DE2450424C2

DE2450424C2 - Electrical switching device

Info

Publication number: DE2450424C2
Application number: DE2450424A
Authority: DE
Inventors: Alfred W. Orchard Park N.Y. Hodgson
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1974-06-20
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1985-08-22
Also published as: AU502337B2; JPS5754884B2; GB1505870A; AU8221375A; JPS5132962A; DE2450424A1; US3921109A; CA1036644A

Description

Die Erfindung betrifft sine elektrische Schaln Errichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to electrical switchgear installation according to the preamble of claim 1.

Bei elektrischen Schaltvorrichtungen, die für hohe Stromstärken ausgelegt sind, stellt sich das Problem, einerseits im Schließzustand der Schaltkontakte einen ausreichend hohen Kontaktdruck für eine gute Konuktgabe bei geringem Obergangswiderstand zur Ver-In the case of electrical switching devices that are designed for high currents, the problem arises on the one hand, when the switching contacts are closed, a sufficiently high contact pressure for good contact with low contact resistance to

!5 meidung von Kontaktverschweißungen zu gewährleisten, andererseits aber beim Umschalten der Schaltvorrichtung in den Öffnungszustand ein schnelles und sicheres Öffnen der Kontakte auch dann zu gewährleisten, wenn geringfügige Kontaktverschweißungen eingetre* ten sind.! 5 to ensure avoidance of contact welding, on the other hand, however, when switching the switching device into the open state, it is quick and safe Ensure that the contacts open even if minor contact welds have occurred * ten are.

Es sind daher bereits verschiedene Versuche unternommen worden, insbesondere zur Herstellung des ausreichenden Kontaktdruckes im Schließzustand, aber auch zur Unterstützung der Kontaktöffnungsbewegung, den Stromfluß selbst nutzbar zu machen, indem man den Strom überdne Stromschleifenanordnung fließen läßt und die dadurch induzierten elektromagnetischen Kräfte zur Kontaktdruckerzeugung bzw. zur Unterstützung der Öffnungsbewegung mitverwendet.Various attempts have therefore already been made, in particular to produce the sufficient one Contact pressure in the closed state, but also to support the contact opening movement, to make the current flow itself usable by having the current flow through the current loop arrangement leaves and the electromagnetic forces induced thereby to generate contact pressure or to support used during the opening movement.

Beispiele bekannter elektrischer Schaltgeräte, die eine solche Nutzbarmachung von durch den Stromfluß induzierten elektromagnetischen Kräften vorsehen, finden sich in der DE-OS 16 40 230. der US-PS 36 63 906. der DE-AS 1282 776. der DE-OS 1540 178, und der DE-PS 10 12 661.Examples of known electrical switching devices that enable such utilization of the flow of current Provide induced electromagnetic forces can be found in DE-OS 16 40 230. US-PS 36 63 906. DE-AS 1282 776. DE-OS 1540 178, and DE-PS 10 12 661.

Von den eben erwähnten Druckschriften zeig' die DE-OS 16 40 230 (Fig. 5) eine elektrische Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hierbei sind beide Stromschleifenschenkel beweglich angeordnet. Der nicht mit der beweglichen Kontaktstückanordnung gekuppelte Stromschleifenschenkel ist in der Kontaktschließstellung durch eine Kniehebelsperre gegen ein Wegdrücken vom anderen, mit der beweglichen Kontaktstückanordnung gekuppelten Stromschleifenschenkel aufgrund der in der Stromschleife auftretenden magnetischen Abstoßungskräfte gesperrt. Wird zum Öffnen des Schalters die Kniehebelsperre weggenommen, so bewegt sich zunächst der nicht mit der beweglichen Kontaktstückanordnung gekuppelte Stromschleifenschenkel unter der Wirkung der magnc tischen Abstoßungskräfte vom anderen Stromsthlcifenschenkel weg, bis ein an dem sich wegbewegendem Stromschleifenschenkel befestigtes Mitnehmerbauteil nach einer gewissen Wegstrecke auf den anderen, mit der beweglichen Kontaktstückanordnung verbundenen Stromschleifenschenkel aufschlägt, um diesem und somit der beweglichen Kontaktstückanordnung einen Bewegungsimpuls in Öffnungsrichtung mitzuteilen, in diesem Augenblick wird aber die elektromagnetische Abstoßungskraft zwischen den beiden Ströffischleifenschenkeln wirkungslos, da sich die beiden Stromschleifenschenkel wegen des Mitnehmerbauteils nicht mehr weiter auseinanderbewegen können. Sollten in diesem Zeitpunkt die Schaltkontakte noch geschlossen sein, beispielsweise infolge kleiner Verschweißungen, kann der Öffnungsvorgang also trotz des noch vorhandenen Stromflusses nicht mehr weiter durch elektromagnetische Kräfte unterstützt werden.Of the documents just mentioned, DE-OS 16 40 230 (Fig. 5) shows an electrical switching device according to the preamble of claim 1. Here, both current loop legs are movably arranged. The current loop leg, which is not coupled to the movable contact piece arrangement, is shown in FIG Contact closed position by a toggle lock against being pushed away from the other, with the movable one Contact piece arrangement coupled current loop legs due to the occurring in the current loop magnetic repulsive forces locked. If the toggle lock is removed to open the switch, so initially the one not coupled to the movable contact piece arrangement moves Current loop leg under the effect of the magnetic repulsive forces from the other current loop leg away until a driver component attached to the current loop leg moving away after a certain distance to the other, with the movable contact piece arrangement connected current loop leg hits to this and thus to communicate a movement impulse in the opening direction to the movable contact piece arrangement, in this But the electromagnetic repulsive force between the two legs of the Ströffi loop becomes momentary ineffective, as the two current loop legs are mutually exclusive because of the driver component can no longer move apart. The switching contacts should still be closed at this point in time be, for example as a result of small welds, the opening process can therefore despite the still existing Current flow can no longer be supported by electromagnetic forces.

