untergebracht sind. Diese Kontaktanordnung enthält zwei feststehende, in Richtung der Einbautiefe gegeneinander versetzt angeordnete Kontakte mit daran anschließenden gegenläufig geführten Lichtbogenlaufschienen und ein in Richtung der Bauhöhe beweglich ausgeführtes, in Richtung der Bautiefe erstrecktes, federbelastetes Brückenkontaktstück mit zwei auf einem Kontaktträger befestigten, beweglichen Kontakten, welche jeweils unter Bildung einer von zwei Schaltstellen mit einem der beiden feststehenden Kontakte zusammenarbeiten. Ferner weist die Kontaktanordnung ein feststehendes Lichtbogenleitblech auf, welches beim Ausschalten mit dem Brückenkontaktstück zwei weitere gegenläufig geführte Lichtbogenlaufschienen bildet, sowie zwei jeweils ein Löschblechpaket enthaltende Lichtbogenlöschkammern. Beim Auftreten eines Kurzschlußstroms wird das Brückenkontaktstück durch elektrodynamische Kräfte von den feststehenden Kontakten abgehoben. Zwei hierbei sich bildende Lichtbögen werden längs der Lichtbogenlaufschienen in die beiden Löschkammern geführt und dort nach Aufteilung in Teillichtbögen gelöscht.

Das Kontaktsystem ist derart ausgebildet, daß es Bemessungsströme bis zu 25 A führen kann.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontaktanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der Installationseinbauschalter unter Beibehalt seiner Bautiefe und -höhe erheblich höhere Bemessungsströme führen kann.

Ein mit einer Kontaktanordnung nach der Erfindung ausgerüsteter Installationseinbauschalter zeichnet sich dadurch aus, daß er trotz gleicher Bauhöhe und -tiefe einen mehrfach höheren Bemessungsstrom führen kann als ein entsprechender Schalter nach dem Stand der Technik. Dies ist vor allem eine Folge der im wesentlichen S-förmigen Ausbildung der Kontaktanordnung. Einzelne stromführende Komponenten, wie insbesondere die Kontakte und die Lichtbogenschienen, können nun erheblich größer dimensioniert werden als dies bei einer geradlinig ausgeführten Kontaktanordnung nach dem Stand der Technik der Fall ist. Durch die S-förmige Ausbildung vergrößert sich zwar die Bau breite des Installationseinbauschalters, doch können nun die bei einer geradlinig ausgeführten Kontaktanordnung oberhalb der Lichtbogenlöschkammern angeordneten Anschlußklemmen neben den Lichtbogenlöschkammern positioniert werden. Hierdurch wird Bauhöhe gewonnen, welche zur Vergrößerung der Löschkammern sowie der stromführenden Leiter, wie Stromzuführungen, Kontakte und Lichtbogenlaufschienen, ausgenutzt werden kann. Es können nun Bemessungsströme bis zu 125 A geführt werden.

Durch die S-förmige Krümmung der Kontaktanordnung wird zugleich ein besonders hohes Ausschaltvermögen erreicht. Dies ist vor allem dadurch bedingt, daß sich die beim Ausschalten an den beiden Schaltstellen bildenden und gegensinnig vom abzuschaltenden Strom durchflossenen zwei Lichtbögen besonders stark abstoßen.

Des weiteren ist es möglich, den mit einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung versehenen Installationseinbauschalter einpolig auszuführen und bei Bedarf mehrere Pole mit einer Schalterwelle zu koppeln, um so in einfacher Weise einen mehrpoligen Schalter zu erreichen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Installationseinbauschalters mit einer Kontaktanordnung nach der Erfindung, bei dem das Schaltergehäuse und wesentliche Teile des Auslösemechanismus des Schalters entfernt worden sind,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Installationseinbauschalter gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Installationseinbauschalter gemäß den Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung Teile der Kontaktanordnung des Installationseinbauschalters gemäß den Fig. 1 bis 3 während eines Ausschaltvorganges.

WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Installationseinbauschalter enthält in einem nicht dargestellten, annähernd quaderförmigen Gehäuse zwei Anschlußklemmen 1, 2, einen Auslösemechanismus, von dem lediglich ein gabelförmig ausgebildeter Mitnehmer 3 dargestellt ist, stromführende Kontaktträger 4, 5 und eine Kontaktanordnung 6 mit Löschkammern 7 und 8. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weisen die Löschkammern 7 bzw. 8 jeweils ein Löschkammergehäuse 9 bzw. 10 und einen Löschblechstapel 11 bzw. 12 auf. Gemäß Fig. 1 ist der Schalter auf einer lediglich schematisch angedeuteten und sich in Richtung eines Doppelpfeils x erstreckenden Schiene S befestigt. Ein senkrecht auf dem Doppelpfeil x stehender, horizontal geführter Doppelpfeil y bezeichnet die Richtung der Einbautiefe und ein senkrecht auf den Doppelpfeilen x und y stehender, vertikal geführter Doppelpfeil z bezeichnet die Richtung der Bauhöhe des Installationseinbauschalters. In Fig. 2 sind darüber hinaus zwei Schaltstellen S₁ und S₂ der doppeltunterbrechenden Kontaktanordnung 6 angedeutet, welche auf einer gegenüber der Richtung der Einbautiefe y geneigt angeordneten Verbindungsgeraden G angeordnet sind, sowie zwei gekrümmt ausgeführte Abschnitte A₁ und A₂ einer Löschstrombahn des Schalters.

Die am vorteilhaftesten aus Fig .4 ersichtliche Kontaktanordnung 6 enthält zwei feststehende Kontakte 13 bzw. 14, welche auf den Kontaktträgern 4 bzw. 5 anbracht sind. An den Kontakt 13 schließt eine Lichtbogenlaufschiene 15 an, welche von einem Abschnitt 16 des Kontaktträgers 4 und einem am Ende des Abschnitts 16 befestigten Lichtbogenleitblech 17 gebildet ist. An den Kontakt 14 schließt eine Lichtbogenlaufschiene 18 an, welche von einem Abschnitt 19 des Kontaktträgers 5 und einem am Ende des Abschnitts 19 befestigten Lichtbogen leitblech 20 gebildet ist, und welche gegenläufig zur Lichtbogenlaufschiene 15 geführt ist. Ein in Richtung der Bauhöhe (Doppelpfeil z) beweglich ausgeführtes Brückenkontaktstück 21 trägt zwei auf einem Kontaktträger 22 befestigte, bewegliche Kontakte 23 bzw. 24, welche jeweils mit einem der beiden feststehenden Kontakte 13 bzw. 14 unter Bildung der Schaltstellen S₁ bzw. S₂ zusammenarbeiten und im Einschaltzustand unter der Wirkung einer vorgespannten Feder 25 den Kontakt 13 bzw. 14 in stromleitender Weise kontaktieren. Ein im wesentlichen Ω-förmig gebogenes Lichtbogenleitblech 26 trägt in einer U-förmigen Vertiefung des Ω die Feder 25. An das U sind zwei gegenläufig erstreckte Schenkel 27 bzw. 28 angesetzt, welche beim Ausschalten zusammen mit Abschnitten 29 bzw. 30 des Brückenkontaktträgers 22, welche an die Kontakte 23 bzw. 24 anschließen, zwei weitere gegenläufig geführte Lichtbogenlaufschienen 31 bzw. 32 bilden. Die freien Enden der Lichtbogenlauf schienen 15 bzw. 31 sind über das obere bzw. unter das untere Blech des Löschblechstapels 11 geführt. Die freien Enden der Lichtbogenlaufschienen 18 bzw. 32 sind über das obere bzw. unter das untere Blech des Löschblechstapels 12 geführt.

Die vier Lichtbogenlaufschienen 15, 18, 31 und 32 weisen jeweils einen an die Schaltstellen S₁ und S₂ bzw. die Kontakte 13, 14, 23 und 24 sich anschließenden Abschnitt auf, welcher von der Neigungsrichtung der Geraden G in Richtung der Bautiefe y gekrümmt geführt ist, derart, daß die Projektion der Kontaktträger 4, 5 und 22 im Bereich der Geraden G und der Lichtbogenlaufschienen in Richtung der Bauhöhe z weitgehend S-förmig ausgebildet ist. Die Krümmung dieser Abschnitte ist am besten aus Fig. 2 ersichtlich, in der diese Abschnitte mit den Bezugszeichen A1 und A2 markiert sind. Durch die S-förmige Ausbildung erhöht sich zwar die Baubreite x des Installationseinbauschalters, doch lassen sich nun die bei einer geradlinig ausgeführten Kontaktanordnung oberhalb der Lichtbogenlöschkammern angeordneten Anschlußklemmen 1, 2 neben den Lichtbogenlöschkammern 7, 8 positionieren. Die hierdurch gewonnene Bauhöhe z kann zur Vergrößerung der Löschkammern sowie der stromführenden Leiter, wie Stromzuführungen, Kontakte und Lichtbogenlaufschienen, ausgenutzt werden. Der vom Installationseinbau schalter geführte Bemessungsstrom kann von 25 A um das fünffache bis auf 125 A gesteigert werden.

