DK143190B - Koblingsapparat til hoej effekt og til jaevn og vekselstroem isaer luftbeskyttelsesapparat - Google Patents

Description

(S) (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1431 90 DANMARK (si) im.ci.3 h 01 η 51/06 //h 01 h 33/02 «(21) Ansøgning nr. 2J>b2/l6 (22) Indleveret den 28. maj 1 976 (24) Løbedag 28. maj 1976 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlaggelsesskriftet offentliggjort den 1 3 · Jul. 1 98l

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) Moritøt begasret fra den

6. Jun. 1975* 2325810, DE

(4l) Aim. tilg. 7. dec. 1976 (71) LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH., Theodor-Stern-Kai 1, 6 Frankfurt am Main, DE.

(72) Opfinder: Hugo Klotz, Breitunger Weg 15a, 1000 Berlin 47, DE: Heinz Fromke, ReichssportfeldEtrasse 16/720, 1000 Berlin 19, DE.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Larsen & Birkeholm A/s Skandinavisk Patentbureau.

(54) Koblings apparat til høj effekt og til Jævn- og vekselstrøm, især luftbeskyttels es apparat.

Opfindelsen angår et koblingsapparat til høj effekt og til jævn- og vekselstrømssystemer, især effektbeskyttelsesapparat, med et klapanker, der ved den frie ende over en isolerende koblingsstykkebærer bærer en U-formet koblingsbro, 5 hvis ben ved enderne bærer kontaktstykker og gennem gennemgangsslidser rager ind i adskilte lysbuekamre med magnetiske blæseorganer.

Det er kendt at udstyre koblingsbeskyttelsesapparater med høj koblingsfrekvens med knivlejrede, bevægelige ankre 10 (DE-PS 976 366). For at forøge robustheden og kraftvirkningen bliver kontaktsystemerne ofte bevæget via vægtstangssystemer, fx vinkelstangsdrift. Disse kan ligeledes være knivlej rede (DE-AS 1 213 032). Anvendelsen er ikke fordelagtig på grund af omskiftningsmekanismen. Ved de kendte luft- 143190 2 1 beskyttelsesapparater sker strømforsyningen til de bevægelige kontaktstykker oftest over strømførende bånd, som bevæges med og som skal observeres på grund af fare for brud. Koblingsbroer er på kendt måde mere hensigtsmæssige for høj 5 koblihgsfrekvens, idet de kun har brodannende funktion og forhindrer bevægelsen af strømførende ledninger til de bevægelige kontaktstykker. Sådanne koblingsbroer finder fx anvendelse ved løfteankerbeskyttelsesapparater for ringere koblingsydelser. Men ved højere koblingsydelser skaber an-10 vendeisen vanskeligheder. Ved sådanne koblingsydelser indkobles beskyttelsesapparater med lysbuekamre og magnetisk blæsning. Når der med disse beskyttelsesapparater skal kobles vekselspændinger , så ér , som allerede bekendt, ensidige lysbuekamre ikke mere anvendelige ved vendingen af blæse-15 virkningen ved begyndelsen af den næste halvbølge.

Fra DE-AS 12 57 933 er det kendt ved hurtige omkoblinger med slagankerdeling af koblingsstykket og den magnetiske blæsning af lysbuen at indsætte U-formede koblingsbroer, der fastgjort 20 på klapankre, med deres benender trænger gennem væggen fra de adskilte lysbuekamre. Sådanne slagankerkoblingsapparater kan ikke sammenlignes med almindelige klapankerbeskyttelser og er heller ikke beregnet til den universelle indsætning ved jævn- og vekselspændingssystemer. Ved den foreliggende 25 opfindelse er udgangspunktet dog alligevel en koblingsopbygning af denne type.

Det er opfindelsens formål at anvise et enkelt og kompakt koblingsapparat, især et luftbeskyttelsesapparat til høj 30 koblingsfrekvens, og som er egnet til høj koblingsydelse også ved ujævn banedrift. Det skal derudover også være velegnet til den i banedriften hyppige jævn- eller vekselspændingsdrift .