2525th

3030th

3535

4040

4545

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltvorrichtung der in Rede stehenden Gattung dahingehend auszubilden, daß eine bessere, nämlich bis zur tatsächlich erfolgten Kontakttrennung wirksame Unterstützung der Ausschaltbewegung des Antriebs durch elektrodynamische Kräfte erreicht wird.The invention is therefore based on the object of a to train electrical switching device of the type in question in such a way that a better, namely effective support of the switch-off movement of the until the contact has actually been separated Propulsion is achieved by electrodynamic forces.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale ge.ostThis object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features ge.ost

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung findet kein Aufhören der elektromagnetischen Unterstützungswirkung der Ausschaltbewegung des Antriebs nach Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke durch den beweglichen Stromschleitenschenkel statt, sondern das Aufhören der Unterstützungswirkung tritt erst dann ein, wenn die Kontakte voneinander getrennt sind. Wesentlich dabei ist auch, daß die zur Wirkung kommende elektromagnetische Kraft direkt auf den mit der beweglichen Kontaktstückanordnung gekuppelten Teil des Antriebs wirkt und nicht nur einen mechanischen Aufschlagimpuls erzeugt wie bei der oben erörtenen bekannten Anordnung.With the arrangement according to the invention there is no cessation of the electromagnetic support effect the switch-off movement of the drive after covering a certain distance through the movable one Stromschleitensenkel instead of, but that The supportive effect only ceases when the contacts are separated from each other. Essential There is also the fact that the electromagnetic force that comes into effect directly affects the one with the moving one Contact arrangement coupled part of the drive acts and not just a mechanical impact pulse generated as in the known one discussed above Arrangement.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Dabei ermöglicht der Gegenstand des Anspruchs 2 eine Einstellung des Bewegungsspiels zwischen der Betätigungsvorrichtung und dem Antriebsarm unter Berücksichtigung des Zusammenwirkens der Betätigungsvorrichtung mit dem doppelarmigen Hebel, und der Gegenstand des Anspruchs 3 bewirkt eine Vergrößerung der zur Wirkung kommenden elektromagnetischen Kräfte.The subject matter of claim 2 enables the movement play between the actuating device to be set and the drive arm taking into account the interaction of the actuating device with the double-armed lever, and the subject matter of claim 3 causes an enlargement of the electromagnetic forces coming into effect.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben, wobei zeigtAn embodiment of the invention will be described in detail below with reference to the drawings described, showing

F i g. 1 eine dreipolige Schaltschützanordnung in Frontansicht,F i g. 1 shows a three-pole contactor arrangement in Front view,

Fig.2 einen Schnitt in der Ebene H-II in Fig. 1 bei erregtem Schütz.2 shows a section in the plane H-II in FIG energized contactor.

F i g. 3 in vergrößerter Darstellung eine Poleinheit des Schützes,F i g. 3 shows a pole unit in an enlarged view of the contactor,

Fig.4 einen Teilschnitt entlang der Linie 1V-1V in Fig. 3.4 shows a partial section along the line 1V-1V in Fig. 3.

Fig.5 eine Ansicht ähnlich Fig.3 bei entregtem Schütz.FIG. 5 is a view similar to FIG. 3 when de-energized Contactor.

F i g. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der einzelnen Teile des Betätigungsmechanismus einer Poleinheit,F i g. 6 is an exploded perspective view of the individual parts of the operating mechanism a pole unit,

F i g. 7 bis 9 die Stromzuführungsbaugruppe in Draufsicht, Seitenansicht und Stirnansicht,F i g. 7 to 9 the power supply assembly in plan view, side view and front view,

F i g. 10 den Schaltmechanismus mit der Stromschleifanordnung und der Stromzuführungsgruppe bei erregtem Schütz,F i g. 10 the switching mechanism with the current loop arrangement and the power supply group when the contactor is energized,

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 10.FIG. 11 shows a section along the line XI-XI in FIG. 10.

F i g. 12 die in den F i g. 10 und 11 dargestellte Anordnung während des Kontaktöffnungsvorgangs,F i g. 12 the in the F i g. 10 and 11 shown arrangement during the contact opening process,

Fig. 13 einen Teilschnitt entlang der Linie XlII-XIII in F i g. 12, aus welchem die Stromrichtungen ersichtlich sind,13 shows a partial section along the line XIII-XIII in Fig. 12, from which the current directions can be seen are,

Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 12, der schematich die um bestimmte Leiterabschnitte herum entstehenden Magnetfelder zeigt, und14 shows a section along the line XIV-XIV in Fig. 12, the schematich around certain conductor sections and

Fig. 15 bis 17 eine Rahmenplatte in Seitenansicht, Unteransicht uitci Stirnansicht.15 to 17 a frame plate in side view, Bottom view uitci front view.

