DE3105524A1

DE3105524A1 - Leistungsschalter

Info

Publication number: DE3105524A1
Application number: DE19813105524
Authority: DE
Inventors: Kouhei Okayama Fujiwara; Setsuo Hiroshima Hosogai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1982-03-25
Also published as: US4321440A; DE3105524C2; JPS56122245U

Description

-i.'O'Ü.. . · · J. 3105524 Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

v3 Registered Representatives

before the European Pa*snt Office

Möhlstraße 37

D-SOOO München 80 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha,

Tel.: 089/982085-87 Tokio / Japan Telex: 0529802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

FAM-5011

U. fet

Leistungsschalter

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem feststehenden Kontaktteil, einer trennbar am feststehenden Kontaktteil anliegenden bewegbaren Kontakteinheit, einem Kippgestänge, das einen am einen Ende an der bewegbaren Kontakteinheit angelenkten ersten Lenker und einen mit diesem gelenkig verbundenen zweiten Lenker aufweist, einer schwenkbar mit dem zweiten Lenker verbundenen und normalerweise an einem Auslösemechanismus angreifenden Wiege bzw. Gabel und einem kippbaren Betätigungs-Hebel, der über eine Betätigungs- oder Auslösefeder verkippbar mit dem Kippgestänge verbunden ist.

Bisherige Leistungsschalter bzw. Schutzschalter dieser Art können mittels eines kippbaren Betätigungs-Hebels über ein Kippgestänge geschlossen und geöffnet werden. Wenn der Hebel in die Schließstellung umgelegt wird, wird das Kippgestänge in seinen ausgestreckten Zustand verbracht, in welchem es einen bewegbaren Kontaktteil in einer bewegbaren Kontakteinheit: in Anlage gegen einen feststehenden Kontaktteil hält. Beim

Umlegen des Hebels in die Offenstellung wird dagegen das Kippgestänge abgeknickt, so daß der bewegbare Kontaktteil vom feststehenden Kontaktteil getrennt wird, wobei ein zugeordneter bewegbarer Kontaktarm mit einem Schwenkzapfen für die Gabel oder Wiege (cradle) in Berührung steht.

Bei einem solchen Leistungsschalter spricht ein temperaturempfindlicher oder ein elektromagnetischer Mechanismus auf einen Überstromfluß durch die Vorrichtung unter Ausrückung der Gabel von ihm an, so daß sich die Gabel um die Achse ihres Drehzapfens verdreht, bis sie von einem Anschlagstift oder -zapfen angehalten wird. Bei dieser Drehung der Gabel kann das Kippgestänge unter der Wirkung einer den Betätigungs-Hebel mit ihm verbindenden Betätigungs- oder Auslösefeder abknicken; um den bewegbaren Kontaktteil vom festen Kontaktteil wegspringen zu lassen.

Zur Verbesserung der Unterbrechungsleistung der bisherigen Leistungsschalter der beschriebenen Art kann der Trennabstand zwischen dem bewegbaren Kontaktteil in dessen Offen- oder Trennstellung und dem festen Kontaktteil vergrößert werden. Diese Maßnahme bedingt, daß der Anschlag für den bewegbaren Kontaktteil weiter von der Gabel entfernt angeordnet und die Kraft der Auslösefeder oder der Winkelbereich, über den der Betätigungs-Hebel verschwenkt wird, vergrößert werden muß. Eine solche Vergrößerung der Kraft der Auslösefeder oder des Drehwinkels des Betätigungs-Hebels wird jedoch durch die Einbaurauitibedingungen für einen solchen Leistungsschalter verhindert.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Vergrößerung des Trennabstands zwischen dem festen Kontaktteil und dem bewegbaren Kontaktteil in seiner Auslösestellung mittels einer einfachen Konstruktion.

- : 3 1 0552A

Diese Aufgabe wird bei einem Leistungsschalter der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gabel wirkungsmäßig mit einer sich mit ihr mitdrehenden und bei dieser Drehung an der bewegbaren Kontakteinheit angreifenden Steuerkurve zur Steuerung der Drehung der bewegbaren Kontakteinheit verbunden ist.

