DE759249C - Stromunterbrecher, insbesondere fuer hohe Stromstaerken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromunterbrecher, insbesondere für hohe Stromstärken, bei dem Haupt-, Zwischen- und Funkenziehkontakte in der Weise auf starren Trägern aus stromleitendem Werkstoff vorgesehen sind, daß beim Ausschalten zunächst die Haupt-, dann die Zwischen- und schließlich die Funkenziehkontakte geöffnet werden, während beim Einschalten das ίο Schließen der Kontakte in umgekehrter Reihenfolge vor sich geht.

Bei den bekannten Stromunterbrechern dieser Art werden die Zwischenkontakte

meistens an biegsamen Leitern befestigt. Beim Schalten sind daher derartige Kontakte Abprallerscheinungen unterworfen, wodurch keine Gewähr für die erstrebte Reihenfolge und somit für das störungsfreie Schalten gegeben ist. Infolge der Anwendung solcher Leiter entstehen ferner zahlreiche Strom-Übergangsstellen und daher erhebliche Übergangswiderstände. Da bei derartigen Anordnungen während der Unterbrechung hoher Stromstärken an den Hauptkontakten ein erheblicher Spannungsabfall auftreten kann, so können zwischen den Hauptkontakten un-

erwünschte Lichtbogen entstehen, wodurch die Wirksamkeit der Kontakte herabgesetzt und ein Verschweißen der biegsamen Leiter eintreten kann. Zu den Nachteilen in elekirischer Hinsicht treten hierbei mechanische Schwierigkeiten hinzu, da derartige Stromunterbrecher in ihrer Bauart verwickelt sind. Es sind ferner mit Haupt-, Zwischen- und Funkenziehkontakten ausgerüstete Schalter ίο bekannt, bei denen ein Stromband im Hauptstromkreis vorgesehen ist. Ein derart angeordnetes Stromband hat jedoch erhebliche Übergangswiderstände, große Spannungsverluste und bei höheren Stromstärken eine Verschlechterung der Beweglichkeit und dadurch eine schlechte Kontaktbildung zur Folge, da bei größeren Strömen so viel Strombänder erforderlich sind, daß dadurch die Bänder als Ganzes zu steif werden. Abgesehen davon, daß der bekannte Schalter infolge der Anordnung der Strombänder nur für begrenzte Stromstärken anwendbar ist, ist die bekannte Konstruktion auch deswegen nachteilig, weil hierbei die Funkenzieh- und Vorkontakte derart voneinander getrennt angebracht sind, daß jeder dieser Kontakte in einem schleif enförmigen Strompfad liegt, so daß bei höheren Stromstärken, insbesondere beim Auftreten von Kurzschlüssen, infolge der Schleifenbildung es leicht vorkommen kann, daß die Vor-(Zwischen-) Kontakte vor den Funkenziehkontakten geöffnet werden. Durch den dabei entstehenden Lichtbogen können die Kontakte leicht zerstört oder zum Schweißen gebracht werden.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile bzw. Schwierigkeiten und erlaubt, trotz der einfachen Bauart, selbst bei hohen Stromstößen und Kurzschlüssen des Auftreten nennenswerter Kontaktbeschädigungen zu vermeiden. Dies wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß als beweglicher Hauptkontakt ein mit zwei feststehenden Hauptkontakten zusammenwirkendes massives Überbrückungselement dient, das zusammen mit dem beweglichen Zwischenkontakt und dem Funkenziehkontakt auf einem gemeinsamen Kontaktarm vorgesehen ist. Ein solches Überbrückungselement wird derart von Strömen durchflossen, daß keine Stromschleifen gebildet werden, so daß die Abhebekräfte auf ein Minimum herabgesetzt werden. Außerdem werden durch ein derartiges Überbrückungselement infolge seiner Beweglichkeit eine besonders gute Kontaktbildung an beiden Stromübergangsstellen sowie erhebliche Verbesserungen im Hinblick auf Wärmeabfuhr und Strom Verdrängung erreicht.

Will man das Abheben der Kontakte dadurch erleichtern, daß man die Spannung der Ausschaltfedern erhöht oder stärkere Federn wählt, so nehmen mit der steigenden Federspannung auch die Kräfte zum Herbeiführen der Sperrung und Auslösung zu. Um diese Schwierigkeiten bei Hauptkontakten und den Abbrand sowie allgemein die Beschädigung der Kontaktflächen der Hauptkontakte mit Sicherheit zu vermeiden, kann erfindungsgemäß der biegsame Leiter (Nebenschlußleiter) in der Nähe der Hauptunterbrechungsstellen angeordnet werden, derart, daß die magnetische Kraft, die durch den den Nebenschlußleiter durchfließenden Strom hervorgerufen wird, bei Stromstößen bzw. Kurzschlußströmen die Wirkung der das Überbrückungselement anpressenden Feder überwiegt und das Öffnen der Hauptunterbrechungsstellen selbsttätig herbeiführt.

