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Schaltkontaktanordnung Bei den meisten Niederspannungsschaltgeräten
für hohe Schaltleistungen besteht die Unterbrechungsstelle aus zwei parallel geschalteten
Kontakttrennstellen. Diese sind meistens so angeordnet, daß eine der Trennstellen,
der Hauptkontakt, bei der Ausschaltung etwas früher öffnet als der als Funkenhorn
ausgebildete Hilfskontakt. Bei der Abschaltung großer Leistungen in Schaltgeräten
für hohe Dauerbetriebsströme kann. bekanntlich die Öffnung eines solchen Hauptkontaktes
eine starke Feldveränderung um die Trennstelle herum verursachen. Das ist besonders.
dann der Fall, wenn infolge der örtlichen Anordnung von Hilfs- und Haupttrennstellen
Schleifenbildungen der Stromwege geöffnet werden. Die Auswirkungen dieser Feldveränderungen
können. bei räumlich ungünstig angeordneten Trennstellen, bei denen die magnetischen
Felder der beiden Leitwege sich gegenseitig und im entgegengesetzten Sinn beeinflussen,
so stark werden, daß die Lichtbogenbildung zwischen denn Hilfs- und Hauptkontakt
fast gleichzeitig eintritt und das Schaltgerät zerstört. Begünstigt wird diese Fehlfunktion,
wenn eine zu starke Einschnürung der Strompfade und damit eine ungünstige Verteilung
der Spannungsverluste in den übergangsstellen der beiden Leitwege besteht. Wenn
der Übergangswiderstand vom neuen Zustand aus in der Haupttrennstelle wesentlich
kleiner ist als in der Trennstelle des Lichtbogenableiters und die beiden Trennstellen
nicht im gleichen Blasfeld liegen, kann eine einwandfreie Abschaltung großer Leistungen
nicht erfolgen. Bei der Öffnung des Hauptkontaktes kann bei derart ungünstigen Anordnungen
die Feldveränderung eine dynamische Öffnung des Lichtbogenableiters vor der Löschung
des kleineren Lichtbogens in der Haupttrennstelle
herbeiführen.
Die Folge ist Eine Teilung des Schaltfeuers auf beide Trennstellen und eine Zerstörung
des Schalters. Diese Fehlfunktion kann aber auch ohne vorzeitige dynamische Öffnung
des Funkenableiters eintreten, wenn durch ungünstige Verteilung der Übergangswiderstände
und ungünstige Anordnung der Schaltwege (Schleifenbildungen) an der Haupttrenn.stelle
der Lichtbogen noch nicht erloschen. ist in dem Augenblick, wo die Hilfstrennstelle
geöffnet wird. Bei Wechselstromabschaltungen, wird dieser Vorgang noch zusätzlich
durch die Phasenverschiebung zwischen, Strom und Spannung wesentlich begünstigt.
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Um die geschilderten Nachteile zu vermeiden, ist man bei einigen Konstruktionen
dazu übergegangen, nur eine Kontakttrennstelle im Schaltgerät für große Schaltleistungen
zu verwenden. Man bekommt dabei den Nachteil, daß die nunmehr hoch beanspruchte
einzige Kontakt- und Kontakttrennstelle durch die Lichtbogeneinwirkung derartig
ungünstige Unebenheiten erhält, daß unter Umständen die Aufrechterhaltung einer
Dauerleitverbin.dung wegen der zu hohen Spannungsverluste und den dementsprechend
hohen. Temperaturen der Kontakte und der dabei auftretenden Schweißneigung bei der
Einschaltung nicht mehr möglich wird.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung bei Schaltgeräten
für große Stromstärken, wobei ein Hauptkontakt für den Stromübergang im Dauerbetrieb
beim Schalteröffnen vor einem den Lichtbogenableiter bildenden zweiten Kontakt voreilt,
so daß er praktisch stromlos geöffnet wird. Um die eingangs geschilderten Schwierigkeiten
zu überwinden, ist erfindungsgemäß der Hauptkontakt unmittelbar neben dem Trennkontakt
für die Lichtbogenableitung angeordnet. Es gelingt auf diese Weise, Hauptkontakt
und Trennkontakt für die Lichtbogenableitung leicht im Blasfeld der gleichen Blasanordnung
örtlich gleichgerichtet anzuordnen. Gegenüber den bisher bekannten Anordnungen hat
die Erfindung den Vorteil, daß bei der Trennung der Kontakte die Feldveränderungen
um die Unterbrechungsstelle herum innerhalb eines kleinen Raumbereiches und unmittelbar
an der wirklichen Unterbrechungsstelle stattfinden. Die Feldveränderungen wirken
dabei wesentlich geringer oder fast nicht störend als dann, wenn der Vorkontakt
von dem eigentlichen Unterbrechungskontakt, wie es bisher meist üblich ist, in einem
größeren Abstand angeordnet ist. Dadurch, daß beide Öffnungswege, sowohl der des
Hauptstromweges als auch der des Hilfsstromweges, im gleichen Blasfeld liegen, wird
auch der eventuell auftretende Lichtbogen am Hauptkontakt in der gleichen Richtung
wie der Lichtbogen des Funkenableiters in die Funkenkammer geblasen und einwandfrei
ohne Beschädigung des Schaltgerätes gelöscht. Dadurch wird auch erreicht, daß, z.
