DE2049393A1

DE2049393A1 - Leistungsschalter mit magnetisch be tatigter Schließvorrichtung

Info

Publication number: DE2049393A1
Application number: DE19702049393
Authority: DE
Inventors: Philip Skreiner Klaus Michael Media Pa Barkan (V St A)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1970-10-08
Publication date: 1971-04-29
Also published as: GB1319269A; FR2065150A5; JPS508499B1; US3663906A; SE371325B

Description

HEINZ LINSER ■ PATENTANWALT · PHYSIKER --.---,_

6072 DREI El CH ENHAIN BERLINER RING 170 RUF (061 03) 81813

1625-11-LA-O3231

GENERAL ELECTRIC COMPANY

1 River Road
Schenectady, N.Y./USA

Leistungsschalter mit magnetisch betätigter Schließvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Leistungsschalter und insbesondere auf einen solchen, der elektromagnetische Vorrichtungen aufweist, um den magnetischen Kontaktrückstoßkräften entgegenzuwirken, welche beim Durchströmen eines groiien Stromes durch den Leistungsschalter entstehen. Diese Art eines Leistungsschalters wird im folgenden als Leistungsschalter mit einer magnetisch unterstützten Schließvorrichtung bezeichnet.

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Bei den bekannten Leistungsschaltern schnürt sich der Leitungspfad über die Kontakte des Leistungsschalters an der Kontaktberührungsstelle zusammen, und daher enthält der Schalter Teile, die einen schleifenförmigen Aufbau neben der Stelle der Kontaktberührung aufweisen. Der durch jeden dieser schleifenförmigen -"eitungsteile fließende Strom erzeugt magnetische Kräfte, die das Bestreben haben die Schleife zu vergrößern, und diese Kräfte weisen eine Richtung auf die Kontakte des Schalters zu öffnen. Die Größe dieser magnetischen Cfi'nungskräfte verändert sich mit dem Quadrat des durch den Schalter fließenden Stromes, sodaß während eines Über- und Kurzachlußstromes außerordentlich große magnetische Kontaktöffnungskräfte entstehen können. Weitergehende Erläuterungen über das Entstehen dieser magnetischen Kontaktöffnungskräfte gehen aus dem US-Patent Nr. 3 225 16o (Barkan) hervor. Siehe hierzu insbesondere die Figur 3 der genannten US-Patentschrift.

Wenn ein Leistungsschalter beim Vorliegen eines Dehlers in der vorliegenden Leitung geschlossen wird, werden die oben beschriebenen großen magnetischen Offnungskräfte sehr plötzlich in der Nähe des Endes des Schließstoßes erzeugt. Diese Kräfte neigen dazu dem Endteil der Schließbewegung entgegenzuwirken, sodaß es aus diesen Gründen notwendig ist, starke Schließkräfte vorzusehen um diese Gegenkräfte zu überwinden und den Schließvorgang zu vervollständigen. Bei den üblichen Leistungsschaltern wird die Größe des Schließmechanismus und der mechanischen Betätigungsvorrichtung überweigend durch die Notwendigkeit bestimmt, diese großen Kräfte zur Durchführung der Schließung gegen einen Kurzschlußstrom vorzusehen. Je größer die erforderlichen Schließkräfte sind, um so größer und leistungsfähiger muß der erforderliche Schließ- und Betätigungsmechanismus sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsschalter zu schaffen, der mit Hilfe eines kleinen und relativ schwachen Schließ- und Betätigungsmechanismus gegen Kurzschlußströme geschlossen werden kann.

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Die hierfür einzuschlagende !Richtung zur Lösung dieser Aufgabe kann dem US-Patent 3 366 Qoo entnommen v/erden. Der !leistungsschalter, nach diesem US-Patent weist elektromagnetische Vorrichtungen 4o,2o oder 1oo, 2o auf, die für den beweglichen Kontakt 12 eine Schließ- oder Halteschließkraft erzeugen, welche direkt von dem Quadrat des Stromes abhängt, und welche stets vorhanden ist, wenn ein Strom durch die Kontakte fließt. Obgleich diese besondere magnetische Vorrichtung eine wesentliche Verringerung der Schließkräfte zuläßt, die für den Schließmeehanismus 5o und -"etätigun^smechanismus erforderlich sind, so ist es doch nachteilig, daß es mit solchen magnetischen Vorrichtungen schwierig ist, die Sndsehließgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes auf einen gewünschten niedrigen Wert zu begrenzen. Dies liegt daran, daß der bewegliche Kontakt 12 durch eine Schließfeder in seine Schließstellung gebracht wird, welche direkt auf den bev/eglichen Kontakt einwirkt, ohne daß die Geschwindigkeit verändernde Vorrichtungen zwischengeschaltet sind, beispielsweise ein Schließnocken. Der vorhandene Schließnocken 7o wird dazu verwendet, einen Teil der Schließgestänge in eine bestimmte Stellung zu bringen, jedoch nicht den beweglichen Kontakt; diese -bewegung löst eine Klinke 28 aus, die es der Schließfeder 24 gestattet, den beweglichen Kontakt in die Schließstellung zu bringen.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen magnetischen betätigten Schlieismechanisrnus vorzuschlagen, oei dem die Geschwindigkeit des beweglichen Kontaktes durch geschwindigkeitsverändernde Vorrichtungen gesteuert wird, beispielsweise durch den Schließnocken der üblichen a-uslösefreien Sehließmechanismen.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, die magnetischen Kräfte zu verringern, die auf den auslösefreien Mechanismus des Schalters übertragen werden, und insbesondere darauf, die gesamten mag-

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netischen Kräfte direkt auf einen stationären Halterahmen über einen Pfad zu übertragen, der für den auslösefreien Mechanismus effektiv als Überbrückung wirkt.

Eine noch andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen magnetisch betätigten Sehließmechanismus für mehrere bewegliche Kontakte vorzuschlagen, der sich besonders für die Verwendung eines stabilen auf Erdpotential liegenden Gestänges eignet, um die Kontakte zusammenzuführen, sodaß eine synchrone Bewegung der Kontakte sichergestellt wird.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, jede der obengenannten Aufgaben mit magnetischen Vorrichtungen zu lösen, welche eine hohe Schließkraft zur Unterstützung der Schließbewegung des Leitungsschalters und zum Halten in einem geschlossenen Zustand aufweist, welche jedoch dennnoch nicht die zum Öffnen des Schalters erforderliche Kraft merklich ansteigen läßt, wenn ein öffnen gewünscht wird.

""ei einer zur Lösung dieser Aufgaben bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist eine elektromagnetische Hilfeinrichtung zur Entwicklung einer magnetischen Schließkraft vorgesehen, welche auf den beweglichen Kontakt des Leistungsschalters wirkt, die sich in direkter Abhängigkeit zu dem durch die Kontakte fließenden Strom verändert. Diese Hilfsvorrichtung weist im wesentlichen ein festes Stützelement auf, welches dann, wenn es in einer festen Stellung gehalten wird dafür sorgt, daß die Hilfsvorrichtung in der Lage ist, dem beweglichen Kontakt Schließkräfte zu übertragen, daß jedoch dann, wenn es ausgelöst ist, dafür sorgt, daß die Hilfsvorrichtung nicht in der Lage ist, dem beweglichen Kontakt Schließkräfte zu übertragen. Wenn die Kontakte geschlossen sind, halten auslösbare Klinkvorrichtungen das Stützelement in seiner festen Stellung. Zur Übertragung

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von Üffnungs- und Schließkräften zum beweglichen Kontakt ist ein Betätigungselement vorgesehen, das mit dem beweglichen Kontakt über einen geeigneten Kontaktunterbrechermechanismus gekoppelt ist. Eine Auslösevorrichtung, die auf die -Bewegung des Betätigungselementes in eine üffnungsrichtung anspricht, gibt die Klinkvorrichtung vor der Freigabe der Kontakte während eines Öffnungsvorganges frei. Rückstellvorrichtungen, die bei der nachfolgenden T_rennung der Kontakte und der Beendigung eines Unterbrechervorganges betätigbar sind, sind vorgesehen, um die Klinkvorrichtung in eine Arretierstellung mit dem Stützelement zurückzustellen, bevor die Kontakte sich während eines folgenden Schließvorganges berühren.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird diese anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert. Hierbei zeigen:

.figur 1 einen Seitenschnitt eines Leistungsschalters, welcher eine Ausführungsform der Erfindung aufweist. Der L eistungsschalter ist in einer vollständig geschlossenen Stellung dargestellt;

Figur 2 den Leistungsschalter nach Figur 1 in einer Zwischenstellung, den er während eines Üffnungsvorganges durchläuft ;

Figur 3 den Leistungsschalter nach Figur 1 in einer anderen Zwischenstellung, den er in einer späteren Stufe eines üffnungsvorganges durchläuft;

Figur 4 den Leistungsschalter in einer vollständig offenen Stellung, und

Figur 5 ein Diagramm aus dem die Folge gewisser Ereignisse während eines Öffnungs- und eines Schließstoßes des Leistung3schalters nach Figur 1 ersichtlich ist.