•Gemäß F i g. 1 ist ein Schaltschütz 7 auf einem fahrbaren Rahmen 180 montiert, der eine Grundplatte 51, zwei Seitenplatten 80 und 81, welche ein an der Rahmenvorderseite angeordnetes, im Querschnitt U-förmiges Teü 83 und eine an der Rahmenrückseite angeordnete Isolierplatte 178 (Fig.2) tragen, und vier Räder 49 aufweist Weiter weist das Schütz einen Elektromagneten 57 mit einer Spule 59 und einen Anker 61 auf, wobei der Anker mittels eines gegossenen Klemmteils und eines Keils 67 an einem Endbereich einer Welle 69 befestigt ist, die in an den Seitenplatten 80 und 81 des Rahmens angeordneten Lagern 99 und 101 gelagert ist.• According to FIG. 1 is a contactor 7 on a mobile Frame 180 is mounted, which has a base plate 51, two side plates 80 and 81, which one on the frame front arranged, in cross-section U-shaped part 83 and an insulating plate arranged on the rear of the frame 178 (FIG. 2) and has four wheels 49. The contactor also has an electromagnet 57 with a coil 59 and an armature 61, the armature by means of a cast clamping part and a Wedge 67 is attached to one end portion of a shaft 69 which is attached to side plates 80 and 81 of the frame arranged bearings 99 and 101 is mounted.

ίο Das Sehaltschütz umfaßt drei Poleinheiten 39,41 und 43, die zwischen Trennwänden 89, 90, 91 und 92 angeordnet sind. Da die drei Poleinheiten unter sich im wesentlichen gleich ausgebildet sind, wird nachstehend nur eine von ihnen näher beschrieben.ίο The contactor comprises three pole units 39, 41 and 43, which are arranged between partition walls 89, 90, 91 and 92. Since the three polar units are essentially among themselves are formed the same, only one of them will be described in more detail below.

Gemäß F i g. 2 weist jede Poleinheit einen Vakuumkontaktsatz 103, einen Antriebsarm 105 für das bewegliche Kontaktstück, welcher um ein;n ortsfesten Drehzapfen 107 herum drehbar ist und sich zwischen den beiden Schenkeln 108 und 109 (siehe F i g. 4) einer im Querschnitt U-förmigen, in den F'g. 15 bis 17 näher dargesieilien Hahepiatte J10 erstreckt sowie eine Betätigungsvorrichtung 124 auf, welche ihrerseits einen isolierenden Stützkörper 120, einen daran befestigten Anschlag 122, eine Feder 128 zur Kontaktdruckerzeugung und eine Stromschleifenanordnung 126 enthält.According to FIG. 2, each pole unit has a vacuum contact set 103, a drive arm 105 for the movable Contact piece, which around a stationary pivot pin 107 is rotatable around and between the two legs 108 and 109 (see FIG. 4) an im Cross-section U-shaped, in the F'g. 15 to 17 shown in more detail, Hahepiatte J10 extends as well as an actuating device 124, which in turn has an insulating support body 120, a stop attached to it 122, a spring 128 for contact pressure generation, and a current loop assembly 126.

Die Betätigung des Antriebsarmes 105 erfolgt durch Drehung der Welle 69 mit Hilfe zweier mit gegenseitigem Abstand an ihr befestigter Kurbelarme 114 und 116, einer mittels Zapfen 118 drehbar in den beiden Kurbelarmen gelagerten Querstange 112 (F i g. 1 und 3) und der Betätigungsvorrichtung 120, 122 und 124. Die Querstange 112 ist mit den isolierenden Stützkörpern 120 aller drei Poleinheiten gekuppeltThe actuation of the drive arm 105 takes place by rotating the shaft 69 with the help of two mutually Distance to it attached crank arms 114 and 116, one by means of pins 118 rotatable in the two Crank arms mounted cross bar 112 (F i g. 1 and 3) and the actuator 120, 122 and 124. The Crossbar 112 is coupled to the insulating support bodies 120 of all three pole units

Die kontaktdruckerzeugende Feder 128 ist eine zwisehen dem Anschlag i22 und einer Druckplatte 130 angeordnete Druckfeder, und die Druckplatte 130 ist als die beiden parallelen Schenkel 105a und 105i(Fig. 6) des Antriebsarmes an dessen freiem Endo verbindende Platte ausgebildet. Eine Einstellmutter 140 zur Spielbegrenzung ist auf das obere Ende eines Bolzens 142 aufgeschraubt, der durch eine Öffnung der Druckplatte 130 hindurchragt und mit seinem unteren Ende an dem isolierenden Stützkörper 120 befestigt ist. IsC der Elektromagnet 57 erregt, hält er den Schaltmechanismus in der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Betriebsstellung, wobei die Druckfeder 128 zusammengedrückt ist und zwischen den Schaltkontakten 138 und 139 einen Kontaktdruck erzeugt. Die Einstellmutter 140 weist dann einen bestimmten Abstand von der Druckplatte 130 auf.The contact pressure generating spring 128 is one of two the stop i22 and a pressure plate 130 arranged compression spring, and the pressure plate 130 is as the two parallel legs 105a and 105i (Fig. 6) of the drive arm formed on its free endo connecting plate. An adjusting nut 140 to limit play is screwed onto the upper end of a bolt 142, which protrudes through an opening in the pressure plate 130 and with its lower end on the insulating Support body 120 is attached. If the electromagnet 57 is energized, it keeps the switching mechanism in the in fig. 2 and 3 operating position shown, wherein the compression spring 128 is compressed and between the switch contacts 138 and 139 generated a contact pressure. The adjusting nut 140 then has a certain distance from the pressure plate 130.

