DE19819163A1 - Schaltungskontaktsystem eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit flexiblen Leiterseilen - Google Patents

Abstract

Das Schaltkontaktsystem (9) weist eine untere Stromschiene (16) mit wenigstens einer stirnseitigen, in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut (17) auf und in den jeweiligen Endschenkeln auf einer oder beiden Seiten der Nut (17) beziehungsweise Nuten (20; 21) durch Stanzen spanlos hergestellte Ausnehmungen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile (15).

Description

Die Erfindung betrifft das Schaltkontaktsystem eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit flexiblen Leiterseilen, insbesondere die Verbindung flexibler Leiterseile zur Stromzuführung zu bewegbaren Schaltkontakten mit einer Stromschiene.

Zur Verbindung von Stromschienen und beweglichen Kontakten werden flexible Leiterseile verwendet. Bei hohen Stromstärken (< 1000 A) werden verhältnismäßig viele derartige Leiterseile für einen Pol benötigt, die alle an eine gemeinsame Strom­ schiene angeschlossen werden müssen, welche demzufolge eine Vielzahl von Aufnahmen z. B. in Form von Löchern aufweisen muß, um die Leiterseile hineinzustecken und sie einzulöten beziehungsweise einzuschweißen oder dergleichen. Dies kann in bekannter Weise mit Rücksicht auf die hohe Güte der Verbindung mit Hilfe des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens geschehen.

Nach der DE 44 16 104 A1 werden beispielsweise Leiterschienen verwendet, die ein stufenförmig abgesetztes Ende aufweisen, in dem Bohrungen für die Seilenden angeordnet sind. Diese Anordnung ist speziell für das Elektronenstrahlschweißen vorgesehen.

Bei Stromschienenanordnungen, die für das elektrische Widerstandslöten vorgesehen sind, werden randseitige offene Ausnehmungen zum Einlegen der Leiterseilenden bevorzugt, um die Zuführung von Lot zu erleichtern. Beide Leiteranordnungen erfordern spanabhebende Fertigungsverfahren, wie Bohren, Fräsen oder Sägen.

Da Bohren besonders aufwendig ist, weil Späne entstehen, gekühlt werden muß und Kühlmittelreste entfernt werden müssen, Bohren auch langsam geht und wegen des geringen Abstandes der Bohrungen kein Vielfach-Bohrwerkzeug eingesetzt werden kann, ist diese Fertigungsmethode nicht rationell. Es wurde in der DE-OS 196 36 237 bereits vorgeschlagen, das Bohren durch den Einsatz von Profil-Endstücken, zum Beispiel kammförmigen Ansatzteilen, zu vermeiden, die auch mehrfach kombiniert zur Herstellung mehrerer Reihen von Leiterseilen verwendet werden können. Die kammförmigen Ansatzteile, in welche die Leiterseile hineingesteckt sind, werden gemeinsam mit den Leitern mit der Schiene verbunden, zum Beispiel verschweißt. Man kann auch mehrere derartige Ansatzteile in mehreren Ebenen hintereinander anordnen, so daß auf diese Weise eine Vielzahl von Leitern angesetzt werden kann. Der Vermeidung des im vorangegangenen erwähnten sehr hohen Aufwandes für das Herstellens der Löcher, steht hier durch den Aufwand von mehreren solcher kammförmigen Teile und deren Verbindung mit der Sammelschiene gegenüber. Darüber hinaus erfordert dieses Verfahren eine angepaßte Vorrichtung, um die Stromschiene, die Endstücke und die Leiterseile zusammenzu­ halten, bis durch das verwendete Verbindungsverfahren der endgültige Zusammenhalt hergestellt ist.

Hieraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, die Herstellung der Aufnahmen für die flexiblen Leiterseile in der Stromschiene rationeller zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schaltkontakt­ system eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit an einer Stromschiene befestigten flexiblen Leiterseilen zur Stromzu­ führung zu bewegbaren Schaltkontakten dadurch gelöst, daß die Stromschiene mit wenigstens einer stirnseitigen in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut versehen ist und in den jeweiligen Endschenkeln auf einer oder beiden Seiten der Nut beziehungsweise Nuten Ausnehmungen als Aufnahmen für die Enden der flexiblen Leiterseile vorgesehen sind, die durch Stanzen hergestellt sind. Damit erfolgt die Herstellung der Ausnehmungen spanlos. Das ist bei den notwendigen Abmessungen der Stromschienen normalerweise aber nicht möglich. Durch eine Nut in der Stromschiene, die gegebenenfalls auch zur Profilform gehören kann, wird die Materialdicke in mehrere Teilabschnitte unterteilt, in welchen die Ausnehmungen als Aufnahmen für die flexiblen Leiterseile ausgestanzt werden können.

Dazu findet zweckmäßig eine Matritze Verwendung, deren Dicke den Abmessungen der Nut oder der Nuten entspricht und die in die Nut oder die Nuten eingelegt wird. Selbstverständlich muß die Stromschiene auf ihrer Unterseite entsprechend abgestützt werden. Wenn dies erforderlich ist, wird auch auf der Unter­ seite der Stromschiene eine Matritze vorgesehen. Es können sowohl eine oder mehrere bewegliche Matritzen für jede der Nuten und für die Unterseite vorgesehen werden oder eine für mehrere, vorzugsweise stufenförmig angeordnete Nuten, kombiniert ausgebildete Matritze, um die zu stanzenden Materialdicken und damit die Schnitthöhen für das Stanzwerk­ zeug zu verringern.

Für die Stromschiene kann auch ein spezielles Profil verwendet werden, das am Ende eine oder mehrere eingeformte in Richtung ihrer Breite verlaufende Nuten aufweist und in dessen jeweiligen Endschenkeln auf einer oder beiden Seiten der Nut beziehungsweise Nuten die Ausnehmungen als Aufnahmen für die Enden der flexiblen Leiterseile gestanzt sind.

Bei hohen Stromstärken werden unter Umständen zwei oder mehr Reihen von Leiterseilen benötigt. Dann sind mehrere Nuten im Ende der Stromschiene vorgesehen, wobei es zweckmäßig ist, daß das Ende der Stromschiene mit den Nuten stufenförmig ausgebildet ist, um die Zugänglichkeit zu verbessern.

Dann ist es vorteilhaft, wenn die jeweils tieferliegende Nut nur bis zum Stufenende der Schiene oberhalb der jeweils darüberliegenden Nut in die Stromschiene hineinreicht. In den Nuten kann im Bereich der Ausnehmungen ein definierter An­ schlag für die eingesteckten flexiblen Leiterseile vorgesehen sein, der gleichzeitig die Elektronenstrahlschweißung erleichtert. Die Ausnehmungen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile können runde oder eckige Löcher sein, sie können aber auch als quer zu der oder den Nuten verlaufende Schlitze in den jeweiligen Endschenkeln auf einer oder beiden Seiten der Nut bzw. Nuten ausgebildet sein. Das ist insbesondere für eine Lötung vorteilhaft, weil dann leicht ein gegebenenfalls mäanderförmiges Lotblech mit den flexiblen Leiterseilen eingelegt werden kann.

Bei mehreren Nuten kann es von Vorteil sein, daß die, als Aufnahmen für die flexiblen Leiterseile dienenden Löcher oder quer zu den Nuten verlaufenden Schlitze in den jeweiligen Endschenkeln für die unterschiedlichen Nuten versetzt angeordnet sind. Dann können alle Leiterseile in den unter­ schiedlichen Ebenen eingesteckt und in einem Arbeitsgang geschweißt werden, ohne daß die Leiterseile einer Ebene die Schweißung der Leiterseile der in Schweißstrahlrichtung dahinterliegenden Ebene behindern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung einen dreipoligen Niederspannungs-Leistungsschalter.