In bevorzugter Ausführungsform ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag vorgesehen ist, der am einen Ende drehbar mit einem Schwenkzapfen, mit dessen Hilfe der zweite Lenker an der Gabel angelenkt ist, verbunden ist und der am anderen Ende die Steuerkurve aufweist und an diesem Ende schwenkbar mit einem Schwenkzapfen für die Gabel verbunden ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines bisherigen Leistungsschalters und

Fig. 2 bis 4 Seitenansichten eines wesentlichen Teils eines Leistungsschalters mit Merkmalen nach der Erfindung in seiner Schließ-, Offen- bzw. Auslösestellung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten bisherigen Leistungsschalter bildet eine Abdeckung 1 mit einer Basis bzw. einem Sockel 2 ein Gehäuse für den Leistungsschalter. Ein an der Innenfläche des Sockels 2 angeordneter, feststehender elektrischer Leiter trägt am einen Ende einen feststehenden Kontaktteil 4 und ist mit seinem anderen Ende über eine Aschlußeinheit mit einer nicht dargestellten äußeren elektrischen Leitung verbunden. Eine bewegbare Kontakteinheit 5 umfaßt einen dem festen

Kontaktteil 4 gegenüberstehenden bewegbaren Kontaktteil 6 und einen an einer Querstange 8 befestigten bewegbaren Kontaktarm 7. In Figur 1 ist der bewegbare Kontaktteil 6 gegen den festen Kontaktteil 4 geschlossen. Die Querstange 8 ist mit nicht dargestellten, ähnlichen weiteren bewegbaren Kontaktarmen für die anderen Phasen des Systems so verbunden, daß alle Phasen gleichzeitig in den Schließ- oder Offenzustand bringbar sind.

I_n dem gemäß Figur 1 oberen Bereich des Gehäuses ist eine Lichtbogen-Löschkammer 9 neben den beiden Kontaktteilen 4 und 6 vorgesehen.

Ein Kippgestänge 10 umfaßt einen ersten, am einen Ende schwenkbar mit dem bewegbaren Kontaktarm 7 verbundenen Lenker 11 sowie einen zweiten Lenker 12, der am einen Ende gelenkig mit dem anderen Ende des ersten Lenkers 11 über einen Schwenkzapfen 13 und am anderen Ende mit einer L-förmigen Wiege oder Gabel 14 über einen in letztere eingelassenen Schwenkzapfen 15 verbunden ist. Ein verkippbarer Betätigungs-Hebel 16 ist mit dem Schwenkzapfen 13 über eine Betätigungsbzw. Auslösefeder 17 verbunden, die zwischen einem Punkt auf dem Hebel 16 und dem Schwenkzapfen 13 des Kippgestänges 10 verankert ist.

An der von der Lichtbogen-Löschkammer 9 abgewandten Seite des Kippgestänges 10 sind ein auf Temperatur ansprechender Auslösemechanismus 18 mit einem Bimetallelement 19 sowie ein elektromagnetischer Auslösemechanismus 20 mit einem bewegbaren Eisenkern 21 angeordnet. Wenn einer dieser Auslösernechanismen 18 oder 20 auf einen an ihm auftretenden Überstromfluß anspricht, wird das Bimetallelement 19 bzw. der bewegbare Eisenkern 21 betätigt, um eine mit den beiden Auslösemechanismen verbundene Auslösestange 22 gemäß Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen. Weiterhin steht eine Sperre 23 am einen Ende mit der Auslösestange 22 und am anderen Ende mit der Gabel 14 in Eingriff.

In Figur 1 ist der Betätigungs-Hebel 16 in seine Schließstellung umgelegt dargestellt, in welcher die Gabel 14 mit der Sperre 23 in Eingriff steht. Unter diesen Bedingungen befindet sich das Kippgestänge 10 in seinem ausgestreckten Zustand, in welchem die Wiege bzw. Gabel 14 an der Sperre 23 anliegt und infolgedessen der bewegbare Kontaktteil 6 in Anlage gegen den feststehenden Kontaktteil 4 gehalten wird. Wenn der Hebel 16 sodann in die Offenstellung umgelegt wird, wird das Kippgestänge 10 abgeknickt, so daß sich der bewegbare Kontaktteil 6 vom feststehenden Kontaktteil 4 trennt, bis sich der bewegbare Kontaktarm 7 unter Beendigung seiner Bewegung an einen Schwenkzapfen 24 anlegt, auf welchem die Gabel 14 drehbar gelagert ist. Der bewegbare Kontaktteil 6 wird hierauf in seiner Offenbzw. Trennstellung gehalten, wobei gleichzeitig durch die Querstange 8 die bewegbaren Kontaktteile der anderen Phasen ebenfalls in der Offenstellung gehalten werden.

