DE2525082B2 - Lasttrennschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter, wie er

im Anspruch 1 vorausgesetzt ist

Bekanntlich entsteht beim öffnen eines elektrischen Schalters zwischen dem beweglichen Kontaktstück und dem ruhenden Kontaktstück ein elektrischer Lichtbogen, der, wenn es sich nicht um Schalter für die Unterbrechung sehr kleiner Ströme handelt, zu einem Abbrand an einem oder beiden Kontaktstücken führt, so daß deren Oberflächen sich verschlechtern. Um dies zu vermeiden, werden bei großen Schaltgeräten getrennte Lichtbogenkontaktstücke verwendet, die später öffnen als die Hauptkontaktetücke. Auf diese Weise wird während des Ausschaltvorgangs der Abschalt-Lichtbogen von den H au pi'«on taktstücken auf das Lichtbogenkontaktstück übertragen, das jedoch bei geschlossenem Schalter nicht oder kaum in die Stromleitung einbezogen ist, so daß die Güte des Lichtbogenkontaktstücks den Übergangswiderstand oder Kontaktwiderstand zwischen den Hauptkontaktstücken nicht bestimmt

Bei Schaltern, bei denen die beweglichen Kontaktstücke beim Ein- und Abschalten eine hin- und hergehende Bewegung ausführen, schließen demgemäß während des Einschaltvorgangs die Lichtbogenkontaktstücke früher als die Hauptkotitaktstücke. Aus diesem Grund dauert der Einschaltvorgang des Schalters bis zum vollständigen Erreichen de? Einschaltzustandes länger, was insbesondere beim Einschalten auf einen Kurzschluß nachteilig ist Handelt es sich beim Schalter um einen mit einem Doppelschaltmesser, bei dem sich die Kontaktkraft, also die Kraft, mit der die Kontaktstücke gegeneinander gepreßt werden, mit höherem hindurchfließendem Strom erhöht, so ist es möglich, daß beim Einschalten die Kontaktstücke den vollständigen Einschaltzustand nicht erreichen können, da die Kontaktkraft aufgrund des Klemmeffekts des Doppelschaltmessers bei kurzschlußströmen so hoch wird, daß

w sie vom Schaltmechanismus nicht mehr überwunden werden kann. Der vollständige Einschaltzustand kann dann nur durch eine wesentliche Erhöhung der Einschaltleistung erreicht werden. Das vollständige Schließen der Hauptkontaktstücke ist aber notwendig,

damit der Übergangswiderstand zwischen den Hauptkontaktstücken genügend niedrig wird, so daß die Kontaktstücke auch bei hindurchfließenden Kurzschlußströmen nicht zusammenschweißen.
Aus der DE-PS 10 20 079 ist ein Lasttrennschalter mit zusätzlichen Lichtbogenkontaktstücken bekannt, bei welchem bereits der Gedanke realisiert ist, die Lichtbogenkontaktstücke beim Ausschaltvor^ang später als die HauptkontaktstUcke voneinander zj trennen, sie jedoch beim Einschaltvorgang auch später als die

μ HauptkontaktstUcke miteinander in Eingriff zu bringen. Zu diesem Zweck ist bei dem bekannten Schalter das Lichtbogenkontaktstück federnd am ersten Hauptkontaktstück befestigt, und mit dem zweiten Hauptkontakt-

stuck ist ein gesondertes Ljchtbogengegenkontaktstück elektrisch verbunden. Ferner ist ein Isolierstück vorgesehen, das sich zu Beginn des Einschaltvorganges zwischen dem Lichtbogenkontaktstück und dessen Gegenkontaktstück befindet und einen Ansatz aufweist, gegen welchen das bewegliche Hauptkontaktstück drückt, wenn der Einschaltvorgang soweit fortgeschritten ist, daß eine genügende Kontaktgabe zwischen den beiden Hauptk«ntaktstücken besteht Durch Verschieben dieses Ansatzes wird das Isolierstück zwischen dem Lichtbogenkontaktstück und seinem Gegenkontaktstück herausgezogen, so daß die Kontaktgabe zwischen diesen beiden freigegeben wird. Das Lichtbogenkontaktstück greift mit seinem Ende hinter eine Kante des Isolierstückes, so daß dieses beim öffnen der beiden Hauptkontaktstücke während des Ausschaltvorganges sich solange nicht zurück in seine Ursprungslage bewegen kann, bis die beiden Hauptkontaktstücke völlig getrennt sind. Während dieser Zeit bleibt der Kontakt zwischen dem Lichtbogenkontaktstück und dessen Gegenkontaktstück aufrechterhalten.