Die Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Leistungsschalter gemäß der Fig. 1 im Bereich eines Schaltkontaktsystems.

Die Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer Stromschiene mit einer in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut und Löchern zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile.

Die Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Stromschiene mit gestuftem Ende und zwei in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nuten und Löchern zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile.

Die Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Stromschiene mit einer in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut und Schlitzen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile.

Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Stromschiene mit gestuftem Ende und zwei in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nuten sowie Schlitzen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile.

Der in der Fig. 1 gezeigte dreipolige Niederspannungs- Leistungsschalter 1 ist über nicht sichtbare Stromschienen mit vertikalen Schienenleitern 2 verbunden. Der Nieder­ spannungs-Leistungsschalter 1 weist ein Gehäuse 3 mit einem frontseitigen Bedienpult 4 auf. Auf diesem befinden sich die Drucktaster 5 für die Steuerung der EIN- und AUS-Schaltung sowie die Anzeigeorgane 6 für die Schaltstellung und den Zustand des Federspeichers. Weiterhin sind ein elektronischer Auslöser 7 und ein Aufzugshebel 8 zum Spannen des Federspeichers von Hand auf dem Bedienpult 4 angeordnet.

Gemäß der Fig. 2 weist jeder der Pole des Niederspannungs- Leistungsschalters 1 ein Schaltkontaktsystem 9 auf, das aus einem feststehenden Schaltkontakt 10 und einem bewegbaren Schaltkontakt 11 besteht. Der feststehende Schaltkontakt 10 steht mit einer oberen Stromschiene 12 in Verbindung, die aus dem Gehäuse 3 herausgeführt ist und durch Anschrauben an eine weitere Schiene oder bei Einschubschaltern mittels eines Trennkontaktes mit einem äußeren Stromkreis verbunden werden kann. Der bewegbare Schaltkontakt 11 umfaßt einen oder mehrere Kontakthebel 13, die an einem Kontaktträger 14 schwenkbar angebracht und durch flexible Leiterseile 15 mit einer unteren Stromschiene 16 verbunden sind, die ebenfalls aus dem Gehäuse 3 herausgeführt ist.

In der Fig. 3 ist eine untere Stromschiene 16 mit einer in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut 17 und Ausnehmungen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile 15 in Form von Löchern 18 im Schnitt dargestellt. In diese gestanzten Löcher 18 sind die Leiterseile 15 eingesteckt. In der Nut 17 ist im Bereich der Löcher 18 ein definierter Anschlag 19 für die einge­ steckten Leiterseile 15 vorgesehen. Die Stirnflächen der Leiterseile 15 liegen an diesem Anschlag 19 in der Nut 17 an, wodurch ihre Einstecktiefe und damit auch ihre verbleibende freie Länge definiert ist. Dadurch ist eine Gefährdung der Seile dahingehend ausgeschlossen, daß alle oder einzelne Seile beim Schalten zur Streckung gebracht werden und hierdurch reißen können. Darüber hinaus erleichtert der Anschlag 19 die Elektronenstrahlschweißung.

Eine Schnittdarstellung einer unteren Stromschiene 16 mit gestuftem Ende und zwei in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nuten 20 und 21 sowie Ausnehmungen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile 15 in Form von Löchern 18 zeigt die Fig. 4. Dabei sind die Nuten 20; 21 so ausgebildet, daß die tiefer­ liegende Nut 21 nur bis zum Stufenende 22 der Schiene oberhalb der darüberliegenden Nut 20 in die untere Strom­ schiene 16 hineinreicht. Das ermöglicht sowohl das Stanzen in jeder Ebene getrennt, als auch für alle Ebenen gleichzeitig und ergibt eine einwandfreie Seilführung.

Die Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer unteren Stromschiene 16 mit einer in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut 17 und Ausnehmungen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile (nicht dargestellt) in Form von Schlitzen 23. Diese Ausführung ist insbesondere für eine Lötung vorteilhaft, weil dann leicht ein gegebenenfalls mäanderförmiges Lotblech mit den flexiblen Leiterseilen eingelegt werden kann.

