DE2231179A1

DE2231179A1 - CIRCUIT-BREAKER IN SINGLE- OR MULTIPOLE VERSION

Info

Publication number: DE2231179A1
Application number: DE19722231179
Authority: DE
Inventors: Georgi Dipl Ing Cwetanski; Ludwig Kohl; Wolfgang Dipl Ing Ochs; Robert Stiglitz
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1972-06-26
Publication date: 1974-01-17

Description

Leistungsschalter in ein- oder mehrpoliger Ausfihrun Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsschalter in ein-oder mehrpoliger Ausfuhrung mit einem Sprungschaltmechanismus, der einen Kontaktarm, einen Kontaktträger, einen Rastenhebel, ein Kniegelenk das zwischen dem Kontaktarm und dem Rastenhebel angeordnet ist und bei Einschaltung in Strecklage gezogen wird, und ein schwenkbares Betätigungsorgan enthRlt.Circuit breakers in single-pole or multi-pole design. The invention refers to a circuit breaker in single-pole or multi-pole version a snap-action mechanism that includes a contact arm, a contact carrier, a Detent lever, a knee joint that is arranged between the contact arm and the detent lever is and is pulled into the extended position when switched on, and a pivotable actuator contains.

Solche Schalter sind allgemein bekannt in vielen Formen ausgeführt worden (DP-696 413, DAS f 293 309, DOS 1 463 363 und DOS 1 638 154). Allen diesen Schalterkonstruktionen ist gemeinsam, daß der Rastenhebel an einem Ende ortsfest drehbar gelagert ist, am entgegengesetzten Ende vom Betatigungsorgan verrastet bzw. verklinkt ist und daß in der Mitte ein Hebel des Kniegelenks angreift.Such switches are well known in many forms (DP-696 413, DAS f 293 309, DOS 1 463 363 and DOS 1 638 154). All of these Switch constructions have in common that the detent lever is stationary at one end is rotatably mounted, latched or locked at the opposite end of the actuating member. is latched and that a lever of the knee joint engages in the middle.

Diese Anordnung hat zwar den Vorteil, daß sich durch Hebelübersetzung am Rastenhebel die Kraft von Kniegelenk her auf die Verklinkungsstelle erheblich vermindert. Sie ergibt aber andererseits auch den Nachteil, daß der Rastenhebel mit diesem Ende eine entsprechend der Hebelübersetzung vergrößerte Bewegung auszuffihren- hat, damit die Schaltkontakte sich wie vorgesehen öffnen können. Es entsteht ein größerer Platzbedarf durch; diese Schwenkbewegung. Bei der üblichen Anordnung der Kontakthebel langs er'Sockelflche ergibt sich damit eine ungünstige Vergrößerung der Gesamttiefe des Schalters.This arrangement has the advantage that it can be leveraged by means of leverage on the detent lever, the force from the knee joint on the latching point is considerable reduced. On the other hand, however, it also has the disadvantage that the detent lever with this end a movement increased according to the leverage so that the switching contacts can open as intended. There arises a larger space requirement through; this pivoting movement. With the usual The arrangement of the contact levers along the base surface is therefore unfavorable Enlargement of the total depth of the switch.

Ein weiterer Nachteil der Anordnung ist, daß der langere Hebel eine zusätzliche Masse enthält, die das Trågheitsmoment desselben vergroßert, wodurch bei der Ausschaltung die Öffnungsgeschwindigkeit verringer-t wird. Bei Kurzschlußabschaltungen wirkt sich diese Verzögerung nachteilig aus; Schalter dieser Bauart gelten deshalb allgemein als "Langsamschalter" mit einem geringeren Kurzschluß-Schaltvermögen. Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß der Hebelarm des Rastenhebels zwischen seiner Lagerstelle und dem Angriffspunkt des Kniegelenks die Gesamtbauhöhe des Schalters vergrößert, weil dieser Hebelarm als Mindestabstand zwischen der Lichtbogenkammer und dem kliegelenk vorhanden ist.Another disadvantage of the arrangement is that the longer lever has a contains additional mass, which increases the moment of inertia of the same, whereby when switching off, the opening speed is reduced. In the event of short-circuit disconnections this delay has an adverse effect; Switches of this type therefore apply generally as a "slow switch" with a lower short-circuit switching capacity. Another disadvantage arises from the fact that the lever arm of the detent lever between its bearing point and the point of application of the knee joint, the total height of the switch increased because this lever arm as the minimum distance between the arc chamber and the clevis joint is present.

Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, einen Leistungsschal-;ter mit hohem Kurzschluß-Schaltvermögen, jedoch kleinen Abmessungen zu schaffen. Dabei soll eine möglichst schnelle Öffnung der Schaltkontakte im ganzen Bereich der Kurzschlußstrdme erzielt werden.The invention is based on the output, a circuit breaker with high short-circuit breaking capacity, but small dimensions. Included The aim is for the switching contacts to open as quickly as possible in the entire area of the short-circuit currents be achieved.

Die erfindungsgemaße Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Kombination eines sich bei hohen Strömen elektrodynamisch am Schaltstückträger drehenden beweglichen Schaltstück mit einer Anordnung des Schaltwerks derart, daß der Rastenhebel parallel zum Schaltarm zwischen seinem Verbindungspunkt nit dem Kniegelenk und der Verklinkung ortsfest drehbar gelagert ist und daß die Lagerpunkte des Rastenhebels und der Schaltwelle eng beieinander ungefähr in gleicher Höhe im Schalter liegen.The inventive solution to the problem is characterized by Combination of one that rotates electrodynamically on the contact piece carrier at high currents movable contact piece with an arrangement of the switching mechanism such that the detent lever parallel to the switching arm between its connection point with the Knee joint and the latch is rotatably mounted in a stationary manner and that the bearing points of the detent lever and the switching shaft are close to each other at approximately the same height in the switch.

tine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltstück über eine Schrägflache eines am Schaltstückträger drehbar angeordneten Stütz- und Fanghebels gegen das Fcstschaltstück hin bewegt wird und bei hohen Kurzschluß strömen elektrodynamisch den Stützhebel verschwenkt derart, daß es an der Schrägfläche über einen Springpunkt abgleitet.tine embodiment is characterized in that the movable Contact piece over an inclined surface of a rotatably arranged on the contact piece carrier Support and catch lever is moved against the Fcstschaltstück and with a high short circuit flow electrodynamically pivoted the support lever so that it is on the inclined surface slides over a spring point.

Bei einem mehrpoligen Leistungsschalter wird erfindungsgemäß der Pol mit folgenden Teilen versehen: Einer aus dem Festschaltstück und dem beweglichen Schaltstück gebildeten Stromschleife, und einer Stütz- und Fangbebel. In weiterer Ausführung ist der Rastenhebel im mittleren Pol über dem Sttitzhebel angeordnet; dabei ist jeweils ein Laschenpaar, das ein Kniegelenk bildet, zwischen benachbarten Polen des Schalters angeordnet und greift an dem Schaltarm sowie dem Rastenhebel an.In the case of a multi-pole circuit breaker, according to the invention, the pole provided with the following parts: One of the fixed contact and the movable Switching piece formed current loop, and a supporting and catching fog. In further Execution, the detent lever is arranged in the middle pole above the support lever; there is a pair of tabs, which form a knee joint, between adjacent ones Poles of the switch arranged and engages the switch arm and the detent lever at.