Weitere Trennschalter mit zusätzlichen Lt±tbogenkontakten, die zum Teil komplizierter aufgebaut sind oder sich nicht für hohe Schaltleistungen eignen, sind aus der DE-AS 11 08 776, der DE-PS 11 73 964 sowie der US-PS 24 69 203 bekannt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lasttrennschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art unter Beibehaltung der im Falle der ausführlich erörterten DE-PS 10 20 079 vorliegenden Schaltfolge so zu verbessern, daß bei einem relativ kurzen Schalthub ein Lichtbogenkontaktstück einsparbar ist

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Der erfindungsgemäße Schalter ist sehr viel einfacher als der bekannte aufgebaut, was zum einen davon herrührt, daß für das Lichtbogenkontaktstück kein gesondertes Lichtbogengegenkontaktstück verwendet wird, sondein daß das zweite Kontaktstück selbst als Lichtbogengegenkontaktstück wirkt Darüber hinaus ermöglicht die in Querrichtung erfolgende Abspreizung des Lichtbogenkontaktstücks bzw. der Lichtbogenkontaktstücke von dem ersten Kontaktstück an dem sie befestigt sind, einen geringeren Schalthub.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutet L Es zeigt

F i g. 1 eine Teil-Seitenansicht eines Schalters mit einem Do^pelschaltmesser und mit einem Lichtbogenkontaktstück gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig.2 eine Seitenansicht des Schalters nach Fig. 1, gemäß der Figur von rechts gesehen,

Fig.3 einen Querschnitt durch den Schalter nach F i g. 1 in einer Ebene HI-III in F i g. 1;

F i g. 4a, 4b und 4c Querschnitte entsprechend F i g. 3 unter Darstellung des Zustands während des Schließvorgangs, im vollkommen geschlossenen Zustand bzw. während des Öffnens des Schalters nach den F i g. 1 bis 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Schalters mit einem Lichtbogenkontaktstück gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig.6 einen Querschnitt in einer Ebene VI-VI in Fig. 5;

F i g. 7a, 7b, 7c und 7d Querschnitte entsprechend

F i g. 6 des Schalten während des Einschalten (7a, 7b), des vollkommen eingeschalteten Zustands (7c) und des Abschalten? (7d),
Ein Schalter gemäß Fig. 1, 2 und 3 weist ein festes Hauptkontaktstück 1 in Form eines Schaltmessers und ein bewegliches Hauptkontaktstück 2,3 in Form eines Doppelschaltmessers auf, dessen beide Schaltmesser elastisch miteinander gekoppelt sind. Das feste Hauptkontaktstück 1 weist zwei Isolierstücke 4, 5 auf, die durch eine Blattfeder 6 gekoppelt sind und mit diesem Hauptkontaktstück 1 durch eine Schraube 7 verbunden sind. Die Blattfeder 6 und die Isolierstücke 4, 5 können aus Kunstharz bestehen. Durch die Verwendung der Blattfeder 6 können die Isolierstücke 4,5 elastisch aus der Stellung nach F i g. 3 in eine in F i g. 4c dargestellte Stellung bewegt werden.

