DE4104533A1 - Elektrischer schalter - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 3 bzw. 7. Insbesondere be
trifft die vorliegende Erfindung einen elektrischen Schal
ter, der in der Lage ist, Lastströme zu schalten, sowie
überhohe Ströme, beispielsweise Kurzschlußströme zu begren
zen.
Derartige Schalter bzw. ein Beispiel eines derartigen Schal
ters sind aus der DE-OS 37 13 412 bekannt. Dieser bekannte
Schalter, sowie die diesem bekannten Schalter innewohnenden
Nachteile sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figu
ren 16 bis 18 näher erläutert werden.
Gemäß Fig. 16 umfaßt
der bekannte Schalter ein Lichtbogengehäuse 1, in welchem
ein bewegliches Kontaktelement 2 angeordnet ist. Ein Paar
von beweglichen Kontakten 3A und 3B ist an einander gegen
überliegenden Endbereichen des Kontaktelementes 2 angeordnet
für eine Kontaktgebung mit einem Paar von festen Kontakten
4A und 4B. Die festen Kontakte 4A und 4B wiederum sind mit
einem Paar von festen Kontaktelementen 5A und 5B in Verbin
dung, welche an einem Paar von Grundplatten 6A und 6B mit
tels Schrauben oder dergleichen befestigt sind.
Das Lichtbogengehäuse 1 weist eine Führung 7 auf, welche
fest an der Innenseite hiervon angeordnet ist, sowie einen
zweiten Betätigungsstab 8 mit einem ersten Abschnitt 8A, der
für eine vertikale Bewegung in der Führung 7 vorgesehen ist
und einem zweiten Abschnitt 8B, der einstückig an dem ersten
Abschnitt 8A ausgebildet ist und sich quer hierzu vom unte
ren Ende hiervon erstreckt. Das bewegliche Kontaktelement 2
ist an dem anderen oder oberen Ende des ersten Abschnittes
8A des zweiten Betätigungsstabes 8 vorgesehen und das beweg
liche Kontaktelement 2 und der zweite Betätigungsstab 8 wer
den normalerweise durch eine erste Feder 9 in der Führung 7
in Fig. 16 nach unten vorgespannt. Ein Paar von gruppenweise
angeordneten Lichtbogen-Löschplatten 11A und 11B aus einem
magnetischen metallischen Material ist an einander gegen
überliegenden Seiten des beweglichen Kontaktelementes 2 vor
gesehen, um Lichtbogen 10A und 10B zu löschen, welche bei
Kontakttrennung zwischen den beweglichen Kontakten 3A und 3B
und den festen Kontaktelementen 4A und 4B gezogen werden.
Ein Betriebs- oder Betätigungsmechanismusgehäuse 12 ist un
terhalb des Lichtbogengehäuses 1 angeordnet, wobei ein Elek
tromagnet 13 in diesem Mechanismusgehäuse 12 angeordnet ist.
Der Elektromagnet 13 umfaßt im wesentlichen einen festen Ei
senkern 13A, einen beweglichen Eisenkern 13B und eine Spule
oder Wicklung 13C. Ein erstes Übertragungsbauteil 14 ist an
dem beweglichen Eisenkern 13B des Elektromagneten 13 befe
stigt. Ein zweites Übertragungsbauteil 15 ist für eine
Schwenkbewegung um eine feste Welle 15A vorgesehen, wobei
ein Ende hiervon normalerweise durch eine zweite Feder 16 so
beaufschlagt ist, daß das beaufschlagte Ende in Anlage mit
einem oberen Abschnitt des ersten Übertragungsbauteiles 14
ist, wohingegen der andere Endabschnitt des zweiten Übertra
gungsbauteiles 15 in Anlage mit einer unteren Fläche des
zweiten Abschnittes 8B des zweiten Betätigungsstabes 8 ist,
wie in Fig. 16 dargestellt.
Eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 17 ist in dem
Betriebsmechanismusgehäuse 12 angeordnet und umfaßt einen
festen Eisenkern 17A, einen beweglichen Eisenkern 17B, eine
Spule oder Wicklung 17C, eine Spannfeder 17D und einen er
sten Betätigungsstab 17E. Die einander gegenüberliegenden
Enden der Wicklung 17C sind elektrisch mit dem ersten festen
Kontakt 5A und einem ersten Anschluß 18A mittels eines Paa
res erster und zweiter Leitungen 19A und 19B in Verbindung.
Ein zweiter Anschluß 18B steht elektrisch mit dem zweiten
Kontaktelement 5B in Verbindung.
Wenn im Betrieb die Wicklung 13C des Elektromagneten 13 mit
Energie versorgt wird, wird der bewegliche Eisenkern 13B des
Elektromagneten 13 an den festen Eisenkern 13A angezogen, so
daß das hieran befestigte erste Übertragungsbauteil 14 in
Fig. 16 nach oben bewegt wird. Hierdurch führt das zweite
Übertragungsbauteil 15 eine Schwenkbewegung entgegen der
Uhrzeigerrichtung um die Welle 15A aus, und erreicht eine
Schaltlage gemäß Fig. 17. Hierdurch wiederum werden das be
wegliche Kontaktelement 1 und der zweite Betätigungsstab 8
aufgrund der Vorspannkraft der ersten Feder 9 unter Führung
der Führung 7 nach unten bewegt. Dies hat zur Folge, daß die
beweglichen Kontakte 3A und 3B des beweglichen Kontaktele
mentes 2 in Anlage mit den festen Kontakten 4A und 4B gera
ten, wie in Fig. 17 dargestellt, so daß ein Laststrom zwi
schen den ersten und zweiten Anschlüssen 18A und 18B über
das bewegliche Kontaktelement 2 fließen kann. Dieser Last
strom fließt ebenfalls durch die Wicklung 17C der elektroma
gnetischen Antriebsvorrichtung 17.
Wenn die Energieversorgung der Wicklung 13C des Elektroma
gneten 13 abgeschaltet wird, kehren die ersten und zweiten
Übertragungsbauteile 14 und 15, der bewegliche Eisenkern 13B
des Elektromagneten 13, der zweite Betätigungsstab 8 und das
bewegliche Kontaktelement 2 unter Kraft der zweiten Feder 16
in ihre Ausgangslage gemäß Fig. 16 zurück. Bei der nach oben
gerichteten Bewegung des beweglichen Kontaktelementes 2 wer
den Lichtbögen 10A und 10B für gewöhnlich zwischen den beweg
lichen Kontakten 3A und 3B und den zugehörigen festen Kon
takten 4A und 4B gezogen. Diese Lichtbögen 10A und 10B wer
den von den magnetischen aus Metall gefertigten Lichtbogen-
Löschplatten 11A und 11B angezogen und abgelenkt, wie durch
die Bezugszeichen 10C und 10D in Fig. 16 dargestellt. Durch
das Metall der Löschplatten 11A und 11B werden die Lichtbö
gen 10C und 10D gekühlt und in Folge hiervon beim Nulldurch
gang eines Wechselstromes zum Verlöschen gebracht.
