DE634206C - Kontaktanordnung fuer Installationsschaltapparate - Google Patents

Description

Das Stammpatent betrifft eine Kontaktanordnung für Installationsapparate (Schalter, Steckerschalter u. dgl.), bei welcher die Schaltkontakte für sich in isolierender oder schlecht S leitender Flüssigkeit innerhalb eines völlig gasdicht geschlossenen Behälters mit nachgiebigen Wänden," z. B. einer kleinen Kapsel, angeordnet sind und von außen durch die Bewegung einer oder mehrerer Behälterwände betätigt werden, wobei beim Ausschalten der Schaltraum vergrößert wird. Diese Kontaktanordnung ist besonders geeignet zur Unterbrechung kleiner Ströme bei höheren Spannungen.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung derartiger Schaltkapseln und besteht darin, daß die Unterbrechungsstelle in der Schaltkapsel mit einer magnetischen Blasvorrichtung versehen ist, deren Polschuhe isoliert in der Kapsel nahe der Unterbrechungsstelle sitzen.

Durch die magnetische Beblasung kann die Schaltleistung wesentlich gesteigert werden, und es können größere Ströme unterbrochen werden, da zu der durch die Schaltflüssigkeit bewirkten Grundlöschung noch die Löschwirkung der magnetischen Blasung hinzutritt. Die isolierte Anordnung der Blaspole in der Schaltkapsel hat den Vorteil, daß sie sich gleichzeitig zur Kühlung des Lichtbogens und als Entionisierungsflächen ausnutzen lassen.

Soll die Stromunterbrechung gleichzeitig in an sich bekannter Weise dadurch erleichtert werden, daß eine Stromdämpfung, z. B. durch Widerstände, erfolgt, so kann bei der Schaltbewegung in der Kapsel die Wicklung des Blasmagneten, die vorher kurzgeschlossen war, in den Unterbrechungsstromkreis eingeschaltet werden, bevor die eigentliche Unterbrechung erfolgt, so daß der Blasmagnet gleichzeitig als Dämpfungswiderstand wirkt. Hier sei bemerkt, daß es bekannt ist, die Blasspule von Schaltern im Einschaltzustand zu überbrücken. Auch hat man ölschalter schon mit magnetischer Blasung ausgerüstet.

Wenn mit der Schaltkapsel eine Luftunterbrechungsstelle in Reihe liegt, was in manchen Fällen vorteilhaft ist, so versieht man zweckmäßig beide Schaltstellen mit einer gemeinsamen magnetischen Blasvorrichtung. Auch ein Selbstschalter mit Blasung im Innern der Kapsel ohne zusätzliche Lufttrennstelle läßt sich mit Magnet und Zubehörteilen so kapseln, daß ein derartiger Schalter ohne weiteres in feuchten Räumen und

6B4206

in Räumen mit entzündbaren Gasen betrieben werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. ' _.;.