Eine weitere Möglichkeit gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwischen den Hilfskontakten und einer der Anschlußklemmen eine biegsame bifilare Schleife vorgesehen wird, so daß beim Durchfließen des Stromes ein magnetisches Feld entsteht, welches die durch die Kontaktanpreßfeder hervorgerufene Anpressung der Zwischenkontakte unterstützt. In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. ι den Stromunterbrecher in einer Seitenansicht, zum Teil im Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den abgebrochenen Stromunterbrecher nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Teil des Stromunterbrechers, dessen Kontaktmittel im Anfangsstadium der Öffnungsbewegung sich befinden, und zwar wenn das Überbrückungselement von den Hauptkontakten gerade getrennt ist,

Fig. 4 eine Ansicht des Stromunterbrechers, die die relative Lage der Unterbrecherteile im letzten Stadium des Öffnungsvorgangs wiedergibt, und zwar wenn die Hilfskontakte (Zwischenkontakte) sich gerade getrennt haben,

Fig. 5 eine Ansicht, ähnlich wie nach Fig. 3, bei der jedoch die Kontaktmittel in völlig geöffneter Lage gezeigt sind,

Fig. 6 eine Ansicht, die das Schaltglied in geschlossener Stellung und das Überbrückungselement in der von den feststehenden Hauptkontakten durch die magnetische Kraft des Stromes abgehobenen Stellung darstellt,

Fig. 7 eine teilweise Stirnansicht auf die feststehenden Kontaktmittel und

Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Kontaktmittel.

Wie die Zeichnungen (vgl. insbesondere Fig. 1) zeigen, ist mit 11 eine Grundplatte aus Isoliermaterial bezeichnet, die verschiedene Teile des Stromunterbrechers trägt. Die Klemmen 13 und 15 sind auf der Grundplatte 11

mittels mehrerer Bolzen 17 angebracht. Jede Klemme besitzt mehrere Anschlußfahnen 19 zum Anschluß des Stromunterbrechers an einen äußeren elektrischen Stromkreis.
Die obere Klemme 13 besitzt einen Kontaktklotz 21 aus hartem leitendem Werkstoff. Außerdem ist ein Kontaktblock 23 aus hartem leitendem Material vorgesehen, der elektrisch über die Wicklung der Auslösespule des Unterbrechers mit der unteren Klemme 15 verbunden ist. Die Kontaktklötze 21 und 23 bilden die feststehenden Hauptkontakte des Stromunterbrechers. Die Begrenzungskanten der Hauptkontakte sind abgeschrägt und weisen Kontaktstücke (Spitzen) 25 und 27 auf. Die Kontaktstücke werden vorzugsweise aus Silber oder Silberlegierungen ausgeführt und an den abgeschrägten Ecken der Blöcke 21 oder 23 durch Löten, Schweißen oder durch mechanische Mittel festgehalten.

Die feststehenden Kontaktmittel enthalten außer den Hauptkontakten 21 und 23 Hilfskontaktmittel, die aus einem Tragstück 29 aus hartem leitendem Werkstoff bestehen, an welchem ein Zwischenkontakt 31 und ein Funkenziehkontakt 33 angebracht ist. Die Kontakte 31 und 33 sind an der Stirnfläche des Tragstückes 29 entweder durch Löten oder durch mechanische Mittel befestigt.
Der an dem oberen Ende des Tragstückes 29 angebrachte Funkenziehkontakt 33 ist vorzugsweise aus einem geeigneten leitenden Werkstoff ausgeführt, welcher den Einflüssen des elektrischen Lichtbogens gut widersteht. Dieser Kontakt ist ferner mit einem Lichtbogenhorn 35 versehen.