Aus den F i g. 2. 3 und 4 und insbesondere aus F i g. 6 ist ersichtlich, daß ein Antriebszapfen 132 durch Öffnungen in den beiden Schenkeln 105a und 105f> des Antrifbsarmes 105 und außerdem durch Öffnungen 134 eines doppelarmigen Hebels 136 hindurchragt, der ein Teil der Stroms»hleifenanordnung 126 ci'det. Außerdem verläuft der Zapfen 132 durch eine öffnung eines mit dem Schaft 150 des beweglichen Schaltkontaktes 139 verbundenen Kupplungsteils 152 hindurch. Über den Zapfen 132 können auch elektromagnetische Kräfte von der Stromschleifenanordnung 126 auf die bewegliche Kontaktanordnung 139,150 übertragen worden.From the F i g. 2. 3 and 4 and in particular from FIG. 6 it can be seen that a drive pin 132 through openings in the two legs 105a and 105f> of the drive arm 105 and also protrudes through openings 134 of a double-armed lever 136, which is a Part of the current loop arrangement 126 ci'det. aside from that the pin 132 runs through an opening of one with the shaft 150 of the movable switching contact 139 connected coupling part 152 therethrough. Electromagnetic forces can also be transmitted via the pin 132 has been transferred from the current loop assembly 126 to the movable contact assembly 139,150.

Der als Vakuumkontaktsatz ausgebildete Kontaktsatz 103 hat ein evakuiertes Gehäuse 145, das beispielsweise aus Keramik hergestellt und mittels Stirnplatten 146 und 147 gasdicht verschlossen ist Die Stirnplatten 146 und 147 sind mit Gewindebolzen 149 versehen. Durch die Stirnplatte 146 ragt ein einen feststehenden Schaltkontakt 138 tragender feststehender Schaft 189The contact set 103 designed as a vacuum contact set has an evacuated housing 145 which, for example made of ceramic and sealed gas-tight by means of end plates 146 and 147. The end plates 146 and 147 are provided with threaded bolts 149. A stationary one protrudes through the face plate 146 Switching contact 138 carrying fixed shaft 189

hindurch. Der den beweglichen Schaltkontakt 139 tragende bewegliche Schaft 150 ist verschieblich durch eine Öffnung der Stirnplatte 147 hindurchgeführt und der evakuierte Raum ISO innerhalb des Gehäuses ist mittels eines Balges 235 (siehe F i g. 5) gegen die öffnung in der Stirnplatte 147 abgedichtet. Der Balg 235 ist einerseits am beweglichen Kontaktschaft 150 und andererseits an der Stirnplatte 147 befestigt.through. The movable shaft 150 carrying the movable switch contact 139 is displaceable by a Opening of the face plate 147 passed through and the evacuated space ISO within the housing is means a bellows 235 (see FIG. 5) against the opening in the End plate 147 sealed. The bellows 235 is on the one hand on the movable contact shaft 150 and on the other hand the face plate 147 attached.

Wie in den F i g. 2,3 und 5 dargestellt ist, ist der Vakuumkontaktsatz 103 an einer oberen Tragplatte 154 befestigt, die zwei Auslegerarme 154c besitzt, welche am Basisteil der Tragplatte mittels eines Jochteils 154c/und am anderen Ende mittels eines Flanschteils 154a miteinander verbunden sind. Der Flanschteil 154a ist mit Montagebohr ungen 1546 versehen, durch welche die oberen Gewindebolzen 149 des Gehäuses des Vakuumkontaktsatzes 103 hindurchragen. Mittels auf die Gewindebolzen 543 aufgeschraubter Muttern 156 ist der Yakuumkontaktsatz 103 am Flanschteil 154a der Tragplatte 154 befestigt. An seinem unteren Ende ist der Vakuumkon· taktsatz 103 mit der bereits oben erwähnten, etwa U-förmigen unteren Tragplatte 110 verbunden, deren Mittelteil 193 (Fig. 5) mit Bohrungen zur Aufnahme der unteren Gewindebolzen 149 der unteren Stirnpiatte 147 versehen ist.As shown in Figs. 2, 3 and 5 is the vacuum contact set 103 attached to an upper support plate 154 which has two cantilever arms 154c which are attached to the Base part of the support plate by means of a yoke part 154c / and are connected to one another at the other end by means of a flange part 154a. The flange part 154a has a mounting hole 1546 provided through which the upper threaded bolts 149 of the housing of the vacuum contact set 103 protrude. The vacuum contact set is secured by means of nuts 156 screwed onto the threaded bolts 543 103 attached to the flange part 154a of the support plate 154. At its lower end is the vacuum con clock set 103 with the above-mentioned, roughly U-shaped lower support plate 110 connected, the central part 193 (Fig. 5) with holes for receiving the lower threaded bolt 149 of lower face plate 147 is provided.

