DE2525810C3

DE2525810C3 - Gleich- und Wechselspannung schaltendes Luftschütz höherer Schaltleistung mit permanentmagnetischem Lichtbogenblassystem

Info

Publication number: DE2525810C3
Application number: DE19752525810
Authority: DE
Inventors: Heinz 1000 Berlin Fromke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1986-02-13
Also published as: IT1033013B; DE2525810B2; DE2525810A1; DK143190B; ATA411476A; SE427596B; FR2313762A1; BE842444A; SE7606300L; AT360115B; GB1509146A; FR2313762B1; CH608651A5; DK143190C; DK234276A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleich- und Wechselspannung schaltendes Luftschütz höherer Schaltleistung, wie es im übrigen den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 entnehmbar ist.

Ein derartiges Luftschütz ist z. B. aus der US-PS 13 557 bekannt. Es handelt sich dabei im einzelnen um ein Hubankerschütz, bei dem — wie bei solchen Hubankerschützen allgemein üblich — der Magnetanker eine Schaltbrücke mit zwei Kontaktsätzen betätigt. Die endseitigen Kontaktsätze der Schaltbrücke befinden sich in getrennten Lichtbogenkammern mit jeweils zwei gleichen, verschiedenseitigen Ausblaswegen für die Lichtbögen bei verschiedenen Stromrichtungen bzw. Stromhalbwellen. Ein Permanentmagnet als Blasmagnet befindet sich zwischen den beiden Lichtbogenkammern in Höhe der stationären Kontakte. Derartige Hubankerschütze sind fü^r den rauhen, starken Erschütterungen ausgesetzten Bahnbetrieb wenig geeignet, sie erreichen auch nicht die gewünschten erforderlichen Schaltspielzahlen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Luftschütz der eingangs genannten Art zu erstellen, das für hohe Schaltleistung und bei hoher Schalthäufigkeit auch bei rauhem Bahnbetrieb tauglich ist und darüber hinaus die Verwendung möglichst kleiner Lichtbogenkammern erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Teil des Anspruches 1 beschriebene Ausbildung gelöst

Durch die FR-PS 8 91 302 mit Zusatz FR PS 53 088 sind zwar Klappanker-Luftschütze mit Schneidenlagerung bekannt, die sich durch Robustheit und hohe Schaltspielzahlen auszeichnen. Sie sind jedoch nicht für Gleich- und Wechselstromabschaltungen geeignet und weisen auch keine Doppelkammern und keine U-förmig ausgebildete Schaltbrücke auf.
Durch die DE-PS 12 57 933 ist ein elektrischer Leistungsschalter mit Blasspule bekannt, bei dem ein bewegbarer Schaltstückträger eine federnd gehalterte, U-förmige Schaltbrücke trägt, deren Schenkelenden mit zwei Festkontakten zusammenwirken, die in getrennten, dicht nebeneinanderliegenden Lichtbogenkammern angeordnet sind, bei dem ein Schlagankersystem Verwendung findet und bei dem der Schaltstückträger eine U-formige Schaltbrücke trägt, deren Schenkel an den Enden auf der Schmalseite mit Kontaktstücken versehen sind und durch schmale Durchlaßschlitze in den Schmalwandungen in die beiden zugeordneten Lichtbogenkammern ragen.

Dieser Leistungsschalter ist aber nur für Wechselstrom vorgesehen und nicht auch für Gleichstrom. Außerdem sind die Schenkel der Schaltbrücke in ihrem mittleren Teil nicht jeweils um 90° verdreht

Durch die DE-AS 12 02 879 sind für elektrische Schaltgeräre aus bandförmigem Material U-förmig gebogene Kontaktbrücken bekannt, bei denen die die Kontakte tragenden Enden der Schenkel um 90° verdreht sind.

Schutz wird nur für die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1 begehrt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Luftschutzes kann die gestellte Aufgabe in überraschend günstiger Weise gelöst werden. Die Verdrehung im mittleren Teil der Schenkel jeweils um 90° und ihre enge Durchführung durch die Lichtbogenkammerwandungen bringt besondere Vorteile durch praktisch geschlossene Lichtbogenkammern mit definierten Ausblasöffnungen und hoher mechanischer Stabilität der Schaltbrücke. Jede Lichtbogenkammer ist mit einer kleinen Halbkammer von ca. Ά des normalen Lichtbogenweges ausgerüstet und bildet dadurch quasi eine Doppelkammer, jedoch in erheblich reduzierter Größe.