Die Vorteile dieser Ausbildung bestehen darin, daß einerseits durch die dynamische Kontaktöffnung bei hohen Kurzschlußströmen eine schnelle Öffnung der Kontaktstelle erreicht wird, anderer-.The advantages of this training are that on the one hand by the dynamic contact opening at high short-circuit currents a fast opening the contact point is reached, other-.

seits aber auch im Bereich kleinerer Kurzschlußströme, z.B. zwi schen dem 10- und 2o-fachen Nennstrom, durch den schnellöffnenden Schaltmechanismus eine geringe Beanspruchung der Schaltkontakte und damit eine hohe Lebensdauer des Leistungsschalters erreicht wird. Hierbei sind in einer vorteilhaften Weise jeweils nebeneinander angeordnet: eine Stromschleife, gebildet aus dem Festschaltstück und dem beweglichen Schaltstück, der Schaltstücktrager, der das bewegliche Schaltstück gegebenenfalls seitlich umgreift und das bewegliche Schaltstück mit einem Stütz- und Fanghebel abstützt, der Rastenhebel, dessen Lagerpunkt etwa in gleicher Höhe wie der Lagerpunkt der Schaltwelle und des beweglichen Schaltstückes liegt, und das Betätigungsorgan. Dicse Anordnung der Teine nebeneinander, in Richtung der sogenannten Bautiefe des Leistungsschalters, bedeutet daß in Bezug auf die sogenannte Bauhöhe eir minimaler Platz benötigt wird. Die GearatabIess,ungen des Schalters, der ein hohes Schaltvermögen ausweist. sind damit relativ klein auszuführen.but also in the area of smaller short-circuit currents, e.g. between 10 and 2o times the nominal current, thanks to the quick-opening switching mechanism low stress on the switching contacts and thus a long service life of the circuit breaker is achieved. Here are each in an advantageous manner side by side arranged: a current loop, formed from the fixed contact piece and the movable one Contact piece, the contact piece carrier, which the movable contact piece if necessary grips around the side and the movable contact piece with a support and catch lever is supported, the detent lever, whose bearing point is approximately at the same height as the bearing point the switching shaft and the moving contact piece is located, and the actuator. This arrangement of the tiles side by side, in the direction of the so-called construction depth of the Circuit breaker means that in relation to the so-called overall height eir minimal Space is needed. The gear status of the switch, which has a high switching capacity identifies. are therefore to be implemented relatively small.

Anhand der Zeichnungen sollen zwei Ausfihrungsbeispiele den Erfindung naher erläutert werden.With the aid of the drawings, two exemplary embodiments are intended to illustrate the invention will be explained in more detail.

Es zeigt Fig. 1 das Schaltschloß eines erfindungsgemäßen ein- oder mehrpoligen Leistung ss chalters mit Schaltstückträger und Auslöser, Fig. 2 den Kontaktmechanismus und die Lichtbogenkammer des Schalters nach Fig. 1, und Fig. 3 ein weiteres Beispiel des Kontaktmechanismus für einen Schalter gemaß Fig. 1.It shows Fig. 1 the switch lock of a one or the invention multi-pole power ss switch with contact piece carrier and release, Fig. 2 the Contact mechanism and the arc chamber of the switch according to Fig. 1, and Fig. 3 shows another example of the contact mechanism for a switch according to FIG. 1.

Ein Leistungsschalter befindet sich in einem Gehäuse 1, aus welchem ein Schaltgriff 2 durch eine Öffnung 1a herausschaut.A circuit breaker is located in a housing 1, from which a switch handle 2 looks out through an opening 1a.

An dem Schaltgriff 2 ist eine Scha'"wippe 3 mit ortsfester Lagerstelle 4 angebracht. An dem Knickpunkt 6 eines Kniegelenks, welches aus den Laschen 7 und 8 besteht, greifen zwei Schaltfedern 5 an, welche parallel übereinander angeordnet sind. Die Lasche 7 ist mittels einem Bolzen 9 an einem Rastenhebel 10 gelagert, während die Lasche 8 über einen Bolzen 19 mit einem Schaltarm 2o in Verbindung steht, weicher die Schaltwelle 21 zur Betätigung des beweglichen SchaltstUckes 24 (Fig. 2) bewegt. Der Rastenhebel 10 ist nun auf-einer Achse 11, welche sic etwa in seiner Mitte befindet, ortsfest und drehbar gelagert.On the switch handle 2 is a Scha '"rocker 3 with a fixed bearing point 4 attached. At the inflection point 6 of a knee joint, which consists of the tabs 7 and 8 consists, attack two switching springs 5, which are arranged in parallel one above the other are. The tab 7 is mounted on a detent lever 10 by means of a bolt 9, while the tab 8 is connected to a switching arm 2o via a bolt 19, softer the switching shaft 21 for actuating the movable switching piece 24 (Fig. 2) moves. The notch lever 10 is now on an axis 11, which sic approximately in his Located in the middle, stationary and rotatably mounted.