Wenn in dem Schaltzustand gemäß Fig. 17 ein Kurzschlußfall
auftritt, fließt durch die Wicklung 17C der Antriebsvorrich
tung 17 ein hoher Strom. Hierdurch wird der bewegliche Ei
senkern 17B der Antriebsvorrichtung 17 von dem festen Eisen
kern 17A angezogen, so daß der erste Betätigungsstab 17E
nach oben gezogen wird, und der Schalter eine Schaltlage ge
mäß Fig. 18 erreicht. Der zweite Betätigungsstab 8 und das
bewegliche Kontaktelement 2 werden durch den ersten Betäti
gungsstab 17E nach oben bewegt. Demzufolge entstehen im Re
gelfall die Lichtbögen 10A und 10B zwischen den beweglichen
Kontakten 3A und 3B und den zugehörigen festen Kontakten 4A
und 4B. Auch hierbei werden die Lichtbögen 10A und 10B von
den Lichtbogen-Löschplatten 11A und 11B angezogen und
schließlich zum Verlöschen gebracht, wie in Fig. 16 mit 10C
und 10D dargestellt. Hierdurch steigt der Widerstand der
Lichtbögen und im Ergebnis wird der Kurzschlußstrom be
grenzt. Der Kurzschlußstrom wird nachfolgend von einem nicht
dargestellten Unterbrecher oder Trennschalter unterbrochen.
Wenn der bekannte Schalter gemäß dem eben beschriebenen Auf
bau gemäß der obigen Beschreibung arbeitet, kann der zweite
Betätigungsstab 8 bei der nach oben gerichteten Bewegung zur
Auslösung im Kurzschlußfall verkippt nach oben bewegt wer
den, wie in Fig. 18 dargestellt, da die Längsmittelachse des
Betätigungsstabes 8 relativ weit außerhalb einer axialen
Wirkungslinie X-Y des ersten Betätigungsstabes 17E liegt,
wie in Fig. 18 dargestellt. Hierdurch wird eine relativ
große Reibungskraft zwischen dem zweiten Betätigungsstab 8
und der Führung 7 erzeugt, welche die nach oben gerichtete
Bewegung des Betätigungsstabes 8 bremst, so daß die Trennbe
wegung zwischen den beweglichen Kontakten 3A und 3B und den
zugehörigen festen Kontakten 4A und 4B verringert ist. Es
sei angenommen, daß der Kurzschlußstrom einen Effektivwert
von beispielsweise 100 kA hat; die Anstiegsrate dieses Kurz
schlußstromes ist hierbei mit 5,3×107 A/sec sehr hoch, so
daß der Kurzschlußstrom abrupt ansteigt. Selbst wenn somit
die Bewegung des zweiten Betätigungsstabes 8 nur um eine
1/1000 Sekunde gebremst oder verzögert wird, steigt hierbei
der Kurzschlußstrom um 53 kA an. Ein mit dem beschriebenen
Schalter in Serie geschalteter Trennschalter muß somit eine
sehr hohe Trennkapazität haben. Da weiterhin die Lichtbogen
energie in dem Schalter sehr hoch ist, können mögliche Be
schädigungen des Schalters extrem hoch sein. Weiterhin ist
die Menge von leitfähigem heißen Gas aus dem Lichtbogenbe
reich, welche von dem Schalter abgegeben werden muß aufgrund
der hohen Lichtbogenenergie sehr hoch, so daß Erdschluß
und/oder Verletzungen umstehender Personen möglich sind.
Weiterhin kann durch die hohe Gasmenge aus dem Plasmabereich
des Lichtbogens bzw. der Lichtbögen der Innendruck in dem
Schalter so hoch werden, daß dieser beschädigt oder sogar
zerstört wird.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspru
ches 1 bzw. 3 bzw. 7 so auszubilden, daß zumindest einer der
eben geschilderten Nachteile des gattungsgemäßen Standes der
Technik gelöst sind, wobei der Schalter gemäß der vorliegen
den Erfindung insbesondere ausgezeichnete Strombegrenzungs
eigenschaften haben soll.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die
im Anspruch 1 bzw. 3 bzw. 7 angegebenen Merkmale.
Gemäß eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist
ein elektrischer Schalter vorgesehen mit einem beweglichen
Kontaktelement mit einem Paar von beweglichen Kontakten
daran, einem Paar von festen Kontakten, einem Paar von fe
sten Kontaktelementen, an denen die festen Kontakte einzeln
befestigt sind, einer elektromagnetischen Antriebsvorrich
tung mit einem festen Eisenkern und einem beweglichen Eisen
kern sowie einer Spule, welche elektrisch in Serie mit einem
der festen Kontaktelemente verbunden ist, einem ersten Betä
tigungsstab zur Übertragung einer Bewegung des beweglichen
Eisenkerns, einem zweiten Betätigungsstab zwischen dem be
weglichen Kontaktelement und dem ersten Betätigungsstab zur
Übertragung einer Bewegung des ersten Betätigungsstabes auf
das bewegliche Kontaktelement, wobei der zweite Betätigungs
stab einen ersten Abschnitt und eine feste Führung zur Füh
rung des ersten Abschnittes des zweiten Betätigungsstabes in
axialer Richtung aufweist, wobei das bewegliche Kontaktele
ment benachbart eines axialen Endes des ersten Abschnittes
des zweiten Betätigungsstabes angeordnet ist, wobei der
zweite Betätigungsstab weiterhin einen zweiten Abschnitt
aufweist, der an dem anderen axialen Ende des ersten Ab
schnittes angeordnet ist, um mit dem ersten Betätigungsstab
zu kontaktieren, wobei der ersten Betätigungsstab so ange
ordnet ist, daß eine axiale Längsmittellinie hiervon mit der
axialen Längsmittelline des ersten Abschnittes des zweiten
Betätigungsstabes fluchtet.
Bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Schalters gemäß An
spruch 1 ist somit der erste Betätigungsstab so angeordnet,
daß seine axiale Längsmittellinie mit der axialen Längsmit
tellinie eines ersten Abschnittes des zweiten Betätigungs
stabes fluchtet, so daß die Reibungskräfte, welche auf den
zweiten Betätigungsstab einwirken, wenn der erste Betäti
gungsstab vom beweglichen Eisenkern der elektromagnetischen
Antriebsvorrichtung bewegt wird verringert sind. Die Trenn
geschwindigkeit der beweglichen Kontakte ist demzufolge
hoch, so daß wiederum die Strombegrenzungseigenschaften des
erfindungsgemäßen Schalters ebenfalls hoch sind.
Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist
ein elektrischer Schalter vorgesehen mit einem beweglichen
Kontaktelement mit einem Paar von beweglichen Kontakten
daran, einem Paar von festen Kontakten, einem Paar von fe
sten Kontaktelementen, an denen die festen Kontakte einzeln
befestigt sind, einer elektromagnetischen Antriebsvorrich
tung mit einem festen Eisenkern und einem beweglichen Eisen
kern sowie einer Spule, welche elektrisch in Serie mit einem
der festen Kontaktelemente verbunden ist, einem ersten Betä
tigungsstab zur Übertragung einer Bewegung des beweglichen
Eisenkerns an das bewegliche Kontaktelement, einem Elektro
magnet mit einem festen Eisenkern und einem beweglichen Ei
senkern und einer Spule, die elektrisch von den festen Kon
taktelementen isoliert ist, einem Übertragungsbauteil zur
Übertragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns, und
einem zweiten Betätigungsstab zur Übertragung einer Bewegung
des Übertragungsbauteils auf das bewegliche Kontaktelement,
wobei der zweite Betätigungsstab eine axiale Durchgangsboh
rung aufweist und der erste Betätigungsstab teilweise in die
Durchgangsbohrung eingesetzt ist.
Bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Schalters gemäß den
Merkmalen des Anspruches 3 ist somit der erste Betätigungs
stab für eine Bewegung in einer axialen Durchgangsbohrung in
den zweiten Betätigungsstab eingesetzt, wodurch die bewegli
chen Kontakte mit einer hohen Trenngeschwindigkeit von der
elektromagnetischen Antriebsvorrichtung bewegt werden kön
nen. Hierdurch hat der Schalter ein hohes Strombegrenzungs
vermögen aufgrund der hohen Trenngeschwindigkeit der Kon
takte.
Gemäß eines dritten Aspektes der vorliegenden Erfindung ist
ein elektrischer Schalter vorgesehen mit einem beweglichen
Kontaktelement mit einem Paar von beweglichen Kontakten
hieran, einem Paar von festen Kontakten zur individuellen
Kontaktierung mit den beweglichen Kontakten, einem Paar von
festen Kontaktelementen, an denen die festen Kontakte befe
stigt sind, einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
mit einem festen Eisenkern und einem beweglichen Eisenkern
sowie einer Spule, einem Betätigungsstab zur Übertragung ei
ner Bewegung von dem beweglichen Eisenkern, um die bewegli
chen Kontakte von den festen Kontakten zu trennen, wenn ein
überhoher Strom durch die Spule läuft, einem Übertragungs
bauteil zur Bewegung des beweglichen Kontaktelementes, einem
Elektromagneten auf einer Seite der elektromagnetischen An
triebsvorrichtung zum ferngesteuerten Beeinflussen der Kon
taktbewegung der beweglichen Kontakte mit den festen Kontak
ten mittels des Übertragungsbauteiles, einem Paar von An
schlüssen, einem ersten Leiter zum elektrischen Verbinden
eines Endes der Spule mit einem der festen Kontaktelemente,
einem zweiten Leiter zum elektrischen Verbinden des anderen
Endes der Spule mit einem der Anschlüsse, wobei die elektro
magnetische Antriebsvorrichtung unterhalb des Betätigungs
stabes angeordnet ist und ein Stromwandler auf der anderen
Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung angeordnet
ist, um einen elektrischen Stromfluß zwischen den festen
Kontakten zu erfassen, wobei einer der ersten und zweiten
Leiter durch den Stromwandler verläuft.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den jeweiligen Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch vereinfacht eine seitliche Schnittdar
stellung durch einen elektrischen Schalter gemäß ei
ner ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 2 und 3 Ansichten ähnlich der von Fig. 1 in unter
schiedlichen Betriebszuständen;
Fig. 4 in einer Ansicht ähnlich der von Fig. 1 eine Abwand
lung des elektrischen Schalters aus Fig. 1;
Fig. 5 schematisch vereinfacht eine seitliche Schnittdar
stellung durch eine zweite Ausführungsform eines er
findungsgemäßen elektrischen Schalters;
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang Linie V-
W in Fig. 5;
Fig. 7 und 8 Ansichten ähnlich der von Fig. 5 mit unter
schiedlichen Schaltzuständen des dortigen
Schalters;
Fig. 9 und 10 Schnittdarstellungen entlang der Linie V-W
in Fig. 5, jedoch von alternativen Ausbil
dungen des dortigen zweiten Betätigungssta
bes;
Fig. 11 bis 13 seitliche Schnittdarstellungen von unter
schiedlichen Abwandlungen des Schalters von
Fig. 5;
Fig. 14 und 15 seitliche Schnittdarstellungen einer dritten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen elek
trischen Schalters; und
Fig. 16 bis 18 unterschiedliche Betriebszustände eines be
kannten elektrischen Schalters gemäß der
eingangs erfolgten Beschreibung.
In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche oder einander
entsprechende Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Fig. 1 zeigt einen elektrischen Schalter gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Schalter um
faßt ein Lichtbogengehäuse 1, in welchem ein bewegliches
Kontaktelement 2 angeordnet ist. Ein Paar von beweglichen
Kontakten 3A und 3B ist an einander gegenüberliegenden End
bereichen des Kontaktelementes 2 angeordnet für eine Kon
taktgebung mit einem Paar von festen Kontakten 4A und 4B.
Die festen Kontakte 4A und 4B wiederum sind mit einem Paar
von festen Kontaktelementen 5A und 5B in Verbindung, welche
an einem Paar von Grundplatten 6A und 6B mittels Schrauben
oder dergleichen befestigt sind.
Das Lichtbogengehäuse 1 weist eine Führung 7 auf, welche
fest an der Innenseite hiervon angeordnet ist, sowie einen
zweiten Betätigungsstab 8 mit einem ersten Abschnitt 8A, der
für eine vertikale Bewegung in der Führung 7 vorgesehen ist
und einem zweiten Abschnitt 8B, der einstückig an dem ersten
Abschnitt 8A ausgebildet ist und sich quer hierzu vom unte
ren Ende hiervon erstreckt. Das bewegliche Kontaktelement 2
ist an dem anderen oder oberen Ende des ersten Abschnittes
8A des zweiten Betätigungsstabes 8 vorgesehen und das beweg
liche Kontaktelement 2 und der zweite Betätigungsstab 8 wer
den normalerweise durch eine erste Feder 9 in der Führung 7
in Fig. 1 nach unten vorgespannt. Ein Paar von gruppenweise
angeordneten Lichtbogen-Löschplatten 11A und 11B aus einem
magnetischen metallischen Material sind an einander gegen
überliegenden Seiten des beweglichen Kontaktelementes 2 vor
gesehen, um Lichtbogen 10A und 10B zu löschen, welche bei
Kontakttrennung zwischen den beweglichen Kontakten 3A und 3B
und den festen Kontaktelementen 4A und 4B gezogen werden.
Ein Betriebs- oder Betätigungsmechanismusgehäuse 12 ist un
terhalb des Lichtbogengehäuses 1 angeordnet, wobei ein Elek
tromagnet 13 in diesem Mechanismusgehäuse 12 angeordnet ist.
Der Elektromagnet 13 umfaßt im wesentlichen einen festen Ei
senkern 13A, einen beweglichen Eisenkern 13B und eine Spule
oder Wicklung 13C. Ein erstes Übertragungsbauteil 14 ist an
dem beweglichen Eisenkern 13B des Elektromagneten 13 befe
stigt. Ein zweites Übertragungsbauteil 15 ist für eine
Schwenkbewegung um eine feste Welle 15A vorgesehen, wobei
ein Ende hiervon normalerweise durch eine zweite Feder 16 so
beaufschlagt ist, daß das beaufschlagte Ende in Anlage mit
einem oberen Abschnitt des ersten Übertragungsbauteiles 14
ist, wohingegen der andere Endabschnitt des zweiten Übertra
gungsbauteiles 15 in Anlage mit einer unteren Fläche des
zweiten Abschnittes 8B des zweiten Betätigungsstabes 8 ist,
wie in Fig. 1 dargestellt.
Eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 17 ist in dem
Betriebsmechanismusgehäuse 12 angeordnet und umfaßt einen
festen Eisenkern 17A, einen beweglichen Eisenkern 17B, eine
Spule oder Wicklung 17C, eine Spannfeder 17D und einen er
sten Betätigungsstab 17E. Der zweite Abschnitt 8B des zwei
ten Betätigungsstabes 8 ist so angeordnet, daß er mit einem
oberen Ende der ersten Betätigungsstabes 17E der elektroma
gnetischen Antriebsvorrichtung 17 in Anlage ist. Die einan
der gegenüberliegenden Enden der Wicklung 17C sind elek
trisch mit dem ersten festen Kontakt 5A und einem ersten An
schluß 18A über erste und zweite Leitungen 19A und 19B in
Verbindung. Ein zweiter Anschluß 18B ist elektrisch mit dem
zweiten Kontaktelement 5B in Verbindung.