Wenn die in ihrer Schließstellung befindliche Anordnung gemäß Figur 1 von einem Überstrom durchflossen wird, wird der temperaturabhängige oder elektromagnetische Auslösemechanismus 18 bzw. 20 betätigt, so daß sich die Gabel 14 von der Sperre 23 trennt. Hierauf kann sich die Gabel 14 gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn um die Achse ihres Schwenkzapfens 24 drehen, bis sie gegen einen Anschlagzapfen 25 anstößt und durch diesen angehalten wird. Bei dieser Bewegung durchläuft der Schwenkzapfen 15, über den der zweite Lenker 12 an der Gabel 14 angelenkt ist, die Angriffslinie der Auslösefeder 17, mit dem Ergebnis, daß das Kippgestänge 10 durch die Kraft der Auslösefeder 17 abgeknickt wird und dabei der bewegbare Kontaktteil 6 sowie die entsprechenden bewegbaren Kontaktteile für die anderen Phasen über die Querstange 8 in ihre Auslösestellung gebracht werden.

Zur Verbesserung der Unterbrechungsleistung des Leistungs-

schalters gemäß Figur 1 kann der Trennabstand zwischen dem feststehenden Kontaktteil 4 und dem bewegbaren Kontaktteil 6 in dessen Offenstellung vergrößert werden. Bei einer solchen Abstandsvergroßerung muß allerdings der Anschlag für den bewegbaren Kontaktteil gemäß Fig. 1 nach oben weiter von der Gabel 14 hinweg verlagert werden, während auch die Kraft der Auslösefeder 17 oder der Drehwinkel des Betätigungs-Hebels vergrößert werden muß. Eine derartige Vergrößerung der Federkraft oder des Drehwinkels des Betätigungs-Hebels ist jedoch im Hinblick auf die Einbauraumerfordernisse des Leistungsschalters nicht möglich.

Die Erfindung bezweckt nun die Vergrößerung des Trennabstands zwischen dem feststehenden Kontaktteil und dem bewegbaren Kontaktteil in dessen Auslösestellung ohne Vergrößerung der durch die Auslösefeder ausgeübten Kraft oder des Drehwinkels des Betätigungs-Hebels. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion dadurch erreicht, daß ein Anschlag vorgesehen ist, welcher das Kippgestänge unter einem vorbestimmten, konstanten .Winkel abknicken läßt, wenn sich der bewegbare Kontaktteil in seiner normalen Offenstellung befindet, und daß weiterhin die Position, in welcher der bewegbare Kontaktarm beim Auslösevorgang am Anschlag anstößt, vom bewegbaren Kontaktarm in dessen Schließstellung weiter hinweg verlegt ist. Hierdurch ergibt sich eine Vergrößerung des Trennabstands zwischen den beiden Kontaktteilen in der Auslösestellung.

Die Fig. 2, 3 und 4 veranschaulichen eine spezielle Ausführungsform des Kippgestänges beim erfindungsgemäßen Leistungsschalter sowie eine zugeordnete Kontakteinheit in deren Schließ-, Offenbzw. Auslösestellung. Gemäß Fig. 2 ist ein laschenförmiger Anschlag 26 mit seinem einen, gegabelten Endabschnitt so auf den Schwenkzapfen 15 aufgesetzt, daß er um dessen Achse herum

— Q —.

drehbar ist, während der andere Endabschnitt mit dem Schwenkzapfen 24 für die Gabel 14 verbunden ist und an der von den Lenkern 11 und 12 abgewandten Seite einen Nocken bzw. eine Steuerkurve 27 bildet. Dieser andere Endabschnitt des Anschlags 26 steht mit seinem äußersten Ende etwas über das benachbarte Ende der Gabel 14 hinaus. Der Anschlag 26 bewegt sich daher auf dieselbe Weise wie die Gabel 14.

In jeder anderen Beziehung entspricht die Anordnung nach Fig. 2 derjenigen gemäß Fig. 1, so daß die entsprechenden Bauteile mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Weiterhin sind bei der Anordnung gemäß Fig. 2 die entsprechenden Bauteile 10, 5, 4 und 3 gemäß Fig. 1 ebenfalls vorhanden. Beispielsweise ist das Kippgestänge 10 gemäß Fig. 2 auf die in Fig. 1 dargestellte Weise wirkungsmäßig über die Auslösefeder 17 mit dem Betätigungs-Hebel 16 verbunden.

In der Schließstellung gemäß Fig. 2 befindet sich der Anschlag 26 in seiner Stellung, in welcher das Kippgestänge 10 nicht daran gehindert wird, sich so auszustrecken, daß der erste Lenker 11 in einer geraden Linie mit dem zweiten Lenker 12 liegt. Infolgedessen kann der bewegbare Kontaktteil 6 in Anlage gegen den feststehenden Kontaktteil 4 gehalten werden.