Dabei ist der Rastenhebel 1o an einer Klinke 12 verklinkt, welche von einer Zugfeder 13 an ihn herangezogen wird, die Klinke 12 ist an ihrem einen Ende auf einer Achse 12a ortsfest gelagert, und steht mit ihrem anderen Ende in gelenkiger Verbindung mit einem weiteren ortsfest gelagerten Klinkenhebel 15 über eine Lasche 14, wobei letzterer wieder an einer allen Teilen gemeinsamen Halbwelle 16 abgestützt ist. Die Halbwelle 16 wird über eine Einstellschraube 17 von einem Auslöser 18 betätigt.The notch lever 1o is latched to a pawl 12, which is drawn to him by a tension spring 13, the pawl 12 is on one of them End mounted stationary on an axis 12a, and is at its other end in articulated connection with a further stationary ratchet lever 15 via a tab 14, the latter again on a half-wave common to all parts 16 is supported. The half shaft 16 is via an adjusting screw 17 of a Trigger 18 actuated.

Es sei nun dis Fig. 2 betrachtet. Die Schaltwelle 21 trägt eine Schaltstückträger 22, an dem mittels einer Achse 23 das bewegliche Schaltstück 24, ferner mittels Achse 25 ein Stütz- und' Fanghebel 26 gelagert ist. Am Schalt stück 24 ist mittels einer Konsole 27 ein Bolzen 28 befestigt. Die Abstützung des StUtz-und Fanghebels 26 an dem Schaltstückträger 22 erfolgt nun mittels dieses Bolzens 28, dadurch, daß ein Schlitz bzw. eine Schrägfläche 29 des Stützhebels 26 mittels Feder 3c angedrückt wird. Im ausgeschalteten Zustand wird der Stützhebel 26 soweit herunter gezogen, daß der Bolzen 28 am Ende des Schlitzes anliegt. Bei der Einschaltung gleitet nach der Kontaktberührung (zur Sicherung eines Kontaktüberhubs, d.h. einer Reserve für Kontaktabbrand) der Stützhebel mit einer Schrägfläche 29 etwas nach oben, und zwar so weit, wie es entsprechend der Weiterdrehung der Schaltwelle bewirkt wird. Uber die Schrägfiäche 29 wird auch die Kontaktkraft, ausgeübt von der Feder 30, übertragen. Dabei ist die Feder dz eine Zugfeder, welche mittels einem Stift 26a am Stützhebel 26 und über einem Stift 22a am Schaltstcktrger befestigt ist.Consider now FIG. 2. The switching shaft 21 carries a switching piece carrier 22, on which the movable contact piece 24 by means of an axis 23, furthermore by means of Axis 25 a support and 'catch lever 26 is mounted. On the switching piece 24 is means a bracket 27, a bolt 28 is attached. The support of the support and catch lever 26 on the contact piece carrier 22 is now carried out by means of this bolt 28, in that a slot or an inclined surface 29 of the support lever 26 is pressed by means of a spring 3c will. In the switched-off state, the support lever 26 is so far down pulled that the bolt 28 rests at the end of the slot. When switched on slides after contact has been made (to secure a contact overstroke, i.e. a reserve for contact erosion) the support lever with an inclined surface 29 slightly upwards, and as far as it is effected according to the further rotation of the selector shaft. The contact force exerted by the spring 30 is also applied via the inclined surface 29, transfer. The spring dz is a tension spring, which by means of a pin 26a is attached to the support lever 26 and via a pin 22a on the switchgear carrier.