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In Figur 1 ist ein Leistungsschalter 1o dargestellt, welcher ein Paar trennbare Kontakte 11 und 12 aufweist. Der Kontakt 11 ist feststehend und der Kontakt 12 beweglich, d.h. er läßt sich vertikal zum feststehenden Kontakt in Berührung bringen und sich von ihm entfernen. In Figur 1 ist der Leistungsschalter in seiner vollständig geschlossenen Stellung dargestellt, in der der Kontakt 12 den Kontakt 11 berührt. Die Öffnung des Leistungsschalters wird bewirkt, indem der Kontakt 12 ??us seiner in Figur 1 wiedergegebenen Stellung nach unten über seine Zwischenstellung gemäß Figur 3 in seine vollständig offenen Stellung nach Figur 4 bewegt wird. Das Schließen wird erreicht, indem der Kontakt 12 aus seiner Stellung nach Figur 4 in seine Stellung nach Figur 1 gebraucht wird.

Obgleich die Erfindung auch auf viele unterschiedliche Arten von Leistungsschaltern anwendbar ist, wird die-Lrfindung hier lediglich anhand einer Ausführungsform bei einem Vakuum-Leistungsschalter aufgezeigt. Demzufolge befinden sich die Kontnkte 11 und 12 innerhalb einer hochevakuierten Umhüllung 13, die ein zylindrisches, isoliertes Gehäuse 14 und einen oberen und unteren Endverschluß 8 und entsprechend 15 aufweist, welche über Vakuumdichtungen 16 mit dem Gehäuse 14 verbunden sind. Der feststehende Kontakt 11 ist an einer feststehenden leitenden Kontaktstange 9 befestigt, die mit dem oberen Endverschluß 8 integral verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 12 13t auf einer beweglichen leitenden Kontnktstange 17 befestigt, die sich frei durch den. unteren Endverschluß 15 erstreckt. Ein flexibler Metallbalg 17a erlaubt eine vertikale Bewegung der Stange 17 ohne daß das Vakuumgefäß 13 beeinträchtigt wird.

Der Unterbrecher ist auf einem feststehenden Hahmen 7o befestigt, mit dem die untere Endplatte 15 in geeigneter Weise verbunden ist. Ein geeigneter Führungshebel 18 ist an einem Lnde mit dem Rahmen 7o und an seinem anderen Ende mit der Kontaktstange 17 drehbar verbunden. Dieser Führungshebel wirkt mit einem geeigneten Gleitlager 18a zusammen, um die Bewegung der Kontnkt-

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stange 17 auf eine fast gerade gerichtete vertikale Linie zu beschranken.

Um den beweglichen Kontakt 12 aus seiner vollständig offenen Stellung gemäß Fi,;ur 4 in seine vollständig geschlossene Stellung na-ch Figur 1 nach oben zu bewegen, ist ein mechanischer auslösefreier Schließmechanismus 2o einer geeigneten herkömmlichen Art vorgesehen. Dieser Sehließrcechanismus 2o ist mit dem beweglichen Kontaktstab 17 mit Hilfe einer Betätigungsstange 21 aus isolierendem Material und einer Kontnktarmträgereinrichtung 22 von herkömmlicher Art, die zwischen dem Betätigungsstab 21 und der Kontnktstnnge 17 angeordnet ist, gekuppelt. Die Schließung wird bewirkt, indem der Mechanismus 2o veranlaßt wird, den Betätigungsstab 21 aus seiner Stellung nach Figur 4 in seine Stellung nach ii^.ur 1 in herkömmlicher Weise nach oben zu bewegen, wie im folgenden beschrieben wird. Die öffnung wird andererseits bewirkt, indem der Betätigungsstab 21 aus seiner Position nach Figur 1 mit Hilfe einer Öffnungsfeder 19 nach unten bewegt wird, in einer '.Yeise, die ebenfalls unten beschrieben wird.

Die oben erwähnte Kontaktträgerhebeeinrichtung 22 weist einen antreibenden i'eil in Form eines zylindrischen Behälters 24 auf, der mit der Betätigungsstange 21 gekoppelt ist, und einen angetriebenen i'eil in Form eines Kolbens 25, der mit der Kontaktstange 17 gekoppelt ist, und welcher in der Bohrung des Zylindrischen Gehäuses 24 gleitbar befestigt ist. Innerhalb der Bohrung des Gefäßes 24 ist ebenfalls eine zusammengepresste · Feder 26 angeordnet, welche den Kolben 25 nach oben in Berührung mit einem ringförmigen Anschlag 27 auf dem Gefäß bringt. Wenn das Gefäß aus seiner Stellung nach Figur 4 nach oben bewegt wird, bewegt sich auch der Kolben 25 nach oben, welcher den beweglichen KontaKt 12 in Richtung des stationären Kontaktes bewegt. Während dieses Schließstoßes hält die vorgespannte Feder 26 den Kolben 25 in Berührung mit dem ringförmigen Anschlag 27 bis der bewegliche Kontakt 12 den stationären Kontakt 11

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berührt. Diese Berührung zwischen den Kontakten beendet die Aufwärtsbewegung des Kontaktes 12 und des Kolbens 25, jedoch setzt das Gefäß 24 seine Aufwärtsbewegung fort, presst die Fecer 26 weiter zusammen und trennt den Anschlag 27 von dem Kolben 25 bis die Aufwärtsbewegung des Gefäßes 24 schließlich beendet ist. Der Abstand W, der von dem Gefäß zurückgelegt wird, wenn es nach oben wandert, nachdem die Kontakte sich berühren, wird als "Anhebung¹¹ oder als "Hebeweg¹¹ bezeichnet. Dieser Uebeweg dient dazu eine Kraft vorzunehmen, welche trotz einer begrenzten Abnutzung der Kontakte, die davor auftreten kann zur Halterung der Kontakte nach dem Schließen beiträgt. Selbst wenn daher die Kontakte sich wegen einer solchen Kontaktabnutzung an einem etwas später liegendem Punkt in der Schließbewegung berühren, so gibt es dennnoch nach der Berührung der Kontakte einen geringen ^xiebeweg, und dies trägt dazu bei, die Kraft zum Geschlossenhalten der Kontakte, welche in der Feder 26 gespeichert ist und weitere Zusatzkräfte zur ^verfügung zu haben, die durch ein weiteres Zusammenpressen der Feder während der Anhebung erzeugt werden.

Die hebevorrichtung 22 wirkt während eines Üffnungsvorganges derart, daß dem Betätigungsstab 21 gestattet wird, sich über den gesamten Anhebeabstand W nach unten zu bewegen, wä?irend die Kontakte noch in Berührung bleiben. Wenn dieser Anhebeweg ausgenutzt ist, stößt der Anschlag 27 gegen den Kolben 25 und trägt den Kontaktstab 16 mit dem Betätigungsstab 21 nach unten.