Das Hilfskontakttragstück, welches Seitenwandungen 37 und eine Rückenwandung 39 besitzt (vgl. Fig. 7 und 8) ist zum Herbeiführen der Begrenzung der Verschiebung und der Kippbewegung des Tragstückes 29 zu dem Gestell 11 mittels eines Querzapfens 41 abgestützt. Der Ouerzapfen 41 erstreckt sich durch die Seitenwandungen 37 hindurch und greift mit seinen vorstehenden Enden in Längsschlitze 43 ein, die in den am Gestell 11 angebrachten Führungswandungen 45 vorgesehen sind. Das Tragstück 29 steht unter der Wirkung dreier Federn 47, 49, 51, die das Bestreben haben, das Tragstück von dem Gestell 11 in Richtung nach den beweglichen Kontaktmittelni des Unterbrechers hin zu bewegen. Die Federn 47 und 49 sind, wie Fig. 7 zeigt, zwischen dem Tragstück 29 und dem oberen Hauptkontakt 21 angeordnet und legen sich gegen die untere Ecke des Tragstückes. Die dritte Feder 51 umgibt einen Führungsbolzen 53, der an dem Grundgestell angebracht ist. Mit ihrem äußeren Ende ist die Feder 51 an dem Tragstück 29 unter dem Funkenziehkontakt 33 angelenkt,

Die Federn 47 und 49 sind von den leitenden Teilen der Kontaktmittel durch Isolationsplatten 55 isoliert (vgl. insbesondere Fig. 6). Die obere Feder 51 ist von den Kontaktmitteln dadurch isoliert, daß ihr inneres Ende in die Isoliergrundplatte 11 eingeführt ist.

Zwischen den Seitenwandungen 37 des Tragstückes 29 ist ein schleifenförmiger biegsamer Leiter 57 angeordnet, der das Tragstück 29 mit der oberen Klemme 13 elektrisch verbindet. Die Enden des Leiters 57 sind an dem Tragstück 29 und an der Klemme 13 mittels einer Schraube 59 befestigt. Die Seitenwandungen 37 und die Rückwandung 39 des Tragstückes 29 schützen den biegsamen Nebenschlußleiter 57 vor dem Lichtbogen, der zwischen den Hilfskontakten gezogen wird.

Die Bewegung des unteren Endes des Tragstückes 29 von dem Gestell 11 nach den beweglichen Kontaktmitteln des Unterbrechers hin wird durch Anschlagen der Enden des Zapfens 41 an den äußeren Enden der Schlitze 43 in den an der Grundplatte vorgesehenen Führungswandungen 45 begrenzt. An den Seitenwandungen des Tragstückes 29 sind Vorsprünge 61 vorgesehen, die sich gegen die Verlängerungen 63 der Führungswandungen 45 legen und dadurch die Bewegung des oberen Endes des Tragstückes 29 nach den bewegliehen Kontaktmitteln hin begrenzen. An dem Kontaktblock 21 ist eine Isolierbarriere 62 angebracht (vgl. Fig. 1), um die Hauptkontakte des Unterbrechers vor dem zwischen den Hilfskontakten während der Stromunterbrechung gezogenen Lichtbogen zu schützen.

Die beweglichen Kontaktmittel des Stromunterbrechers enthalten einen aus leitendem Werkstoff bestehenden rinnenförmigen Kontaktarm 65, welcher an dem drehbaren Schaltorgan 67 mittels mehrerer Schrauben 69 starr angebracht ist. Der Kontaktarm 65 trägt eine Hauptkontaktbrücke 71 für die. Überbrückung der Hauptkontakte 21 und 23 und ein Hilfskontaktorgan 73 zur Kontaktbildung mit den feststehenden Hilfskontakten 31 und 33.

Das Hauptkontaktüberbrückungselement 71 ist aus starrem leitendem Werkstoff, z. B. Kupfer oder Kupferlegierungen, ausgeführt und mittels an dem Kontaktarm 65 angreifender Schraube 75 lösbar angebracht, an deren freiem Ende eine Mutter JJ vorgesehen ist. Die Schraubenfeder 79 umschließt die Schraube 75 und ist zwischen dem Kontaktarm 65 und 11g dem Überbrückungselement 71 angeordnet, um das Überbrückungselement an die feststehenden Hauptkontakte 21 und 23 mit einer im voraus festgelegten Kraft anzupressen. Die Enden des Überbrückungselementes 71 sind abgeschrägt und weisen Abbrandspitzen 81 aus Silber oder Silberlegierung für die Kon-

taktbildung mit den feststehenden Kontaktstücken 25 und 27 auf.

Das Hilfskontaktorgan 73 besteht aus starrem leitendem Werkstoff, vorzugsweise Kupfer, und ist an dem oberen Ende des Kontaktarmes 65 mittels Schrauben 83 befestigt. Das Kontaktorgan 73 besitzt einen Zwischenkontakt 85 und einen Funkenziehkontakt 87, die an dem Kontaktorgan durch Löten oder mechanische Mittel befestigt sind und die mit dem Zwischen- und Funkenziehkontakt 31 und 33 der feststehenden Kontaktmittel zusammenarbeiten. Der bewegliche Funkenziehkontakt 87 ist vorzugsweise aus einem geeigneten, dem Lichtbogen gut widerstehenden Material ähnlich wie der Funkenziehkontakt 33 ausgeführt und mit einem Lichtbogenhorn 89 ausgerüstet.

