DE2224298A1 - Schaltstueckanordnung mit haupt- und abreisschaltstuecken fuer elektrische leistungsschalter - Google Patents

Description

Schaltstüekanordnung mit Haupt- und Abreißschaltstücken für elektrische Leistungsschalter

Die Erfindung betrifft eine Schaltstückanordnung mit Haupt- und Abreißschaltstücken für strombegrenzende Leistungsschalter, bei der das bewegliche Hauptschaltstück und das bewegliche Abreißschaltstück in einem Schaltstückträger vereinigt sind. Der ßchaltstückträger ist hierbei mittels der Kontaktkraftfeder am Schalthebel abgestützt und bildet mit dem Träger der festen Schaltstücke eine Leiterschleife, die ein elektrodynamisches Abheben der Schaltstücke entgegen der Kraft der Kontaktkraftfeder bewirkt, bevor das Schaltschloß geöffnet hat.

Es ist bereits eine Schaltstückanordnung mit Haupt- und Abreißschaltstücken für sirombegrenzende Leistungsschalter bekanntgeworden, bei der das bewegliche Hauptschaltstück und das bewegliche Abreißschaltstück in einem gemeinsamen Johaltstückträger vereinigt sind, der 3ich gegen den verklinkten Schalthebel mittels einer Kontaktkraftfeder

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abstützt. Der bewegliche Gehaltsbückträger bildet mit dem Träger der festen Schalbsbücke eine Leiterschleife, deren elektrodynamische Kräfbe im. Fülle eines Überstromes bzw. KurzschIuBs bromes ein Abheben der Schaltstücke entgegen der Kraft der Konbakbkraftfeder bewirken. Da bei geschlossenen Schaltstücken der größte Teil des Stromes über die Fiuptschaltstücke fließt, ist sichergestellt, daß diese auf Grund der in Abhängigkeit vom fließenden Strom hervorgerufenen größeren elektrodynamischen Kräfte voreilend öffnen.

Gleichzeitig wird durch einen äußerst schnell wirkenden elektromagnetischen Auslöser die Verklinkung des Schalthebels gelöst, so daß der bewegliche Schaltstückträger infolge der elektrodynamischen Kräfte und der durch die ausgelöste Verklinkung freigesetzten Rückzugsfeder in die Ausschaltstellung verschwenkt wird. Nachteilig ist bei dieser Anordnung jedoch, daß erst die Verklinkung des Schalthebels bzw. Schaltschlosses gelöst werden muß, bis auch die Abreißschaltstücke so weit geöffnet werden, daß ein für die !Strombegrenzung wirksamer Lichtbogen gezogen werden kann. Diese Zeitverzögerung wirkt sich jedoch nachteilig für die erwünschte Strombegrenzung aus.

Weiterhin ist ein strombegrenzender Leistungsschalter mit Haupt- und Abreißschaltstücken bekanntgeworden, bei dem eoenfalls das bewegliche Haupt- und das bewegliche Abreißschaltstück in einem gemeinsamen Schaltstückträger vereinigt sind, der gegenüber dem Schalthebel durch die Kontaktkraftfeder abgestützt ist. Auch hierbei bilden beweglicher Schaltstückträger und der Träger der festen Schaltstücke eine Leiterschleife, wobei ein zusätzlicher vom Hauptstrom erregter Solenoid-Tauchan&ermagnet vorgesehen ist, der gegen eine Verlängerung des beweglichen Schaltstückträgers schlägt, das bewegliche Hauptschaltstück entgegen der einwirkenden Teilkraft der Kontaktkraftfeder vom festen Hauptschal tstück abhebt und gleichzeitig die Schloßverklinkung löst. Hierbei ist der Ansprechwert des Solenoid-Tauchankers

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mit den am Kontaktsystem wirksamen abstoßenden elektrodynamischen Kräften derart abgestimmt, daß die bei abgehobenen Hauptschaltstücken wirksam werdende Schleifenkraft der zu den Abreißschaltstücken führenden Strombahnen zusamiaen mit den Stromencekräften die restliche der öffnung entgegenwirkende Teilkraft der Kontaktkraftfeder überwiegt, so daß auch die Abreißschaltstücke abheben.

Beiden Anordnungen ist der Nachteil gemeinsam, daß der bewegliche Schaltstückträger auf Grund der elektrodynamischen Kräfte eine annähernd translatorische Abhebebewegung ausführt, so daß die Forderung nach einem sich rasch vergrößernden Abstand zwischen den Abreißschaltstücken nicht erfüllt wird. Erst nach Lösen der Schloßverklinkung, bei der der bewegliche Schaltstückträger eine Rotationsbewegung um den Schalthebeldrehpunkt ausführt, ist dies möglich. Auf Grund dieses Bewegungsablaufes wird die Wanderung des Lichtbogens in die Kammer verzögert und damit die Strombegrenzung verschlechtert.

Der .Lrfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kraftstoß infolge elektrodynamischer Abstoßung derart auszunutzen, daß er im Sinne der Erzielung einer maximalen Abstandevergrößerung der den Lichtbogen ziehenden Abreißschaltstücke wirkt und zwar in der Weise, daß dem infolge elektrodynamischer Kräfte abhebenden Schaltstückträger eine Schwenkbewegung erteilt wird, noch bevor das Schaltschloß ausge-

löst hat.

ürfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der bewegliche Schaltstückträger nach dem elektrodynamischen Abheben auf einen Anschlag des Schalthebels trifft, der derart unterhalb des Ivlassenechwerpunktes des beweglichen Schaltstückträgers angeordnet ist, daß die infolge der elektrodynamischen Abstoßung annähernd translatorische Bewegung des beweglichen Schaltstückträgers in eine rotierende Bewegung um den Anschlag umgeformt wird.