Der Schließmechanismus 2o weist ein Paar Kipphebel 32 und 34 auf, die an einem Kniegelenk 35 miteinander drehbar verbunden sind. Einer der Kipphebel 32 ist an seinem einen Ende mit Hilfe eines Drehstiftes 36 mit dem unteren Ende der Betätigungsstange 21 drehbar verbunden. Der andere Kipphebel 34 ist über einen Drehstift 38 mit dem unteren Ende eines Führungshebels 39 drehbar verbunden. JJ<-r Führungshebel 39 wird an seinem unteren Ende von einem festen Gelenkpunkt 4ο drehbar getragen, und

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wird in Richtung seiner Stellung gemäß Figur 1 durch eine geeignete Rückstellfeder 4oa vorgespannt. Ler Drehstift J58 trägt eine Hebelrolle 41, die mit einem geeigneten Auslösehebel 42 zusammenwirkt, der normalerweise in seiner iiückstellposition nach Figur 1 mit Hilfe einer Rückstellfeder 42a gehalten wird. Der Auslösehebel 42 ist derartig angeordnet, daß er auf bestimmte Schaltbedingungen mit Hilfe eines geeigneten herkömmlichen Auslösemagneten 44 ansprechen kann. Der Auslösemagnet 44 ist in geeigneter Weise geschaltet, sodaß er auf einen durch das Hetz über den Leistungsschalter fließenden Überstrom ansprechen kann. Wach dem der Magnet entregt ist, führt die Rückstellfeder 42a den Hebel 42 in seine in Figur 4 gezeigte Rückstellposition.

Solange wie der Auslösehebel 42 festgestellt bleibt, d.h. in seiner Klinkenstellung nach Figur 4, und der Führungshebel 39 durch den Auslösehebel, wie in Figur 4 dargestellt, eingeklinkt ist, sind die Hebel 32 und 34 in der Lage dem bewegjichen Betätigungsstab 21 eine Schubkraft zu übertragen. Wenn daher das Kniegelenk 35 aus seiner -Position nach Figur 4 nach rechts angetrieben wird, sind die Hebel 32 und 34 langgestreckt, und treiben den 13etätigungsstab 21 nach oben gegen die Vorspannung der Öffnungsfeder 19· Figur 1 veranschaulicht die Stellung der Teile, nach dem das Kniegelenk 35 nach rechts bewegt worden ist, um ein Schließen des Leistungsschalters vollständig zu bewirken. Liese Schließbewegung des Kniegelenks 35 von seiner Stellung nach Figur 4 in seine Stellung nach Figur 1 wird durch die Wirkung eines drehbaren Nockens 5o erzeugt, welcher mit einer gewöhnlichen VaI ze 52 zusammenwirkt, die auf dem Kniegelenk 35 befestigt ist. Wenn der Nocken 5o im ^uegenuhrzeigersinn aus seiner Stellung gemäß Figur 4 in diejenige nach Figur 1 durch eine geeignete und nicht näher dargestellte betätigungsvorrichtung gedreht wird, wird das Knie 35 nach rechts bewegt, wodurch sich das Gelenk 32, 34 ausstreckt und den Betätigungsstab 21 und den Kontaktstab 17 nach oben, in die Schließstellung bewegt. Am Ende dea Gchließvorganges häLt ein Teil 53 der

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Nooke bo, das mit einem konstanten Radius versehen ist, das Gelenk 32, 34 in der ausgestreckten Stellung nach Figur 1 und verhindert solange wie der üuslösehebel 42 in seiner eingeklinkten Stellung verbleibt, daß das uelenk um das Knie 35 zusammenklappt.

Das Offnen des -^eistungsschalters wird durch Auslösung des Hebels 42 bewirkt. Hierdurch wird der Schließmechanismus 2o außer Stande einen weitergehenden Schließschub an den Betätigungsstab 21 übertragen. Demzufolge entspannt sich die Uffnungsfeder sehr schnell um den ^etätigungsstab 21 aus seiner Stellung nach Figur 1 üoer die Stellung nach Figur 2 und 3 in die Stellung gemäl3 Figur 4 zu treiben. Durch diese bewegung wird der K_ontaktstab 17 durch einen Öffnungsstoß nach unten getragen. Die Führungsklinke 39 wird durch eine derartige üffnungsbewegung im Uhrzeigersinn um den festen Drehpunkt 4o gezwungen, jedoch führt am Ende der Offnungsbewegung, wenn das Gelenk 3-2, 34 zusammenklappt, die Rückstellfeder 4oa die b'üh rungs klinke um ihre Rückstellposition nach Figur 4 zurück, wo sie durch die Klinke 42 wieder eingeklinkt wird.

Bei dem Schließvorgang beginnt am Ende der aufwärtsgerichteten Schließbewegung des beweglichen Kontaktes 12 ein Strom durch die Kontakte 11 und 12 über einen Pfad zu fließen, der sich über die leitenden Teile 9, 11, 12 und 17 erstreckt. Hie bereits oben ausgeführt wurde, erzeugt dieser Strom eine magnetische Kraft, die der Schließbewegung entgegengerichtet ist, und die hinsichtlich ihrer Größe direkt von dem Quadrat des Stromes abhängt. Wenn nur ein geringer Strom fließt, kann der allein wirkende Schließmechanismus 2o eine genügende Kraft erzeugen, um den Schließvorgang gegen diese geringe Gegenkraft durchzuführen, und kann die Kontakte 11 und 12 in Berührung halten. Wenn jedoch der Strom sehr groß ist, werden weit höhere Schließkräfte erforderlich um den Schließvorgang zu beenden und die Kontakte in Berührung zu halten. Um diese zusätzlichen Sehlleß-

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kräfte zu erzeugen, ist in einer Ausführungsform der Erfindung eine elektromagnetische Hilfsvorrichtung 60 vorgesehen.

Diese elektromagnetische Hilfsvorrichtung 60 weist einen beweglichen Leiter 62 auf, welcher schleifenförmig ausgebildet ist, und der zu den Kontakten 11 und 12 in ßeihe liegt. Ein Ende des flexiblen Leiters 62 ist in geeigneter Weise mit dem KoKt?ktst?;b 17 bei 63 verbunden, und das andere Ende ist bei 04 mit einem Kupferanschlußstück 65 verknüpft. Der flexiole ■M-iter 62 besteht vorzugsweise aus einem Kupfergeflecht. Der j-cil 27 und das Kontaktstück 65 sind an dem stationären Tragrahmen /o befestigt. Diener Tragrahmen 7o besteht vorzugsweise aus einem geringleitenden Lie ta 11, sodaß nahezu der gesamte Ltrom durch den Teil 67 des Kupfergeflechtes fließt ohne in den nahmen 7o zu gelangen. Der größte Teil des übrigen Geflechtes 62 ist mit anderen Teilen der elektromagnetischen Hilfsvorrichtung 60 befestigt, wie unten weiter erläutert wird. Um den primären ütrompfad zum Geflecht 62 zu begrenzen, ist eine geeignete örtliche Isolierung vorgesehen.

Die elektromagnetische Hilfsvorrichtung 60 wedsbferner ein ^uelenk auf, das aus zwei Gelenkhebeln 74 und 75 besteht, die üoer ein Knie 76 miteinander drehbar verbunden sind. Der obere Kniehebel 74 ist mit seinem oberen Ende durch einen Drehstift 7 7 mit dem Kontaktstab 17 drehbar verbunden. Der untere Kniehebel /5 ist mit seinem unteren Ende bei 78 mit einem ^uelenksttitzhebel 80 drehbar befestigt. Der ^elenkstützhebel 80 ist mit einem Ende drehbar an einem festen Drehpunkt 82, der von dem I-iahmen 7o gehalten wird, befestigt. Das gegenüberliegende odor freie Ende des ^elenkstützhebels 80 wird in der Stellung gemäß ii'i-Tur 1 durch eine auslösbare Klinke 83 arretiert, die mit einer Hebeirolle 85 zusammenwirkt, welche durch den Hebel <',q gehalten wird. Ein geeigneter Anschlag 86 verhindert eine Bewegung des I:eb(?l3 80 im Gegenuhrzei gersinn. Die Klinke <33, α R> auf dem feststehenden Drehpunkt 87, welcher von dem ii.»hmen

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7o getragen wird, drehbar gelagert ist, wird weiter unten im einzelnen beschrieben.