Das Hilfskontaktorgan 73 und das Überbrückungsglied 71 sind mittels eines gemeinsamen flexiblen Nebenschlußleiters 91 mit dem feststehenden Hauptkontakt 23 elektrisch verbunden. Das obere Ende des Leiters 91 ist, wie Fig. 8 zeigt, zwischen dem Hilfskontaktorgan 73 und dem Kontaktarm 65 mittels einer Schraube 83 festgeklemmt. Das untere Ende des Leiters 91 ist am unteren Teil des feststehenden Hauptkontaktes 23 mittels eines Schraubenbolzens 93 befestigt. Der mittlere Teil des Leiters 91 ist an zwei Stellen mit dem Überbrückungselement 71 mittels Schrauben 95 verbunden. Der untere Teil des Nebenschlußleiters bildet eine Schleife um einen Bolzen 99, welcher das bewegliche Schaltorgan 67 trägt. Bei höheren Stromstärken kann das bewegliche Übertragungsglied 71 in zwei parallele Überbrückungselemente und der gemeinsame flexible Nebenschlußleiter 91 ebenfalls in zwei parallele Nebenschlußleiter unterteilt werden, von denen jeder an einem der parallelen Überbrückungselemente angeschlossen wird. Zwei parallele Überbrückungselemente erlauben eine bessere Belüftung und Kühlung, so daß die Überbrückungselemente größere Stromstärken übertragen können und dadurch das Auftreten unzulässiger Erwärmungen verhindern,.

Das Schaltorgan 67 besitzt ein gabelförmiges unteres Ende, welches an den Seitenwandungen eines Hauptrahmens 97 mittels des Drehbolzens 99 drehbar angebracht ist. Das Schaltorgan 67 ist um seine Bolzenachse durch einen allgemein mit 101 bezeichneten Betätigungsmechanismus beweglich angeordnet. Der Betätigungsmechanismus 101, der an dem Rahmen 97 angebracht ist, enthält im allgemeinen einen Betätigungshebel 103, der um einen Zapfen 105 drehbar ist, der von dem Rahmen getragen wird und mit dem Schaltorgan 67 mittels eines Gelenks 107 verbunden ist. An dem Zapfen 105 ist außerdem ein Betätigungsorgan 109 drehbar sowie eine Auslösevorrichtung angeordnet. Der Betätigungshebel 103 ist lösbar mit dem Betätigungsorgan 109 für die Betätigung kuppelbar, wobei zwei Klinken 113 und 115 verwendet werden, die der Hebel 103 trägt. Die Klinke 113 greift an einer Rolle 117 an, die das Betätigungsorgan 109 trägt. Das Betätigungsorgan 109 wird beim geschlossenen Stromkreis mittels einer Klinke lösbar gehalten, die an der Rolle 117 lösbar angreift. Die Auslösevorrichtung enthält ein ausschwenkbares Organ 121, welches betätigt wird, um die Klinken 115 und 113 freizugeben. Der Auslösehebel wird entweder von Hand oder durch einen Auslöseelektromagneten 123 entsprechend den vorher festgelegten Bedingungen betätigt. Der Auslöseelektromagnet besitzt eine Erregerwicklung 124, die in Reihe zwischen der unteren Klemme 15 und dem unteren Hauptkontaktklotz 23 geschaltet ist.

Das Schaltglied 67 wird in Uhrzeigerrichtung nach der offenen Stromkreislage durch Öffnungsfedern 125 bewegt. Wenn die Klinken 115 und 113 durch die Auslösevorrichtung freigegeben sind, bewegt die Feder 125 das Schaltglied 67 und den Antriebshebel 103 in die offene Stromkreislage, unabhängig von der Lage des Betätigungsorgans 109. Da der Antriebshebel 103 sich in die offene Stromkreislage bewegt, so bewirkt das Auslösen der Klinke die Auslösung des Betätigungsorgans 109.

Um den Stromunterbrecher zu schließen, muß das Betätigungsorgan 109 entgegen der Uhrzeigerrichtung aus der offenen Lage wieder in Eingriff mit Klinken 115 und 113 bewegt werden und die Verbindung zwischen dem Betätigungshebel und dem Antriebshebel 103 über die Klinken 115 und 113 wiederhergestellt werden. Der Betätigungshebel 109 wird dann in Uhrzeigerrichtung nach der Schließlage bewegt, um das Schaltorgan in Richtung entgegen dem Uhrzeiger zum Schließen des Stromkreises zu betätigen. Wenn der Betätigungshebel 109 in die geschlossene Stellung angelangt ist, gelangt die Klinke wieder in Eingriff mit der Rolle 117, wodurch der Betätigungshebel in geschlossener Lage festgehalten wird.

