DE19957259A1 - Schaltkontaktanordnung mit einer feststehenden Baugruppe aus Vorkontakt und Lichtbogenhorn - Google Patents

Abstract

Eine Schaltkontaktanordnung 4 eines Niederspannungs-Leistungsschalters 1 weist eine feststehende Kontaktgruppe 10 auf, die einen Hauptkontakt 21, einen Vorkontakt 22 und ein Lichtbogenhorn 23 aufweist. Der Vorkontakt 22 und das Lichtbogenhorn 23 werden durch eine einheitliche Baugruppe 11 gebildet, die als Stanz-Biegeteil aus einem blechförmigen Werkstoff ausgebildet ist. Das die Schaltkontaktanordnung aufnehmende Gehäuse 2 besitzt eine Stützwand 24, an welcher die Baugruppe 11 mit ihrem den Vorkontakt 22 bildenden Teilbereich anliegt. Die Stützwand 24 entlastet die Baugruppe 11 von der Beanspruchung durch eine bewegbare Kontaktgruppe 12 beim Einschalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit folgenden Merkmalen:

• - eine feststehende Kontaktgruppe mit
• - einem feststehenden Hauptkontakt,
• - einem feststehenden Vorkontakt,
• - einem feststehenden Lichtbogenhorn,
• - wobei der feststehende Vorkontakt und das festste­ hende Lichtbogenhorn als zusammenhängende, an einer den feststehenden Hauptkontakt tragenden Stromschiene befestigte Baugruppe bilden,
• - eine zum Ein- und Ausschalten relativ zu der festste­ henden Kontaktgruppe durch eine Antriebsvorrichtung betätigbare bewegbare Kontaktgruppe, und
• - ein die Schaltkontaktanordnung aufnehmendes Gehäuse des Leistungsschalters.

Eine Schaltkontaktanordnung mit den genannten Merkmalen ist durch die EP 0 325 767 B1 bekanntgeworden. In bekannter Weise stehen im eingeschalteten Zustand des Leistungsschalters nur die feststehenden und die beweglichen Hauptkontakte miteinander im Eingriff. Beim Ausschalten werden zunächst auch die Vorkontakte geschlossen, bevor die Hauptkontakte getrennt werden. Diese Vorgänge erfolgen ohne Bildung eines Lichtbogens. Ein Schaltlichtbogen entsteht erst, wenn auch die Vor­ kontakte getrennt werden. Anschließend tritt der Schaltlicht­ bogen auf die Lichtbogenhörner über, die sich unmittelbar an die Vorkontakte anschließen. Die Abschaltung des über die Schaltkontaktanordnung fließenden Stromes erfolgt in einer den Schaltkontakten zugeordneten Lichtbogenlöschkammer, die mit Löschblechen versehen ist.

Beim Einschalten wird durch den Bewegungsablauf gleichfalls dafür gesorgt, daß die Hauptkontakte nicht durch Lichtbögen belastet werden, die bei der Annäherung der beweglichen und der feststehenden Kontakte auftreten können. Durch Lichtbögen und mechanische Schläge werden daher vor allem die Vorkon­ takte beansprucht, weshalb für diese eine robuste Bauweise gewählt wird. Beispielsweise ist der eingangs erwähnten EP 0 325 767 B1 zu entnehmen, daß die feststehende Baugruppe aus Vorkontakt und Lichtbogenhorn als massiver Metallkörper aus­ gebildet ist, der im Bereich des Vorkontaktes einen beträcht­ lichen Querschnitt aufweist.

Es ist auch bekannt, den Vorkontakt und das Lichtbogenhorn als gesonderte Körper auszubilden und beide starr miteinander zu verbinden. Beispiele hierfür sind der EP 0 410 902 B1 oder der DE 197 27 696 A1 zu entnehmen. Obwohl diese Bauweise den Vorteil hat, daß für den Vorkontakt und das Lichtbogenhorn jeweils besonders geeignete Werkstoffe gewählt werden können, versucht man den Aufwand für die Herstellung gesonderter Tei­ le zu vermeiden. Jedoch sind durch eine einstückige Herstel­ lung von Vorkontakt und Lichtbogenhorn nicht zwangsläufig besonders niedrige Herstellungskosten zu erzielen, da mit Rück­ sicht auf die erforderliche Festigkeit nur Gießverfahren oder Strangpreßverfahren in Betracht kommen.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des durch die EP 0 325 767 El bekannt ge­ wordenen Prinzips der einteiligen Baugruppe aus Vorkontakt und Lichtbogenhorn den Aufwand für die Herstellung wesentlich zu verringern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende weitere Merkmale gelöst:

• - die den feststehenden Vorkontakt und das feststehende Lichtbogenhorn bildende Baugruppe ist als Stanz-Biegeteil aus einem blechförmigen Werkstoff ausgebildet und
• - das die Schaltkontaktanordnung aufnehmende Gehäuse besitzt zur Anlage und Abstützung wenigstens eines den Vorkontakt bildenden Teilbereiches der Baugruppe eine Stützwand.