Der elektrische Schalter gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeichnet sich gemäß Fig. 1 im we
sentlichen dadurch aus, daß der erste Betätigungsstab 17E im
wesentlichen mit dem ersten Abschnitt 8A fluchtet, der als
Gleitführungsabschnitt für den zweiten Betätigungsstab 8
dient, d. h. die Axiallinie X-Y des ersten Betätigungssta
bes 17E bzw. der obere Verlauf dieser Axiallinie X-Y fluch
tet mit der Längsmittelachse des ersten Abschnittes 8A des
zweiten Betätigungsstabes 8 oder fällt mit dieser zusammen.
Wenn im Betrieb die Wicklung 13C des Elektromagneten 13 mit
Energie versorgt wird, wird der bewegliche Eisenkern 13B des
Elektromagneten 13 an den festen Eisenkern 13A angezogen, so
daß das hieran befestigte erste Übertragungsbauteil 14 in
Fig. 1 nach oben bewegt wird. Hierdurch führt das zweite
Übertragungsbauteil 15 eine Schwenkbewegung entgegen der
Uhrzeigerrichtung um die Welle 15A aus, und erreicht eine
Schaltlage gemäß Fig. 2. Hierdurch wiederum werden das be
wegliche Kontaktelement 1 und der zweite Betätigungsstab 8
aufgrund der Vorspannkraft der ersten Feder 9 unter Führung
der Führung 7 nach unten bewegt. Dies hat zur Folge, daß die
beweglichen Kontakte 3A und 3B des beweglichen Kontaktele
mentes 2 in Anlage mit den festen Kontakten 4A und 4B gera
ten, wie in Fig. 2 dargestellt, so daß ein Laststrom zwi
schen den ersten und zweiten Anschlüssen 18A und 18B über
das bewegliche Kontaktelement 2 fließen kann. Dieser Last
strom fließt ebenfalls durch die Wicklung 17C der elektroma
gnetischen Antriebsvorrichtung 17.
Wenn die Energieversorgung der Wicklung 13C des Elektroma
gneten 13 abgeschaltet wird, kehren die ersten und zweiten
Übertragungsbauteile 14 und 15, der bewegliche Eisenkern 13B
des Elektromagneten 13, der zweite Betätigungsstab 8 und das
bewegliche Kontaktelement 2 unter Kraft der zweiten Feder 16
in ihre Ausgangslage gemäß Fig. 1 zurück. Bei der nach oben
gerichteten Bewegung des beweglichen Kontaktelementes 2 wer
den Lichtbögen 10A und 10B für gewöhnlich zwischen den be
weglichen Kontakten 3A und 3B und den zugehörigen festen
Kontakten 4A und 4B gezogen. Diese Lichtbögen 10A und 10B
werden von den magnetischen aus Metall gefertigten Lichtbo
gen-Löschplatten 11A und 11B angezogen und abgelenkt, wie
durch die Bezugszeichen 10C und 10D in Fig. 1 dargestellt.
Durch das Metall der Löschplatten 11A und 11B werden die
Lichtbögen 10C und 10D gekühlt und in Folge hiervon beim
Nulldurchgang eines Wechselstromes zum Verlöschen gebracht.
Wenn in dem Schaltzustand gemäß Fig. 2 ein Kurzschlußfall
auftritt, fließt durch die Wicklung 17C der Antriebsvorrich
tung 17 ein hoher Strom. Hierdurch wird der bewegliche Ei
senkern 17B der Antriebsvorrichtung 17 von dem festen Eisen
kern 17A angezogen, so daß der erste Betätigungsstab 17E
nach oben gezogen wird, und der Schalter eine Schaltlage ge
mäß Fig. 2 erreicht. Der zweite Betätigungsstab 8 und das
bewegliche Kontaktelement 2 werden durch den ersten Betäti
gungsstab 17E nach oben bewegt. Demzufolge entstehen im Re
gelfall die Lichtbögen 10A und 10B zwischen den beweglichen
Kontakten 3A und 3B und den zugehörigen festen Kontakten 4A
und 4B. Auch hierbei werden die Lichtbögen 10A und 10B von
den Lichtbogen-Löschplatten 11A und 11B angezogen und
schließlich zum Verlöschen gebracht, wie in Fig. 3 mit 10C
und 10D dargestellt. Hierdurch steigt der Widerstand der
Lichtbögen und im Ergebnis wird der Kurzschlußstrom be
grenzt. Der Kurzschlußstrom wird nachfolgend von einem nicht
dargestellten Unterbrecher oder Trennschalter unterbrochen.
Da bei dem eben beschriebenen elektrischen Schalter gemäß
der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die
ersten und zweiten Betätigungsstäbe 17E und 8 so angeordnet
sind, daß der erste Abschnitt 8A, der als Gleitführungsab
schnitt für den zweiten Betätigungsstab 8 dient in der
Längsmittellinie X-Y des ersten Betätigungsstabes 17E liegt,
wird der zweite Betätigungsstab 8 in der Führung 7 mit ge
ringer Reibung fast widerstandsfrei bewegt. Bei einem Unter
brechungsvorgang aufgrund eines hohen Stromes kann somit der
zweite Betätigungsstab 8 mit hoher Geschwindigkeit bewegt
werden, so daß die beweglichen Kontakte 3A und 3B mit hoher
Geschwindigkeit ihre Trennbewegung ausführen, und so die
Längen der gezogenen Lichtbögen 10A und 10B schlagartig an
wachsen. Dies hat zur Folge daß die elektrischen Wider
stände der Lichtbögen 10A und 10B ebenfalls schlagartig an
wachsen, so daß der Kurzschlußstrom wirksam begrenzt wird.
Der erfindungsgemäße Schalter gemäß der ersten Ausführungs
form hat somit ausgezeichnete Überstrom-Begrenzungseigen
schaften. Da weiterhin der Elektromagnet 13 vorgesehen ist,
kann ein ferngesteuertes Schalten des Laststromes durchge
führt werden und da weiterhin der Elektromagnet 13 längs ne
ben der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 17 angeord
net ist, läßt sich die Gesamthöhe des erfindungsgemäßen
Schalters verringern.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des Schalters aus den Fig. 1
bis 3. Die Abwandlung besteht hierbei in einem zusätzlichen
Mechanismus, der gemäß Fig. 4 im wesentlichen einen Trenn
oder Unterbrecherabschnitt 20 umfaßt. Der Abschnitt 20 weist
im wesentlichen ein Gehäuse 21, ein festes Kontaktelement 23
in dem Gehäuse 21 mit einem festen Kontakt 22 hieran, ein
bewegliches Kontaktelement 26, welches um eine Welle 25
schwenkbeweglich ist und einen beweglichen Kontakt 24 zur
Kontaktierung mit dem festen Kontakt 22, einen Betätigungs
mechanismus 27 zum Schwenken des beweglichen Kontaktelemen
tes 26 um die Welle 25, um den beweglichen Kontakt 24 auto
matisch zu öffnen, wenn ein überhoher Strom fließt und um
den beweglichen Kontakt 24 von Hand über ein Betätigungsteil
28, wie einen Hebel oder dergleichen zu öffnen und eine
Mehrzahl von Lichtbogen-Löschplatten 29 auf, mittels denen
ein zwischen dem beweglichen Kontakt 24 und dem festen Kon
takt 22 gezogener Lichtbogen löschbar ist.
