DE4327357A1 - Contact arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbe griff des Anspruches 1.The invention relates to a device according to the Oberbe handle of claim 1.
Für strombegrenzende Lichtbogenanordnungen sind in der Vergangenheit Kontaktstellen vorgesehen worden, denen Lichtbogenlöschblechanordnungen in Form von Deionblechen zugeordnet sind. Nach Abschalten läuft der Lichtbogen in das Lichtbogenlöschblechpaket hinein, teilt sich dort in mehrere Teillichtbögen auf, wodurch eine bestimmte Licht bogenspannung erzeugt wird, die abhängig ist von der An zahl der Lichtbogenlöschbleche und durch die der Kurz schlußstrom auf Werte deutlich unterhalb des prospektiven Kurzschlußstromes begrenzt wird.For current-limiting arcing arrangements are in the Past contact points have been provided to those Arc quenching assemblies in the form of deionized sheets assigned. After switching off, the arc runs in the arc quenching plate package divides into there multiple partial arcs, creating a specific light arc voltage is generated, which is dependent on the An number of arc extinguishers and by means of the short final current to values well below the prospective Short-circuit current is limited.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der ein gangs genannten Art zu schaffen, bei der eine bestimmte hohe Lichtbogenbrennspannung in einer Zeit von weniger als 1 Millisekunde nach Detektion des Kurzschlußstromes erzeugt wird. The object of the invention is to provide a device to create the type mentioned above, in which a certain high arc voltage in less time than 1 millisecond after detection of the short-circuit current is produced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved by the kenn Drawing features of claim 1.
Erfindungsgemäß also wird zwischen die Kontaktstücke ein leitfähiges Quantum eingebracht, das bei Auftreten einer hohen Stromdichte verdampft, dadurch den Druck zwischen den Kontaktstücken erhöht und den beweglichen Kontakt in Ausschaltstellung treibt. Der dabei entstehende Lichtbo gen wird durch die elektrisch leitfähigen Ringe in Teil lichtbögen unterteilt, wodurch eine hohe Lichtbogenspan nung stabilisiert wird. Erfindungsgemäß sollte wenigstens ein Ring vorgesehen werden; die Anzahl der Ringe ist dann nicht begrenzt. Je mehr Ringe angeordnet sind, um so grö ßer ist die stabilisierende Wirkung einer hohen Lichtbo genspannung.According to the invention, one is between the contact pieces conductive quantum introduced that occurs when a high current density evaporates, thereby reducing the pressure between the contact pieces increased and the moving contact in Off position drives. The resulting Lichtbo gene is partly due to the electrically conductive rings arcs divided, creating a high arc chip voltage is stabilized. According to the invention, at least a ring can be provided; the number of rings is then not limited. The more rings are arranged, the larger ß is the stabilizing effect of a high Lichtbo gene tension.
In besonders vorteilhafter Ausführung kann das feste und das bewegliche Kontaktstück als Stangenmaterial aus glei chem Querschnitt, vorzugsweise einem kreisförmigen Quer schnitt gebildet sein.In a particularly advantageous embodiment, the fixed and the movable contact piece as a rod material made of the same chem cross section, preferably a circular cross cut be formed.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß das bewegliche Kontaktstück entwe der vollständig oder bis zu dem zapfenartigen Vorsprung als Hohlzylinder ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß das Gewicht reduziert und damit die Beschleunigung erhöht werden können.Another advantageous embodiment of the invention can go there that the movable contact piece the complete or up to the pin-like projection is designed as a hollow cylinder. This ensures that the weight is reduced and therefore the acceleration can be increased.
Eine weitere Ausgestaltung kann dahin gehen, daß das leitfähige Material zwischen dem freien Ende des zapfen artigen Vorsprunges und der Stirnfläche des festen Kon taktstückes eingebracht ist.A further embodiment can go so that the conductive material between the free end of the spigot like projection and the end face of the fixed con is introduced.
Wenigstens der im Bereich des verdampfbaren Quantums vor gesehene Isolierring sollte dabei aus Keramik bestehen. At least that in the range of the evaporable quantum seen insulating ring should consist of ceramic.
Die weiteren Isolierringe können aus gasabgebendem Kunst stoff bestehen.The other insulating rings can be made of gas-emitting art consist of fabric.
Die elektrisch leitenden Ringe können in besonders vor teilhafter Weise aus einem Material mit geringer Wärme leitfähigkeit und hoher Lichtbogenabbrandfestigkeit be stehen. In bevorzugter Weise könnte dies ein höher schmelzendes Metall oder auch Graphit sein.The electrically conductive rings can be used in particular partially from a low heat material conductivity and high arc erosion resistance stand. More preferably, this could be a higher one melting metal or graphite.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß das leitfähige Quantum ein flüs siges, leicht verdampfbares Material wie z. B. Quecksil ber oder eine Kalium-Natrium-Cäsium-Legierung ist.A particularly advantageous embodiment of the invention can lead to the fact that the conductive quantum flows siges, easily evaporable material such. B. mercury or a potassium-sodium-cesium alloy.
Es kann natürlich auch ein festes Material mit niedrigem Schmelzpunkt und einem definierten Erstarrungsverhalten sein, das bei Auftreten eines Kurzschlußstromes leicht verdampft und nach Abschaltung wieder erstarrt. Solches Material könnte z. B. eine CuW-Matrix mit Sn, Pb oder ei ner Cd-Füllung sein.Of course, it can also be a solid material with low Melting point and a defined solidification behavior be easy when a short-circuit current occurs evaporates and solidifies again after switching off. Such Material could e.g. B. a CuW matrix with Sn, Pb or egg be a CD filling.
Die Menge des leitfähigen Quantums beträgt in bevorzugter Weise ca. 1 mm³.The amount of the conductive quantum is more preferably Way approx. 1 mm³.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of the Invention is shown, the invention, others Refinements and improvements as well as other advantages the invention are explained and described in more detail.
Es zeigt die einzige Figur eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Kontaktstellenanordnung.The only figure shows a sectional view through a contact point arrangement according to the invention.
Die Kontaktstellenanordnung 10 der einzigen Figur kann in einem elektrischen Schalter, beispielsweise einem Lei tungsschutzschalter verwendet werden, in dem bei einer Ausschalthandlung auf hohe Strombegrenzungswirkung an kommt.The contact point arrangement 10 of the single figure can be used in an electrical switch, for example a circuit breaker in which a high current limiting effect is important in the event of a switch-off action.
Die Kontaktstellenanordnung 10 besitzt ein festes Kon taktstück 11 und ein mit diesem zusammenwirkenden beweg lichen Kontaktstück 12, die hier als zylinderförmige Stangen ausgebildet sind. Das bewegliche Kontaktstück 12 besitzt an seiner zu dem festen Kontaktstück 11 hin wei senden Stirnfläche 13 einen zapfenartigen Vorsprung 14, der in einem bestimmten Abstand d von der Stirnfläche 15 des festen Kontaktstückes 11 endet. Der zapfenartige Vor sprung 14 greift in die Innenausnehmung 16 einer Span nungssteuereinrichtung 17 ein, in der zwischen Isolier ringen 18, 19 und 20 Ringe 21 und 22 aus elektrisch leit fähigem Material eingesetzt sind, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit und hohe Lichtbogenabbrandfestigkeit aufweist.The contact point assembly 10 has a fixed con tact piece 11 and a cooperating with this movable contact piece 12 , which are designed here as cylindrical rods. The movable contact piece 12 has on its end face 13 which is white towards the fixed contact piece 11 and has a peg-like projection 14 which ends at a certain distance d from the end face 15 of the fixed contact piece 11 . The pin-like crack 14 engages in the inner recess 16 of a voltage control device 17 in which rings between insulating rings 18 , 19 and 20 rings 21 and 22 are used made of electrically conductive material, which has a low thermal conductivity and high arc erosion resistance.
In der Figur sind lediglich zwei Ringe 21, 22 aus elek trisch leitendem Material dargestellt; es kann natürlich auch lediglich nur ein Ring oder es können mehr als zwei Ringe vorgesehen sein.In the figure, only two rings 21 , 22 made of electrically conductive material are shown; it is of course also possible for only one ring or more than two rings to be provided.
Zwischen dem freien Ende des zapfenartigen Vorsprunges 14 und der Stirnfläche 15 des festen Kontaktstückes 11 be findet sich ein Aufnahmeraum 23, in dem ein Quantum 24 aus leitfähigem Material eingebracht ist.Between the free end of the pin-like projection 14 and the end face 15 of the fixed contact piece 11 be there is a receiving space 23 in which a quantum 24 of conductive material is introduced.
Die Isolierringe 18, 19 und 20 aus isolierendem Material können aus unterschiedlichen Isolierstoffen gebildet sein. Beispielsweise kann das Material des Isolierringes 18 Keramik sein; die beiden Isolierringe 19 und 20 können aus einem gasabgebenden Kunststoff hergestellt sein.The insulating rings 18 , 19 and 20 made of insulating material can be formed from different insulating materials. For example, the material of the insulating ring 18 can be ceramic; the two insulating rings 19 and 20 can be made of a gas-emitting plastic.
Das leitfähige Quantum 24 kann durch flüssiges Metall oder eine Metallegierung gebildet sein, beispielsweise Quecksilber oder eine Kalium-Natrium-Cäsium-Legierung, bei dem sichergestellt werden kann, daß nach erfolgter Abschaltung eines Kurzschlußstromes der Rückfluß dieses Mediums immer in gleicher Art und Weise erfolgt.The conductive quantum 24 can be formed by liquid metal or a metal alloy, for example mercury or a potassium-sodium-cesium alloy, in which it can be ensured that after a short-circuit current has been switched off, the reflux of this medium always takes place in the same manner.
Anstatt eines flüssigen Materials kann das leitfähige Quantum auch ein leichtschmelzendes festes Material mit niedrigem Schmelzpunkt sein, das ein definiertes Erstar rungsverhalten besitzt und vorzugsweise auf der Stirnflä che 15 des festen Kontaktstückes 11 aufgebracht sein kann. Es soll beim Abschaltvorgang, also bei erhöhtem Stromfluß, schnell aufschmelzen und verdampfen und nach Abschaltung sich wieder auf der Stirnfläche 15 sammeln und erstarren.Instead of a liquid material, the conductive quantum can also be a light-melting solid material with a low melting point, which has a defined solidification behavior and can preferably be applied to the end face 15 of the fixed contact piece 11 . It should melt and evaporate quickly during the switch-off process, that is to say with an increased current flow, and collect and solidify again on the end face 15 after switch-off.
Die Verdampfungskräfte dienen der Anfangsbeschleunigung des beweglichen Kontaktstückes 12 und sorgen damit für große Kontaktöffnungsgeschwindigkeiten.The evaporation forces serve to accelerate the initial movement of the movable contact piece 12 and thus ensure high contact opening speeds.
Die leitfähigen Ringe 21 und 22 dienen der Stabilisierung einer hohen Lichtbogenspannung, ähnlich wie bei Deion löschblechen. Wie oben angedeutet, sollte wenigstens ein Ring vorgesehen sein; die maximale Anzahl kann offen bleiben. Je mehr Ringe angeordnet sind, um so größer ist die Stabilisierung einer hohen Lichtbogenspannung.The conductive rings 21 and 22 serve to stabilize a high arc voltage, similar to that of Deion quenching plates. As indicated above, at least one ring should be provided; the maximum number can remain open. The more rings are arranged, the greater the stabilization of a high arc voltage.
Die Kontaktanordnung 10 ist selbstverständlich so aus zu bilden und abzudichten, daß der Metalldampf nicht nach außen dringen kann; der Raum 23 soll geschlossen sein, um beim Abschaltvorgang über den Druckanstieg in diesem ge schlossenen Raum den Spannungsgradienten des Lichtbogens zu erhöhen und um eine möglichst hohe Lichtbogenspannung zu erreichen.The contact arrangement 10 is of course to be formed and sealed in such a way that the metal vapor cannot escape to the outside; the room 23 should be closed in order to increase the voltage gradient of the arc when switching off via the pressure increase in this closed space and to achieve the highest possible arc voltage.
Die Kontaktanordnung 10 besitzt einen Mantel 25 aus iso lierendem Material, in den das feste Kontaktstück 11 und das bewegliche Kontaktstück 12 hineingreifen; der isolie rende Mantel 25 kann mit dem festen Kontaktstück 11 fest verbunden sein. Die Ringe 18, 19 und 20 sowie die elek trisch leitfähigen Ringe 21 und 22 sind dann gegen die Stirnfläche 15 des festen Kontaktstückes angeschlagen und daran befestigt. Die Spalte zwischen der Innenfläche der Ringanordnung 18 bis 22 und dem zapfenartigen Vorsprung 14 bzw. dem Kontaktstück 12 und der Innenfläche 26 des Mantels 25 sind so zu bemessen, daß einerseits eine Leichtgängigkeit des beweglichen Kontaktstückes 12 ge stattet ist, andererseits aber der Dampf des Quantums 24 nicht durch diese Spalte nach außen dringen kann.The contact arrangement 10 has a jacket 25 made of insulating material into which the fixed contact piece 11 and the movable contact piece 12 engage; the insulating jacket 25 can be firmly connected to the fixed contact piece 11 . The rings 18 , 19 and 20 and the elec trically conductive rings 21 and 22 are then struck against the end face 15 of the fixed contact piece and attached to it. The gaps between the inner surface of the ring arrangement 18 to 22 and the pin-like projection 14 or the contact piece 12 and the inner surface 26 of the jacket 25 are to be dimensioned such that, on the one hand, the movable contact piece 12 is easy to move, but on the other hand the vapor of the quantum 24 cannot penetrate through this column.
Das bewegliche Kontaktstück 12 kann, wie durch die strichlierte Linie 12a dargestellt, hohlzylindrisch sein; dabei ist das dem festen Kontaktstück 11 zugewandte Ende des beweglichen Kontaktstückes, wo der Vorsprung 14 ange formt ist, mit einem Boden 12b versehen.The movable contact piece 12 can, as shown by the dashed line 12a, be hollow cylindrical; the fixed contact piece 11 facing the end of the movable contact piece, where the projection 14 is formed, is provided with a bottom 12 b.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934327357 DE4327357A1 (en) | 1993-08-14 | 1993-08-14 | Contact arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934327357 DE4327357A1 (en) | 1993-08-14 | 1993-08-14 | Contact arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4327357A1 true DE4327357A1 (en) | 1995-02-16 |
Family
ID=6495204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934327357 Withdrawn DE4327357A1 (en) | 1993-08-14 | 1993-08-14 | Contact arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4327357A1 (en) |
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