Für große Bemessungsströme zu erzielen, empfiehlt es sich, die Gerade G gegenüber der Richtung der Einbautiefe y mit einer Neigung zwischen 20° und 70° anzuordnen, und den Anfang und das Ende des S gegenläufig parallel auszurichten.

Bezugszeichenliste

1

,

2

Anschlußklemmen

3

Mitnehmer

4

,

5

Kontaktträger

6

Kontaktanordnung

7

,

8

Löschkammern

9

,

10

Löschkammergehäuse

11

,

12

Löschblechstapel

13

,

14

feststehende Kontakte

15

,

18

Lichtbogenlaufschienen

16

,

19

Abschnitte

17

,

20

Lichtbogenleitbleche

21

Brückenkontaktstück

22

Kontaktträger

23

,

24

bewegliche Kontakte

25

Feder

26

Lichtbogenleitblech

27

,

28

Schenkel

29

,

30

Abschnitte

31

,

32

Lichtbogenlaufschienen
A₁

, A₂

gekrümmte Abschnitte
G Gerade
S Schiene
S₁

, S₂

Schaltstellen
x, y, z Richtung von Baubreite, Bautiefe, Bauhöhe

Claims

1. Doppeltunterbrechende Kontaktanordnung für einen Installationseinbau schalter mit einer durch das Installationssystem vorgebenen Einbautiefe und Einbauhöhe mit
einem auf einem ersten Kontaktträger (4) angeordneten ersten (13) und
einem auf einem zweiten Kontaktträger (5) angeordneten zweiten feststehenden Kontakt (14),
einer an den ersten Kontakt (13) sich anschließenden ersten Lichtbogen laufschiene (15) und einer an den zweiten Kontakt (14) sich anschließen den zweiten Lichtbogenlaufschiene (18), welche gegenläufig zur ersten Lichtbogenlaufschiene (15) geführt ist,
einem in Richtung der Bauhöhe (z) beweglich ausgeführten Brücken kontaktstück (21) mit zwei auf einem Kontaktträger (22) befestigten beweglichen Kontakten (23, 24), welche unter Bildung einer ersten und einer zweiten Schaltstelle (S₁, S₂) jeweils mit einem der beiden feststehenden Kontakte (13, 14) zusammenarbeiten,
einem Lichtbogenleitblech (26), welches beim Ausschalten gegebenenfalls zusammen mit einem oder zwei Abschnitten (29, 30) des Brückenkontakt trägers (22) eine dritte und eine vierte von zwei weiteren gegenläufig geführten Lichtbogenlaufschienen (31, 32) bildet, und mit zwei jeweils ein Gehäuse (9, 10) und ein vom Gehäuse umschlossenes Löschblechpaket (11, 12) enthaltenden Lichtbogenlöschkammern (7, 8), von denen eine erste (7) mit freien Enden der ersten (15) und der dritten Lichtbogenlaufschiene (31) und eine zweite (8) mit freien Enden der zweiten (18) und der vierten Lichtbogenlaufschiene (32) zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine die erste und die zweite Schaltstelle (S₁, S₂) verbindende Gerade (G) gegenüber der Richtung der Einbautiefe (y) geneigt angeordnet ist, und daß die vier Lichtbogenlaufschienen (15, 18, 31, 32) jeweils einen Abschnitt (A₁, A₂) aufweisen, welcher von der Neigungsrichtung der Geraden (G) in Richtung der Bautiefe (y) gekrümmt geführt ist, derart, daß die Projektion der Kontaktträger (4, 5, 22) im Bereich der Geraden (G) und der Lichtbogenlaufschienen (15, 18, 31, 32) in Richtung der Bauhöhe (z) weitgehend S-förmig verläuft.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerade (G) gegenüber der Richtung der Einbautiefe (y) zwischen 20° und 70° geneigt angeordnet ist.

3. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang und das Ende des S gegenläufig parallel ausgerichtet und jeweils in Richtung der Bautiefe (y) erstreckt sind.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang und Ende des S jeweils eine der beiden Löschkammern (7, 8) und daneben jeweils eine Anschlußklemme (1, 2) angeordnet sind.