Zweckmäßig ist es in Ausgestaltung der Erfindung, die Isolierwand über die Halbkammern im Bereich der Ausblasöffnungen und der als Ausblasöffnungen dienenden Durchlaßschlitze herausragen zu lassen. Die Schütze können auf diese Weise schmal gehalten werden. Die Isolierwand verhindert einen Überschlag der Lichtbogen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachstehenden näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Schaltbrücke,

F i g. 2 und 3 das Schütz mit montierter Schaltbrücke und Lichtbogenkammer in verschiedenen Ansichten.

Die in Fig. 1 dargestellte U-förmige Schaltbrücke 1 trägt am Ende ihrer Schenkel 2, die im mittleren Teil 3 um 90° in sich verdreht sind, jeweils auf einer Breitseite Kontaktstücke 4. Der Quersteg der Schaltbrücke ist mit 5 bezeichnet. Auf der Symmetrielängsachse 6 sind hintereinander von der Schenkelseite aus gesehen ein Langloch 7 und eine Kugelkalotte 8 eingearbeitet. Die F i g. 2 und 3 zeigen die Schaltbrücke in montiertem Zustand im Schütz. Dem Schütz sind Lichtbogenkammern 9 aufgesetzt. Insbesondere aus F i g. 2 wird ersichtlich, daß die Schaltbrücke mit ihrem Quersteg 5 an einem isolierenden Schaltstückträger 10 befestigt ist. Da-

bei greift die Kugelkalotte 8 der Schaltbrücke lagefixierend über einen entsprechenden halbkugeligen Vorsprung 11. Die Befestigung erfolgt federnd elastisch durch eine Druckfeder 13. Die Druckfeder 13 ist über einen Schraubenbolzen 14 gesteckt dti durch das Langloch 7 im Quersteg 5 und ein Loch 12 im Schaltstückträger 10 ragt Sie drückt einerseits über eine Druckkappe 16 auf den Quersteg des Schaltstückträgers und andererseits über eine weitere Druckkappe 15 gegen die Stellmutter 17 des Schraubenbolzens, durch die der Druck variierbar ist Über den Druck der Druckfeder 13 ist der Kontaktdruck des Kontaktstücks 4 zum Festkontaktstück 18 einstellbar. Der aus isolierendem Material, z. B. Preßstoff, bestehende Kontaktstückträger 10 weist kriechstromverlängernde Längsrippen 19 und Querrippen 20 auf. Diese umfassen den Quersteg 5 der Schaltbriicke und trennen diese von der eigenen Befestigungsfläche 21 am Klappanker 22. Die Befestigrng dort erfolgt über Schraubenbolzen 23, wozu der Klappanker 22 zwei Löcher aufweist und in die Befestigungsfläche 21 zwei Gewindebuchsen eingelassen sind. Der Klappanker 22 ist schneidengelagert Er liegt auf der Stirnfläche des Magnetgestells 25 auf und ist durch einen mit ihm verbundenen Halter 26, einem Winkel 27 und einer Stützplatte 28 festgelegt Über einen durch die Stützplatte 28 und den Winkel 27 reichenden Bolzen 29 mit Stellmutter 30 und Druckfeder 31 ist die Anzugs- und Rückstellkraft des Magnetsystems variierbar. Als Betätigungsmagnet ist ein Gleichstrommagnet 24, z. B. für 24V= vorgesehen, dessen Anschlüsse mit 24a bezeichnet sind. Weiterhin sind noch zwei Hilfsschalter zu sehen, die die Bezeichnung 42 und 43 tragen.

Jeder Schenkel 2 der Schaltbrücke ragt durch schmale Schlitze 32 in eine getrennte Lichtbogenkammer 9. Im Bereich des mittleren Teils 3 tritt der Schenkel im Schlitz 32 durch die Wandung der Lichtbogenkammer, wobei die Bewegungen der Schaltbrücke 1 an dieser Stelle über die Schmalseiten des Schenkels erfolgen. Der Schlitz 32 reicht bis zum Boden der auf den Träger 33 für die Festkontaktstücke 18 aufgesetzten Lichtbogenkammer 9. Die Anschlüsse für die Festkontaktstücke sind mit 34/35 bezeichnet. Der Schlitz 32 ist gleichzeitig Ausblasöffnung bei Wechselspannungsabschaltung, stellt also den Ausgang des Teils der Lichtbogenkammer für eine Halbwelle dar. Die Hauptausblasöffnung der Lichtbogenkammer für Gleichspannung und Wechselspannung der anderen Halbwelle ist mit 36 bezeichnet Die Lichtbogenkammern sind aus Halbschalen zusammengesetzt und vermittels des hochgezogenen Schlitzes 32 für den jeweils um 90° in sich verdrehten Schenkelteil 3 über die Kontaktelemente 4,18 stülpbar. In äußere seitliche Führungsnuten 37 der Lichtbogenkammer 9 greifen dabei schmale Blasbleche 38 eines stationären permanentmagnetischen Blassystems. Die Permanentmagneten 39 dazu sind im Träger 33 für die s^r-Festkontaktstücke 18 befestigt und mit den Blasblechen 38 verbunden. Die Lichtbogenkammern 9 werden durch Verrastung befestigt, wozu mit den Enden der Blasbleche 38 in gleicher Richtung verlaufend Federklammern 40 vernietet sind, die nach dem Aufsetzen der Lichtbogenkammern einrasten. Die beiden Lichtbogenkammern für die beiden Schenkel der Schaltbrücke sind direkt nebeneinander nur durch eine die Kammern überragende Isolierwand 41 getrennt angeordnet. Damit wird auch bei hohen Schaltleistungen ein Zusammentreffen der Lichtbogen der beiden Kammern ausgeschaltet. Die Anschlüsse sind zusätzlich isoliert. Jede Lichtbogenkammer 9 weist jeweils 2 Halbkammern auf.

wobei der Lichtbogenweg durch die Hauptausblasöffnung, bedingt durch die Magnetblasung der Gleichspannungsabschalrung und einer der beiden Halbwellen bei Wecliselspannungsabschaltung vorbehalten bleibt. Diese eine Halbkammer zeichnet sich durch ein größeres Volumen und einen längeren Lichtbogenweg aus. Die kleinere Halbkammer mit etwa V4 des Lichtbogenweges reicht aus, um auch die andere Halbwelle bei Wechselspannungsabschaltung übernehmen zu können. Eine Löschung erfolgt in jedem Fall sicher in der 2. Halbwelle. Eine merkliche Beeinflussung der Kontaktbrückenschenkel durch den Lichtbogen tritt nicht auf.

Durch die Erfindung ist es gelungen, ein Luftschütz zu erstellen, das dem rauhen Bahnbetrieb mit den im grenzüberschreitenden Verkehr üblichen 4-Stromsystem 3 kV und 1,5 kV Gleichspannung und 1500 V 50 Hz sowie 1000 V I6V3 Hz gewachsen ist. Dabei konnte die Lebensdauer gegenüber den bisher bekannten Schützen, was Schaltspiele und Kontaktlebensdauer betrifft, um den Faktor 10 angehoben werden. Eine mechanische Lebensdauer von 10⁷ Sciialtspielen und 2 χ ΙΟ⁶ Schaltungen für die Kontakte kann erreicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleich- und Wechselspannung schaltendes Luftschutz höherer Schaltleistung mit permanentmagnetischem Lichtbogenbiassystem, bei dem ein bewegbarer isolierender Schaltstückträger eine federnd gehalterte, U-förmige Schaltbrücke trägt, deren Schenkelenden mit zwei Festkontakten zusammenwirken, die in durch eine Isolierwand getrennten, dicht nebeneinanderiiegenden Lichtbogenkammern angeordnet sind und bei dem jede der beiden Lichtbogenkammern zwei Halbkammern mit zwei getrennten Ausblasöffnungen für die verschiedenen Stromrichtungen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß es als Klappankerschütz mit einem schneidengelagerten, schwenkbaren Anker (22) ausgebildet ist, daß der Anker (22) an seinem freien Ende über den Schaltstückträger (10) eine flache U-förmige Schaltbrücke (1) trägt, deren Schenkel (2) an den Enden auf der Breitseite mit Kontaktstücken (4) versehen sind und nur im mittleren Teil (3) der Schenkel jeweils um 90° verdreht sind für einen Hochkantdurchtritt durch schmale Durchlaßschlitze (32) in den Schmalwandungen der beiden zugeordneten Lichtbogenkammern (9), wobei jeder Durchlaßschlitz (32) gleichzeitig als definierte Ausblasöffnung für die eine Halbwelle bei Wechselspannungsabschaltung dient, der nur die kleinere Halbkammer mit ca.'/«des Lichtbogenweges der größeren Halbkammer zugeordnet ist.

2. Gleich- und Wechselspannung schaltendes Luftschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwand (41) über die Halbkammern im Bereich der Ausblasöffnungen (36) und der als Ausblasöffnungen dienenden Durchlaßschlitze (32) herausragt.