Die obere Tragplatte 154 ist an einer starren Metallschiene 182 befestigt, die ihrerseits mit ihrem einen Ende an einem oberen Isolierstützkörper 158 befestigt und mit ihrem anderen Ende mittels eines Winkels 181 an einem Isolierkörper 174 gehaltert ist. Der Winkel 181 ist bei 172 am Isolierkörper 174 festgeschraubt. Außerdem ist an der Metallschiene 182 ein Sicherungshalter 162 befestigt, der eine schwenkbare Klemmbacke 168 (F i g. 2) aufweist, welche mittels einer zur Kontaktdruckerzeugung dienenden Feder 166 gegen das vom SicherungshaUer aufgenommene Sicherungsende gedrückt wird. Die Feder 166 ist zwischen der Klemmbakke 168 und einer Stützplatte 170 angeordnet, welch letztere durch den Kopf einer der Befestigungsschrauben 172 gebildet sein kann, wie in Fig.2 dargestellt. Der Isolierkörper 174 ist mittels Schrauben 173 und 176 an der isolierenden Tragplatte 178 befestigt, die ihrerseits von den beiden Seitenplatten 80 und 81 des Rahmens 180 gehalten wird. Der Isolierstützkörper 158 ist auf einem horizontalen Flanschteil einer unteren Tragyorrichtung 216 montiert, welche ebenfalls gemäß F i g. 2 am Isolierkörper 174 und der Grundplatte 51 des Rahmens 180 angeschraubt ist und Klemmschrauben trägt, die mit Einschnitten 243 (F i g. 3) in den Schenkeln der unteren Tragplatte 110 zusammenwirken und diese Schenkel festklemmen.The upper support plate 154 is attached to a rigid metal rail 182, which in turn at one end attached to an upper insulating support body 158 and at its other end by means of an angle 181 an insulating body 174 is supported. The bracket 181 is screwed to the insulating body 174 at 172. aside from that A fuse holder 162 is attached to the metal rail 182 and has a pivotable clamping jaw 168 (F i g. 2), which by means of a spring 166 serving to generate contact pressure against the from The end of the safety catch taken up is pressed will. The spring 166 is arranged between the clamping jaw 168 and a support plate 170, the latter can be formed by the head of one of the fastening screws 172, as shown in FIG. Of the Insulating body 174 is fastened to the insulating support plate 178 by means of screws 173 and 176, which in turn is supported by the two side plates 80 and 81 of the frame 180. The insulating support body 158 is on a horizontal flange part of a lower support device 216, which is also shown in FIG. 2 is screwed to the insulating body 174 and the base plate 51 of the frame 180 and carries clamping screws, which cooperate with incisions 243 (FIG. 3) in the legs of the lower support plate 110 and these Clamp the legs.

Der Sicherungshalter 162 ist elektrisch mit dem feststehenden Kontaktschaft 189 des Vakuumkontaktsatzes über einen etwa L-förmigen Leiter 160 verbunden, dessen horizontaler Schenkel auf der Metallschiene 182 aufliegt, und dessen senkrechter Schenkel eine Anschlußklemme 186 trägt Diese Anschlußklemme 186 wird am äußeren Ende des feststehenden Kontaktschaftes 189 festgeklemmt.The fuse holder 162 is electrically connected to the stationary contact shaft 189 of the vacuum contact set connected via an approximately L-shaped conductor 160, whose horizontal leg rests on the metal rail 182, and its vertical leg a connecting terminal 186 carries This terminal 186 is at the outer end of the fixed contact shaft 189 clamped.

Wie bereits erwähnt, ist der bewegliche Kontaktschaft 150 mittels des Kupplungsteils 152 mit dem Antriebszapfen 132 gekuppelt, wobei das Kupplungsteil mittels einer Schraube 239 (Fig.6) mit dem Kontaktschaft verbunden ist, die in eine Gewindebohrung am Ende des Schaftes 150 eingeschraubt ist. Außerdem ist das Kupplungsteil 152 mittels einer Klemmschraube 241 am Schaft 150 festgeklemmt Zum Ausgleich des atmo-SDhärischen Luftdrucks, der außerhalb des evakuierten Gehäuses 145 herrscht und die bewegliche Kontaktanordnung 139, 150 einwärts in das Vakuumgehäuse 145, also in Kontaktschließstellung zu drängen versucht, ist zwischen dem Kupplungsteil 152 und dem Mittelteil der Tragplatte 110 eine Druckfeder 192 angeordnet. Diese Druckfeder 192 dient außerdem der Aufnahme des Spiels zwischen der Antriebsvorrichtung 144 und den Schaltkontakten 138 und 139 und trägt ferner zur Verminderung des Prellens des Ankers 61 beim Kontaktöffnungsvorgang bei. Außerdem trägt die Druckfeder 192 dazu bei. einen ausreichend großen mechanischen Widerstand für den Elektromagneten 57 bei geöffnetem Luftspalt herzustellen, damit der Anker nicht anziehen kann, bevor die vorgesehene Betriebsspannung erreicht ist.As mentioned earlier, the contact shaft is movable 150 coupled to the drive pin 132 by means of the coupling part 152, the coupling part by means of a screw 239 (Fig. 6) with the contact shaft is connected, which is screwed into a threaded hole at the end of the shaft 150. Also is the coupling part 152 is clamped to the shaft 150 by means of a clamping screw 241. To compensate for the atmospheric pressure Air pressure that prevails outside the evacuated housing 145 and the movable contact arrangement 139, 150 inwardly into the vacuum housing 145, that is to say trying to push it into the contact closed position A compression spring 192 is arranged between the coupling part 152 and the central part of the support plate 110. These Compression spring 192 also serves to accommodate the play between the drive device 144 and the Switching contacts 138 and 139 and also helps to reduce the bouncing of the armature 61 during the contact opening process at. The compression spring 192 also contributes to this. a sufficiently large mechanical resistance for the electromagnet 57 with the air gap open so that the armature does not attract can before the intended operating voltage is reached.