In bezug auf die Kontakte des Unterbrechers sei erwähnt, daß, wenn das Schaltorgan 67 sich in geschlossener Stromkreislage befindet, das Überbrückungselement 71 mit den Hauptkontakten 21 und 23 Kontakte bildet, wodurch ein normaler Pfad für den Stromkreis durch die Hauptkontakte und das Überbrückungselement hergestellt wird. Die Feder 79 ruft einen vorher festgelegten Kontaktdruck zwischen den Kontaktstücken: 81 des Überbrückungselements 71 und den Kon-

taktstücken 25 und 27 der Hauptkontakte hervor. Außerdem befinden sich beim geschlossenen Schaltorgan 67 die Zwischen- und Funkenziehkontakte 85 und 87 des Hilfskontaktgliedes 73 in Berührung mit den Zwischen- und Funkenziehkonitakten 31 und 33 des Kontakttragstückes 29. Durch die Zwischen- und Funkenziehkontakte fließt jedoch infolge des geringen Widerstandes im Hauptstrompfad, in dem die Hauptkontakte 21 und 23 und das Überbrückungselement 71 liegen, kein,Strom. Es sei bemerkt, daß das Kontakttragstück 29 in der Nähe der Grenze bei der Bewegung nach dem Grundgestell 11 hin durch die Federn 47, 49, 51 angehalten wird, die gespannt sind, wenn das Schaltorgan sich in geschlossener Stromkreislage befindet, und außerdem daß das Überbrückungselement 71 nahe seiner Bewegungsgrenze gegen den ao Grundrahmen in bezug auf den Kontaktarm 65 durch die Federn 79 leicht angepreßt wird. Die Wirkungsweise der Kontaktmittel ist kurz folgende: Wenn nach der Einwirkung der Auslösevorrichtung das Schaltglied 67 in Uhrzeigerrichtung zum öffnen des Stromkreises mittels der Ausschaltfeder 125 bewegt wird, so greift die Mutter des Bolzens 75 an dem Überbrückungsglied 71 während des Anfangsteiles der Bewegung an und führt ein Trennen des Überbrückungselementes 71 von den Hauptkontakten 21 und 23 herbei. Während des ersten Teiles der Öffnungsbewegung des Schalthebels 6y versuchen die Federn 47, 49, 51 das Hilfskontakttragstück 29 nach außen vom Grundgriff wegzubewegen, so daß die Zwischen- und Funkenziehkontakte 31 und 33 des Tragstückes im angepreßten Zustand so lange in Berührung mit den Zwischen- und Funkenziehkontakten 85 und 87 des beweglichen Hilfskontaktorgans 75 verbleiben, bis das Überbrückungselement 71 sich um einen vorbestimmten Abstand von den Hauptkontakten 21 und 23 entfernt hat. Sobald das Überbrückungselement 71 sich von den Hauptkontakten2i und 23 getrennt hat, wird der Strom, der früher durch die Kontakte 21,23 und 71 hindurchfloß, in Nebenschluß zu diesen Kontakten geschaltet und fließt durch einen Hilfsweg von dem unteren Hauptkontakt 23 durch den flexiblen Nebenschlußleiter 91, Hilfskontaktglied 73, Zwischenkontakte 85 und 31, den unteren Teil des Kontakttragstückes 29 und den biegsamen Nebenschlußleiter 57 zu dem oberen Hauptkontakt 21. Der Widerstand dieses Hilfspfades ist verhältnismäßig gering, so daß ein kleiner oder überhaupt kein Funken zwischen dem Überbrückungsglied 71 und den Hauptkontakten 21 und 23 sich bildet.
Die Länge des Schlitzes 43 in den Führungswänden 45 ist so gewählt, daß, wenn das Überbrückungselement 71 sich um einen vorbestimmten Abstand von den Hauptkontakten 21 und 23 getrennt hat, die Enden des Zapfens 41 in Eingriff mit den äußeren Enden des Schlitzes 43 gelangen, wodurch eine weitere nach außen gerichtete Bewegung des unteren Teiles des Kontakttragstückes 29 unterbunden wird. Bei der fortgesetzten Öffnungsbewegung des Schaltorgans wird infolge des Eingriffs des Zapfens 41 an den äußeren Enden des Schlitzes 43 verursacht, daß der bewegliche Zwischenkontakt 85 sich von dem Zwischenkontakt 31 des Tragstückes 29 trennt. Die obere Feder 51 ruft ein Schwenken des Kontakttragstückes 29 um den Zapfen 41 in Uhrzeigerrichtung hervor, wobei der Funkenziehkontakt 33 im angepreßten Zustand so lange in Berührung mit dem Funkenziehkontakt 87 des Hilfskontaktgliedes 73 verbleibt, ίο bis der Zwischenkontakt 85 sich um eine vorher festgelegte Entfernung von dem Zwischenkontakt 31 getrennt hat.

