DE2157927A1

DE2157927A1 - Dynamisch oeffnender kontaktmechanismus fuer strombegrenzende leistungsschalter

Info

Publication number: DE2157927A1
Application number: DE19712157927
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Friedrich
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1971-11-23
Filing date: 1971-11-23
Publication date: 1973-05-30
Also published as: CH544404A; IT971057B

Description

Dynamisch öffnender Kontaktmechanismus fúr strombegrenzende Leistungsschalter" Die Erfindung bezieht sich auf einen dynamisch öffnenden Kontaktmechanismus für strombegrenzende Leistungsschalter mit hohem Abschaltvermögen, mit Doppelkontakten, die zusammen mit Zuführungsschienen je eine Schleife bilden, welche bei Auftreten eines Überstromes die Doppelkontakte öffnet, und mit einer Einrichtung, mittels derer die Doppelkontakte beim Äusschalten über eine Totpunktlage in eine stabile Lage getrieben werden.
Es ist ein dynamisch öffnender Kontaktmechanismus für strombegrenzende Leistungsschalter mit Doppelkontakteinrichtung bekannt geworden (DT-OS 1 563 842), dessen Kontakteinrichtung aus zwei voneinander getrennt drehbaren Hebeln besteht, welche jeweils mit den Zuführungsleitungen eine U-förmige Stromschleife bilden. Diese beiden Kontakthebel werden durch eine Feder zusammengedrückt; sie weisen daher eine Berührungsfläche auf, die rund ausgebildet ist. Beide Kontakthebel sind Jeweils in der Nähe der Berührungsstelle gelenkig aufgelagert.
Die Feder, die die beiden Kontakthebel gegeneinander drückt, ist nun oberhalb der Drehpunkte der einzelnen Kontakthebel befestigt. Bei einer Öffnung durch eine elektrodynamische Stromkraft kippen die beiden Kontakthebel um die Berührungsfläche herum, so lange, bis die Kraftlinie der Feder die Verbindungslinie der Drehpunkte der Kontakthebel überschritteS nat n2tz; iese Verbindungslinie der beiden Drehpunkte stellt die Totpunktlage der Einrichtung dar; nachdem die Wirkungslinie der Federkraft diese Linie überschritten hat, schnappen aufgrund der Federkraft die beiden Kontakthebel in die endgültige Stellung. Der Nachteil einer derartigen Anordnung besteht darin, daß zwei Kontakthebel vorzusehen sind. Dadurch wird der Aufwand des Kontaktmechanismus sehr groß; auch die Störanfälligkeit einer solchen Kontaktanordnung ist nicht zu vernachlässigen. Auch besitzt eine solche Doppelkontaktanordnung eine gewisse Trägheit so daß sie nicht allzu schnell anspricht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen dynamisch öffnenden Kontaktmechanismus zu schaffen, in dem die Nachteile der bekannten Anordnung vermieden werden. Insbesondere soll ein solcher Kontaktmechanismus schnell und ohne Verzug ansprechen und auch räumlich klein und schmal ausgebildet sein.
Diese Aufgabe wird bei einem dynamisch öffnenden Kontaktmechanismus der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die beweglichen Doppelkontakte auf einem in seiner Mitte drehbar gelagerten Kontakthebel angeordnet sind, ferner, daß der Kontakthebel mit den Doppelkontakten so angeordnet ist, daß in geschlossenem Zustand des Kontaktmechanismus der:Kontakthebel parallel zu den freien Schenkeln der Z- und/oder U-förmig abgebogenen Zuführungsschienen verläuft, wobei die Zuführungsschienen je in die entgegengesetzte Richtung abgebogen sindi und daß'ferner an dem Kontakthebel ein weiterer Hebel angeordnet ist, an dessen freiem Ende eine mit einer Kante versehene Auflagerwelle drehbar befestigt ist, so daß der Hebel bei einer Öffnung des Kontakthebels nach Öffnung durch die elektrodynamischen Kräfte schlagartig durch die Feder über die aus Drehachse der Auflagerwelle und Auflagerpunkt der Ausnehmung gebildete Totpunktlage getrieben wird, wobei sich die Auflagewelle um die als Auflagerpunkt dienende Kante in der Ausnehmung eines Auflagebalkens dreht.
In weiterer Ausbildung sind die Zuführungsschienen V-förmig abgebogen und der Kontakthebel in geschlossenem .Zustand parallel zu den abgebogenen freien Schenkeln des V angeordnet.
In einer anderen Ausbildung sind die Enden der Zuführungsschie nen U-förmig um 180° abgebogen, dabei befindet sich der drehende Kontakthebel parallel zu den Zuführungsschienen und den freien Schenkeln der abgebogenen-Enden. Zusätzlich ist ein an sich bekannter Klappanker oder Schlaganker vorgehen, der außer der dynamischen Öffnungskraft mechanisch den Kontakthebel in Richtung Öffnen schlägt.
Die prinzipielle Anordnung der Kontakthebel ist sehr variabel.
Die Kontaktstellen und die Kontaktbrücken liegen im allgemeinen direkt im Leitungszug; es wird dadurch eine schmale Schalterbauweise möglich. DarUberhinaus sind auch keine flexiblen Strombänder und deren aufwendige Verbindungselemente erforderlich; daher ergibt sich auch -ein kleines Trägheitsmoment der Kontaktbrucke. Aufgrund der Ausführung ist ein großer Öffnungswinkel der Kontakte möglich.