35 Denne opgave bliver ifølge opfindelsen løst ved, at den U-formede af fladt materiale bestående koblingsbro har parallelle i samme plan liggende, brede ben, der ved enderne på bredsiden bærer kontaktstykker, og i deres midterdel over 3 143190 1 for tværstykket på koblingsbroen og deres kontaktsidige ender er snoet 90°, hvorved den på højkant stående midterdel af hvert ben rager gennem en smal gennemgangsslids i det tilhørende lysbuekammer, hvilken slids ved vekselspændingsudkob-5 linger og anvendelse af permanentmagnetisk blæsning er udformet som en afgrænset hjælpe-udblæsningsåbning for en lille del af lysbuekammeret med ca. 1/4 af den normale lysbuevej.

Ved denne opfindelse kan levetiden i forhold til de hidtil kendte beskyttelsesapparater forøges betydeligt med hensyn 10 til koblingsspil og kontaktlevetid. Væsentlig er den specielle koblingsbroudførelsesform og anbringelsen af to afgrænsede udblæsningsåbninger for lysbuen. Hovedblæsningsåbningen for lysbuekammeret tjener i forbindelse med magnetblæseind-retningen og det dertil anordnede større volumen og lysbuevej 15 til frakobling ved jævnspænding og den ene halvbølge ved vekselspænding. Hjælpe-udblæsningsåbningen (gennemgangssijdse for koblingsbroen) findes kun af hensyn til den anden halvbølge ved vekselspændingsfrakobling. Det dertil nødvendige lysbuekammervolumen bag hhv foran kontaktstykkerne behøver 20 kun lidt plads, ca. 1/4 af hovedlysbuevejen.

Snoninger på kontaktstykker (DE-AS 10 63 695) og også U-for-mede koblingsbroer (DE-AS 12 02 879) er i og for sig kendt, dog tjener disse kendte snoninger den elektriske tilslutning 25 eller findes kun af hensyn til stabiliteten. De har altså en anden opgave og er desuden snoet på en anden måde.

Det er hensigtsmæssigt, hvis lysbuekamrene ved hjælp af de optrukne gennemgangsslidser for den snoede bendel i koblings-30 broen kan svinges ned over kontaktorganerne, hvorved smalle blæserblik i et stationært, permanentmagnetisk blæsersystem griber ind i ydre sidestyrenoter. En sådan anordning er let at montere og giver en meget smal opbygning.

35 Det er yderligere fordelagtigt, at de to lysbuekamre for koblingsbroen er anbragt tæt ved siden af hinanden og adskilt af en isolerende væg, der rager op over kamrene, især ved udblæsningsåbningerne. To kamre danner altså stadig en enhed, 143190 4 1 hvilket igen kommer den enkle opbygning til gode. Den forhøjede isoleringsvæg giver en forstørret krybevej.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under 5 henvisning til de skematisk udførelseseksempler, hvor fig. 1 viser en koblingsbro, fig. 2 og 3 viser beskyttelsesapparatet ifølge opfindelsen 10 med monteret koblingsbro og lysbuekammer i forskellige vinkler.