Das Schließen der Schaltkontakte 138 und 139 der drei Vakuumkontaktsätze 103 des Schaltschützes erfolgt durch Erregung der Magnetspule 59 des Elektromagneten 57. wodurch der Anker 61 angezogen wird und dadurch die Welle 69 mit den Kurbelarmen 114 und 116 im Uhrzeigersinn dreht, wie beispielsweise aus Fig.5 ersichtlich ist. Infolge dieser Drehung der Kurbelarme 114 und 116 wird die Querstange 112 zusammen mit den Isolierstützkörpern 120 angehoben, so daß über die Federn 124 gleichzeitig die Antriebsarme 105 sämtlicher Poleinheiten im Uhrzeigersinn um ihre feststehende* Drehzapfen 107 gedreht werden. Diese Antriebsarmdrehung wird über die jeweils zugehörigen Antriebszapfen 132 und Kupplungsteile 152 in eine auf die beweglichen Kontaktanordnurgen 139,150 der Vakuumkontaktsätze wirkende Kortaktschließbewegung umgesetzt. Um einen ausreichenden Kontaktdruck zu erzeugen, sind die Einstellmuttern 140 aller Poleinheiten so eingestellt, daß ein gewisses Bewegungsspiel der Antriebsvorrichtung 120,124,140,142 relativ zur Kontaktschließbewegung des Antriebsarmes 105 vorhanden ist, welches von der zwischen den Teilen 122 und 130 angeordneten Feder 128 aufgenommen wird.The switching contacts 138 and 139 of the three vacuum contact sets 103 of the contactor are closed by energizing the solenoid 59 of the electromagnet 57. whereby the armature 61 is attracted and thereby the shaft 69 with the crank arms 114 and 116 rotates clockwise, as can be seen, for example, from FIG. As a result of this rotation of the crank arms 114 and 116, the crossbar 112 is raised together with the insulating support bodies 120, so that Via the springs 124, the drive arms 105 of all pole units simultaneously rotate clockwise around their fixed * Pivot 107 are rotated. This drive arm rotation is controlled by the associated Drive pin 132 and coupling parts 152 in one on the movable contact arrangements 139,150 of the vacuum contact sets effective cortactic closing movement implemented. To have sufficient contact pressure too produce, the adjusting nuts 140 of all pole units are set so that a certain amount of play of the drive device 120,124,140,142 relative to the contact closing movement of the drive arm 105 is present, which of which is arranged between the parts 122 and 130 Spring 128 is added.

Bei Entregung der Magnetspule 59 des Elektromagneten 57 fällt der Anker 61 dieses Elektromagneten ab. wobei die Ankerabfallbewegung anfänglich von den zusammengedrückten Federn 128 der Poleinheiten unterstützt wird. Die Welle 69 und die Kurbelarme 114 und 116 werden folglich im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch die Querstange 112 zusammen mit den Isolierstützkörpern 120 der drei Poleinheiten abgesenkt wird. Nach einer Anfangsphase dieser Abwärtsbewegung de:, Isolierstützkörpers 120 jeder Poleinheit stößt die auf den Bolzen 142 aufgeschraubte Einstellmutter 140 gegen den als Federdruckplatte ausgebildeten Jochte'"130 des zugehörigen Antriebsarms 105 und dreht diesen ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn um seinen Drehzapfen 107 herum in die in Fig.5 dargestellte Kontaktöffnungsstellung. When the magnet coil 59 of the electromagnet 57 is de-energized, the armature 61 of this electromagnet drops out. the anchor dropping movement being initially assisted by the compressed springs 128 of the pole units will. The shaft 69 and the crank arms 114 and 116 are thus rotated counterclockwise, whereby the crossbar 112 is lowered along with the insulating supports 120 of the three pole units. After an initial phase of this downward movement of the insulating support body 120 of each pole unit, the pushes open adjusting nut 140 screwed on bolt 142 against yoke '"130 designed as a spring pressure plate of the associated drive arm 105 and also rotates this counterclockwise about its pivot 107 around into the contact open position shown in FIG.

Dabei kann es gelegentlich vorkommen, daß sich zwischen den geschlossenen Schaltkontakten eines Kontaktsatzes kleine Verschweißungen gebildet haben, wodurch die Kontakte aneinanderhaften bleiben, solange die Verschweißung nicht durch Einwirkung einer den Mechanismus bei dem Kontaktöffnungsvorgang unterstützenden Kraft getrennt wird. In diessm Zusammenhang wird nachstehend die Stromschleifenanordnung 126 beschrieben.It can occasionally happen that between the closed switching contacts of a contact set have formed small welds, causing the contacts to stick together for as long the welding is not caused by the action of a mechanism supporting the contact opening process Force is separated. In this context, the current loop arrangement will be discussed below 126 described.

Gemäß den F ig. 2 bis δ und 10 bis 14 weist die Stromschleifenanordnung 126 den doppelarmigen Hebel 136 und eine Leiterschleife 195 auf, welche einen nicht eingespannten Schenkel 221 mit einem beispielsweise mittels einer Schraube 197 am Kupplungsteil 152 befestig-According to Figs. 2 to δ and 10 to 14 have the current loop arrangement 126 the double-armed lever 136 and a conductor loop 195, which one is not clamped Leg 221 fastened to the coupling part 152, for example by means of a screw 197