Wenn bei diesem modifizierten Schalter ein überhoher Strom,
beispielsweise ein Kurzschlußstrom fließt, spricht der Betä
tigungsmechanismus 27 des Unterbrecherabschnittes 20 automa
tisch an, um den beweglichen Kontakt 24 zu öffnen, wobei
dann für gewöhnlich ein Lichtbogen zwischen dem beweglichen
Kontakt 24 und dem festen Kontakt 22 gezogen wird. Dieser
Lichtbogen wird dann von den Lichtbogen-Löschplatten 29 ge
löscht. Nachfolgend wird der offene Zustand des beweglichen
Kontaktes 24 durch den Betätigungsmechanismus 27 aufrechter
halten. Der modifizierte Schalter kann somit das Unterbre
chen oder Trennen eines überhohen Stromes bewirken. Es sei
noch festzuhalten, daß das Freigeben oder Unterbrechen von
Laststrom durch Handbetätigung des Betätigungsteils 28 er
folgen kann.
Fig. 5 zeigt einen elektrischen Schalter gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Schalter ge
mäß Fig. 5 weist ein Lichtbogengehäuse 1 auf, in welchem ein
bewegliches Kontaktelement 2 angeordnet ist. Ein Paar von
beweglichen Kontakten 3A und 3B ist an einander gegenüber
liegenden Endbereichen des Kontaktelementes 2 angeordnet für
eine Kontaktgebung mit einem Paar von festen Kontakten 4A
und 4B. Die festen Kontakte 4A und 4B wiederum sind mit ei
nem Paar von festen Kontaktelementen 5A und 5B in Verbin
dung, welche an einem Paar von Grundplatten 6A und 6B mit
tels Schrauben oder dergleichen befestigt sind.
Das Lichtbogengehäuse 1 weist eine Führung 7 auf, welche
fest an der Innenseite hiervon angeordnet ist, sowie einen
zweiten Betätigungsstab 8 mit einem ersten Abschnitt 8A, der
für eine vertikale Bewegung in der Führung 7 vorgesehen ist
und einem zweiten Abschnitt 8B, der einstückig an dem ersten
Abschnitt 8A ausgebildet ist und sich quer hierzu vom unte
ren Ende hiervon erstreckt. Weiterhin weist der zweite Betä
tigungsstab 8 eine axiale Durchgangsbohrung 8C auf, welche
in Richtung der Längenerstreckung des zweiten Abschnittes 8A
verläuft. Das bewegliche Kontaktelement 2 ist an den anderen
oder oberen Ende des ersten Abschnittes 8A des zweiten Betä
tigungsstabes 8 vorgesehen und das bewegliche Kontaktelement
2 und der zweite Betätigungsstab 8 werden normalerweise
durch eine erste Feder 9 in der Führung 7 in Fig. 5 nach un
ten vorgespannt. Ein Paar von gruppenweise angeordneten
Lichtbogen-Löschplatten 11A und 11B aus einem magnetischen
metallischen Material sind an einander gegenüberliegenden
Seiten des beweglichen Kontaktelementes 2 vorgesehen, um
Lichtbogen 10A und 10B zu löschen, welche bei Kontakttren
nung zwischen den beweglichen Kontakten 3A und 3B und den
festen Kontaktelementen 4A und 4B gezogen werden.
Ein Betriebs- oder Betätigungsmechanismusgehäuse 12 ist un
terhalb des Lichtbogengehäuses 1 angeordnet, wobei ein Elek
tromagnet 13 in diesem Mechanismusgehäuse 12 angeordnet und
elektrisch von den festen Kontaktelementen 5A und 5B iso
liert ist. Der Elektromagnet 13 umfaßt im wesentlichen einen
festen Eisenkern 13A, einen beweglichen Eisenkern 13B und
eine Spule oder Wicklung 13C. Ein erstes Übertragungsbauteil
14 ist an dem beweglichen Eisenkern 13B des Elektromagneten
13 befestigt. Ein zweites Übertragungsbauteil 15 ist für
eine Schwenkbewegung um eine feste Welle 15A vorgesehen, wo
bei ein Ende hiervon normalerweise durch eine zweite Feder
16 so beaufschlagt ist, daß das beaufschlagte Ende in Anlage
mit einem oberen Abschnitt des ersten Übertragungsbauteiles
14 ist, wohingegen der andere Endabschnitt des zweiten Über
tragungsbauteiles 15 in Anlage mit einer unteren Fläche des
zweiten Abschnittes 8B des zweiten Betätigungsstabes 8 ist.
Eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 17 ist in dem
Betriebsmechanismusgehäuse 12 angeordnet und weist einen fe
sten Eisenkern 17A, einen beweglichen Eisenkern 17B, eine
Spule oder Wicklung 17C, eine Vorspannfeder 17D und einen
ersten Betätigungsstab 17E auf. Die Spule oder Wicklung 17C
ist in Serie elektrisch mit einem der festen Kontaktelemente
5A oder 5B in Verbindung und der erste Betätigungsstab 17E
ist teilweise in die axiale Durchgangsbohrung 8C des zweiten
Betätigungsstabes 8 einführbar, wie in der Schnittdarstel
lung von Fig. 6 entlang der Linie V-W von Fig. 5 zeigt. Die
Anschlußenden der Wicklung 17C sind elektrisch mit dem er
sten festen Kontaktelement 5A und einem ersten Anschluß 18A
über ein Paar von ersten und zweiten Leitungen 19A und 19B
in Verbindung. Ein zweiter Anschluß 18B steht elektrisch mit
dem zweiten Kontaktelement 5B in Verbindung.
Wenn im Betrieb die Spule 13C des Elektromagneten 13 erregt
wird, wird der bewegliche Eisenkern 13B des Elektromagneten
13 an den festen Eisenkern angezogen, so daß das Übertra
gungsbauteil 14 nach oben gezogen wird. Hierdurch wird das
zweite Übertragungsbauteil 15 in Fig. 5 entgegen Uhrzeiger
sinn um die Welle 15A geschwenkt. Das bewegliche Kontaktele
ment 2 und der zweite Betätigungsstab 8 werden durch die
Kraft der Feder 9 unter Führung der Führung 7 nach unten be
wegt und erreichen eine Schaltlage gemäß Fig. 7. Dies hat
zur Folge, daß die beweglichen Kontakte 3A und 3B an dem
Kontaktelement 2 in Anlage mit den festen Kontakten 4A und
4B gelangen, wie in Fig. 7 dargestellt, so daß ein Laststrom
zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen 18A und 18B über
das bewegliche Kontaktelement 2 und über die Spule 17C der
Antriebsvorrichtung 17 fließen kann.
Wenn die Spule 13C des Elektromagneten 13 abgeschaltet wird,
kehren die ersten und zweiten Übertragungsbauteile 14 und
15, der bewegliche Eisenkern 13B des Elektromagneten 13, der
zweite Betätigungsstab 8 und das bewegliche Kontaktelement 2
unter Federkraft der zweiten Feder 16 in ihre Ausgangslagen
gemäß Fig. 5 zurück. Bei einer nach oben gerichteten Bewe
gung des beweglichen Kontaktelementes 2 werden dann Lichtbö
gen 10A und 10B für gewöhnlich zwischen den beweglichen Kon
takten 3A und 3B und den festen Kontakten 4A und 4B gezogen.
Diese Lichtbögen 10A und 10B werden dann von den Löschplat
ten 11A und 11B angezogen und verformt, wie in Fig. 5 mit
den Bezugszeichen 10C und 10D dargestellt. Die löschplatten
seitigen Lichtbögen 10C und 10D werden von den Löschplatten
11A und 11B gekühlt und dann beim Nulldurchgang des Wechsel
stromes zum Verlöschen gebracht.