Das bewegliche Hauptkontaktstück 2, 3 weist zwei Lichtbogenkontaktstücke 8,9 auf, die jeweils einem der beiden Schaltmesser zugeordnet sind und am beweglichen Hauptkontaktstück 2, 3 durch Blattfedern 10, It befestigt sind, so daß sie sich au* der Stellung nach Fig.2 elastisch nach außen bewegtn können. Die Blattfedern 10, U sind zwischen einerseits die Lichtbogenkontaktstücke 8,9 und andererseits streifenförmige Bauteile 12, 13 eingeklemmt die mit sich in Querrichtung erstreckenden, an den Isolierstücken führbaren Führungsgegenstücken 14,15 versehen sind. Die streifenförmigen Bauteile 12,13, die Blattfedern 10, U und die Lichtbogenkontaktstücke 8,9 sind miteinander durch Schrauben 16,17 bzw. 18,19 verbunden.

Beim Schließen des Schalters nach den Fig. 1, 2 und 3 geschieht folgendes:

Bei der Bewegung des beweglichen Hauptkontaktstücks 2, 3 auf das feste Hauptkontaktstück 1 zu (Fig.4a) greifen zunächst die sich in Querrichtung erstreckenden Führungsgegenstücke 14, IS an den Isolierstücken 4, 5 an und werden von diesen bei der weiteren Verschiebung des beweglichen Hauptkontaktstücks 2, 3 nach außen gedrückt, wodurch die Blattfedern 10,11 zusammen mit den hiermit verbundenen Lichtbogenkontaktstücken 8, 9 nach außen gedruckt werden, so daß die Lichtbogenkontaktstücke 8, 9 nicht am festen Hauptkontaktstück 1 angreifen können. Der erste elektrische Kontakt wird nun zwischen dem festen Hauptkontaktstück 1 und dem beweglichen Hauptkontaktstück 2,3 hergestellt und bei noch weiter fortgesetzter Bewegung des beweglichen Hauptkontaktstücks 2,3 fallen die Führungsgegenstükke 14, 15 an der Rückseite der Isolierstücke 4, 5 ab,

so wodurch sich die Blattfedern 10, 11 entspannen und auch die Lichtbogenkontakistücke 8, 9 am festen Hauptkontaktstück 1 angreifen (F i g. 4b).

Wird der Schalter geöffnet (Fig.4c), so wird das bewegliche Hauptkontaktstück 2, 3 in Richtung eines Pfeils vom festen Hauptkontaktstück 1 zl· rückgezogen und die Führungsgegenstücke 14, 15 geraten unter die Isolierstücke 4, 5, so daß die Führungsgegenstücke 14, 15 die Isolierstücke 4,5 nach außen drücken und selbst zusammengedrückt bleiben und die Lichtbogenkontaktstücke 8, 9 sich nicht vom festen Hauptkontaktstück 1 lösen können. Es wird also zunächst der elektrische Kontakt zwischen den Hauptkontaktstiicken 2, 3 und dem Hauptkontaktstück 1 unterbrochen und die tatsächliche Stromunterbrechung dann einerseits von

M den Lichtbogenkoifiaktstückc 8, 9 und andererseits vom festen Hauptkontaktstück 1 durchgeführt. In F i g. 3 ist dargestellt, daß die Führungsgegenstücke 14, 15 während des Einschaltens über Flächen 4', 5' der

Isolierstucke 4, 5 gleiten und beim Abschalten an Flächen 4" bzw. 5" entlanggleiten. Die Isolierstücke 4,5 haben einen dreieckigen Querschnitt.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß den F i g. 5 und 6 weist ein festes Hauptkontaktstück 20 in Form eines Schaltmessers an seinen beiden Seiten zwei Lichtbogenkontaktstücke 21, 22 auf, die in Ausnehmungen 23,24 des festen Hauptkontaktstücks 20 verschwenkbar gehaltert sind und auf das feste riauptkontaktstück 20 zu durch eine Kontaktkraft-Feder 25 gedrückt sind. An den Enden der Lichtbogenkontaktstücke 21, 22 befinden sich Isolierstücke in Form drehbarer Nocken 26, 27, die in eine in Fig.6 dargestellte Stellung mit Hilfe einer Windungs- oder Torsionsfeder 28 bzw. 29 gedrückt sind. Ein bewegliches Hauptkontaktstück 30,31 besteht wiederum aus einem Doppelschaltmesser, dessen einzelne Messer mit Hilfe weiterer, nicht eingezeichneter Federn gegeneinander gedrückt sind.