Der untere ¹CiI des flexiblen Leiters 62 ist mit dem Gelenk-, stützhebel Bo mechanisch verbunden, während der Arm 68 nit den zwei Gelenkhebeln 74 und 75 verbunden ist. Der zu irgendeinem vorgegebenen Moment durch den schleifen!örmigen Leiter 62 fließende Strom, fließt durch die zwei Arme 67 und 68 in entgegengesetzter Richtung, wodurch um die zwei Arme Magnetfelder erzeugt werden, die in bekannter V/eise wirken und eine magnetische Rückstellkraft J? erzeugen, welche die Arme auseinander zwingt. Diese magnetische Rückstellkraft ändert sich direkt mit dem Quadrat des Stromes der durch den schleifenförmigen Leiter fließt. Die Wirkung dieser magnetischen Rückstellkraft besteht darin, daß das Gelenk 74, 75 in eine Linie oder in eine ausgestreckte Stellung gebracht wird, sodaß auf dem kont'-ktstab 17 eine Kraft entwickelt wird, die in eine aufwärtsgerichtete Schließrichtung wirkt. Die Geometrie des Gelenks 74, 75 wird vorzugsweise derart ausgelegt, daß die elektromagnetische Rückstellkraft zwischen den zwei Armen 67 und 68 mit einem ü'aktor zwei oder drei multipliziert wird. Wenn daher starke Ströme durch die Kontakte 11 und 12 fließen, und eine die Kontakte trennende Kraft erzeugen, so wird durch die magnetische Hilfsvorrichtung 6o mehr als eine proportionale Schließkraft erzeugt, um der die Kontakte trennenden Kraft entgegenzuwirken. Uns Gelenkgestänge 74, 75 ist eine sehr wirksame Vorrichtung um diese die Kraft multiplizierte gewünschte Wirkung zu erzeugen.

Da das Geflecht 62 dazu bestimmt ist, den Strom durch den magnetischen Hilfsmechanismus 6o zu leiten, so wird durch die Stiftverbindungen des Mechanismus kein Strom geführt. Hierdurch kann der Mechanismus preiswert ausgeführt werden, da keine stromführenden Drehverbindungen benötigt werden.

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Wenn die Ausgabe einer stromführenden Verbindung akzeptabel ist, bo kann eine derartige Verbindung in dem Gelenk 74, 75 verwendet werden, und das ^elenk kann aus einem strak leitfähigen Metall, wie beispielsweise Kupfer oder einer geeigneten Kupferlegierung hergestellt werden, sodaß der Strom direkt dort hindurchgeführt werden kann, und zwar über einen Pfad, der im wesentlichen die gleiche B'orrn aufweist, wie der dargestellte Arm 68, jedoch ohne ^verwendung des Geflechtes, Das ^elenk selbst würde dann den Arm 68 draetellen, und die magnetische liückstellkraft F würde direkt auf das Gelenk wirken, ohne daß sie üoer irgendein Geflecht übertragen werden muß.

Bemerkenswert ist es, daß sowohl die die kontakte trennende magnetische Kraft als auch die magnetische Hilfskraft sich mit dem Quadrat des Stromes ändert. I)a die Konstruktion so ausgelegt ist, daß die magnetische Hilfskraft größer ist, als die die Kontakte trennende Kraft, so liegt die magnetische Hilfskraft automatisch über der die Kontakte trennenden Kraft, unabhängig von dem Ausmaß in dem der Strom ansteigt, vorausgesetzt jedoch daß die magnetische Hilfsvorrichtung sich nicht in einem weiter unten noch beschriebenen unwirksamen Zustand befindet. Obgleich dies eine bevorzugte -Beziehung darstellt, so ist es jedoch nur notwendig, daß die Summe aus der ^üebefederkraft und der magnetischen Hilfskraft, die die Kontakte trennende Kraft bei allen Strömen innerhalb der Nennleistung des Leistungsschalters übertrifft.

Nicht selten wird der Leistungsschalter geöffnet, während ein hoher Strom hindurchfließt. Um bei einem derartigen öffnen eine Stührung durch die Schließkraft zu verhindern, die durch die magnetische Hilfsvorrichtung 6o während eines derartigen Zustande^ bei einem hohen Strom entsteht, ist eine Vorrichtung vorgesehen, um die magnetische Hilfsvorrichtung 16 während dieser Zeitspanne unwirksam zu machen. Diese Vorrichtung zur Unwirksammnchung besteht aus der auslösbaren Klinke 83 und aus einer Vorrichtung, die auf die Offnungsbewegung des -detätigungs-

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Stabes 21 zur Auslösung der Klinke 83 anspricht, um den ^elenkstützhebel 8o für eine Bewegung im Uhrzeigersinn um seinen
Drehpunkt 82 freizugeben. Venn der Gelenkstützhebel 8o auf diese Art freigesetzt wurde, ist das Gelenk 74, 75 nicht mehr in der Lage, wesentliche Schließkräfte dem Kontaktstab 17 zu übertragen. Demzufolge dient während dieser Zeitspanne die magnetische Rückatellkraft, welche zwischen den Armen 67» 68 des sohleifenförmigen Leiters entwickelt wurde, und die das ^uelenk in eine ausgestreckte Stellung zwingt, primär vielmehr dazu den Hebel 8o nach unten zu treiben, als daß eine Schließkraft auf den
Kontaktstab 17 ausgeübt wird. Die Figur 3 veranschaulicht das Verhalten der magnetischen Hilfsvorrichtung €o während dieser Zeitspanne in der sie unwirksam ist. In Figur 3 ist die Klinke 83 ausgelöst dargestellt und der ^uelenkstützhebel bewegt sich nach unten oder im Uhrzeigersinn in Richtung gegen die Wirkung einer relativ schwachen Rückstellfeder 88. Wenn die Klinke 83 ausgelöst worden ist, kann der Widerstand der magnetischen
Hilfsvorrichtung 6o zum Öffnen nicht größer sein, als derjenige, der durch die relativ schwachen Rückstellfedern 88 aufgebracht wird. Der üffnungsvorgang kann mit der gewünschten großen Geschwindigkeit mit diesem kleinen Überwindungswiderstand durchgeführt werden.

Zur Steuerung der Klinke 83 der magnetischen Hilfsvorrichtung 6o gemäß der ewegung des Betätigungsstabes 21, ist ein Stift 9o auf der betätigungsstange vorgesehen, um in die Klinke 83
einzugreifen. V/enn sich der Leistungsschalter in seiner geschlossenen Stellung gemäß Figur 1 befindet, ist der Stift 9o in einer vergrößerten Aussparung 92 in der Klinke 83. Während des Of'fnungsvorganges des ^eistungsschaltera bei dem der ^etätigungsstab durch die Uffnungsfeder 19 nach unten getrieben
wird, erfasst der btift 9o eine überstehende Nase 94 auf der
Klinke 83 und treibt die Klinke 83 im Gegenuhrzeigersinn um
ihren Drehpunkt 87. Die Figur 2 zeigt die ^eile nach dem der sich abwärtsbewegende Stift 9o die Klinke 83 im Gegenuhrzeigeroinn um den Drehpunkt bewegt hat, bei dem die ^lv-linke gerade den