Durch das Zusammenwirken der Stützwand und dem den Vorkontakt bildenden Teilbereich der Baugruppe wird eine Deformation durch die Schlagbeanspruchung beim Einschalten verhindert. Daher kann ein preiswert herstellbares Stanz-Biegeteil die Funktion des Vorkontaktes übernehmen.

Die Befestigung der nach der Erfindung gestalteten Baugruppe an einer den Hauptkontakt tragenden Stromschiene kann dadurch geschehen, daß die Baugruppe einen zur Auflage auf der Strom­ schiene bestimmten Befestigungsschenkel aufweist, durch den sich wenigstens ein in die Stromschiene eingreifendes Befe­ stigungselement erstreckt. Die Stützwand kann dabei schmaler als der Befestigungsschenkel bemessen sein, wobei zwei Befe­ stigungselemente beidseitig der Stützwand angeordnet sind. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn die Stützwand ein etwa U-förmiges Profil aufweist. Diese Quer­ schnittsform ergibt bei vergleichsweise geringer Materialdicke eine gewünschte starke Stützwirkung auf die Baugruppe aus Vorkontakt und Lichtbogenhorn.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Niederspannungs-Lei­ stungsschalter im Schnitt.

Die Fig. 2 zeigt eine Schaltkontaktanordnung des Leistungs­ schalters gemäß der Figur mit angrenzenden Teilen des Gehäu­ ses des Leistungsschalters.

Die Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen ab­ gebrochen dargestellten Teil der Rückwand eines mehrpoligen Leistungsschalters mit der Fig. 2 entsprechenden feststehen­ den Kontaktgruppen.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 die Funktion einer Schalt­ kontaktanordnung nach der Erfindung anhand einer schemati­ schen Darstellung eines Niederspannungs-Leistungsschalters erläutert. Der gezeigte Niederspannungs-Leistungsschalter 1 weist ein Gehäuse 2 und einen oder mehrere Schaltpole 3 auf. In jedem der Schaltpole 3 befindet sich eine Schaltkon­ taktanordnung 4, die mit einer oberen Stromschiene 5 und ei­ ner unteren Stromschiene 6 versehen ist. Die genannten Strom­ schienen ragen aus einer Rückwand 7 des Gehäuses 2 heraus und stehen dort als Anschlußmittel zur Verbindung mit einem äuße­ ren Stromkreis zur Verfügung. Zu der Schaltkontaktanordnung 4 gehört eine feststehende Kontaktgruppe 10, zu der die obere, am Ende mit einem Hauptkontakt versehene Stromschiene 5 und eine an dieser befestigte Baugruppe 11 gehören, die einen Vorkontakt und ein Lichtbogenhorn aufweist.

Ferner gehört zu der Schaltkontaktanordnung 4 eine bewegbare Kontaktgruppe 12, die an einem schwenkbar gelagerten Kontakt­ träger 13 angebracht und mittels biegsamer Leiter 14 mit der unteren Stromschiene 6 verbunden ist. In bekannter Weise um­ faßt die bewegbare Kontaktgruppe 12 einen oder mehrere Haupt­ kontakte, einen oder mehrere Vorkontakte sowie ein Lichtbo­ genhorn. Eine Antriebsvorrichtung 15 dient zum öffnen und Schließen der Schaltkontaktanordnung 4 nach den Anforderungen eines Benutzers oder aufgrund von Steuerbefehlen einer selbsttätigen Schutzeinrichtung. Der Aufbau der feststehenden Kontaktgruppe 10 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt des Leistungsschalters 1 im Bereich der Rückwand 7 seines Gehäuses 2 sowie eine fest­ stehende Kontaktgruppe 10. Wie man erkennt, ist die Rückwand 7 mit einer Durchgangsöffnung 16 für die obere Stromschiene 5 versehen. Ein Ansatz 17 der Stromschiene 5 dient als Anschlag an der Innenseite der Rückwand 7. Zur Befestigung der Strom­ schiene 5 in der dargestellten Läge dient ein als Mutter aus­ gebildetes Druckstück 18, in das eine von der Außenseite des Gehäuses 2 zugängliche Schraube 20 eingreift. Ein Hauptkon­ takt 21 wird in bekannter Weise durch die innere Stirnfläche 21 der Stromschiene 5 bzw. durch eine auf der Stirnfläche 21 angebrachte Kontaktauflage aus einem speziellen Kontaktwerk­ stoff gebildet.