Eine perspektivische Darstellung einer unteren Stromschiene 16 mit gestuftem Ende und zwei in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nuten 20; 21 und Ausnehmungen zur Aufnahme der flexiblen Leiterseile (nicht dargestellt) in Form von Schlitzen 23 zeigt die Fig. 6. Auch hier sind die Nuten 20; 21 aus den vorstehend bereits beschriebenen Gründen so ausgebildet, daß die tieferliegende Nut 21 nur bis zum Stufenende 22 der Schiene oberhalb der darüberliegenden Nut 20 in die untere Stromschiene 16 hineinreicht.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere für Löt- oder Elektronenstrahlschweißverfahren geeignet. Dadurch, daß die Einstecköffnungen definierte Anschlagflächen für die Enden der Leiterseile aufweisen, können die Leiterseile nur um ein definiertes Maß in die Stromschiene eintauchen, wodurch die einwandfreie und gleichmäßige längenmäßige Positionierung der Leiterseile in den Einstecköffnungen gesichert ist. Es ist folglich ausgeschlossen, daß ein Leiterseil zu tief in die Halterung gesteckt wird und dadurch eine zu geringe freie Seillänge aufweist. Dadurch ist eine Gefährdung der Seile dahingehend vermieden, daß alle oder einzelne Seile beim Schalten zur Streckung gebracht werden und hierdurch reißen können.

Durch die abgestufte Ausführung der Schienenenden wird erreicht, daß mehrere Reihen von Leiterseilen in einem Arbeitsgang mittels des Elektronenstrahl-Schweißverfahrens bearbeitbar sind.

Claims (8)

1. Schaltkontaktsystem eines Niederspannungs- Leistungsschalters mit an einer Stromschiene befestigten flexiblen Leiterseilen zur Stromzuführung zu bewegbaren Schaltkontakten, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stromschiene (16) mit wenigstens einer stirnseitigen in Richtung ihrer Breite verlaufenden Nut (17) versehen ist und in den jeweiligen Endschenkeln auf einer oder beiden Seiten der Nut (17) bzw. Nuten (20; 21) durch Stanzen spanlos hergestellte Aufnahmen für die flexiblen Leiterseile (15) vorgesehen sind.

2. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stromschiene (16) aus einem speziellen Profil besteht, das am Ende eine oder mehrere eingeformte in Richtung ihrer Breite verlaufende Nuten (17; 20; 21) aufweist und in den jeweiligen Endschenkeln auf einer oder beiden Seiten der Nut bzw. Nuten (17; 20; 21) durch Stanzen spanlos hergestellte Aufnahmen für die flexiblen Leiterseile (15) vorgesehen sind.

3. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrere Nuten (20; 21) aufweisende Ende der unteren Stromschiene (16) stufenförmig ausgebildet ist.

4. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils tieferliegende Nut (21) nur bis zum Stufenende (22) der unteren Stromschiene (16) oberhalb der jeweils darüber­ liegenden Nut (20) in die Stromschiene (16) hineinreicht.

5. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Nuten (17; 20; 21) im Bereich der Ausnehmungen ein definierter Anschlag (19) für die eingesteckten Leiterseile (15) vorge­ sehen ist.

6. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen runde oder eckige Löcher (18) sind.

7. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gek­ ennzeichnet, daß die Ausnehmungen quer zu der oder den Nuten (17; 20; 21) verlaufende Schlitze (23) in den je­ weiligen Endschenkeln auf einer Seite der Nut (17) be­ ziehungsweise Nuten (20; 21) sind.

8. Schaltkontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Nuten (20; 21) die als Aufnahmen für die flexiblen Leiterseile (15) dienenden Löcher (18) oder quer zu den Nuten (20; 21) verlaufenden Schlitze (23) in den jeweiligen End­ schenkeln für die unterschiedlichen Nuten (20; 21) versetzt angeordnet sind.