Die Abb. ι und 2 zeigen im Längs- und Quert|| schnitt eine Schaltkapsel mit magnetischer Blas^j vorrichtung. Die Kapselhülle 40 besteht aus¹ Metall und ist an ihrer oberen Seite durch eine Membrane 43 aus Metall oder Isolierstoff abgeschlossen. An dieser Membrane ist der bewegte Kontakt 44 angebracht und wird mit der ■Membrane bewegt. In den Boden der Kapselhülle ist der Isolierteil 53 dicht eingesetzt und trägt den feststehenden Kontakt 4.x. In den Kapselraum sind die,Polstücke 50 und 51 aus magnetischem Material eingesetzt, welche bis dicht an die Trennstelle der Kontakte 41 und 44 heranreichen und isoliert eingesetzt sind. Diese Polstücke können auch als Kühlflächen dienen. «ο Die beiden Polstücke sind durch gitterartige Stücke 42 und 52 aus unmagnetischem Material, z. B. Messing, verbunden. Der äußere Hohlraum der Kapsel ist mit einem Füllmaterial 47 körniger Beschaffenheit, ζ. Β Quarzkörner, ausgefüllt, welche dazu dienen, den Flüssigkeitsinhalt der Kapsel zu verkleinern und die Wärmekapazität der Kapsel zu vergrößern. Die Kapsel ist teilweise mit öl gefüllt. Der Raum, in welchem sich die Quarzkörner befinden, und der Schaltraum sind mit dem Sieb 46 abgedeckt, so daß ein Eindringen der Quarzkörner in den eigentlichen Schaltraum sicher verhindert wird. Die Bohrungen 48 in den Armaturteilen 42 und 52 gestatten eine Ölzirkulation. Die Polstücke 50 und 51 sowie die gitterartigen Stücke 42 und 52 sind durch das Isolierstück 49 von den Kontakten bzw. spannungsführenden Teilen der Kapsel isoliert. Der Antrieb greift an dem Armaturteil 45 der Membrane 43 an. Gezeichnet ist die eingeschaltete Stellung. Der Einbau der Schaltkapsel wird so vorgenommen, daß die Polstücke 50 und 51 an die als Magnetjoch "dienenden Befestigungsteile zu liegen kommen. Der magnetische Fluß schließt sich dann über diese Polstücke und den Zwischenraum, in welchem sich die Kontakte befinden bzw. getrennt werden. Das Blasfeld ist in diesem Falle dicht an die Unterbrechungsstelle herangebracht, so daß die größte Löschwirkung sichergestellt ist.

In Abb. 3 ist eine Schaltkapsel gezeichnet, bei welcher innerhalb des vollständig geschlossenen Schaltraumes zwei Unterbrechungsstellen vorgesehen sind. Das Metallgehäuse 60 der Schaltkapsel wird an seinem oberen Ende von der Membrane 61 dicht*"" verschlossen. Auf dem Boden des Gehäuses 60 ist das Isolierstück 63 eingesetzt, durch welches der feststehende Kontakt 64 eingeführt ist. Außerdem ist durch Bolzen 68 der Kontakt 66 über Feder 67 mit dem "Anschluß 69 verbunden. Der Kontakt 66 wird durch die Feder 67, welche gleichzeitig als Stromzuführung dient, nach oben bewegt und kommt bei 65 nach einem gewissen Hub zur Anlage. )er bewegte Kontakt 62 ist an der Membrane 61 sfestigt und hat von dort seine Zuleitung. Der iststehende Kontakt 64 ist nach dem Anschluß '7O"herausgeführt, an welchem die Zuleitung des Stromes angeschlossen wird. Zwischen Anschluß 70 und 69 bzw. zwischen Kontakt 64 und 66 ist eine Blasspule 71 angeschlossen. Gezeichnet ist die ausgeschaltete Stellung der Schaltkapsel. Bei der Einschaltung, d. h. bei dem Eindrücken der Membrane 61, wird der Kontakt 62 nach unten bewegt, so daß von ihm der Kontakt 66 auf den Kontakt 64 gepreßt wird. Die Blasspule 71 ist also in der Einschaltstellung kurzgeschlossen, und der Strom tritt vom Anschluß 70 durch Kontakt 64, 66 und 62 nach der Membrane 61 und deren nicht gezeichneten Anschluß. Wird nunmehr zur Ausschaltung der Kontakt 62 mit der Membrane nach oben bewegt, so wird zunächst zwischen 64 und 66 unterbrochen und die Blasspule 71 in die Strombahn eingeschaltet. Erst wenn der Kontakt 66 bei 65 zur Anlage kommt, wird auch zwischen 66 und 62 unterbrochen, wodurch der durch den Widerstand der Blasspule gedrosselte Strom unter der Wirkung der Blasspule unterbrochen wird. Die Pole des Eisenkreises innerhalb der Kapsel sind nicht gezeichnet; sie ■ können in der gleichen Weise, wie bei Abb. 1 und 2 oder bei Abb. 4 und 5 beschrieben, angeordnet sein. Der Kapselraum ist mit isolierender Flüssigkeit gefüllt und · kann zur Erhöhung der Wärmekapazität teilweise mit körnigem Material, z. B. Quarzkörnern, gefüllt'sein. Da die Blasspule nur kurzzeitig belastet ist, so kann man sie mit vielen Windungen dünnen Drahtes versehen, so daß man sowohl ein kräftiges Blasfeld als auch eine gute Stromdämpfung erhält. Soll der Stromübergang auf die Spule mit größerer Windungszahl erleichtert werden, so können einige Windungen stärkeren Drahtes im Hauptkreis liegen und vormagnetisieren, so daß bei der Aufhebung des Kurzschlusses der hochohmigen Spule der Stromübertritt auf diese sowohl durch den geringen Strom als auch durch die Vormagnetisierung des magnetischen Kreises erleichtert wird. no