Wenn in der Schaltlage gemäß Fig. 7 ein Kurzschlußfall auf
tritt, fließt ein hoher Strom durch die Spule 17C der elek
tromagnetischen Antriebsvorrichtung 17. Dies hat zur Folge,
daß der bewegliche Eisenkern 17B der Antriebsvorrichtung 17
an den festen Eisenkern 17A angezogen wird, so daß der erste
Betätigungsstab 17E nach oben bewegt wird, wie in Fig. 8
dargestellt. Somit wird das bewegliche Kontaktelement 2
durch den ersten Betätigungsstab 17E nach oben bewegt oder
gestoßen. Hierdurch entstehen aufgrund der Kontakttrennung
wieder die Lichtbögen 10A und 10B zwischen den beweglichen
Kontakten 3A und 3B und den festen Kontakten 4A und 4B. Auch
hierbei werden diese Lichtbögen 10A und 10B von den Lösch
platten 11A und 11B angezogen und verformt, wie in Fig. 8
mit den Bezugszeichen 10C und 10D dargestellt. Dies hat zur
Folge, daß der elektrische Widerstand der Lichtbögen an
steigt und somit der Kurzschlußstrom begrenzt wird. Der
Kurzschlußstrom wird dann von einem in der Figur nicht dar
gestellten Trennschalter unterbrochen.
Da bei dem elektrischen Schalter gemäß der eben beschriebe
nen zweiten Ausführungsform der zweite Betätigungsstab 8 die
axiale Durchgangsbohrung 8C aufweist, kann sich der erste
Betätigungsstab 17E in dieser Durchgangsbohrung 8C bei einer
entsprechenden Anordnung der beiden Betätigungsstäbe bewe
gen. Somit wird der erste Betätigungsstab 17E durch Rei
bungskräfte oder dergleichen überhaupt nicht beeinflußt.
Weiterhin wird das bewegliche Kontaktelement 2 bei der zwei
ten Ausführungsform direkt von dem ersten Betätigungsstab
17E angetrieben, der relativ klein und somit leicht baut.
Wenn somit ein überhoher Strom fließt, also beispielsweise
ein Kurzschlußstrom, wird das bewegliche Kontaktelement 2
durch die Antriebsvorrichtung 17 mit hoher Geschwindigkeit
bewegt. Im Ergebnis werden die Lichtbögen zwischen den fe
sten und beweglichen Kontakten sehr schnell in die Länge ge
zogen, so daß der Lichtbogenwiderstand ebenfalls schnell an
steigt, so daß mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Schal
ter ausgezeichnete Strombegrenzungseigenschaften realisier
bar sind.
Gemäß Fig. 9 kann der zweite Betätigungsstab 8 nicht den
beispielsweise in Fig. 6 dargestellten rechteckförmigen
Querschnitt haben, sondern er kann runden Querschnitt haben.
Weiterhin kann die Querschnittsfläche der Durchgangsbohrung
8C eine von der Kreisform abweichende Formgebung, wie bei
spielsweise in Fig. 9 rechteckförmigen oder in Fig. 10
rechteck-schlitzförmigen Querschnitt haben.
Weiterhin kann der erste Betätigungsstab 17E gemäß den
Fig. 11 oder 12 zweigeteilt sein. Hierbei ist ein Teil an dem
beweglichen Eisenkern der elektromagnetischen Antriebsvor
richtung 17 angeordnet, wohingegen der andere Teil von dem
beweglichen Kontaktelement 2 aus nach unten vorspringt und
hierbei axial mit dem einen Teil fluchtet. Hierdurch lassen
sich die von der Antriebsvorrichtung 17 zu bewegenden Massen
des Betätigungsstabes 17E verringern.
Fig. 13 zeigt eine Abwandlung des Schalters von Fig. 8. Ähn
lich der Abwandlung gemäß Fig. 5 umfaßt die Abwandlung gemäß
Fig. 13 einen Unterbrecherabschnitt 20 mit einem Gehäuse 21,
einem festen Kontaktelement 23 darin und einem festen Kon
takt 22 daran, wobei ein bewegliches Kontaktelement 26 für
eine Schwenkbewegung um eine Welle 25 vorgesehen ist und
einen beweglichen Kontakt 24 trägt, der für eine Kontaktge
bung mit dem festen Kontaktelement 23 vorgesehen ist. Ein
Betätigungsmechanismus 27 zur Schwenkung der beweglichen
Kontaktelemente 26 um die Welle 25 ist vorgesehen, um den
beweglichen Kontakt 24 vom festen Kontakt 22 zu trennen,
wenn ein überhoher Strom fließt und um den beweglichen Kon
takt 24 durch Betätigung eines Handgriffes oder eines Betä
tigungsteiles 28 zu öffnen. Weiterhin ist eine Mehrzahl von
Lichtbogen-Löschplatten 29 vorgesehen, um einen Lichtbogen
zu löschen, der zwischen dem beweglichen Kontakt 24 und dem
festen Kontakt 22 gezogen wird.
Wenn ein überhoher Strom, beispielsweise ein Kurzschlußstrom
fließt, wird dieser überhohe Strom durch die Lichtbögen 10A
bis 10D in dem Lichbogengehäuse 1 begrenzt, wie bereits be
schrieben. Weiterhin spricht der Betätigungsmechanismus 27
des Unterbrecherabschnittes 20 an, um das bewegliche Kon
taktelement 26 zu betätigen, so daß zwischen dem beweglichen
Kontakt 24 und dem festen Kontakt 22 ein Lichtbogen gezogen
wird. Dieser Lichtbogen wird von den Löschplatten 29 unter
drückt. Danach wird der offene Zustand des beweglichen Kon
taktes 24 durch den Betätigungsmechanismus 27 aufrechter
halten. Die Abwandlung des erfindungsgemäßen Schalters der
zweiten Ausführungsform kann somit überhohe Ströme nicht nur
begrenzen sondern auch wirkungsvoll unterbrechen. Es sei
noch festzuhalten, daß das Öffnen oder schließen und somit
das Unterbrechen oder Freigeben eines Laststromes durch
Handbetätigung über das Betätigungsteil 28 erfolgen kann.
Fig. 14 zeigt einen elektrischen Schalter gemäß einer drit
ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser
Schalter entspricht im wesentlichen demjenigen der ersten
Ausführungsform, unterscheidet sich jedoch hiervon dadurch,
daß zusätzlich noch ein Stromwandler 30 vorgesehen ist, mit
dem der Stromfluß durch die Wicklung 17C der elektromagneti
schen Antriebsvorrichtung 17 erfaßbar ist und somit auch der
Stromfluß zwischen den festen Kontaktelementen 5A und 5B.
Der Stromwandler 30 weist eine Durchgangsbohrung 30A auf.
Der elektrische Schalter gemäß der dritten Ausführungsform
ist gemäß Fig. 14 weiterhin so aufgebaut, daß die elektroma
gnetische Antriebsvorrichtung 17 bzw. deren axiale Wirkungs
linie mit der axialen Mittellinie des zweiten Betätigungs
stabes 8 fluchtet und der Elektromagnet 13 ist auf einer
Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 17 ange
ordnet, wohingegen der Stromwandler 30 auf der gegenüberlie
genden Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 17
angeordnet ist. Die Leitung 19B der Wicklung 17C verläuft
durch die Bohrung 30A des Stromwandlers 30.