Die dynamische Schleifenanordnung dient gleichzeitig zur beschleunigten Bewegung der Lichtbogenfußpunkte. Die verschiedenen Ausblasrichtungen der Blaskammer können so gelegt werden, daß die austretenden Gase für Bedienungspersonal und Anlage ein Minimum an Gefahr mit sich bringt.
Es sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kontaktmechanismus mit V-förmig abgebogenen Leitern, Fig. 2 eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung mit einem Schlaganker und U-förmig abgebogenen Zuführungsschienenenden und die Fig, 3 bis 7 verschiedene Ausführungsheispiele des erfindungsgemäßen Kontaktmechanismus.
Ein Kontaktmechanismus (Fig.1) weist-einen in seiner Mitte um eine Achse 11 drehbaren Hebel 1 auf, an dessen Enden sich die Kontakte 2 befinden. Die Kontakte befinden sich jeweils auf der gegenüberliegenden Fläche des Hebels 1. Die Zuführungsschienen 3 zu den Kontakten an den festen Kontaktstellen sind V-förmig abgebogen, wobei dr eine Schenkel der linken Zuführungsschiene 3a unter einem Winkel vom ca. 300 nach oben und das Ende des rechten Zuführungschienenzuges 3b unter dem gleichen Winkel nach unten abgebogen ist. Der Kontakthebel 1 ist nun so ángeordnet, daß sich die -freien Schenkel des Kontakthebels 1 parallel zu den nach oben bzw. nach unten abgebogenen freien Schenkeln 4 der Zuführungsschienen 3a und 3b verlaufen. Der Kontakthebel hat an seiner Mitte einen zusätzlichen, senkrecht zum Schienenzug angeordneten Hebel 5 angeformt, an dessen Ende sich drehbar befestigt eine Dreieckswelle 6 befindet. Diese-Dreieckswelle 6 stützt sich in einer Ausnehmung 7 in einem Schloßhebel'10' ab.
In der Mitte des Hebels 5 ist'eine- Fedep 9 angelenkt die unter Zugvorspannung an einem Festpunkt des Gehäuses befestigt ist.
Tritt nun ein Überstrom in den Zuführungsschienen auf, dann wird der Kontakthebel 1 durch die elektrodynamische Stromkraft geöffnet, wobei sich der Kontakthebel 1 um die Achse 11 dreht.
Dabei dreht sich auch gleichzeitig der Hebel 5 mit, die dreieckförmige Auflagenrelle bewegt sich ebenfalls, allerdings mit einer ihrer Spitzen um den Punkt 7a der Ausnehmung im Schloßhebel 10. Die Verbindungs2inie zwischen dem Punkt 7a und dem Auflagerpunkt 8 der Dreieckswelle 6 dreht sich nach links und erreicht dabei eine labile Lage, die den Totpunkt dieser Anordnung darstellt. Nachdem diese Totpunktlage überschritten ist, wird durch die Feder über den Hebel 5 der Kontakthebel 1 endgültig in Ausschaltstellung gedreht.
In einer weiteren Ausführung kann zusätzlich noch ein Klappanker oder ein Schlaganker angeordnet werden, der den Kontakthebel ausklinkt. Dazu ist ein an einem Schloßhebel 12 abgestützter Käfig 13 vorgesehen, an welchem selbst der Kontakthebel 1 drehbar befestigt ist. Zwischen diesem und der Ausladung 14 bzw. 15 befindet sich eine Federanordnung 16; der Kontakthebel ist an dieser Stelle federnd auf dem Käfig 13 aufgelagert. Der Käfig 13 selbst ist wiederum an dem Schloßhebel 12 über eine in eine Ausnehmung 17 eingreifende Rolle 18 abgestützt. Diese Rolle 18 ist drehbar mit dem Käfig 13 verbunden.
Bei einer Ausschaltung wird zunächst aufgrundader Stromschleife und der daraus resultierenden elektrodynamischen Kraft der Kontakthebel 1 gegen die Federn 16 gedreht; dadurch wird der Käfig 13 ebenfalls gedreht und über die Ausnehmung 17 wird der Schloßhebel 12 nach unten verschwenkt. Durch einen magnetischen Klappanker 21 kann der Schloßhebel 12 bei niedrigeren Uberströmen entrastet werden. Der entrastete Käfig 13 nimmt dann über die Stifte 20 den Kontaktarm 1 mit.
Die Fig. 3 stellt einen Kontaktmechanismus ähnlich der Fig. 1 dar, nur mit dem Unterschied, daß der Kontakthebel 1 selbst leicht S-förmig ausgebildet ist, so daß die Enden des Kontakthebels mit den Kontakten parallel zu den U-förmig ausgebildeten Enden der Zuführungsschienen 3a bzw. 3b verlaufen.
Anstatt beide Enden der Zuführungsschienen 3a und 3b U-förmig abzubiegen,- kann auch entsprechend Fig. 4 das eine Schienenende Z-förmig abgebogen sein. Auch dann ist der Hebel als Doppelkontakthebel etwa S- förmig ausgebildet.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 5. Hier ist das eine Ende der Zuleitung 3a U-förmig und das andere Ende 3b einfach in rechtem Winkel nach oben abgebogen. Der Kontakthebel ist nun nicht mehr gerade, sondern bildet einen rechten Winkel. Der Kontakthebel ist dabei an dem Winkeleck aufgelagert.
Gemäß Fig. 6 besteht aber auch die Möglichkeit, den einen Schief nenzug 3a im rechten Winkel nach unten und dem darüberliegenden Schienenzug 3b im rechten Winkel nach oben abzubiegen. Verlängert man die beiden abgebogenen Enden jeweils über die entgegengesetzte Seite zur Abbiegung hinaus, dann liegt der Drehpunkt des gerade ausgebildeten Kontakthebels genau in der Mitte des durch den Schienenzug 3b, den verlängerten Schienenzug 3a und die verlängerten Schenkel gebildeten Rechtecks.
Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen, die hier nicht dargestellt sind, eines solchen Kontakthebels mit Doppelkontaktierung denkbar.