Den i fig. 1 viste U-formede koblingsbro 1 bærer ved enden af sine brede, i samme plan beliggende ben 2, der over for 15 tværstykket 5 på midterdelen 3 er snoet 90°, på en bredside kontaktstykker 4. På symmetriaksen 6 er efter hinanden, set fra bensiden, udarbejdet et langhul 7 og kuglekalot 8. Figurerne 2 og 3 viser koblingsbroen i monteret tilstand i beskytteren. På beskytteren er der sat lysbuekamre 9. Især af 20 fig. 2 vil det ses, at koblingsbroen med sin tværdel 5 er fastgjort til en isolerende koblingsstykkebærer 10. Herved griber kuglekalotten 8 af koblingsbroen stillingsfikserende ind over et tilsvarende halvkugleformet fremspring 11. Fastgørelsen sker fjedrende elastisk ved hjælp af en tryk-25 fjeder 13. Trykfjederen 13 er sat over en skruebolt l4, der strækker sig gennem langhullet 7 i tværdelen 5 og et hul 12 i koblingsstykkebæreren 10. Den trykker på den ene side over en trykkappe eller -hætte 16 på tværdelen af koblingsstykkebæreren og på den anden side over en yderligere trykkappe 30 eller -hætte 15 mod en indstillingsmøtrik 17 for skruebolten, hvormed trykket kan varieres. Ved hjælp af trykket af trykfjederen 13 kan kontakttrykket af kontaktstykket 4 i forhold til det faste kontaktstykke 18 indstilles. Den af isolerende materiale, fx pressestof, bestående kontaktstykkebærer 10, har 35 krybestrømforlængende længderibber 19 og tværribber 20. Disse omfatter tværdelen 5 af koblingsbroen og adskiller denne fra dens egen fastgørelsesflade 21 på klapankeret 22. Fastgørelsen sker ved hjælp af skruebolte 23, hvortil klapankeret 22 5 143190 1 har to huller, hvorhos der i fastgørelsesfladen er indført to gevindbøsninger. Klapankeret 22 er knivlejret. Det ligger på endefladen af et magnetstel 25 og er fastholdt ved hjælp af en dermed forbundet holder 26, en vinkel 27 og en 5 støtteplade 28. Gennem en gennem støttepladen 28 og vinklen 27 ragende bolt 29 med indstillingsmøtrik 30 og trykfjeder 31 er tiltræknings- og tilbagestillingskraften af magnetsystemet indstillelig. Som betjeningsmagnet findes en jævnstrømsmagnet 24, fx til 24 volt, hvis tilslutninger er be-10 tegnet med 24a. Endvidere findes der to hjælpekoblere, der er angivet ved 42 og 43. Hver gren 2 af koblingsbroen rager gennem smalle slidser 32 ind i et særligt lysbuekammer 9. I området af den snoede midterdel 3 rager grenen i slidsen 32 gennem væggen af lysbuekammeret, og bevægelserne af koblings-15 broen 1 sker på dette sted over smalsiderne af den drejede gren. Slidsen 32 strækker sig til bunden af det på bæreren 33 for fastkontaktstykkerne l8 påsatte lysbuekammer 9. Tilslutninger for fastkontaktstykkerne er betegnet med 34 og 35· Slidsen 32 er samtidig udblæsningsåbning ved vekselspændings-20 afkobling, og udgør altså udgangen for delen af lysbuekammeret for en halvbølge. Hovedudblæsningsåbningen af lysbuekammeret for jævnspænding og vekselspænding af den anden halvbølge er betegnet med 36. Lysbuekamrene er sammensat af halvskåle og kan ved hjælp af den optrukne slids 32 for den snoede 25 grendel 3 sættes over kontaktelementerne 4, 18. Ind i ydre sideføringsnoter 37 af lysbuekamrene 9 indgriber smalle blæse-plader 38 af et stationært permanentmagnetisk blæsesystem. Permanentmagneterne 39 dertil er fastgjort i bæreren 33 for fastkontaktstykkerne l8 og forbundet med blæsepladerne 38.

30 Lysbuekamrene 9 fastgøres ved indgribning, hvortil der med enderne af blæsepladerne er nittet i samme retning forløbende fjederklemmer 40, der indgriber efter påsætningen af lysbuekamrene. De to lysbuekamre for de to grene af koblingsbroen er anbragt direkte ved siden af hinanden kun adskilt ved en 35 over kamrene ragende ekstra isoleringsvæg 4l. Dermed bliver også ved høje koblingseffekter en sammentræffen af lysbuerne i de to kamre udelukket. Tilslutningerne er ekstra isoleret.

Hvert lysbuekammer 9 har med fordel to halvkamre, hvorved lys- 143190 6 1 buevejen gennem hovedudblæsningsåbningen, betinget ved mag-netblæsningen af jævnspændingsafkoblingen og en af de to halvbølger ved vekselspændingsafkoblingen forbliver forbeholdt. Dette ene halvkammer er kendetegnet ved et større volumen og 5 en længere lysbuevej. Det mindre halvkammer med ca. en fjerdedel af lysbuevejen er tilstrækkeligt til ved vekselspændingsafkobling også at kunne overtage den anden halvbølge.

En slukning sker i hvert fald sikkert i den anden halvbølge.

En mærkbar påvirkning af kontaktbrogrenene ved lysbuen ind-10 træder ikke.

Ved opfindelsen er det lykkedes at fremstille en luftbeskytter,. der kan klare den grove banedrift med de i grænseoverskridende trafik sædvanlige fire strømsystemer 3kV og 1,5 kV 15 jævnspænding og 1500 V 50 Hz og 1000 V 16 2/3 Hz. Herved kan levetiden i forhold til hidtil kendte beskyttere hvad angår .koblingsspil og kontaktlevetid forøges med faktoren 10. En mekanisk levetid på 10' koblingsspil og 2 x 10 koblinger for kontakterne kan opnås.