Der Schalter gemäß der dritten Ausführungsform arbeitet im
wesentlichen wie derjenige der ersten Ausführungsform von
Fig. 1, so daß gleiche Betriebsabläufe hier nicht nochmals
im Detail erläutert werden.
Beim Schalter gemäß der dritten Ausführungsform sind Strom
wandler 30 und Elektromagnet 13 auf gegenüberliegenden Sei
ten der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 17 angeord
net und lassen sich somit in dem gleichen Betriebsmechanis
musgehäuse 12 anordnen. Somit kann die Gesamtgröße dieses
Schalters verringert werden.
Fig. 15 zeigt eine Abwandlung des Schalters von Fig. 14. Die
Abwandlung besteht hierbei in einem zusätzlichen Mechanis
mus, der gemäß Fig. 15 im wesentlichen einen Trenn- oder Un
terbrecherabschnitt 20 umfaßt. Der Abschnitt 20 weist im we
sentlichen ein Gehäuse 21, ein festes Kontaktelement 23 in
dem Gehäuse 21 mit einem festen Kontakt 22 hieran, ein be
wegliches Kontaktelement 26, welches um eine Welle 25
schwenkbeweglich ist und einen beweglichen Kontakt 24 zur
Kontaktierung mit dem festen Kontakt 22, einen Betätigungs
mechanismus 27 zum Schwenken des beweglichen Kontaktelemen
tes 26 um die Welle 25, um den beweglichen Kontakt 24 auto
matisch zu öffnen, wenn ein überhoher Strom fließt und um
den beweglichen Kontakt 24 von Hand über ein Betätigungsteil
28, wie einen Hebel oder dergleichen zu öffnen und eine
Mehrzahl von Lichtbogen-Löschplatten 29 auf, mittels denen
ein zwischen dem beweglichen Kontakt 24 und dem festen Kon
takt 22 gezogener Lichtbogen löschbar ist.
Wenn bei diesem modifizierten Schalter ein überhoher Strom,
beispielsweise ein Kurzschlußstrom fließt, spricht der Betä
tigungsmechanismus 27 des Unterbrecherabschnittes 20 automa
tisch an, um den beweglichen Kontakt 24 zu öffnen, wobei
dann für gewöhnlich ein Lichtbogen zwischen dem beweglichen
Kontakt 24 und dem festen Kontakt 22 gezogen wird. Dieser
Lichtbogen wird dann von den Lichtbogen-Löschplatten 29 ge
löscht. Nachfolgend wird der offene Zustand des beweglichen
Kontaktes 24 durch den Betätigungsmechanismus 27 aufrecht
erhalten. Der modifizierte Schalter kann somit das Unterbre
chen oder Trennen eines überhohen Stromes bewirken. Es sei
noch festzuhalten, daß das Freigeben oder Unterbrechen von
Laststrom durch Handbetätigung des Betätigungsteils 28 er
folgen kann.
Auch bei dieser Abwandlung des erfindungsgemäßen elektri
schen Schalters ist von Vorteil, daß die Gesamtgröße gering
gehalten werden kann.
Es sei noch festzuhalten, daß der Stromwandler 30 gemäß Fig.
14 auch in den Schaltern gemäß den Fig. 5 und 13 anorden
bar ist.
Claims (7)
1. Elektrischer Schalter mit:
einem beweglichen Kontaktelement (2) mit einem Paar von beweglichen Kontakten (3A, 3B) daran, einem Paar von festen Kontakten (4A, 4B), einem Paar von festen Kon taktelementen (5A, 5B), an denen die festen Kontakte einzeln befestigt sind, einer elektromagnetischen An triebsvorrichtung (17) mit einem festen Eisenkern (17A) und einem beweglichen Eisenkern (17B) sowie einer Spule (17C), welche elektrisch in Serie mit einem der festen Kontaktelemente (5A, 5B) verbunden ist, einem ersten Betätigungsstab (17E) zur Übertragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns (17B), einem zweiten Betäti gungsstab (8) zwischen dem beweglichen Kontaktelement (2) und dem ersten Betätigungsstab (17E) zur Übertra gung einer Bewegung des ersten Betätigungsstabes auf das bewegliche Kontaktelement, wobei der zweite Betäti gungsstab (8) einen ersten Abschnitt (8A) und eine fe ste Führung (7) zur Führung des ersten Abschnittes (8A) des zweiten Betätigungsstabes (8) in axialer Richtung aufweist, wobei das bewegliche Kontaktelement (2) be nachbart eines axialen Endes des ersten Abschnittes (8A) des zweiten Betätigungsstabes (8) angeordnet ist, wobei der zweite Betätigungsstab (8) weiterhin einen zweiten Abschnitt (8B) aufweist, der an dem anderen axialen Ende des ersten Abschnittes (8A) angeordnet ist, um mit dem ersten Betätigungsstab (17E) zu kontak tieren, wobei der erste Betätigungsstab (8) so ange ordnet ist, daß eine axiale Längsmittellinie hiervon mit der axialen Längsmittelline des ersten Abschnittes (8A) des zweiten Betätigungsstabes (8) fluchtet.
einem beweglichen Kontaktelement (2) mit einem Paar von beweglichen Kontakten (3A, 3B) daran, einem Paar von festen Kontakten (4A, 4B), einem Paar von festen Kon taktelementen (5A, 5B), an denen die festen Kontakte einzeln befestigt sind, einer elektromagnetischen An triebsvorrichtung (17) mit einem festen Eisenkern (17A) und einem beweglichen Eisenkern (17B) sowie einer Spule (17C), welche elektrisch in Serie mit einem der festen Kontaktelemente (5A, 5B) verbunden ist, einem ersten Betätigungsstab (17E) zur Übertragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns (17B), einem zweiten Betäti gungsstab (8) zwischen dem beweglichen Kontaktelement (2) und dem ersten Betätigungsstab (17E) zur Übertra gung einer Bewegung des ersten Betätigungsstabes auf das bewegliche Kontaktelement, wobei der zweite Betäti gungsstab (8) einen ersten Abschnitt (8A) und eine fe ste Führung (7) zur Führung des ersten Abschnittes (8A) des zweiten Betätigungsstabes (8) in axialer Richtung aufweist, wobei das bewegliche Kontaktelement (2) be nachbart eines axialen Endes des ersten Abschnittes (8A) des zweiten Betätigungsstabes (8) angeordnet ist, wobei der zweite Betätigungsstab (8) weiterhin einen zweiten Abschnitt (8B) aufweist, der an dem anderen axialen Ende des ersten Abschnittes (8A) angeordnet ist, um mit dem ersten Betätigungsstab (17E) zu kontak tieren, wobei der erste Betätigungsstab (8) so ange ordnet ist, daß eine axiale Längsmittellinie hiervon mit der axialen Längsmittelline des ersten Abschnittes (8A) des zweiten Betätigungsstabes (8) fluchtet.
2. Schalter nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Unterbre
cherabschnitt (20) mit einem Betätigungsmechanismus
(27) zum automatischen Unterbrechen eines elektrischen
Stromes, wenn überhoher Strom fließt und weiterhin zum
Unterbrechen elektrischen Stromes durch Handbetätigung,
wobei ein Elektromagnet längs neben der elektromagneti
schen Antriebsvorrichtung (17) angeordnet ist und einem
beweglichen Eisenkern (13B) und ein Übertragungsbauteil
(14) aufweist, zur Übertragung einer Bewegung des be
weglichen Eisenkerns (13B) auf den zweiten Betätigungs
stab (8), um die Anlagebewegung der beweglichen Kon
takte (3A, 3B) durch Betrieb des Elektromagneten (13)
zu steuern.