Claims

Patentanspruche

e Dynamisch öffnender Kontaktmechanismus für strombegrenzende Leistungsschalter mit hohem Abschaltvermögen, mit Doppelkontakten, die zusammen mit Zuführungsschienen eine Schleife bilden, welche bei Auftreten eines Uberstromes die Doppelkontakte öffnet, und mit einer Einrichtung, mittels derer die Doppelkontakte beim Ausschalten über eine Totpunktlage in eine stabile Lage getrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beteglichen Doppelkontakte (2) auf einem in seiner Mitte drehbar gelagerten Kontakthebel (l) angeordnet sind, ferner, daß der Kontakthebel (1) mit den Doppelkontakten (2) so angeordnet ist, daß-in geschlossenem Zustand des Kontaktmechanismus der Kontakthebel (l) parallel zu den freien Schenkeln (4) der Z-und/oder U-förmig abgebogenen Zuführungsschienen (3) verläuft, wobei die Zuführungsschienen (3) je in die entgegengesetzte Richtung abgebogen sind, und daß ferner an dem Kontakthebel ein weiterer Hebel (5) angeordnet ist, an dessen freiem Sunde eine mit einer Kante versehene Auflagerwelle (6) drehbar befestigt ist, so daß der Hebel (5) bei einer Öffnung des Xontakthebels (l) nach Öffnung durch die elektrodynamiscben Kräfte schlagartig durch die Feder (9) über die aus Drehpunkt (8) und Auflagerpunkt (7) gebildete Eotpunktlage getrieben wird, wobei sich die Auflagewelle um die als Auflagerpunkt (7a) dienende Kante in der Ausnehmung (7) eines Schloßhebels (10) dreht.
2. Dynamisch öffnender Kontaktmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsschienen (3) V-förmig abgebogen sind, und daß der Kontakthebel (l) in geschlossenem Zustand parallel zu den abgebogenen freien Schenkeln des V angeordnet ist.
3. Dynamisch öffnender Kontaktmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Zuführungsachienen U-förmig um 1800 abgebogen sind, und daß der drehbar aufgelagerte Kontakthebel (1) parallel zu den Zuführungsschienen und den freien Schenkeln der abgebogenen Enden angeordnet ist.
4. Dynamisch öffnender Kontaktmechanismus nach Anspruch 1 biß 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein an sich bekannter Klappanker (21) oder Schlaganker vorgesehen -ist, der bei einem überstrom mechanisch den Xontakthebel in Richtung "Öffnen" schlägt.

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