DE19857169A1

DE19857169A1 - Kontaktanordnung für ein elektrisches Schaltgerät

Info

Publication number: DE19857169A1
Application number: DE1998157169
Authority: DE
Inventors: Heinz-Erich Popa; Bernd Siedelhofer
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2000-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung mit wenigstens einem beweglichen und wenigstens einem feststehenden Kontaktstück (11, 12) für ein elektrisches Schaltgerät mit einer Kontaktdruckfederanordnung. Zur Vermeidung einer Kontaktkraftverringerung ist wenigstens einem der Kontaktstücke ein sich bei Wärme verformbares Kompensationselement (13) so zugeordnet, daß es bei Auftreten von Wärme in der Kontaktstelle eine Kontaktkraftverstärkung erzeugt. Dabei kann das Kompensationselement den Kontaktträger für das feste und/oder bewegliche Kontaktstück (11, 12) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung mit wenigstens einem beweglichen und wenigstens einem feststehenden Kontaktstück für eine elektrisches Schaltgerät, dessen Kontaktdruck durch eine Kontaktdruckfeder erzeugt wird.

Üblicherweise besteht eine solche Kontaktanordnung aus einem festen und einem be weglichen Kontaktstück oder aus zwei Festkontaktstücken und einer beweglichen Kon taktbrücke, die beide Festkontaktstücke im Einschaltzustand überbrückt. Die Kontakt kraft wird dabei über ein Federsystem erzeugt, welches direkt oder indirekt auf den be weglichen Teil der Kontaktanordnung wirkt, also entweder auf das bewegliche Kontakt stück oder auf die Kontaktbrücke; in dem Fall, wenn ein bewegliches Kontaktstück an einem Kontakthebel angebracht ist, wirkt das Federsystem auf den Kontakthebel.

Die Kontaktkraft wird dabei abhängig von der Alterung der Federanordnung und dem Verschleiß an der Kontaktstelle mit der Zeit geringer. Bei Nachlassen der Kontaktkraft ist aber die für die Funktion des Schaltgerätes geforderte Kontaktsicherheit nicht mehr sichergestellt; die Kontaktstelle kann sich z. B. unzulässig erwärmen oder unter Strom belastung sich ungewollt dynamisch öffnen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die für die Funktion des Schaltgerätes geforderte Kontaktsicherheit auch bei längerer Lebensdauer sichergestellt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1.

Demgemäß ist wenigstens einem der Kontaktstücke ein sich bei Wärme verformendes Kompensationselement so zugeordnet, daß es bei Auftreten von Wärme in der Kontakt stelle, z. B. aufgrund von zu geringem Kontaktdruckes, eine Kontaktkraftverstärkung erzeugt.

Das Kompensationselement kann in zweckmäßiger Weise dem beweglichen Kontakt stück zugeordnet sein.

Wenn das Kompensationselement gemäß Anspruch 3 ein Thermobimetallstreifen ist, dann ist in zweckmäßiger Weise das bewegliche Kontaktstück an dem ausbiegbaren Ende des Thermobimetallstreifens befestigt.

Anstatt eines Thermobimetallstreifens könnte auch ein Streifen aus einer Formgedächt nislegierung vorgesehen sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den weiteren Unteran sprüchen zu entnehmen.

Diese erfindungsgemäße Kontaktanordnung kann in Niederspannungsschaltgeräten eingesetzt werden, beispielsweise in Leitungsschutzschaltern, Federstromschutzschal tern, Hauptschaltern und dergleichen.

Anhand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 zwei unterschiedliche Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung.

Die Kontaktanordnung gemäß Fig. 1 besitzt einen feststehenden Kontaktstückträger 10, auf dem ein feststehendes Kontaktstück 11 aufgebracht, z. B. aufgelötet ist.

Dem festen Kontaktstück 11 gegenüber befindet sich ein bewegliches Kontaktstück 12, welches an einem Kontaktträger 13 befestigt ist, der ein Kontakthebel oder eine Kon taktbrücke sein kann und der in jedem Fall aus einem Thermobimetallstreifen besteht, der so angeordnet ist, daß sich bei Auftreten einer Erwärmung eine Ausbiegung des Thermobimetalls in Richtung auf das feststehende Kontaktstück 11 zu erfolgt. Dabei erstreckt sich der feststehende Kontaktstückträger von dem feststehenden Kontaktstück 11 in eine erste Richtung, wogegen der Thermobimetallstreifen 30 von dem beweglichen Kontaktstück 12 aus, sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt.