3. Elektrischer Schalter mit:
einem beweglichen Kontaktelement (2) mit einem Paar von beweglichen Kontakten (3A, 3B) daran, einem Paar von festen Kontakten (4A, 4B), einem Paar von festen Kon taktelementen (5A, 5B), an denen die festen Kontakte einzeln befestigt sind, einer elektromagnetischen An triebsvorrichtung (17) mit einem festen Eisenkern (17A) und einem beweglichen Eisenkern (17B) sowie einer Spule (17C), welche elektrisch in Serie mit einem der festen Kontaktelemente (5A, 5B) verbunden ist, einem ersten Betätigungsstab (17E) zur Übertragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns (17B) an das bewegliche Kon taktelement (2), einem Elektromagnet (13) mit einem fe sten Eisenkern und einem beweglichen Eisenkern und ei ner Spule, die elektrisch von den festen Kontaktelemen ten isoliert ist, einem Übertragungsbauteil zur Über tragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns, und einem zweiten Betätigungsstab (8) zur Übertragung einer Bewegung des Übertragungsbauteils auf das bewegliche Kontaktelement, wobei der zweite Betätigungsstab (8) eine axiale Durchgangsbohrung (8C) aufweist und der er ste Betätigungsstab teilweise in die Durchgangsbohrung eingesetzt ist.
einem beweglichen Kontaktelement (2) mit einem Paar von beweglichen Kontakten (3A, 3B) daran, einem Paar von festen Kontakten (4A, 4B), einem Paar von festen Kon taktelementen (5A, 5B), an denen die festen Kontakte einzeln befestigt sind, einer elektromagnetischen An triebsvorrichtung (17) mit einem festen Eisenkern (17A) und einem beweglichen Eisenkern (17B) sowie einer Spule (17C), welche elektrisch in Serie mit einem der festen Kontaktelemente (5A, 5B) verbunden ist, einem ersten Betätigungsstab (17E) zur Übertragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns (17B) an das bewegliche Kon taktelement (2), einem Elektromagnet (13) mit einem fe sten Eisenkern und einem beweglichen Eisenkern und ei ner Spule, die elektrisch von den festen Kontaktelemen ten isoliert ist, einem Übertragungsbauteil zur Über tragung einer Bewegung des beweglichen Eisenkerns, und einem zweiten Betätigungsstab (8) zur Übertragung einer Bewegung des Übertragungsbauteils auf das bewegliche Kontaktelement, wobei der zweite Betätigungsstab (8) eine axiale Durchgangsbohrung (8C) aufweist und der er ste Betätigungsstab teilweise in die Durchgangsbohrung eingesetzt ist.
4. Schalter nach Anspruch 3, weiterhin mit einem Unterbre
cherabschnitt (20) mit einem Betätigungsmechanismus
(27) zum automatischen Unterbrechen eines elektrischen
Stromes, wenn ein überhoher Strom fließt und weiterhin
zum Unterbrechen des elektrischen Stromes durch Handbe
tätigung mit einem Betätigungsteil (28).
5. Schalter nach Anspruch 3 oder 4, worin der erste Betä
tigungsstab (8) aus einem ersten Abschnitt (8A) be
steht, der an dem beweglichen Kontaktelement (2) befe
stigt ist und in dem zweiten Betätigungsstab (8) ver
läuft, wobei ein zweiter Abschnitt mit dem beweglichen
Eisenkern der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
(17) verbunden ist.
6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wei
terhin mit einem Stromwandler (30) auf einer Seite der
elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (17) zur Erfas
sung eines elektrischen Stromflusses hierdurch und so
mit durch die Wicklung (17C) der elektromagnetischen
Antriebsvorrichtung (17), wobei die Wicklung (17C) der
elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (17) ein Paar
von Leitungen (19A, 19B) aufweist, wobei eine der Lei
tungen durch den Stromwandler (30) verläuft.
7. Elektrischer Schalter mit:
einem beweglichen Kontaktelement (2) mit einem Paar von beweglichen Kontakten (3A, 3B) hieran, einem Paar von festen Kontakten (4A, 4B) zur individuellen Kontaktie rung mit den beweglichen Kontakten (3A, 3B), einem Paar von festen Kontaktelementen (5A, 5B), an denen die fe sten Kontakte befestigt sind, einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (17) mit einem festen Eisenkern (17A) und einem beweglichen Eisenkern (17B) sowie einer Spule (17C), einem Betätigungsstab (17E) zur Übertra gung einer Bewegung von dem beweglichen Eisenkern, um die beweglichen Kontakte (3A, 3B) von den festen Kon takten (4A, 4B) zu trennen, wenn ein überhoher Strom durch die Spule (17C) läuft, einem Übertragungsbauteil zur Bewegung des beweglichen Kontaktelementes (2), ei nem Elektromagneten (13) auf einer Seite der elektroma gnetischen Antriebsvorrichtung (17) zum ferngesteuerten Beeinflussen der Kontaktbewegung der beweglichen Kon takte mit den festen Kontakten mittels des Übertra gungsbauteiles (15), einem Paar von Anschlüssen (18A, 18B), einem ersten Leiter zum elektrischen Verbinden eines Endes der Spule (17C) mit einem der festen Kon taktelemente, einem zweiten Leiter zum elektrischen Verbinden des anderen Endes der Spule mit einem der An schlüsse, wobei die elektromagnetische Antriebsvorrich tung unterhalb des Betätigungsstabes (8) angeordnet ist und ein Stromwandler (30) auf der anderen Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung angeordnet ist, um einen elektrischen Stromfluß zwischen den festen Kontakten zu erfassen, wobei einer der ersten und zwei ten Leiter durch den Stromwandler (30) verläuft.
einem beweglichen Kontaktelement (2) mit einem Paar von beweglichen Kontakten (3A, 3B) hieran, einem Paar von festen Kontakten (4A, 4B) zur individuellen Kontaktie rung mit den beweglichen Kontakten (3A, 3B), einem Paar von festen Kontaktelementen (5A, 5B), an denen die fe sten Kontakte befestigt sind, einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung (17) mit einem festen Eisenkern (17A) und einem beweglichen Eisenkern (17B) sowie einer Spule (17C), einem Betätigungsstab (17E) zur Übertra gung einer Bewegung von dem beweglichen Eisenkern, um die beweglichen Kontakte (3A, 3B) von den festen Kon takten (4A, 4B) zu trennen, wenn ein überhoher Strom durch die Spule (17C) läuft, einem Übertragungsbauteil zur Bewegung des beweglichen Kontaktelementes (2), ei nem Elektromagneten (13) auf einer Seite der elektroma gnetischen Antriebsvorrichtung (17) zum ferngesteuerten Beeinflussen der Kontaktbewegung der beweglichen Kon takte mit den festen Kontakten mittels des Übertra gungsbauteiles (15), einem Paar von Anschlüssen (18A, 18B), einem ersten Leiter zum elektrischen Verbinden eines Endes der Spule (17C) mit einem der festen Kon taktelemente, einem zweiten Leiter zum elektrischen Verbinden des anderen Endes der Spule mit einem der An schlüsse, wobei die elektromagnetische Antriebsvorrich tung unterhalb des Betätigungsstabes (8) angeordnet ist und ein Stromwandler (30) auf der anderen Seite der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung angeordnet ist, um einen elektrischen Stromfluß zwischen den festen Kontakten zu erfassen, wobei einer der ersten und zwei ten Leiter durch den Stromwandler (30) verläuft.
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