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Greifen am beweglichen Schaltstückträger außer den elektrodynamischen Kräften noch zusätzliche die Schaltstückabhebung unterstützende Einrichtungen, z.B. in Form eines Schlagankersystems an, so ist in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltstückanordnung der Angriffspunkt dieser zusätzlichen Einrichtungen am beweglichen Schaltstückträgerr oberhalb des Anschlages, jedoch unterhalb des Massenschwerpunktes des beweglichen Schaltstückträgers angeordnet. Der Anschlag selbst kann aus einem elastischen Werkstoff bestehen und außerdem als drehbar gelagerte Rolle ausgebildet

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltstückanordnung dargestellt.

hs zeigen:

Fig. 1: die Schaltstückanordnung mit abgehobenem Hauptschaltstück;

Fig. 2: dieselbe Schaltstückanordnung mit abgehobenem Abreißschaltstück;

Fig. 3ί die Schaltstückanordnung nach Fig. 2 mit verschwendetem Schaltstückträger.

Die Schaltstückanordnung besteht aus dem Träger 1 der festen Schaltstücke mit festem Hauptschaltstück 2 und festem Abreißschaltstück 3 sowie dem beweglichen Schaltstückträger mit dem beweglichen Hauptschaltstück 2' und dem beweglichen Abreißschaltstück 3*. Gegenüber dem Schalthebel 7» der in allen Figuren in der verklinkten Stellung gezeigt ist, ist der bewegliche Schaltstückträger 4 durch die Kontaktkraftfeder 5 abgestützt. Der Anschlag 6, der als drehbar gelagerte Rolle aus elastischem Werkstoff ausgebildet ist, ist am Schalthebel 7 angeordnet. Mit 8 ist der Stößel eines elektrodynamischen Schnellstauslösers bezeichnet. Mit 9 ist die Lage des Massenschwerpunktes des beweglichen Schaltstückträger β gekennzeichnet.

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Nachfolgend sei die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltstückanordnung beschrieben. Beim Auftreten eines hohen Überstromes bzw. Kurzschlussbromes hebt zuerst das bewegliche Hauptschaltstück 2' infolge der auf dieses Schaltstück wirkenden elektrodynamischen Kräfte ab, unmittelbar danach das Abreißschaltstück infolge der dadurch wirksam werdenden abstoßenden Schleif enwirki mg der zu den Abreiß= sehaltstücken führenden Strombahnen, wodurch eine annähernd translatorische Abnebebewegung des gesamten beweglichen Schaltstückträgers hervorgerufen wird· Diese dauert an, bis der Schaltstückträger gegen den am Schalthebel 7 angeordneten Anschlag 6 trifft und unter der Einwirkung des ihm innewohnenden Kraftstoßes (Impulses)mit seinem Massenschwerpunkt 9 in eine um den Anschlag 6 rotierende Bewegung übergeht. Hierdurch wird der Abstand der Abreißschaltstücke 3;3* schlagartig wesentlich vergrößert, so daß eine schnelle Lichtbogenlängung und damit eine wirksame Strombegrenzung eintritt. Bei einem Kontaktsystem mit Schnellstauslöser gemäß Fig. 1, bei welchem ein zusätzlich vom Hauptstrom erregtes Schlagankersystem mit seinem Stößel' 8 gegen die untere Verlängerung 10 des beweglichen Schaltstückträgers schlägt, verläuft der Vorgau 5 der Kontakttrennung in der bereits beschriebenen Weise. Das bewegliche Hauptschaltstück wird durch den Stößel 8 abgehoben. Die dadurch entstehende abstoßende Schleifenwirkung erzeugt eine translatorische Abhebebewegung des beweglichen Schaltstückträgers 4, bis diese nach Auftreffen des beweglichen Schaltstückträgers 4 auf den Anschlag 6 in eine Rotationsbewegung umgeformt wird.

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Claims (4)

1. Patentansprüche:

   Schaltstückanordnung mit Haupt- und Abreißschaltstücken für elektrische Leistungsschalter, bei der das bewegliche Hauptschaltstück und das bewegliche Abreißschaltstück in einem Schaltstückträger vereinigt sind, der mittels der Kontaktkraftfecler am Schalthebel abgestützt ist und mit dem Träger der festen Schaltstücke eine Leiterschleife bildet, die ein elektrodynamisches Abheben der Schaltstücke entgegen der Kraft der Kontaktkraf tfeder und unabhängig vom Schaltschloß bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schaltstückträger (4) nach dem elektrodynamischen Abheben auf einen Anschlag (6) des Schalthebels (7) trifft, der derart unterhalb des Massenschwerpunktes (9) des beweglichen Schaltstückträgers (4) angeordnet ist, daß die infolge der elektrodynamischen Abstoßung annähernd translatorische Bewegung des beweglichen Schaltstückträgere (4) in eine Rotation um den Anschlag (6) umgeformt wird.
2. 2. Schaltstückanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt weiterer zur Schaltstückabhebung dienender Ei nrichtungen, beispielsweise eines Schlagankersystems, am beweglichen Schaltstückträger (4) oberhalb des Anschlages (6) jedoch unterhalb des Massenschwerpunktes (9) des beweglichen Schaltstückträgers (4) angeordnet ist·
3. 3. Schaltstückanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (6) aus einem elastischen Werkstoff besteht.
4. 4. Schaltstückanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (6) als drehbar gelagerte Holle ausgebildet ist.

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