Beim Schließen des Schalters wird das bewegliche Hauptkontaktstück 30, 31 auf das feste Hauptkontaktstück 20 zubewegt (Fig.7a) und zuerst greift das bewegliche Hauptkontaktstück 30 an einem als Führung wirkenden vorstehenden Teil 32 des isolierenden, federvorgespannten Nockens 26 an. Anschließend wird der elektrische Kontakt zwischen dem beweglichen Hauptkontaktstück 30, 31 und dem festen Hauptkontaktstück 20 hergestellt (Fig.7b). Während der Schließbewegung wird das Lichtbogenkontaktstück 21 vom beweglichen Hauptkontaktstück 30 mit Hilfe des vorstehenden Teils 32 des Nockens 26 abgehalten, da die vom beweglichen Hauptkontaktstück 30 auf den vorstehenden Teil 32 des Nockens 26 ausgeübte Kraft zusammen mit der Vorspannkraft der Torsionsfeder 28 die Kraft übertrifft, die von der Kontaktkraft-Feder 25 in Richtung auf das feste Hauptkontaktstück 20 ausgeübt wird.

Nachdem das bewegliche Hauptkontaktstück 30, 31 vollständig auf das feste Hauptkontaktstück 20 aufgeschoben worden ist (F i g. 7c), und die Schließbewegung beendet ist, entfällt die vom beweglichen Hauptkontaktstück 30 auf den Nocken 26 ausgeübte Kraft und die Kontaktkraftfeder 25 überwindet die Vorspannkraft der Torsionsfeder 28, wodurch das Lichtbogenkontaktstück 21 gegen das feste Hauptkontaktstück 20 zu verschoben wird und ein elektrischer Kontakt auch zwischen dem Lichtbogenkontaktstück 21 und dem beweglichen Hauptkontaktstück 30 hergestellt wird.

Um den Schalter zu öffnen, wird das bewegliche Hauptkontaktstück 30, 31 vom festen Hauptkontaktstück 20 abgezogen (F i g. 7ά\ Wahrend der Ausschaltbewegung wird zuerst das bewegliche Hauptkontaktstück 30,31 vom festen Hauptkontaktstück 20 getrennt und irr¹ !elften Moment der elektrische Kontakt zwischen dem beweglichen Hauptkontaktstück 30, 3 t und den Lichtbogenkontaktstücken 21, 22 unterbrochen, wobei die Nocken 26, 27 unter dem Einfluß der Torsionsfeder 28, 29 in die Stellung nach Fig.6 zurückkehren, so daß wie beim vorhergehenden Beispiel die tatsächliche Stromunterbrechung an den Lichtbogenkontaktstücken erfolgt

In den Fig.7a, b, c und d ist das untere Lichtbof ^kontaktstück 22 mit den Nocken 27 nicht dargestellt, diese Bauteile sind jedoch ebenfalls vorhanden. Das Lichtbogenkontaktstock 22 und der Nocken 27 wirken mit dem Schaltmesser des beweglichen Hauptkontaktstücks 31 in gleicher Weise zusammen, wie es in Bezug zum Lichtbogenkontaktstück, dem Nocken 26 und dem beweglichen Hauptkontaktstück 30 beschrieben wurde. Anstelle einer Doppelanordnung der LichtbogenschaltstOcke in der beschriebenen Weise ist jedoch auch eine Einzelanordnung möglich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche; ♦