Bei der Kontaktstückanordnung gemäß Fig. 2 ist ein feststehender Kontaktstückträger 20 vorgesehen, auf dem ein feststehendes Kontaktstück 21 befestigt ist, das mit einem beweglichen Kontaktstück 22 eine Kontaktstelle bildet. Das bewegliche Kontaktstück 22 ist an einem Thermobimetallstreifen 23 befestigt, wobei sich von den Kontaktstücken 21, 22 aus gesehen, der Kontaktstückträger 20 und der Thermobimetallstreifen 23 in gleiche Richtung erstrecken, so daß der Thermobimetallstreifen 23 parallel zu dem Kontaktstückträger 20 verläuft. Auch hier ist das Thermobimetall so angeordnet und so ausgebildet, daß bei einer Erwärmung das bewegliche Kontaktstück 22 gegen das feste Kontaktstück 21 gedrückt wird.

Auf diese Weise werden einige Vorteile erreicht:
Wenn aufgrund eines Verschleißes oder aufgrund einer Alterung einer vorhandenen Kontaktdruckfeder die Kontaktkraft im eingeschalteten Zustand verringert wird, so wird dort auch der Übergangswiderstand zwischen dem feststehenden und dem bewegli chen Kontaktstück 11; 21 und 12; 22 reduziert, so daß im eingeschalteten Zustand eine Erhöhung der Temperatur erfolgt. Unter Umständen besteht die Möglichkeit, daß auf grund des Stromflusses durch die Kontaktstelle 11, 12; 21, 22 ein dynamischer Öff nungsvorgang eingeleitet wird, der die Kontaktkraft noch weiter verringert und der dar über hinaus auch zu einer Beschädigung der Kontaktstücke 11, 12; 21, 22 führen kann.

Wenn nun eine solche Erwärmung im Bereich der Kontaktstücke 11, 12; 21, 22 auftritt, dann erwärmt sich auch das zugehörige Thermobimetall 13, 23, so daß das Thermobi metall sich verbiegt und zwar in Richtung jeweils zum feststehenden Kontaktstück hin, wodurch die Kontaktkraft erhöht wird.

Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 2 ist das bewegliche Kontaktstück an einem Thermobimetallstreifen befestigt; es besteht natürlich auch die Möglichkeit, um gekehrt oder zusätzlich den feststehenden Kontaktträger 10 und 20 als Thermobimetall auszubilden; hier ist dafür zu sorgen, daß das Thermobimetall sich in Richtung auf das bewegliche Kontaktstück 12, 22 verbiegt.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das bewegliche Kontaktstück an einem nicht als Thermobimetall ausgebildeten Träger oder Kontakthebel zu befestigen; in diesem Fall würde ein Thermobimetall im Bereich der Kontaktstelle vorgesehen sein, welches das bewegliche Kontaktstück bei Auftreten einer Erwärmung in Richtung zum festen Kon taktstück beaufschlagt.

Wenn eine Kontaktbrücke vorgesehen ist, die von einer Schraubendruckfeder zur Er zeugung einer Kontaktdruckkraft beaufschlagt wird, dann besteht auch die Möglichkeit, die Feder als Kompensationselement auszubilden, beispielsweise aus einem Material aus Formgedächtnislegierung herzustellen, welches sich bei Auftreten einer erhöhten Temperatur verformt und so auf die Kontaktbrücke einwirkt, daß die Kontaktkraft ver stärkt wird.

Claims

1. Kontaktanordnung mit wenigstens einem beweglichen und wenigstens einem feststehenden Kontaktstück für ein elektrisches Schaltgerät, mit einer Kontaktdruckfe der, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der Kontaktstücke (11, 12; 21, 22) ein sich bei Wärme verformendes Kompensationselement (13, 23) so zugeordnet ist, daß es bei Auftreten von Wärme in der Kontaktstelle, z. B. aufgrund von zu geringem Kontaktdruckes, eine Kontaktkraftverstärkung erzeugt.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationselement (13, 23) dem beweglichen Kontaktstück (12, 22) zugeordnet ist.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (12, 22) an dem Kompensationselement (13, 23) befestigt ist.

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß das Kompensationselement (13, 23) dem feststehenden Kontaktstück (11; 21) zugeordnet ist.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kon taktstückträger (10; 20) für das feststehende Kontaktstück (11, 21) als Kompensati onselement ausgebildet ist.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationselement (13, 23) ein Thermobimetall ist.

7. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß das Kompensationselement (13, 23) aus einem Material aus Formgedächtnis legierung besteht.

8. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, daß das bewegliche und/oder das feststehende Kontaktstück (12, 22; 11 21) an dem ausbiegbaren Ende des Kompensationselementes (13, 23) befestigt ist.

9. Kontaktanordnung mit zwei feststehenden Doppelkontaktstücken, die von ei ner Feder beaufschlagten Kontaktbrücke im Einschaltzustand überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als Kompensationselement ausgebildet ist.

10. Kontaktanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fe der eine aus Formgedächtnismaterial bestehende Schraubendruckfeder ist.