Sobald der Zwischenkontakt 85 sich von dem Zwischenkontakt 31 getrennt hat, nimmt der Strom, der früher durch diese Kontakte floß, seinen zweiten Weg durch den Nebenschluß, und zwar von dem unteren Hauptkontakt 23 durch den biegsamen Nebenschluß 91, das Hilfskontaktglied 73, die Funkenziehkontakte 87 und 33, durch das Kontakttragstück 29 und den flexiblen Nebenschlußleiter 57 zu· dem oberen Hauptkontakt 21. Dadurch, daß das Hilfskontaktglied 73 und das Tragstück aus starrem leitendem Werkstoff ausgeführt sind und daß die Feder 51 dafür sorgt, daß die Funkenziehkontakte im angepreßten Kontaktzustand miteinander verbleiben, sind der ohmsche Widerstand und die Reaktanz in diesem zweiten Hilfspfad des Stromes nur um einen sehr geringen Betrag größer als der Widerstand in dem Hilfsstromkreis, der seinen Verlauf durch die Zwischenkontakte 85 und 31 nimmt. Infolge des niedrigen ohmschen Widerstandes und der Reaktanz im Hilfsstrompfad werden der Potentialunterschied zwischen dem Überbrückungselement 71 und den Hauptkontakten sowie die Potentialdifferenz zwischen den Zwischenkontakten 87 und 31 herabgesetzt, wenn dieselben getrennt sind, so daß zwischen den Kontaktstücken ein sehr kleiner oder überhaupt kein Funken während des Stromunterbrechungsvorganges entsteht.

Sobald der Zwischenkontakt 85 sich um einen vorher bestimmten Abstand von dem Zwischenkontakt 31 des Kontakttragstückes 2g entfernt hat, legen sich die Vorsprünge 61 an die Erweiterungen 63 der Führungswände an, wie Fig. 4 zeigt. Die fortdauernde Öffnungsbewegung des Schaltorgans 6y ruft dann die Trennung des Furukenziehkontaktes 87

von dem Funkenziehkontakt 33 des Tragstückes 29 hervor. Der auftretende Lichtbogen wird somit in der am oberen Teil des Grundrahmens vorgesehenen Lichtbogenkammer 127 gelöscht, in der die Abbrandkontakte 87 und 35 untergebracht sind. Bei auftretenden schweren Kurzschlüssen können zwar die Funkenziehkontakte 35, 87, durch die eine Stromschleife ihren Verlauf nimmt, dadurch ίο auseinandergetrieben werden, daß der Träger 29 mit dem Funkenziehkontakt 35 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Dabei wird jedoch der an dem entgegengesetzten Ende des doppelarmigen Trägers 29 vorgesehene Zwischenkontakt 31 gegen den beweglichen Zwischenkontakt 85 gepreßt, so daß an den Zwischenkontakten 31, 85 kein Funken auftritt. Diese in der Ausnutzung der an einem Kontaktpaar auftretenden Strom-Schleifenwirkung im Sinne der Kontaktanpressung an dem anderen Kontaktpaar bestehende Maßnahme hat also auch, unabhängig von der beschriebenen und dargestellten Schalterausführungsform, eine selbständige Bedeutung.

Die vollständig offene Stromkreislage des Kontaktarmes und des Schaltorgans ist hierbei in Fig. 5 dargestellt.

Beim Bewegen des Schaltorgans in die Schließlage wird zunächst der Kontakt an den Funkenziehkontakten 87 und 33 gebildet und somit der Stromkreis geschlossen, bevor die Zwischenkontakte 85 und 31 in Berührung miteinander gekommen sind. Das Überbrückungselement 71 wird mit den Hauptkontakten 21 und 23 am Ende der Schließbewegung des Schaltorgans, nachdem die Zwischen- und Funkenziehkontakte bereits in Berührung gelangt sind, in, Kontakt gebracht. Um den Abbrand und die Beschädigung der Oberflächen der Hauptkontakte durch einen Lichtbogen auch dann zu verhüten, wenn derselbe bei extrem großen Stromstößen zwischen dem Überbrückungselement 71 und den Hauptkontakten 21 und 23 entstehen soll, sind die Federn 79 für das Überbrückungselement verhältnismäßig schwach ausgeführt, so daß die auf das Überbrückungselement 71 ausgeübte Kraft durch die magnetische Kraft, die durch den durch Hauptkontakte 21 und 23 und das Überbrückungselement hindurchgehenden Stromfluß erzeugt wird, das Überbrückungselement bei einem vorher festgelegten, die Auslösestromstärke des Unterbrechers überschreitenden Betrag des Stromes von den Hauptkontakten trennt; dabei ist der vorher festgelegte Strombetrag so gering, daß durch Lichtbogen zwischen dem überbrückungselement 71 und den Hauptkontakten 21 und 23 die Oberflächen der Hauptkontakte keinen nennenswerten Abbrand erfahren.