In der Offenstellung gemäß Fig. 3 stößt jedoch der bewegbare Kontaktarm 7 gegen das über das benachbarte Ende der Gabel hinausragende äußerste Ende des Anschlags 26 an, so daß der erste Lenker 11 um die Achse des Schwenkzapfens 13 herum einen vorbestimmten, konstanten Winkel mit dem zweiten Lenker 12 festlegt. Hierbei knickt das Kippgestänge 10 unter Trennung des bewegbaren Kontaktteils 6 vom feststehenden Kontaktteil 4 ab. Der Trennabstand zwischen den beiden, voneinander getrennten Kontaktteilen 4 und 6 ist jedoch klein, weil der bewegbare Kontaktarm 7 am äußersten Ende bzw. an der Nase des (gemäß Fig. 3 unteren) Endabschnitts des Anschlags 26 anliegt.

Wenn der auf die in Fig. 2 gezeigte Weise abgewandelte Leistungsschalter gemäß Fig. 1 in seiner Schließstellung von einem Überstrom durchflossen wird, spricht einer der Auslösemechanismen 18 oder 20 in der Weise an, daß die Gabel gemäß Fig. 1 auf vorher beschriebene Weise im Uhrzeigersinn verdreht wird, bis sie sich an den Anschlagzapfen 25 anlegt (vgl. Figur 4). Gleichzeitig dreht sich die Steuerkurve 27 am anderen bzw. unteren Endabschnitt des Anschlags 26 in dieselbe Richtung wie die Gabel 14 um die Achse des Schwenkzapfens 24, so daß sich die Lage des Anschlags 26 so verschiebt, daß sich der bewegbare Kontaktarm 7 an den Anschlag 26 anzulegen vermag. Der bewegbare Kontaktarm 7 wird daher in der Offenstellung gemäß Fig. 3 nicht angehalten, vielmehr legt er sich an die verdrehte Steuerkurve 27 des Anschlags 26 sowie an das Ende der Gabel 14 an (vgl. Fig. 4), wobei der bewegbare Kontaktteil 6 vom feststehenden Kontaktteil 4 getrennt ist. Der bewegbare Kontaktteil 6 ist daher in einem größeren Abstand als in der Offenstellung gemäß Fig. 3 vom feststehenden Kontaktteil 4 getrennt. Hierdurch wird die Unterbrechungsleistung erheblich verbessert.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß beim erfindungsgemäßen Leistungsschalter der Anschlag für den bewegbaren Kontaktarm einen als Nocken bzw. Steuerkurve ausgebildeten Endabschnitt aufweist und derart schwenkbar mit der Gabel verbunden ist, daß er dieselbe Bewegung wie letztere durchführt. Die Ausrichtung des Anschlags gegenüber dem bewegbaren Kontaktarm ist daher in Offen- und Auslösestellung des Leistungsschalters jeweils verschieden. Hierdurch wird eine Vergrößerung des Trennabstands zwischen dem bewegbaren und dem feststehenden Kontaktteil beim Auslösen des Leistungsschalters erzielt. Der erfindungsgemäße Leistungsschalter vermag daher bei Auslösung große Ströme sicher zu unterbrechen.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

/ 1.!Leistungsschalter mit einem feststehenden Kontaktteil, einer trennbar am feststehenden Kontaktteil anliegenden bewegbaren Kontakteinheit, einem Kippgestänge, das einen am einen Ende an der bewegbaren Kontakteinheit angelenkten ersten Lenker und einen mit diesem gelenkig verbundenen zweiten Lenker aufweist, einer schwenkbar mit dem zweiten Lenker verbundenen und normalerweise an einem Auslösemechanismus angreifenden Wiege bzw. Gabel und einem kippbaren Betätigungs-Hebel, der über eine Betätigungs- oder Auslösefeder verkippbar mit dem Kippgestänge verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Gabel (14) wirkungsmäßig mit einer sich mit ihr mitdrehenden und bei dieser Drehung an der bewegbaren Kontakteinheit (5) angreifenden Steuerkurve (27) zur Steuerung der Drehung der bewegbaren Kontakteinheit (5) verbunden ist,

Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (26) vorgesehen ist, der am einen Ende drehbar mit einem Schwenkzapfen (15), mit dessen Hilfe der zweite Lenker (12) an der Gabel (14) angelenkt ist, verbunden ist und der am anderen Ende die Steuerkurve (27) aufweist und an diesem Ende schwenkbar mit einem Schwenkzapfen (24) für die Gabel (14) verbunden ist.