ten Anschluß 196 und einen fest eingespannten Schenkel 222 mit einem beispielsweise mittels einer Schraube 199 an einem Teil 200 der Stromzuführungsbaugruppe 201 befestigten Anschluß 198 sowie einen flexiblem Schleifenabschnitt L zwischen den beiden Schenkeln 221 und 222 besitzt. Der Hebel 136 ist drehbar auf dem Ant^^szapfen 132 gelagert, wie Oben erläutert, und wirkt mit seinem einen Ende mit dem Anschlag 122 und mit einem an seinem anderen Ende angeordneten Teil 219 mit dem nicht eingespannten Schenkel222 der Leiterschleife 195 zusammen. Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, ist die Leiterschleife 195 so angeordnet, daß ihre Schenkel 221 und 222 infolge der sich bei Stromdurchnuß um sie herum aufbauenden Magnetfelder sich gegenseitig abstoßen. Da der untere Schenkel 222 fest eingespannt ist, beispielsweise an einer in den F i g. 2, 3 und 5 dargestellten, an der unteren Haltekonstruktion 216 angeordneten Anlagefläche, kann er der auf ihn ausgeübten Kraft nicht nachgeben. Der obere, nicht eingespannte Schenkel 222 kann jedoch nachgeben und wirkt auf den einen Endteil 219 des Hebels 136. wodurch dieser gemäß den Zeichnungen im Gegenuhrzeigersinn um seine Drehachse gedreht wird, die durch den Antriebszapfen 132 gebildet ist.th connection 196 and a firmly clamped leg 222 with a connection 198 fastened to a part 200 of the power supply assembly 201, for example by means of a screw 199, and a flexible loop section L between the two legs 221 and 222. The lever 136 is rotatably mounted on the pin 132, as explained above, and interacts with one end with the stop 122 and with a part 219 arranged at its other end with the unrestrained leg 222 of the conductor loop 195. As shown in the drawings, the conductor loop 195 is arranged in such a way that its legs 221 and 222 repel one another as a result of the magnetic fields that build up around them when a current flows through them. Since the lower leg 222 is firmly clamped, for example on one of the FIGS. 2, 3 and 5 and arranged on the lower support structure 216, it cannot yield to the force exerted on it. The upper, non-clamped leg 222 can, however, yield and acts on one end part 219 of the lever 136, whereby the latter is rotated counterclockwise about its axis of rotation, which is formed by the drive pin 132, according to the drawings.

Während der Elektromagnet 57 des Schützes erregt ist und die Betätigungsvorrichtung mit dem Anschlag 122 in der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Kontaktschließstellung festhält, dient der Anschlag 122 als Widerlager für den Hebel 136, und eine durch den nicht eingespannten Schenkel 221 der Leiterschleife 195 auf diesen Hebel 136 ausgeübte elektromagnetische Kraft wirkt, wie in F i g. 10 angedeutet, in Kontaktschließrichtung auf den Antriebszapfen 132, so daß dadurch die von der Druckfeder 128 erzeugte Kontaktdruckkraft verstärkt wird. Im Falle einer Störung im elektrischen System, welche einen starken Strom nach sich zieht, hält die sich ergebende, über den nicht eingespannten Leiterschenkel 221 und den Hebel 136 auf den Antriebszapfen 132 wirkende magnetische Abstoßungskraft die Schaltkontakte 138 und 139 geschlossen, sofern der Elektromagnet 57 erregt bleibt, so daß irgendwelchen die Schaltkontakte voneinander zu trennen versuchenden Abstoßungskräften entgegengewirkt wird.While the electromagnet 57 of the contactor is energized and the actuator with the stop 122 in the contact closed position shown in FIGS holds, the stop 122 serves as an abutment for the lever 136, and one through the not clamped leg 221 of the conductor loop 195 on this lever 136 exerted electromagnetic force acts as shown in FIG. 10 indicated, in the contact closing direction on the drive pin 132, so that thereby the contact pressure force generated by the compression spring 128 is reinforced. In the event of a fault in the electrical system, which draws a strong current, holds the resulting, via the non-clamped conductor leg 221 and the lever 136 on the drive pin 132 acting magnetic repulsive force the switching contacts 138 and 139 closed, provided that the Electromagnet 57 remains energized so that any attempting to separate the switch contacts from each other Repulsive forces are counteracted.