In Abb. 4 und 5 ist eine andere Form einer Schaltkapsel gezeichnet, bei welcher nur eine einfache Unterbrechung innerhalb des Kapselraumes vorgesehen ist. Auch hier wird die Kapselhülle 60 aus Metall an ihrem oberen Ende von einer Membrane 61 abgeschlossen, die den Kontakt 62 trägt. Im Boden der Kapsel ist das Isolierstück 75 eingesetzt, durch welches der Kontakt 64 isoliert eingeführt wird. Ebenfalls auf dem Isolierstück 75 sind die Polstücke 76 und angeordnet, welche durch die Stege 82 und 83 mit den Polschuhen 78 und 79 verbunden sind.

Die Polstücke 76 und 77 besitzen Bohrungen 86, durch welche eine Zirkulation des Öls in der Kapsel erfolgen kann. Der Zwischenraum 80, Si, 84 und 85 zwischen den Polstücken und der Kapselwand ist mit körnigem Material, z. B. Ouarzkörnern, ausgefüllt. Der Raum, in welchem sich die Kontakte 64 und 62 befinden, bleibt von den Ouarzkörnern frei und ist nur mit der isolierenden Flüssigkeit gefüllt. Um ein Eindringen der Quarzkörner in diesen Raum zu verhindern, sind die Räume 80, 81, 84 und 85 durch ein siebartiges Stück 88 abgedeckt. Die Kapsel wird so in einen magnetischen Kreis eingebaut, daß die Enden des Magnetjoches bei 78 und 79 an die Kapselwand zu liegen kommen und der magnetische Kreis zwischen 76 und 77 geschlossen wird. Die Polstücke sind nicht spannungsführend, da sie von dem Isolierstück 75 getragen werden. Sie können daher auch als Entionisierungsflächen und Kühlungsflächen für den Lichtbogen wirken. Auch lassen sich infolge der Ölfüllung der Kapsel die Polstücke bis in unmittelbare Nähe an die Unterbrechungsstelle heranführen, so daß eine optimale Wirkung der magnetischen Blasung erreicht wird. Das Einschalten der Schaltkapsel erfolgt durch das Eindrücken der Membrane 61. Bei einer derartigen Schaltkapsel kann zwischen den Polstücken auch eine Doppelunterbrechung ähnlich Abb. 3 untergebracht werden, durch welche die Blasspule in der eingeschalteten Stellung kurzgeschlossen wird und nur bei dem Ausschaltvorgang in den Stromkreis eingeschaltet ist.
In Abb. 6 und 7 ist eine Schaltvorrichtung gezeichnet, bei welcher eine Schaltkapsel 90, die mit magnetischer Beblasung versehen ist, in Hintereinanderschaltung mit einer Lufttrennstelle verwendet wird. Die Schaltkapsel 90, deren innere Ausbildung ungefähr der nach Abb. 3 bzw. 4 und 5 entsprechen kann, ist in einer Aussparung des Magnetjoches 97 so untergebracht und gehalten, daß sich der magnetische Kreis durch die Polstücke in der Kapsel schließt. Auf dem Magnetjoch ist die Blasspule 98 aufgebracht. Der bewegte Kontakt in der Kapsel, der mit der Membrane verbunden ist, wird mit dem Kontakt 94 leitend verbunden, der von außen auf der Membrane befestigt ist. Beim Druck auf den Kontakt 94 biegt sich die Membrane durch und schließt den Kontakt in der Kapsel. Die Einschaltung erfolgt durch den bewegten, bei 96 drehbar gelagerten Kontakt 95, der sich auf Kontakt 94 legt und bei seiner weiteren Bewegung den oder die Kontakte in der Kapsel schließt. Der schwenkbare Kontakt 95 wird von dem Betätigungshebel 103 über eine Kniegelenkanordnung 104, 105 angetrieben. Die Auslösevorrichtung, durch welche das Knie 104, 105 zum Ausknicken gebracht wird, so daß der Schalter angezogen ausschaltet, ist nicht besonders gezeichnet. Als Auslösevorrichtung kann ein Thermostat dienen oder ein Relaisanker, der bei Überstrom,angezogen wird und das Kniegelenk aushebt. Der Stromkreis durch die Schaltvorrichtung wäre dann folgender: Anschluß 100 nach Schiene 99, von da nach den Thermostaten und der Blasspule 98 nach dem bewegten Kontakt 95. Von da durch den Kontakt 94 und die Kontakte in der Kapsel nach Schiene 91 und Anschluß 93. Gegebenenfalls kann die Blasspule durch Kontakte in der Kapsel in der eingeschalteten Stellung überbrückt sein. Wird nun zur Ausschaltung der bewegte Kontakt 95 um seinen Lagerpunkt 96 geschwenkt, so wird zuerst innerhalb der Kapsel in der Schaltflüssigkeit unterbrochen, und dann erst trennt sich der Kontakt 95 vom Kontakt 94. Nur für den Fall, daß der Lichtbogen noch nicht innerhalb der Kapsel in der Schaltflüssigkeit erloschen ist, wird dann auch zwischen 94 und 95 ein Lichtbogen gebildet, der durch die magnetische Blasung an den hörnerartigen Fortsätzen erlischt. Normalerweise wird aber die Trennung zwischen 94 und 95 stromlos erfolgen, da der Strom bereits innerhalb der Kapsel 90 gelöscht bzw. unterbrochen worden ist. Die Kontakte 94 und 95 bewegen sich innerhalb der Polschuhe iod und 107, die von der Spule 98 aus über die Wände 108 und 109 den magnetischen Kreis schließen. Das Magnetjoch, welches sich auch go über die Schaltkapsel schließt, wird von den Blechen 101 und 102 aus unmagnetischem Material auf der" Grundplatte 92 gehalten. Diese Bleche dienen gleichzeitig als Lagerbleche für den bewegten Kontakt 95 und den Antriebhebel 103 bei in. Die ganze Anordnung wird durch einen Deckel 110 abgedeckt.