B. bei einer Wechselstromabschaltung, bei einer noch nicht genügend weiten Trennung
der Hauptkontakte und bereits beginnender Trennung des Lichtbogenableiters ein durch
eine Wiederzündung eventuell auftretender Nebenlichtbogen am Hauptkontakt, der durch
die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung veranlaßt sein kann, oberhalb
der Kontaktstelle und im gleichen Blasfeld wie der Hauptlichtbogen zum Erlöschen
gebracht wird.
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Für die praktische Ausgestaltung der Erfindung gibt es verschiedene
Wege. Man kann beispielsweise den nebeneinander angeordneten beweglichen Kontakten
einen aus einem Stück bestehenden feststehenden Gegenkontakt zuordnen. Dabei kann
der feststehende Gegenkontakt geschlitzt ausgeführt werden, um die Fußpunktwanderung
zu unterstützen. In den erwähnten. Schlitzen können auch Lichtbogentrennwände untergebracht
werden. Man wird gemäß der weiteren Erfindung auch zwischen de, beweglichen Kontakten
der Schaltstückanordnung Lichtbogentrennwände anordnen. In diesem Fall kann man
auch: die vorerwähnten Lichtbogentrennwände in den Schlitzen des feststehenden Gegenkontaktes
fortlassen. Die Lichtbogentrennwände, die zwischen den beweglichen Kontakten der
Schaltstückanordnung zur Anwendung kommen, können so -ausgebildet sein, daß sie
herausklappbar montiert sind. Eine andere Ausführungsmöglichkeit ergibt sich, wenn
diese Trennwände als Teile einer besonders aufsetzbaren Feuerkammer angebracht werden.
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Wesentlich für die Erfindung ist die Anwendung eines Haupt- und eines
unmittelbar daneben angeordneten Trennkontaktes. Eine besonders vorteilhafte Schalterform
ergibt sich, wenn man drei bewegliche Kontaktstücke nebeneinander anordnet, wobei
das mittlere Kontaktstück den Gegenpol zum feststehenden Kontakt als Ableiter des
Schaltfeuers bildet, während die beiden äußeren die, Hauptkontakte für den Stromübergang
im Dauerbetrieb bilden und vor der Öffnung des mittleren Kontaktes geöffnet werden.
Für diese zuletzt erwähnte Bauart ist in den Figuren ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung schematisch dargestellt.
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Fig. i zeigt den neuen Schalter im geschlossenen Zustand der Kontakt;
in Fig. 2 ist der Beginn der Abschultbewegung mit dem bereits offenen Hauptkontaktweg
sichtbar gemacht; in Fig. 3 ist schließlich der Schalter nach Beendigung der Abschaltbewegung
gezeigt; in Fig. ¢ ist eine Draufsicht auf den. in Fig. 3 dargestellten geöffneten
Schalter gezeichnet.
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In den Figuren, ist mit i der feststehende Kontakt des Schalters bezeichnet,
der gleichzeitig als Lichtbogenableiter ausgestaltet ist. Ihm gegenüber j steht
eine bewegliche Schaltkontaktanordnung, die aus, drei Kontakten 2, 3 und d. zusammengesetzt
ist. Der mit 2 bezeichnete bewegliche Kontakt bildet den Trennkontakt für die Lichtbogenableitung,
während die beiden anderen Kontakte 3 und q. die i Hauptkontaktstelle für den Stromübergang
im Dauerbetrieb bilden, die, wie Fig. 2 erkennen läßt, beim Schalteröffnen zuerst
geöffnet wird. Mit sind im feststehendenKontakt vorgeseheneSchlitze bezeichnet,
die in der oben. beschriebenen Weise die i Aufgabe haben, die Fußpunktwanderung
zu begünstigen,
und die auch zur Unterbringung von Lichtbogentrennwänden
dienen können. Die Ausbildung der Lichtbogen.trennwände selbst ist in den Figuren
nicht dargestellt. Mit 6 ist der Blasmagnet des Schalters bezeichnet. Durch die
dargestellte Anordnung der Schaltkontakte ergibt sich, daß die beiden Öffnungswege,
welche durch die Schaltstücke :2 bzw. 3 und 4 gebildet werden, im gleichen Blasfeld
liegen. Mit 7 isst die zu der beweglichen Schaltstückanordnung führende flexible
Leitung bezeichnet. Der Halter 8 der beweglichen. Kontakte trägt die. beiden Mitnehmer
9 und, io, und zwar dient der Mitnehmer g für die Kontaktei und 4, welche dem Kontakt
2 beim Schalteröffnen voreilen. Der Mitnehmer io kommt auf dem weiteren Schaltweg
zur Wirksamkeit und nimmt dann, wie Fig.3 erkennen läßt, das bewegliche. Kontaktstück
:2 mit. Mit i i und 12 sind den beweglichen Kontakten zugeordnete Druckfedern. bezeichnest.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann. man, wie schon oben erwähnt, die Zahl der
beweglichen Kontaktstücke anders wählen.. So können beispielsweise nur zwei Kontaktstücke
oder gegebenenfalls auch mehr als drei zur Anwendung kommen. Wichtig für die Erfindung
ist es in jedem Fall, daß diese Kontaktstücke alle in der eingangs geschilderten
Weise dicht nebeneinander angeordnet sind, um zu erzwingen, daß bei der Trennung
der Kontakte die Feldveränderungen. um die Unterbrechungsstelle herum innerhalb
eines kleinen Raumbereiches stattfinden, so daß ihre störende! Einwirkung erheblich
vermindert bzw. beseitigt wird.