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^uelenkstUtzhebel Bo frei gibt. Wenn der Stift [)o über die in i'inir 2 dargestellte Stellung sich nach unten bewegt, gibt die Bewegung 'der Klinke 83 im Uhrzeigersinn den üelenkstützhebel Bo frei unu der ^AIebel 8o bewegt sich im Uhrziegersinn in Richtung gemäß i-'igur 3, wenn er durch die magnetische Rückstellkraft F angetrieben wird. Der sich abwärtsbewegende Stift 9o gelangt hinter .die Nnse 94 wobei zu diesem Zeitpunkt die Klinke H3 sich unter dem L'influß aer Klinkenrückstellfeder 96 in die in ü'i uir 4 dargestellte Position zurückstellt. Die 111 inkenrückste.llfeder 96 ist so ausgelegt, daß sie die Klinke im Uhrzeigersinn in eine neutrale Stellung zurückführt, und zwar gerade kurz bevor die Klinke wirksam werden kann, den ^elenkstützbebel Ho einzuklinken. Wenn der Strom durch dem Leistungsschalter unterbrochen wird, verschwindet die in Figur 3 angezeigte Kraft P und der ^uelenkstützhebel Bo kehrt in seine in Figur 4 dargestellte Position unter dem Einfluß der Rückstellfeder 88 zurück. Der -"ebel 8o ist in dieser Stellung nicht eingeklinkt, da die Klinke 83 dann durch ihre Rückstellfeder 96 in der oben beschriebenen neutralen Stellung gehalten wird, in der sie nicnt in der Lage ist, den Hebel 8o einzuklinken, besonders vorteilhaft ist es, wenn der Hebel Bo nicht eingeklinkt bleibt, wenn der Leistungsschalter vollstfindig offen ist, da dies die magnetische Hilfsvorrichtung 6o in eine unwirksame Stellung hält und verhindert so ein unbeabsichtigtes Schließen des Leistungsschalters aufgrund irgendeines elektrischen Zusammenbruches zwischen den Kontakten 11 und 12 der sich bei der Wiederaufnahme des Stromes durch den Leistungsschalter einstellen könnte. V/enn sich der Hebel 8o in einem eingeklinkten Z_ustand während des Durchlaufs eines derartigen Stromes befand, krmn die magnetische ililfsvorrichtung 6o eine Schließkraft entwikkeln, die die Kontakte in die geschlossene Stellung zurückbringen kann. In den meisten Anwedungsfällen würde ein derartiges Schließen unerwünscht sein. Wenn ein Schließen des ■^eistungsschalters unter derartigen bedingungen erwünscht ist, oder in Kauf genomne η werden kann, dann ist es ausreichend, (3er Klinke 83 zu gestatten, in eine eingeklinkte "teilung in iie:-:ug auf/ den ^elenkstützhebel 8o zu gelangen, wenn der Leistungsschalter vollständig offen ist und ein Un'terbrecher-

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- 16 Vorgang beendet worden ist.

Wie zuvor hingewiesen wurde, wird ein Sch^ießvorgang durchgeführt, indem die Schließnocke 5o im Gegenuhrzeigersinn aus ihrer Position nach Figur 4 in die Position nach Figur 1 gebracht wird, wodurch sich das Gelenk 32, 34 des Schließmechanismus ausstreckt, und den Betätingungsstab 21 nach oben treibt, liach dem der Betätigungsstab 21 sich um einen bestimmten Teil des Schließhubes bewegt hat, erfasst der Stift 9o auf dem sich aufwärtsbewegenden Betätigungsstab die untere Fläche 98 der Nase 94 auf der Klinke 83 wodurch die Klinke 83 im Uhrzeigersinn aus ihrer Stellung nach Figur 4 gedreht wird, um die Klinke in eine Einklinkstellung neben der Rolle 85 auf dem ^uelenkstützhebel 8o zu zwingen. (Sin herausragendes Teil 93 auf der Klinke 83 verhindert aufgrund des Eingriffs, des sich nach oben bewegenden Stiftes 9o, daß die Klinke im Uhrzeigersinn zu weit wandert.) Y/ährend des restlichen Schließweges des -Betätigungsstabes 21 hält der Stift 9o die Klinke 83 mit der Rolle 85 auf dem Gelenkstützhebel eingeklinkt. Die Stellung dieses Teils am Ende eines Schließhubes wird in Figur 1 dargestellt. Während der oben beschriebenen Abwärtsschließbewegung des Betätigungsstabes 21 bewegt sich der Stift 9o nach unten über die Nase 94, wodurch die Klinkenrückstellfeder 96 bewirkt, daß die Klinke 83 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, jedoch begrenzt der Stift 9o, der sich dann in der Aussparung 92 befindet, in ausreichender Weise eine derartige Bewegung der Klinke 83 im Gegenuhrzeigersinn, um die Klinke in der eingeklinkten Stellung mit der Rolle 85 auf dem Gelenkstützhebel 8o zu halten.

Während eines Schließvorganges ist es wichtig, daß die Klinke 83 in ihre eingeklinkte Stellung zurückkehrt, bevor der Strom erneut durch die Kontakte fließt. Dies kann erreicht werden, indem die Klinke in ihre eingeklinkte Stellung zurückkehrt bevor der Punkt der Kontaktberührung erreicht ist, wobei eine geringe Abweichung für einen möglichen Gegenstoß zwischen den

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Kontakten, wenn sie dicht beieinander sind, gerade bevor die Berührung erfolgt, zugelassen wird. Dieser Zeitverlauf wird in dem Diagramm nach Figur 5 veranschaulicht, aus dem entnommen werden kann, daß während der Schließbewegung A die Klinke bei einem Punkt 1oo gerade der Knntaktberührung vorausgehend •auslöst. Der Grund für einen derartigen Zeitverlauf besteht darin, daß sofern die Klinke ausgelöst ist, die magnetische Hilfsvorrichtung 60 unwirksam bleibt und sie ist somit nicht in der Lage die zusätzliche Kraft zu erzeugen. Der Grund für diesen Zeitverlauf ist darin zu sehen, daß sofern die Klinke ausgelöst wird, die magnetische Hilfsvorrichtung 60 unwirksam bleibt, und sie steht daher nicht zur Verfügung um die zusätzliche Kraft zu erzeugen, die bei großen Strömen erforderlich wäre, um gegen die magnetische Gegenkraft den Schließvorgang durchzuführen, sobald der Ötromfluß wieder aufgenommen wird. Wenn jedoch die Klinke vor dem Punkt ausgelöst wird, bei dem der Stromfluß wieder aufgenomisen wird, steht die magnetische Hilfsvorrichtung 60 wieder zur Verfügung um die notwendige zusätzliche Schließkraft zu erzeugen, sobald der Stromfluß widder aufgenommen wird.

Während des üffnungsstoßes ist es wichtig, daß die Klinke 83 vor dem Punkt freigegeben wird, bei dem sich die Kontakte trennen, andererseits würde die magnetische Hilfsvorrichtung eine Halteschließkraft zum Zeitpunkt der versuchten Kontakttrennung entwickeln, welche die Kontakttrennung zu nichte machen oder die der Geschwindigkeit der Kontakttrennung verringern könnte. Durch Freigabe der Klinke 83 vor dem Punkt der Kontakttrennung, z.B. bei 1o2 in Figur 5, ist die magnetische Hilfsvorrichtung 60 nicht mehr in der Lage, eine wesentliche Schließkraft zu dem geitpunkt der Kontakttrennung zur Verfügung zu stellen, sodaß die Kontakte ohne wesentliche -Beeinflussung durch die magnetische Hilfsvorrichtung 60 sich trennen könen.. Um einen derartigen Zeitverlauf zu erzeilen, wird die Klinkenfreigabe in Abhängigkeit von der Bewegung des Betätigungsstabes 21 gemacht. Da der Betätigungsstab 21 sich durch seinen Hebe-

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weg vor der Kontakttrennung bewegt, so kann diese Bewegung dazu verwendet werden, die Klinke 83 auszuklinken, bevor der Punkt der Kontakttrennung erreicht ist. Diese Beziehung ist am besten aus ffigur 2 zu entnehmen, aus der hervorgeht, wie die Abwärtsöffnungsbewegung des -B_etatingungsstabes 21 gerade die Klinke 83 freigibt, während noch ein geringer Hebeweg (bei 1o4) benötigt wird, bevor die Kontakte sich trennen werden.

Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die magnetische Hilfsvorrichtung 6o mit einem -betätigungsmechanismus 19, 2o, 21 und 22 verwendet werden kann, der in herkömmlicher Weise aufgebaut ist. Hierdurch ist es möglich, daß bereits bestehende Komponenten für einen derartigen -tietätigungsmechanismus verwendet werden können. Beim Vorhandensein der magnetischen Hilfsvorrichtung 6o jedoch kann der Betätigungsmechanismus in einem leistungsschalter mit einem weitaus höheren momentanen und UnterbBchungsnennstrom verwendet werden, als wenn die magnetische Hilfsvorrichtung nicht vorhanden ist. Da gemäß der Erfindung ein Betätigungsmechanismus 19 bis 21 verwendet wird, der in herkömmlicher Weise ausgelegt ist, bleiben die meisten vorteilhaften Merkmale erhalten, die der herkömmlichen Konstruktion inne wohnen, z.B. die mechanische auslösefreie Leistung, und eine einfache Schließnocke, die durch herkömmliche Vorrichtungen beispielsweise durch einen elektrischen Motor oder eine Feder angetrieben werden kann.

Ein anderer bezeichnender Vorteil des gesamten Mechanismus besteht darin, daß man in der Lage ist, die Kontaktschließgeschwindigkeit genau zu steuern, und die Endschließgeschwindigkeit auf einen relativ niedrigen Wert zu begrenzen, der den Vakuumunterbrecherkontakten angepasst ist. Es wird diesbezüglich die übliche Schließnocke 5o zur Steuerung der Geschwindigkeit verwendet, und durch Herstellung einer geeigneten Kontur der Nooke 5o kann jede gewünschte Schlieflgesehwindigkeit erzeugt werden. Ein anderer Vorteil des Mechanismus besteht darin, daß

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man sich nicht auf irgendeine Art einer Klinke zum Offenhalten der Kontakte verläßt, wenn der Leistungsschalter offen ist. Diese Punktion wird durch die üffnungsfeder 19 ausgeübt, und man braucht sich auf keine der Klinken 83 oder 42 für diese Ofienhaltev/irkung zu verlassen. Durch Vermeidung jeglicher Notwendigkeit sich auf eine Oi'fenhalteklinke zu verlassen, wird sichergestellt, daß ein Klinkenfehler kein unbeabsichtigtes Schließen der Kontakte verursacht.

Ein anderer Vorteil des Mechanismus nach der Erfindung besteht darin, daß dieser ohne Weiteres für Leistungsschalter verwendbar ist, die mehrere Kontaktsätze aufweisen, welche mechanisch miteinander gekoppelt sein müssen, um synchron zu arbeiten. Zum Beispiel in einem dreiphasigen Leistungsschalter, welcher einen Unterbrecher in jeder Phase aufweist, und der durch einen einzigen Betätigungsmechanismus (beispielsweise 2o) betätigt v/ird, der allen drei Phasen gemeinsam ist, kann die Kopplung zwischen den Phnsen mit einem festen Gestänge herkömmlicher Konstruktion bei Erdpotential erzielt werden, das zwischen den unteren Znden der Betätigungsstäbe verbunden ist. Ein Beispiel einer derartigen Kopplung ist bei 92 und 95 in dem US-Patent 3 1 b3 735 (Miller) dargestellt. IJit einem derartigen Verbindungsgestange kann eine feste Kopplung zwischen den Kontaktkonstruktionen der drei Phasen erzielt werden. Die Anhebevorrichtung in jeder Phase besitzt eine gewisse Rückfederung, jedoch ist diese während der ausschlaggebenden Stufe der Kontaktbewegung vernacnlässigbar.

Wenn in Keule angeordnete Unterbrecher verwendet werden, ist es eine einfache Angelegenheit den Betätigungstab 21 mit den Kontaktgestängen der anderen Unterbrecher mit Hilfe eines festen Gestänges, daß die bewegung aller in ^eine geschalteter Unterbrecher synchronisiert zu verbinden, um ihre betätigung von einem einzigen Mechanismus aus, beispielsweise 2o zu ermöglichen. Lin Beispiel eines derartigen Gestänges geht aus dem

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-2o-

Us-Patent 3 418 439 (Casey) hervor.

Ein weiterer Vorteil des gesamten Mechanismus besteht darin daß die Reaktionskräfte, die durch die magnetische Hilfsvorrichtung 6o entwickelt werden, nicht auf den Schließmechanismus

20 oder den Betätigungsstab 21 übertragen werden. Derartige Kräfte werden direkt auf den festen stationären Rahmen 7o über einen kraftübertragenden Weg übertragen, der diese zuletztgenannten Komponenten überbrückt. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß die Reaktionskraft, welche das Gelenk 74, 75 auf den Gelenkstützhebel 8o ausübt, auf den Rahmen 7o über die Klinke 83 übertragen wird, wodurch der Betätigungsstab 21 und der Schließmechanismus 2o vollständig überbrückt wird. In ähnlicher Weise wird die magnetische Rückstellkraft, die auf den Arm 67 des schleifenförmigen Leiters ausgeübt wird, direkt auf den stationären Rahmen 7o, gegen den es sich anlehnt, übertragen, ohne daß der Betätigungsmechanismus 2o oder der Betätigungsstab

21 erreicht wird.

Während die Kräfte wegen der Hebefeder 26 und der Öffnungsfeder 19 noch auf den Sch^ießmechanismus 2o, wie bei herkömmlichen Anordnungen übertragen werden, werden diese Kräfte leicht von dem Mechanismus nach der Erfindung aufgenommen, da diese Federn (26 und 19) viel schwächer als entsprechende Federn in herkömmlichen Anordnungen für den gleichen momentanen und Unterbrechungsnennstrom ausgebildet sind. Dies liegt daran, v/eil diese Federn ohne Rücksicht auf die hohen magnetischen Kontakttrennkräfte ausgebildet werden können, die durch die großen durch den Leistungsschalter fließenden Ströme entwickelt werden. Diese großen magnetischen Kräfte werden nun primär durch die magnetische Hilfsvorrichtung 6o erzeugt, und nicht durch die Hebefeder 26 oder durch den Betätigungsstab 21 oder Schließmechanismus 2o.

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Da gemäß der Erfindung eine schwächere Hebefeder verwendet wird, werden die Kontakte während der Schließung bei geringen Strömen oder bei keinem Strom einem weit geringeren Aufprall ausgesetzt, als es der Fall sein würde, wenn die üblichen viel schwereren ^ebefedern verwendet werden. Da ferner die Schließkraft aus dem Mechanismus 2o viel geringer ist, als bei dem herkömmlichen Mechanismus, der die gleichen Schließkräfte für alle Ströme erzeugt, so wird bei dem vorliegenden Mechanismus während des Sch}.ießvorganges bei keinem oder einem niedrigen Strom eine geringere Schließkraft erzeugt, um schwere Aufpralle zwischen den Kontakten herzustellen. Durch Verringerung der Heftigkeit solcher Aufpralle kann die Lebensdauer der Kontakte und anderer Komponenten des Unterbrechers wie die Dichtungen und die Balge erhöht werden.

Da der Schließmechanismus 2o und der Betätigungsstab 21 nicht mehr erforderlich sind, um den magnetischen Kontakttrennkräften zu widerstehen, (die nunmehr durch die magnetische Hilfsvorrichtung 6o erzeugt werden) können sie weniger massiv ausgebildet werden als vorher. Diese verringerte Masse verringert nicht nur die Kosten, sondern ermöglicht es auch diese mit höheren Geschwindigkeiten und mit kürzeren Ansprechzeiten zu betreiben, so daß ein schnelleres Offnen des Leistungsschalters erzielt wird.