Es sei angenommen, daß der L^Tnterbrecher z. B. für Stromstärken von 600 Ampere bestimmt ist und daß im Betrieb Kurzschlußströme oder Stromstöße auftreten, die eine Stromspitze von über 100 000 Ampere haben. Wenn das Überbrückungselement unter solchen Voraussetzungen von den Hauptkontakten bei einem Stromwert nahe seinem Spitzenwert getrennt wird, so würde der zwischen dem Überbrückungselement und den Hauptkontakten gezogene Lichtbogen trotz der Anordnung von Funkenzieh- und Zwischenkontakten im Nebenschluß derart groß sein, daß die Oberfläche der Hauptkontakte angegriffen werden würde. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei dem gewählten Zahlenbeispiel die Spannung der das Überbrückungselement beeinflussenden Feder 79 so gewählt werden, daß die magnetische Kraft des Stromes erlauben würde, das Überbrückungselement von den feststehenden Hauptkontakten bei annähernd ι ο 000 Ampere, d.h. bei annähernd iofachem Betrag der normalen Stromstärke zu trennen. Durch einen zwischen dem Überbrückungselement und den Hauptkontakten bei diesem Stromwert gezogenen Lichtbogen wird die Oberfläche der Hauptkontakte nicht angegriffen.

Für einen Unterbrecher gegebener Stromstärke muß die untere Stromgrenze, bei welcher der durch die magnetische Kraft erzeugte Auftrieb das Überbrückungselement von den Hauptkontakten abzuheben gestattet, über der normalen Stromstärke des L^Tnterbrechers liegen; zugleich muß jedoch die Feder eine hinreichende Spannung besitzen, um die erforderliche Kontaktanpressung zu erzeugen, damit unter anderem die Kontakte innerhalb der zulässigen Temperaturgrenzen bleiben. Je höher der Strombetrag ist, bei dem das Überbrückungselement angehoben wird, um so größer ist die Abbrandmöglichkeit der Oberfläche der Hauptkontakte.

Die Spannung der Feder für das Hauptüberbrückungselement und der Stromwert, bei welchem das Überbrückungselement selbsttätig geöffnet wird, können so abgestimmt werden, daß die günstigste Wirkung eintritt, bei der also diesen beiden gegenläufigen Forderungen zugleich weitestgehend Rechnung getragen wird. Der Betrag des Stromes kann im Bereich eines Mehrfachen der normalen Stromstärke des Unterbrechers aufwärts bis zum Bruchteil der Stromstärke liegen, die bei maximaler Abschaltleistung des Unterbrechers vorhanden ist. Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, die Stromstärke, bei der das überbrückungselement von den Hauptkontakten abgehoben wird, auf das Zehn- bis

Zwanzigfache der Normalstromstärke festzusetzen.

Die Anordnung des flexiblen Nebenschlußleiters 91 ist so gewählt, daß die durch den S Stromfluß erzeugte magnetische Kraft das Überbrückungselement 71 von den Hauptkontakten bei allen Stromstärken zu trennen vermag, die den vorher festgelegten Betrag übersteigen, bei dem das Überbrückungselement sich von den Hauptkontakten trennen soll.