Auf der Oberseite der Stromschiene 5 ist die Baugruppe 11 be­ festigt, die eine Kombination eines feststehenden Vorkontak­ tes 22 und eines Lichtbogenhorns 23 darstellt. Die Baugruppe 11 ist als Stanz-Biegeteil aus Stahlblech hergestellt, wo­ durch sich wesentliche Vorteile ergeben. Insbesondere erlaubt die Stanz-Biegetechnik eine preiswerte Herstellung der ge­ nannten Baugruppe. Andererseits können mittels dieses Verfah­ rens Werkstoffe verarbeitet werden, die sich vorteilhaft auf die Schalteigenschaften auswirken insbesondere wird ein gün­ stiges Verhalten der Schaltlichtbögen beim Ausschalten er­ zielt, wenn als Werkstoff Stahlblech verwendet wird.

Derjenige Bereich der Baugruppe 11, welcher den Vorkontakt 22 bildet, wird beim Zusammenwirken mit der bewegbaren Kontakt­ gruppe 12 durch erhebliche und schlagartig wirkende Kräfte beansprucht. Diese Kräfte werden bei der Schaltkontaktanord­ nung nach der Erfindung durch eine Stützwand 24 aufgenommen, die Bestandteil der Rückwand 7 ist. Auf diese Weise wird er­ reicht, daß die Baugruppe 11 eine verhältnismäßig einfache Gestaltung erhalten kann. Insbesondere kann von Einprägungen oder Versteifungsrippen abgesehen werden.

Weitere Einzelheiten der feststehenden Kontaktgruppe zeigt die Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht eines Teiles der Rückwand 7 eines dreipoligen Leistungsschalters. Im Be­ reich des mittleren Poles ist die feststehende Kontaktgruppe 11 fortgelassen, um Einzelheiten der Abstützung an der Rück­ wand 7 sichtbar zu machen. Die Rückwand 7 gehört zum Gehäuse 2 des dreipoligen Leistungsschalters (Fig. 1) und weist äuße­ re Seitenwände 25 sowie Trennwände 26 auf, die zusammen mit einer nicht gezeigten Vorderwand des Gehäuses 2 (Fig. 1) drei benachbarte Schaltkammern 3 bilden. Ferner sind in der Fig. 3 die inneren Abschnitte der oberen Stromschienen 5 ge­ zeigt, die mit ihren Stirnflächen die feststehenden Hauptkon­ takte 21 bilden. Die Baugruppen 11 liegen mit einem Befesti­ gungsschenkel 27 auf der Oberseite der Stromschienen 5 auf und sind mit der Stromschiene 5 durch je zwei Befestigungs­ elemente 28, vorzugsweise Schrauben, verbunden. Die bereits erwähnten Stützwände 24 weisen eine U-förmige Querschnitts­ form auf und sind schmaler als die Befestigungsschenkel 27 bemessen. Hierdurch sind die Befestigungselemente 28 von oben gut zugänglich.

Sollte es andererseits erwünscht sein, daß der den Vorkontakt 22 bildende Bereich der Baugruppe 11 in seiner ganzen Breite gestützt wird, so kann dies durch eine entsprechend breitere Ausführung der Stützwand 24 erreicht werden. In diesem Fall kann durch entsprechende Durchbrüche auch weiterhin für eine gute Zugänglichkeit der Befestigungselemente 28 gesorgt sein.

Claims (4)

1. Schaltkontaktanordnung (4) für einen Niederspannungs- Leistungsschalter (1) mit folgenden Merkmalen:

• - eine feststehende Kontaktgruppe (10) mit
• - einem feststehenden Hauptkontakt (21),
• - einem feststehenden Vorkontakt (22),
• - einem feststehenden Lichtbogenhorn (23),
• - wobei der feststehende Vorkontakt (22) und das fest­ stehende Lichtbogenhorn (23) als zusammenhängende, an einer den feststehenden Hauptkontakt (21) tragenden Stromschiene (5) befestigte Baugruppe (11) bilden,
• - eine zum Ein- und Ausschalten relativ zu der festste­ henden Kontaktgruppe (10) durch eine Antriebsvorrich­ tung (4) betätigbare bewegbare Kontaktgruppe (12), und
• - ein die Schaltkontaktanordnung (4) aufnehmendes Gehäuse (2) des Leistungsschalters (1),

gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:

• - die den feststehenden Vorkontakt (22) und das feststehende Lichtbogenhorn (23) bildende Baugruppe (11) ist als Stanz-Biegeteil aus einem blechförmigen Werkstoff ausgebildet und
• - das die Schaltkontaktanordnung (4) aufnehmende Gehäuse (2) besitzt zur Anlage und Abstützung wenigstens eines den Vorkontakt (22) bildenden Teilbereiches der Baugruppe (11) eine Stützwand (24).

2. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe (11) einen zur Auflage auf der Stromschiene (5) bestimmten Befestigungsschenkel (27) mit einer Durch­ trittsöffnung für wenigstens ein in die Stromschiene (5) ein­ greifendes Befestigungselement (28) aufweist.

3. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (24) schmaler als der Befestigungsschenkel (27) bemessen ist und daß zwei Befestigungselemente (28) beidsei­ tig der Stützwand (24) angeordnet sind.

4. Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (24) ein etwa U-förmiges Profil aufweist.