Die Magnethilfsvorrichtung nach der Erfindung weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß das Kontaktprallen beim Schließen verringert ist. Die Halteschließkraft, die der magnetischen Hilfsvorrichtung 6o in dem Augenblick der Kontaktberührung zugeführt wird, ist dem Prallen entgegengerichtet, und bewirkt so ein Unterdrücken desselben. Während die Extramasse, die dem Kontaktstab durch die Anwesenheit der magnetischen Hilfsvorrichtung zugeführt wird, etwas von der prallunterdrückenden Eigenschaft der magnetischen Hilfsvorrichtung abzieht, ist man nach der

-22-

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Erfindung in der Lage diese Abzugswirkung zu begrenzen,.da das Gelenk relativ wenig wirksame Masse hinzubringt, verglichen
mit der Masse, die durch andere vergleichbare Mechanismen hinzugefügt werden würde, die in der Lage sind, eine entsprechende magnetische Schließkraft zu erzeugen.

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Claims

Patentansprüche ZP4 3393 Leistungssohalter, gekennzeichnetdurch folgende Elemente: a) einen ersten Kontakt (11), b) einen zweiten Kontafet (12), der mit dem ersten in Berührung gebracht werden kann um den Leistungsschalter zu schliessen, und welcher von dem ersten Kontakt entfernt werden kann, um den leistungsschalter zu öffnen und den dort hindurchführenden Schaltkreis zu unterbrechen, c) eine elektromagnetische Hilfsvorrichtung (6o) zur Entwicklung einer magnetischen Schließkraft P für den beweglichen Kontakt (12), welche direkt von dem durch die Kontakte fließenden Strom abhängt, d) ein zur elektromagnetischen Hilfsvorrichtung (6o) gehörendes stabiles Stützelement (Bo), daß dann, wenn es in einer festen Stellung arretiert ist, elektromagnetische Hilfsvorrichtung (6o) in die Lage versetzt, dem beweglichen Kontakt (12) eine Schließkraft zu üoertragen, daß jedoch dann, wenn es ausgeklinkt ist, die elektromagnetische Vorrichtung im wesentlichen unwirksam macht, um dem beweglichen Kontakt eine Schließkraft zuzuführen, e) eine auslösbare Klinkenvorriehtung (83) zur Arretierung des Stützelementes (8o) in der festen Stellung, wenn die Kontakte (11,12) sich berühren, f) ein betätigungselement (21 ) zur "übetragung von üffnungs- und Schlieökräften an den beweglichen Kontakt (12), g) einen Hebemechanismus (22), der das Betätigungselement (21) mit dem beweglichen Kontakt (12) koppelt, und der einen begrenzten zusätzlichen Weg W des Betätigungselementes (21) in Schließrichtung zuläßt, nachdem die Kontakte (11,12) sich während eines Schließvorganges berühren, und der ebenfalls einen begrenzten Weg des Betätigungselementes (21) in eine Üffnungsrichtung zuläßt, bevor die üffnungskraft des Betätigungselementes (21) an den — 2— 109818/1331 beweglichen Kontakt (12) übertragen wird, h) eine Auslösevorrichtung (9o,94) die auf dem Weg des Betätigungselementes (21 ) in Öffnungsrichtung anspricht und die Klinkvorrichtung (83) vor der Lösung der Berührung der Kontakte (11, 12) während eines üffnungsvorganges ausklinkt, i) eine Rückführungsvorrichtung (87,96) die nach der folgenden Trennung der Kontakte und der Beendigung eines Unterbrechungsvorganges betätigbar ist, um die Klinkvorrichtung (83) in die ^altestellung mit dem Stützelement (8o) zurückzuführen, bevor die Kontakte (11,12) sich während eines folgenden Schliei3vorganges berühren. Leistungsschalter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsvorrichtung (87,96) auf den Arbeitsweg des Betätigungselementes (21 ) in Schließrichtung anspricht, um die Klinkvorrichtung (83) in die Arretierstellung mit dem Stützelement (8o) zurückzuführen, bevor die Kontakte (11,12) sich während eines Schließvorganges berühren. leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichne t, daß die elektromagnetische Vorrichtung (6o) aus folgenden Elementen besteht: a) einem uelenk (74,75), das mit einem Ende (78) an das Stützelement (8o) gekoppelt ist, und dessen anderes Ende (77) mit dem beweglichen Kontakt (12) unabhängig von dem Betätigungselement (21 ) gekoppelt ist und daß das uelenk (74,75) eine Schließkraft F an den beweglichen Kontakt (12) überträgt, wenn es in eine ausgestreckte Stellung gebracht wird, b) einer mit den Kontakten (11,12) in Reihe liegenden leiten- 109818/1331 den Vorrichtung (62) zur Führung des Stromes durch einen schleifenförmigen Pfad, die aus einem Paar hintereinanderliegender Arme (67,68) besteht, zwischen denen eine magnetische Rückstellkraft F entwickelt wird, die die Arme (67,68) auseinander zwingt, wenn durch den schleifenförmigen Pfad ein Strom fließt, und . c) einer Vorrichtung, die das Gelenk (74,75) in Richtung einer geraden ausgestreckten Stellung zwingt, wenn die Arme durch die magnetische Rückstellkraft auseinander gezwungen werden. Leistungsschalter nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Hilfsvorrichtung (6o) aus folgenden Elementen besteht: a) einer leitenden Vorrichtung (62), die zu den Kontakten (11,12) in Reihe liegt, um den durch einen schleifenförmigen Pfad fließenden Strom zu führen, die ein Paar in Reihe liegender Arme (67,68) aufweist, zwischen denen eine magnetische Rückstellkraft P entwickelt wird, die die Arme (67,68) auseinander zwingt, wenn ein Strom durch den schleifenförmigen Pfad fließt, b) und Vorrichtungen (74,75) die zwischen dem Stützelement (8o) und dem beweglichen Kontakt (12) verbunden sind, um die magnetische Rückstellkraft für den beweglichen Kontakt in eine magnetische Schließkraft umzuformen. Leistungsschalter nach Anspruch 4,dadurch g e kennze ichne t, daß die zwischen dem Stützelement (8o) und dem beweglichen Kontakt (12) verbundene Vorrichtung ein Gelenk (74,75) aufweist, das durch die magnetische Rückstellkraft F in eine gerade ausgestreckte Stellung gezwungen wird, und daß das Gelenk (74,75) diese magnetische Schließkraft F auf den beweglichen Kontakt überträgt, wenn es in eine gerade ausgestreckte Stellung gebracht wird. 109818/1331 Leistungsschalter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß a) die auslösbare Klinkenvorrichtung eine Klinke (83) und eine Vorrichtung aufweist, welche die Klinke (83) in Richtung einer nicht eingeklinkten neutralen Stellung überbrückt, wobei sich diese in der Mähe derjenigen befindet, in der die Klinke (83) wirksam wird, um das Stützelement (8o) einzuklinken, b) eine Auslösevorrichtung (9o,94) vorhanden ist, die es der Klinke (83) gestattet, beim üffnungsVorgang in ihre neutrale Stellung an einen Punkt in der Nähe des Endes des üffnungsweges des Betätigungselementes (21) zurückzukehren, c) eine Vorrichtung (44), die betätigbar ist, wenn hohe Ströme durch den Leistungsschalter zu fließen aufhören, um das Stützelement (8o) in die Stellung zurückzuführen, in der es normalerweise durch die Klinkenvorrichtung arretiert ist, d) dai3 die Rückführungsvorrichtung (87,96) auf den Schließweg des Betätigungselementes anspricht, um die Klinke aus ihrer neutralen Stellung in eine Einklinkstellung in Bezug auf das Stützelement (8o) während eines Schließvorganges zurückzuführen. 7. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auslösbare Klinkenvorrichtung eine Klinke (83) und eine Vorrichtung aufweist, welche die Klinke in Richtung einer nicht eingeklinkten neutralen stellung vorspannt, b) daß die Rückführungsvorrichtung eine Klinkensteuervorrichtung (9o) aufweist, die mit dem Betätigungselement (21) gekoppelt ist, um die Klinke anzufahren, und diese in eine eingeklinkte Stellung in Abhängigkeit vom Schlieiiweg des Betätigungselementes (21) vor der Kontaktberührung zu bringen, c) daß die Klinke (83) derartig geformt ist, daß diese teilweise in eine nicht eingeklinkte neutrale Stellung in 109818/1331 -5- Abhängigkeit von der weiteren Schließbewegung des Betätigungselementes (21) zurückkehrt, nachdem die Klinkensteuervorrichtung (9o) anfangs die Klinke anfährt, d) daß die KlinkensteHervorrichtung (90) die Spannvorrichtung (96) daran hindert die Klinke (83) in eine nicht eingeklinkte neutrale Stellung während des Schließweges des Betätigungselementes (21) zu bringen, die dem ersten anfahren der Klinke folgt, wobei die Klinkenvorrichtung mit dem Stützelement (80) während dieses letzten Weges in Arretierstellung verbleibt. 8. -Leistungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (83) derartig geformt ist, daß die Klinkensteuervorrichtung (90) eine Klinkenauslösung in Abhängigkeit von der üffnungsbewegung des ■Kitätigungselementes (21 ) vor der übertragung der üffnungskraft von dem Übertragungselement (17) an den beweglichen Kontakt (12) bewirkt. Leistungsschalter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß: a) ferner ein auslösefreier Hechanismus (2o) vorgesehen ist, der mit dem beweglichen Kontakt (12) über das Betätigungselement (21) gekoppelt ist, und daß b) die Klinkenvorrichtung (83) derartig angeordnet ist, daß die durch die elektrischmagnetische Hilfsvorrichtung (60) erzeugte Keaktionskraft i1 zur Entwicklung der Sch^ießkraft F der Klinkenvorrichtung (83) über einen kraftübertragenden Pfad (80) übertragen wird, der den auslösefreien Mechanismus (2o) überbrückt. 1o. Leistungsschalter gekennzeichnet durch folgende Elemente: a) einen ersten Kontakt (11), 109818/1331 ΪΙ b) einen zweiten Kontakt (12), der mit dem ersten Kontakt (11) in Berührung gebracht werden kann, um den Leistungsschalter zu schließen, und der von dem ersten Kontakt (11) entfernt werden kann, um den Leistungsschalter zu öffnen und den dort hindurchführenden Strom zu unterbrechen, c) eine elektromagnetische Hilfsvorrichtung (6o) zur Entwicklung einer magnetischen Schließkraft für den beweglichen Kontakt (12), die direkt von dem durch die Kontakte (11,12) fließenden Strom abhängig ist, b) eine feste Stützvorrichtung der elektromagnetischen Hilfsvorrichtung die dann, wenn sie in einer festen Stellung arretiert ist die elektromagnetische Hilfsvorrichtung in die Lage versetzt die Schließkraft dem beweglichen Kontakt (12) zuzuführen, die jedoch dann, wenn sie ausgelöst ist, die elektromagnetische Hilfsvorrichtung (6o) unwirksam macht, die Schließkraft an den beweglichen Kontakt (12) zu übertragen, e) eine auslösbare Klinkenvorrichtung (83) zur Arretierung des Stützelementes (8o) in eine feste Stellung wenn die Kontakte (11,12) sich berühren, f) einen Leistungsschalterschließmechanismus (2o), g) eine Betätigungskonstruktion (22) zur Übertragung der Schließkraft aus dem Schließmechanismus (2o) an den beweglichen Kontakt (12) über einen krqftübertragenden Weg, der die elektromagnetische Hilfsvorrichtung (6o) überbrückt, h) Vorrichtungen zur Erzeugung einer Uffnungskraft für den beweglichen Kontakt (12), um einen Offnungsvorgang des Leistungsschalters zu bewirken, i) Vorrichtungen (9o) die während des Öffnungsvorgpnges des Leistungsschalters betätigbar sind, um die Klinkenvorrichtung (83) vor der Lösung der Berührung der Kontakte während des Üffnungsvorganges freizugeben, J) Rückführungsvorrichtungen (87,96) die nach der folgenden Trennung der Kontakte (11,12) und Vervollständigung eines Unterbrechervorganges betätigbor sind, um die Klinkvorrichtung (83) in die Arretierstellung mit dem Stütz- 109818/1331 ~7~ element (80) zurückzuführen, bevor die Kontakte (11,12) sich während eines folgenden Schließvorganges berühren. 11. Leistungsschalter nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß 'die Hückführungsvorrichtung (9o) zur Rückführung der Klinkenvorrichtung (83) in eine Arretierstellung mit dem Stützelement (80) die Rückführung während eines Schließvorganges bewirkt. 12. -Leistungsschalter nach Anspruch 11, dadurch g e kennze ichne t, daß die Rückführungsvorrichtung (yo) auf den Arbeitsweg der Betätigungskonstruktion (22) in Schließrichtung anspricht. Leistungsschalter nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließmechanismus (2o) ein auslösefreier Mechanismus ist, der mit dem beweglichen K ntakt (12) über die Betätigungskonstruktion (22) derartig gekoppelt ist, daß die Geschwindigkeit des Vorganges des Mechanismus (2o) die Geschwindigkeit festlegt, mit der der bewegliche Kontakt (12) in Berührung mit dem ersten Kontakt (11) während eines Leistungsschalterschließvorganges geht. 14. Leistungsschalter nach Anspruch 1o, dadurch gek e η· η ζ e ichne t, daß a) der Schließmechanismus (2o) ein auslösfreier Mechanismus ist, der mit dem beweglichen Kontakt (12) über die Betätigungskonstruktion (22) gekoppelt ist und daß b) die Klinkenvorrichtung (83) derartig angeordnet ist, daß die durch die elektromagnetische Hilfsvorrichtung (60) erzeugte Reaktionskraft F zur Erzeugung der Haltekraft der Klinkenvorrichtung (83) über einen kraftübertragenden Pfad (80) übertragen wird, der den auslöse- -8-109818/1331 freien Mechanismus (2o,21,22) überbrückt. 15. Leistungsschalter nach Anspruch 1o, dadurch geke nnz e ichne t, daß die elektromagnetische Hilfsvorrichtung aus folgenden Elementen besteht: a) einem Gelenk (74,75), das mit einem Ende(78) mit dem Stützelement (8o) und mit dem gegenüberliegenden Ende mit dem beweglichen Kontakt (12) verbunden ist, und daß das Gelenk (74,75) dem beweglichen Kontakt (12) eine Schließkraft überträgt, wenn es in eine ausgestreckte Stellung gebracht wird, b) leitenden Elementen (2), die mit den Kontakten (11,12) zur Führung des Stromes durch einen schleifenförmigen Pfad, der aus einem Paar in -"eine liegender Arme besteht, in Reihe geschaltet sind, zwischen denen eine magnetische Rückstellkraft erzeugt wird, die die Arme (67,68) auseinander treibt, wenn der Strom durch den schleifenförmigen Weg fließt, c) und Vorrichtungen, welche das Gelenk (74,75) in eine ausgestreckte Stellung zwingen, wenn die Arme durch die magnetische Rückstellkraft auseinander gedruckt werden. 16. Leistungsschalter nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Betätigungskonstruktion (22) aus folgenden Elementen besteht:

1. einem Betätigungselement (17), durch das die üffnungskraft dem beweglichen Kontakt (12) übertragen wird, und

2. einem Hebemechanismus (24,25,26), der das Betätigungselement (17) mit dem beweglichen K_ontakt (12) derart koppelt, daß das Betätigungselement (17) sich in der Offnungsrichtung frei bewegen kann, bevor die Kontakttrennung beginnt,

b) eine Vorrichtung (9o) vorgesehen ist, die auf die Öffnungsbewegung des Betätigungselementes (17) anspricht, bevor die Kontakte sich losen, um die Auslösung der Klinken-

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vorrichtung (83) vor der Lösung der Kontakte (11,12) zu bewirken.

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