Die Wirkung der Blasschieife wird durch das günstige Verhältnis ven l:d hervorgerufen. Dabei sollte l:d etwa 4 oder größer sein.The effect of the blow bar is due to the favorable ratio l: d caused. L: d should be about 4 or greater.

Bei hohen Kurzschlußtrömen wird durch dynamische Kräfte das bewegliche S'chaltstück im Uhrzeigersinn aufgeschleudert, drückt mit dem Bolzen 28 über die Schrägfläche 29 den Stützhebel 26 weg, so daß das bewegliche Schaltstück 24 freigegeben wird. Der Bolzen 28 gleitet dann über den Springpunkt 35 an der Fläche als entlang, welche sich am Stütz- und Fanghebel 26 befindet und die so geformt ist, daß der Bolzen 28 und damit das bewegliche SchaltstUck 24 aufgefangen wird, d.h. an einem Zurückschwingen gegen das Festschaltstück durch die Fläche 34 und die Feder 3c gehindert wird.In the case of high short-circuit currents, dynamic forces make the movable S'chaltstück thrown clockwise, presses with the bolt 28 over the Inclined surface 29 away from the support lever 26, so that the movable contact piece 24 is released will. The bolt 28 then slides over the spring point 35 on the surface as along which is located on the support and catch lever 26 and which is shaped so that the Bolt 28 and thus the movable switching piece 24 is caught, i.e. on one Swinging back against the fixed contact is prevented by the surface 34 and the spring 3c will.

Es sei nun die Fig. 3 betrachtet. Die Figur 3 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kontaktmechanismus dare Dabei istdie Schaltwelle 21 gleich der SchaltwelAle 21^de^F;g. 2; an dieser Schaltwelle 21 ist ein Schaltstückträger 36 angebracht, welcher etwas anders ausgebildet ist als der mit der Bezugsziffer 22 der Fig. 2. Er besitzt nun an seinem einen Ende, an dem dem beweglichen Schaltstück 24 benachbarten Ende eine Ausnehmung 36a, in welche ein Bolzen 37, welcher mit dem beweglichen Schaltstück 24 über eine Konsole 38 verbunden ist, eingreift.Now consider FIG. 3. Figure 3 represents another Embodiment of the contact mechanism dare The switching shaft 21 is the same der SchaltwelAle 21 ^ de ^ F; g. 2; at this shift shaft 21 is a Switching piece carrier 36 attached, which is formed slightly different than that with the reference number 22 of Fig. 2. It now has at one end to which the movable contact piece 24 adjacent end has a recess 36a into which a Bolt 37, which is connected to the movable contact piece 24 via a bracket 38 is, intervenes.

Diese Konsole 33 ist mit dem beweglichen Schaltstück 24 verbunden. In der Konsole 38 ist ebenfalls wieder ein Bolzen 33 angebracht. An dem der Ausnehmung 3Ga gegenüber,liegenden Ende des Schaltstückträgers 36 ist über einen Bolzen 25 ein Stütz- und Fanghebel 41 gelagert; auf der dem Schaltstückträger 36 entgegengesetzten Seite des Stütz- und Fanghebels 41 ist eine Ausnormung 41a mit einer Schräge 41b angebracht, in welche der Bolzen 39 eingreift. Damit nun die Ausnehmung 41a zusammen mit der Fläche 41b gegen den Bolzen 39 anliegt, ist eine Druckfeder 42 vorgesehen, welche auf den Stütz- und Fanghebel 41 wirkt.This console 33 is connected to the movable contact piece 24. In the bracket 38, a bolt 33 is again attached. At that of the recess 3Ga opposite, opposite end of the contact piece carrier 36 is via a bolt 25 a support and catch lever 41 mounted; on the opposite of the contact carrier 36 Side of the support and catch lever 41 is a recess 41a with a slope 41b attached, in which the bolt 39 engages. So that now the recess 41a together with the surface 41b against the bolt 39, a compression spring 42 is provided, which acts on the support and catch lever 41.

Gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 2 ist an der Fig. 3 im Prinzip nur die Lage der Drehpunkte geändert; statt der Zugfeder 30 in Fig. 2 wird eine Druckfeder 42 verwendet. Die lTirkungsweise ist nun analog der der Anordnung in Fig. 2: Bei einer Einschaltung wird die Schaltwelle 21 entgegen deTn-Uhrzeigersinn gedreht; zusammen mit ihr dreht sich der Schaltstückträger 36 und über die Druckfeder wird auch die Schräge 41a gegen den Bolzen 39 gedrückt. Bei Drehung der Schaltwelle wird nun über den Bolzen 39 und die Konsole 38 das bewegliche Schaltstück 24 in Richtung Einschaltstellung gedreht. Wenn ein hoher KurzschluBstrom auftritt, dann wird durch die elektrodynamische Kraft das bewegliche Schaltstück 24 in Öffnungsrichtung geschleudert; der Bolzen 39 bewegt sich entlang des Kreises um den Drehpunkt 37 und drückt dabei den StUtz- und Fanghebel 41 so weit gegen die Druckfeder 42, bis er über den Springpunkt 35 auf die Fläche 34 kommt; er gleitet dann diese Flache entlang bis in Ausschaltstellung.Compared to the embodiment according to FIG. 2, FIG. 3 shows in principle only changed the position of the pivot points; instead of the tension spring 30 in Fig. 2 is a Compression spring 42 used. The mode of operation is now analogous to the arrangement in Fig. 2: When switched on, the switching shaft 21 is anti-clockwise turned; together with it, the contact piece carrier rotates and via the compression spring the slope 41a is also pressed against the bolt 39. When the selector shaft rotates the movable contact 24 is now via the bolt 39 and the bracket 38 in Turned towards the switch-on position. If a high short-circuit current occurs, then the movable contact piece 24 is moved in the opening direction by the electrodynamic force hurled; the bolt 39 moves along the circle to the Fulcrum 37 and presses the support and catch lever 41 so far against the compression spring 42 until it comes to the surface 34 via the spring point 35; he then slides this Flat along to the switch-off position.

Claims

1. Circuit breakers in single or multi-pole design with a Snap-action mechanism that includes a moving contact piece, a contact piece carrier, a detent lever, a knee joint that sits between the switch arm and the detent lever is arranged and jumps in the extended position when switched on, and a pivotable Actuator contains, characterized by the combination of a high Flow dynamically on the contact piece carrier (22, 36) rotating movable contact piece (24) with an arrangement of the switching mechanism parts such that the detent lever (io) parallel tin r switch arm (20) between its connection point (9? with the The knee joint (7s8) and the latch (12b) is rotatably mounted in a stationary manner and that the bearing points (11) of the notch lever (lo) and the selector shaft (21) close together, are approximately the same height.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the movable contact piece (24) via an inclined surface (29) on the contact piece carrier (22, 36) rotatably arranged support and catch lever (26, 41) against the fixed switch piece (31) is moved towards and at high short-circuit currents electrodynamically the Support and catch lever (26, 41) pivoted so that it is on the inclined surface (29) Slides over a spring point (35).

3. M e r p o 1 i g e r circuit breakers according to claim 1 and or 2, characterized by a parallel arrangement of the following present in each pole Parts: one from the movable contact piece (24) and the fixed switch piece (31) formed Current loop and a support and catch lever (26, 41).

4. M e h r p o 1 i g e r circuit breaker according to claim 3, characterized characterized in that the notch lever (Io) in the middle pole above the support and catch lever (26, 41) is arranged and that in each case a pair of tabs (7, 8) is a knee joint forms, is arranged between adjacent poles of the switch and on the switch arm (20) soiie engages the detent lever (lo) laterally.