Bei Entregung des Magneten 57 bewegt sich die Querstange 112 zusammen mit den Isolierstützkörpern 120 und den Anschlägen 122 abwärts, d. h. in Kontaktöffnungsrichtung, wie oben beschrieben. Während der Anfangsphase dieser Bewegung, weiche dem mittels der Einstellmutter 140 eingestellten Spiel entspricht, bevor diese die Druckplatte 130 des Antriebsarms 105 berührt, !bleibt der Antriebsarm in seiner Lage stehen, während der bewegliche Schenkel 221 der Leiterschleife 195, der gegen den Hebelendteil 219 drückt, aufgrund der auf ihn wirkenden Abstoßungskraft eine Drehung des Hebels 136 um den Antriebszapfen 132 herum bewirkt, wodurch der Hebel 136 nicht nur der Abwärtsbewegung des Anschlags 122 folgt, sondern gegen diesen Anschlag 'drückt und folglich die Beschleunigung des Antriebsmechanismus in Kontaktöffnungsrichtung durch die Feder 128 unterstützt Die sich so aufgrund der auf den beweglichen Schenkel 221 ausgeübten Abstoßungskraft ergebende vergrößerte Beschleunigung vergrößert auch die kinetische Energie der Einstellmutter 140, mit welcher diese auf den Jochteil 130 des Antriebsarmes 105 am Ende der oben erwähnten Bewegungsanfangsphase (in Fig. 12 mit Voilinien angedeutet) auf trifft so daß die Mutter 140 dem Antriebsarm 103 einen so starken Impuls mitteilt daß dieser eine möglicherweise gebildete kleine Verschweißung zwischen den Schaltkontakten 138 und 139 bricht und folglich eine Trennung der Kontakte sicherstellt.
Nachfolgend wird die Verbindung der Stromschleifenanordnung 126 jeder Poleinheit mit dem zugehörigen Lastanschluß 45 mit Bezug auf die Fig.7 bis 14 beschrieben. Wie am besten aus den F i g. 7 bis 9 ersichtlich ist, weist die Stromzuführungsbaugruppe 201 zwei etwa parallele, starre Leiterschienen 210 und 211 und einen diese beiden Leiterschienen an einem Ende miteinander verbindenden Bügel 200 auf. Wie bereits erwähnt, ist mit dem Bügel 200 der Anschluß 198 des eingespannten Schenkels 222 der Leiterschleife 195 der betreffenden Poleinheit verbunden. Am anderen Ende der Baugruppe 201 sind die Leiterschienen 210 und 211 beispielsweise mittels Schrauben 212 (Fig. 11) an den Seitenwänden 214 und 215 der unteren Kontaktsatztraganordnung 216 befestigt und mit dem zugehörigen Lastanschluß verbunden. Wie am besten aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich ist, ist die Stromzuführungsbaugruppe 201 mit Bezug auf die beiden Schenkel 221 und 222 der Leiterschleife 195 so angeordnet, daß die Hauptteile der Leiterschienen 210 und 211 entlang den beiden Seiten des beweglichen Leiterschenkels 221 verlaufen. Folglich überlagern sich die infolge des Stromdurchflusses um die Leiter 210, 211 und 221 herum bildenden Magnetfelder gegenseitig, wie in Fi g. 14 angedeutet ist, und wirken mit dem um den Leiter 222 herum herrschenden Magnetfelder derart zusammen, daß auf den beweglichen Leiterschleifenschenkel bei gegebener Stromstärke eine beträchtlich stärkere Kraft ausgeübt wird.When the magnet 57 is de-energized, the transverse rod 112 moves together with the insulating support bodies 120 and the stops 122 downwards, that is to say in the contact opening direction, as described above. During the initial phase of this movement, which corresponds to the play set by means of the adjusting nut 140 before it touches the pressure plate 130 of the drive arm 105, the drive arm remains in its position while the movable leg 221 of the conductor loop 195, which presses against the lever end part 219 Because of the repulsive force acting on it, the lever 136 rotates around the drive pin 132, whereby the lever 136 not only follows the downward movement of the stop 122, but also presses against this stop and consequently the acceleration of the drive mechanism in the contact opening direction by the spring 128 The increased acceleration resulting from the repulsive force exerted on the movable leg 221 also increases the kinetic energy of the adjusting nut 140, with which it acts on the yoke part 130 of the drive arm 105 at the end of the above-mentioned initial phase of movement (indicated in FIG t) hits so that the nut 140 communicates such a strong impulse to the drive arm 103 that it breaks a possibly formed small weld between the switching contacts 138 and 139 and consequently ensures a separation of the contacts.
The connection of the current loop arrangement 126 of each pole unit to the associated load connection 45 is described below with reference to FIGS. As best seen in FIGS. 7 to 9, the power supply assembly 201 has two roughly parallel, rigid conductor rails 210 and 211 and a bracket 200 connecting these two conductor rails to one another at one end. As already mentioned, the connection 198 of the clamped leg 222 of the conductor loop 195 of the pole unit in question is connected to the bracket 200. At the other end of the assembly 201, the conductor rails 210 and 211 are fastened, for example by means of screws 212 (FIG. 11), to the side walls 214 and 215 of the lower contact set support arrangement 216 and connected to the associated load connection. As can best be seen from FIGS. 13 and 14, the power supply assembly 201 is arranged with respect to the two legs 221 and 222 of the conductor loop 195 such that the main parts of the conductor rails 210 and 211 run along the two sides of the movable conductor leg 221. As a result, the magnetic fields formed around the conductors 210, 211 and 221 as a result of the current flowing through them are superimposed on one another, as shown in FIG. 14 is indicated, and interact with the magnetic fields prevailing around the conductor 222 in such a way that a considerably stronger force is exerted on the movable conductor loop limb at a given current strength.

Hierzu 9 Blatt ZeichnungenIn addition 9 sheets of drawings

Claims

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the actuating device (124) has a nut (140) for adjusting the play, which is screwed onto a threaded bolt (142). which protrudes through an opening in a pressure plate (130) arranged on the drive arm (105).

3. Switching device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the current loop arrangement (221, 222) is assigned a rigid power supply arrangement (201) which has two conductor rails (210, 211) , which on both sides of the current loop arrangement and at least partially along one (221) of the two current loop legs (221,222) run in such a way that the magnetic fields generated by the current flow around the conductor rails and the relevant current loop leg (221) are

!0! 0

Patent claims:
1. Electrical switching device

a) with a contact piece arrangement which is movable relative to a stationary contact piece arrangement,

b) with a drive that can be rotated about a stationary axis of rotation, with which the movable Contact piece arrangement is coupled,

c) with an actuating device acting on the drive arm for moving the drive arm in the closing or opening direction, wherein in the closed position of the contacts, a play in the opening direction between the Actuating device and the drive arm is provided,

d) with eifcvT with the movable contact piece arrangement electrically connected in series, consisting of two movably connected to one another Legs existing current loop, one leg with the movable contact piece arrangement is mechanically coupled,

e) with mutual magnetic repulsion of the two current loop legs the Repulsive force in the actuating device out of the contact closed position moving acceleration force is implemented, characterized by,

Q that the other, not arranged with the movable contact piece (133 / coupled current loop legs (122 / firmly clamped (199) is,

g) that a double-armed lever (136) cooperating with the current loop arrangement (221, 222 ) is pivotable on the drive arm (105),

h) that one end of the lever (136) is mechanically coupled to the movable current loop limb (221). that in the event of mutual magnetic repulsion of the two current loop limbs (221, 222 ) it is carried along by the movable limb (221), in such a way that

i) the other lifting end is pressed in the opening direction against a stop (122) provided on the actuating device (124) and movable therewith.

Superimpose the repulsion force acting on the movable current loop leg (221).