1. Lasttrennschalter mit einem feststehenden und einem beweglichen Haupt-Kontaktstöck, mit einem federnd an dem einen der Haupt-Kontaktstücke befestigten Ljchbogen-Kontaktstück, mit einem mit dem Lichtbogen-Kontaktstack zusammenwirkenden üchbogen-Gegenkontaktstfick und mit einem beim Einschaltvorgang das Lichtbogen-Kontaktstück von dem einen der Haupt-Kontaktstücke abrückenden Isolierstück, das nach dem Kontaktieren der Haupt-Kontaktstücke seine Abrückposition verläßt und das Lichtbogen-Kontaktstück mit dem Lichtbogen-Gegenkontaktstüclc in Kontakt kommen läßt, welcher beim Ausschaltvorgang bis nach der Trennung der Hauptkontaktstücke aufrechterhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet, daS als Lichtbogen-Gegenkontaktstück das andere der Haupt-Kontaktstücke (1; 30; 31) vorgesehen ist und daß das Isolierstück (4, 5; 26, 27) unter einer Federkraft an dem feststehenden Haupt-Kontaktstück (1; 20) angeordnet und mit einer Führung (4', 4", 5', 32) versehen ist, durch die beim Einschaltvorgang das Lichtbogen-Kontaktstück (8, 9; 21, 22) in eine Richtung quer zur Schließbewegung außer Kontakt mit dem anderen (2,30,31) der Haupt-Kontaktstücke bewegbar ist und die beim Ausschaltvorgang eine die Kontaktgabe zwischen dem Lichtbogen-Kontaktstück und dem anderen der Haupt-Kontaktstücke sicherstellende Schwenkbewegung des IsolierstOrkes (4, S; 26,27) um eine sich quer zur Richtung der Öffnungsbewegung erstreckende Achse bewirkt

2. Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolies .,tück (4, 5) seitlich federnd mit dem festen Haupt-Kontaktstück (1) verbunden ist und daß das Lichtbogen-Kontaktstück (8,9) federnd mit dem beweglichen Haupt-Kontaktstück (2,3) und starr mit einem Führungsgegenstück (14, IS) verbunden ist, durch welches beim Einschaltvorgang durch Aufgleiten auf eine Fläche (4', 5') der Führung des Isolierstückes (4, 5) das Lichtbogen-Kontaktstück (8, 9) vom beweglichen Haupt-Kontaktstück (2, 3) abhebbar und durch welches nach Kontaktschluß der Haupt-Kontaktstücke (1,2,3) durch Abgleiten von dieser Fläche (4', 5') das Lichtbogen-Kontaktstück (8,9) zur Anlage an das bewegliche Haupt-Kontaktstück (2, 3) bringbar ist und durch welches beim Ausschaltvorgang durch Aufgleiten auf eine andere Fläche (4", 5") der Führung des Isolierstückes (4, 5) das Lichtbogen-Kontaktstück (8,9) bis zur endgültigen Trennung der Kontakte in Gleitkontakt mit dem beweglichen Haupt-Kontaktstück (2,3) bleibt.

3. Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbogen-Kontaktstück (21,22) seitlich federnd mit dem festen Kontaktstück (20) verbunden ist und eine Drehachse für das als drehbarer Nocken ausgebildete Isolierstück (26,27) trägt, welches mit Hilfe einer Feder (28,29) in eine Ruhelage drückbar ist, in der es mit seiner Führung (32) über das Lichtbogen-Kontaktstück (20, 21) hinausragt und dieses dadurch beim Einschaltvorgang vom beweglichen Haupt-Kontaktstück (30,31) abhebbar ist, während es beim Ausschaltvorgang durch das zurückbewegte Haupt-Kontaktstück (30, 31) soweit aus seiner Ruhelage herausdrehbar ist, daß die Führung (32) nie!' mehr über das Lichtbogen-Kontaktstück (20, 21) hinausragt und dieses sich an das bewegliche Haupt-Kontaktstück (20) anlegt,

4, Lasttrennschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Lichtbogen-Kontaktstücke (8, 9; 20, 21) und fcolierstücke (4, 5; 26, 27) in symetrischer Anordnung beiderseits der Hauptkontaktstücke (1,2,3; 20, 30,31) vorgesehen sind.