Infolge der Schleifenform des biegsamen Leiters 57 ruft der Strom, der durch diesen Leiter fließt eine magnetische Kraft hervor, welche die Wirkung der magnetischen Kraft, die die Hilfskontakte abzuheben sucht, mit Sicherheit aufhebt und welche darüber hinaus die Wirkung der Feder, die die Hilfskontakte in Berührung miteinander hält, unterstützt, bis das Überbrückungselement sich von den Hauptkontakten durch die Öffnungsbewegung des Schaltorgans 67 entfernt hat.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Stromunterbrecher, insbesondere für hohe Stromstärken, bei dem Haupt-, Zwischen- und Funkenziehkontakte in der Weise auf starren Trägern aus stromleitendem. Werkstoff vorgesehen sind, daß beim Ausschalten zunächst die Haupt-, dann die Zwischen- und schließlich die Funkenziehkontakte geöffnet werden, während beim Einschalten das Schließen der Kontakte in umgekehrter Reihenfolge vor sich geht, dadurch gekennzeichnet, daß als beweglicher Hauptkontakt ein mit zwei feststehenden Hauptkontakteni zusammenwirkendes massives Überbrückungselement dient, das zusammen mit dem beweglichen Zwischenkontakt und dem Funkenziehkontakt auf einem gemeinsamen Kontaktarm vorgesehen ist.
2. 2. Stromunterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -der die beweglichen Haupt-, Zwischen- und Funkenziehkontakte tragende schwenkbare Kon-. taktarm aus einem Profilstück besteht, in dem mindestens zum Teil ein biegsamer Leiter untergebracht ist, der bei geöffneten Hauptkontakten den Nebenschluß bildet.
3. 3. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Leiter (Nebenschlußleiter) in der Nähe der Hauptunterbrechungsstellen verläuft, derart, daß die magnetische Kraft, die durch den den Leiter durchfließenden Strom bei Stromstößen bzw. Kurzschlußströmen hervorgerufen wird, die Wirkung der das Überbrückungselement anpressenden Feder überwiegt und das Öffnen der Hauptunterbrechungsstellen selbsttätig herbeiführt.
4. 4. Stromunterbrecher nach den An-Sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die das Überbrückungselement tragenden Federbolzen zugleich zum Abstützen des biegsamen Nebenschlußleiters gegen den Rücken des gemeinsamen Kontaktarmes dienen.
5. 5. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptunterbrechungsstellen mittels einer Isolierplatte von den genau übereinanderliegenden Unterbrechungsstellen der Zwischen- und der Funkenziehkontakte abgedeckt sind.
6. 6. Stromunterbrecher, insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Grundplatte verbundene Zwischenkontakt (31) nebst Funkenziehkontakt (35) an einem gemeinsamen beweglichen stromleitenden Träger (29) vorgesehen ist, derart, daß sich ein Stromverlauf in den Trägern (29, 73) der beiden Funkenzieh- und Zwischenkontakte ergibt, der zwar ein Abheben der Funkenziehkontakte (35,87) hervorrufen kann, der dabei jedoch um dem Lagerpunkt (41) des Trägers (29) eine Schwenkung seines den Zwischenkontakt (31) tragenden Teiles im Sinne des Schließens der Zwischenkontakt (31, 85) bewirkt, so daß ein Abheben der Zwischenkontakte vor der Trennung der Funkenziehkontakte voneinander verhindert wird.
7. 7. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen! ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das stromführende Tragstück an seinen beiden den Zwischen- und den Funkenziehkontakt tragenden Enden unter der Wirkung von Federn steht, die die Kontaktanpressung an diesen Hilfsunterbrechungsstellen hervorrufen, derart, daß die Funkenziehkontakte so lange in Kontakt unter Federdruck bleiben, bis sich die Zwischenkontakte um einen vorbestimmten Abstand voneinander entfernt haben.
8. 8. Stromunterbrecher nach den An- - Sprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das stromführende Tragstück einen annähernd U-förmigen Querschnitt besitzt und daß in dem Tragstück ein biegsamer Nebenschlußleiter zum Anschluß des Tragstückes an einer der Anschlußklemmen bzw. an einem der feststehenden Hauptkontakte untergebracht ist.
9. 9. Stromunterbrecher nach den An- lao Sprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Tragstück untergebrachte

   biegsame Nebenschlußleiter eine bifilare Schleife bildet, derart, daß das magnetische Feld, welches vom den Nebenschlußleiter hindurchfließenden Strom herrührt, die durch die Kontaktanpreßfedern hervorgerufene Anpressung der Zwischenkontakte unterstützt.
10. 10. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück der feststehenden Zwischen- und Funkenziehkontakte verschiebbar und schwenkbar angeordnet ist.
11. 11. Stromunterbrecher nach den Ansprüchen ι bis io, dadurch gekennzeichnet, daß zum Führen, Schwenken und Begrenzen der parallelen Verschiebebewegung des Tragstückes ein in den Längsschlitzen der feststehenden Führungswandungen geführter Zapfen des Tragstückes dient.
12. 12. Stromunterbrecher nach den An-Sprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, · daß zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Tragstückes an beiden Seiten desselben Vorsprünge vorgesehen sind, die in der ausgeschwenkten Lage des Tragstückes sich gegen die Verlängerungen der feststehenden Führungswandungen des Grundgerüstes od. dgl. legen.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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