Die Schaltkapsel 90 kann statt, wie gezeichnet, vertikal auch horizontal angeordnet werden. In diesem Falle gleitet der Kontakt 95 seitlich über Kontakt 94 weg und gibt die Kapsel zur Ausschaltbewegung frei. Ein etwa zwischen 94 und 95 gebildeter Lichtbogen geht dann ebenfalls nach oben.

Wird die Schaltkapsel in der beschriebenen Weise mit magnetischer Blasung ausgerüstet, wobei die Blasspule in der eingeschalteten Stellung kurzgeschlossen ist, so kann man als einzigen Auslöser einen Thermostat verwenden. Man erhält dann einen induktionsfreien Selbstschalter.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung für Installationsschaltapparate nach Patent 621 590, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstelle in der Schaltkapsel mit einer magnetischen Blasvorrichtung versehen ist, deren Polschuhe isoliert in der Kapsel nahe der Unterbrechungsstelle sitzen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasspule in der

Einschaltstellung kurzgeschlossen ist und nur bei der Unterbrechung des Stromkreises eingeschaltet wird, derart, daß sie als Dämpfungswiderstand für den zu unterbrechenden Strom wirkt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsteile der Schaltkapsel das Magnet] och für die Blasvorrichtung bilden.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkapsel mit einer mit ihr in Reihe liegenden Luftunterbrechungsstelle einegemeinsame magnetische Blasvorrichtung besitzt (Abb. 6 und 7).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen