DK147026B - Elektrisk koblingsapparat - Google Patents

Description

i 147026

Opfindelsen angår et elektrisk koblingsapparat af den i indledningen til krav 1 angivne art. Opfindelsen er fortrinsvis beregnet til at anvendes til belastningsafbrydere for lavspænding. Ved lavspænding i denne sammenhæng skal der forstås spændinger op til højst 1000 V.

5 En belastningsafbryder er beregnet til at slutte, lede og afbryde strøm under normal drift og ved en vis driftsmæssig overbelastning.

Den skal desuden i indkoblet stilling kunne tåle en kortslutningsstrøm, indtil strømmen afbrydes, f.eks. af en i serie med afbryderen liggende smeltesikring. Belastningsafbrydere er ikke konstrueret til at bryde 10 kortslutningsstrøm, men derimod skal de kunne slås til mod en kortslutning uden at havarere på grund af kontaktsvejsning eller anden skade.

Det er tidligere kendt ved elektriske koblingsapparater at anvende bevægelige kontakter bestående af to parallelle kontaktarme, som i det 15 elektriske koblingsapparats indkoblede stilling med fjedre trykkes mod hver sin side af to i afstand fra hinanden anbragte, faste, knivformede kontaktskinner (DE-AS 1.197.160). Eftersom begge kontaktarmene gennemløbes af strøm i samme retning, opnås en elektrodynamisk kontakttryksforstærkning, hvorved risikoen for kontaktløftning, når kon-20 taktanordningen gennemløbes af kortslutningsstrøm, elimineres. En sådan kontaktanordning med to parallelle bevægelige kontaktarme giver en relativt billig, enkel og pladsbesparende konstruktion. Den har dog visse ulemper, i særdeleshed ved indkobling mod kortslutningsstrøm.

Ved en sådan manøvre er nemlig den kendte afbryder konstruktion tung 25 at manøvrere pi grund af den elektrodynamiske tiltrækningskraft mellem de parallelle, af strømmen gennemløbne kontaktarme, hvilket giver en høj friktion mellem kontaktoverfladerne.

Fra DE-OS 1.951.330 er det endvidere kendt at udføre en hjælpe-kontaktanordning med to parallelle, i modsatte retninger bevægelige 30 kontaktstykker, der i anordningens indkoblede stilling med fjedre trykkes mod hver sin side af to i afstand fra hinanden anbragte faste kontaktstykker. Udkoblingen tilvejebringes med et mellem de bevægelige kontaktstykker forskydeligt, kileformet organ, hvorved kontaktstykkerne bevæger sig vinkelret på det kileformede organs forskydnings-35 retning. Ved denne anordning anvendes bevægelige kontaktstykker med rundt tværsnit. Dette indebærer bl.a. den ulempe, at man ikke får nogle definerede slutnings- og ibningspunkter, hvorved svejse- og brandskader kan opstå hvor som helst på kontaktoverfladerne.

Opfindelsen har til formål at videreudvikle et elektrisk koblings- 2 147026 apparat af ovennævnte art på en sådan måde, at de nævnte ulemper ved tidligere kendte udførelser undgås. Dette opnås ved de i den kendetegnende del af patentkrav 1 angivne foranstaltninger. Ved et elektrisk koblingsapparat ifølge opfindelsen vil de bevægelige kontaktelementer 5 under såvel til- som frakoblingsmanøvren slutte respektive åbne ved kontaktspidsen, og de er endvidere udformede, så de ruller på de faste kontaktelementer. Risikoen for kontaktsvejsning bliver derved lille. Hvis en kontaktsvejsning trods alt indtræffer, kan svejsningen relativt let brydes op på grund af, at det mellem de bevægelige kontaktelementer 10 indførbare kileformede organ udsætter de bevægelige kontaktelementer for et drejningsmoment. Ved at kontaktelementerne tvangsmæssigt drives fra hinanden opnås desuden, at det elektriske koblingsapparats manøvreorgan (f.eks. et håndtag eller lignende) ikke kan indikere "fra", hvis kontakterne er svejset, hvilket er af stor betydning ud fra et sikker-15 hedssynspunkt.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et billede, set fra undersiden, af en udførelsesform for belastningsafbryderen ifølge opfindelsen i indkoblet 20 stilling med afbryderens underdel borttaget, fig. 2 er et sidebillede af afbryderen, hvor underdelen vises i snit efter linien 11-I I i fig. 1, fig. 3 viser afbryderen, set fra oven, fig. 4 viser afbryderens centrale del i sidebillede med de bevæ- 25 gelige kontaktelementer i frakoblet stilling, fig. 5 viser en alternativ udførelsesform af afbryderens centrale del med kontaktelementerne borttaget, og fig. 6 viser på tilsvarende måde en tredie udførelsesform af denne del.

30 Den i fig. 1-4 viste belastningsafbryder har et af isolerende ma teriale udført hus bestående af en overdel 1 og en underdel 2, der er sammenskruet med skruer 3. Underdelen 2 er forsynet med befæstelseshuller 4 til fiksering af afbryderen på et underlag.

Delene 1 og 2 danner mellem sig en langstrakt rende 5 med i 35 hovedsagen rektangulært tværsnit, i hvilken en manøvredel 6 i form af en rektangulær plade er forskydelig. Manøvredelen 6 har en flerkantet, gennemgående åbning 7, hvis ene side dannes af et i manøvredelens forskydningsretning orienteret kileformet organ 8. Gennem åbningen 7 strækker sig to parallelle bevægelige kontaktelementer 9, 10, der pres- 3 147026 ses i retning mod hinanden af to på hver sin side af det kileformede organ 8 anbragte bladfjedre 11, 12.

I delingsplanet mellem delene 1 og 2 er to i afstand fra hinanden anbragte, faste kontaktelementer 13, 14 fikseret ved hjælp af skruer 15 5 i overdelen 1. Afstanden mellem de faste kontaktelementer 13, 14 slås der bro over af de bevægelige kontaktelementer 9, 10, der er anbragt på hver sin side af de faste kontaktelementer, som det fremgår af fig.

2.

Afbryderen har tobrydekamrer16, 17 anbragt på hver sin side af 10 renden 5. Hvert brydekammer indeholder en slukkepladepakke 18, 19.

Afbryderens manøvremekanisme (fig. 3) indeholder to i et knæled 20 sammenkoblede trykfjedre 21, 22, som er drejelige om i overdelen 1 fast anbragte akseltappe 23, 24. Ved knæleddet 20 er fjedrene koblet til en forskydelig glider 25, som har en aflang udskæring 26, i hvilken en 15 på manøvredelen 6 fast anbragt stift 27 står i indgreb. Til- og frakobling af afbryderen tilvejebringes ved, at man med et håndtag eller lignende forskyder knæleddet 20 og dermed glideren 25. Under manøv-reringsbevægelsens første del spændes fjedrene, uden at manøvredelen 6 rører sig. Når knæleddet 20 passerer den stilling, i hvilken det 20 ligger i samme plan som akseltappene 23, 24, udløses fjederenergien, hvorved glideren 25 via stiften 27 hurtigt fører manøvredelen 6 til dens modsatte endestilling. Manøvren udføres uafhængigt af med hvilken hastighed håndtaget manøvreres.

De i brydekamrene 16, 17 liggende ender af såvel de faste som de 25 bevægelige kontaktelementer er udformede med mod slukkepladepakkerne 18, 19 vendende kontakttunger 28, 29. Ved afbrydelse vil strømmen derved få en bueformet bane, hvorved brydelysbuerne under indvirkning af elektrodynamiske kræfter føres ind i slukkepladepakkerne, hvor de afkøles og slukkes.

30 Eftersom begge de bevægelige kontaktelementer 9, 10 gennemløbes af strøm i samme retning, opnås en elektrodynamisk kontakttryksforstærkning, hvorved risikoen for kontaktløftning, når kontaktanordningen gennemløbes af kortslutningsstrøm, elimineres. Kontakttryksforstærkningen bliver specielt stor på grund af, at de bevægelige kontakt-35 elementer 9, 10 i området mellem de faste kontaktelementer 13, 14 er nedpressede, så at afstanden mellem dem er meget lille.

Ved udkobling af afbryderen fra den i fig. 2 viste indkoblede stilling forskydes manøvredelen 6 i retningen A (ved påvirkning af fjedrene 21, 22), hvorved dens kileformede organ 8 føres ind mellem de 4 147026 bevægelige kontaktelementer 9, 10 og presser disse fra hinanden mod virkningen af fjedrene 11, 12. Kontaktelementerne 9, 10 er styret i spor 30 i afbryderhuset, så at de derved kommer til at bevæge sig vinkelret på manøvredelens 6 forskydningsretning. Kontaktelementerne 5 9, 10 er desuden forsynede med styreflige 31, som dels styrer den kileformede del 8 ind mellem kontaktelementerne 9, 10, dels forhindrer aksial forskydning af disse kontaktelementer. Når det kileformede organ 8 føres ind mellem kontaktelementernes 9, 10 midterpartier, drejes kontaktelementerne, så at kontakttungerne 29 ruller på de faste kontakt-10 elementer 13, 14. Kontaktåbningen vil derved ske ved kontaktspidsen, hvorved man opnår, at de kontaktflader, som fører den normale belastningsstrøm, ikke udsættes for lysbuebrandskader. Drejningen af kontaktelementerne 9, 10 tilvejebringes ved, at kontaktelementerne er styret mellem det kileformede organ 8 og bladfjedrene 11, 12, som 15 strækker sig langs med dette. I afbryderens udkoblede stilling hviler kontaktelementerne 9, 10 mod det kileformede organ 8‘s ligeblokformede rodparti således som vist i fig. 4.

Ved indkobling af afbryderen forskydes manøvre delen 6 i modsat retning, hvorved det kileformede organ 8 trækkes bort fra sit leje 20 mellem kontaktelementerne 9, 10. Kontaktslutningen vil (ligesom kontaktåbningen) ske ved kontaktspidsen, hvorefter de bevægelige kontaktelementer rufler på de faste kontaktelementer til den i fig. 2 viste endestilling. Hvis indkoblingen sker mod en kortslutning, vil der ske en materialesmeltning ved kontaktspidserne, men på grund af kon-25 taktrulningen flyttes kontaktpunkterne bort fra kontaktslutningspunkterne, hvorved risikoen for kontaktsvejsning bliver lille. Skulle trods alt en kontaktsvejsning indtræffe, vil det kileformede organ 8 ved næste frakoblingsmanøvre udsætte de bevægelige kontaktelementer for et drejningsmoment, således at svejsningen brydes op, hvorefter kon-30 taktelementerne tvangsmæssigt drives fra hinanden.

Kontakttryksfjedrene og styringen af de bevægelige kontaktelementer kan udføres på flere forskellige måder. I fig. 5 vises en udførelsesform, som i stedet for bladfjedrene 11, 12 har skruefjedre 32, 34, der påvirker kontaktelementerne 9, 10 (ikke vist i fig. 5 og 6) via 35 styreklodser 35, 36, fortrinsvis af et plastmateriale, som giver lav friktion ved glidning mod kontaktelementerne 9, 10.

I fig. 6 vises en yderligere udførelsesform med styreklodser 35, 36, hvor kontakttryksfjedrene udgøres af bladfjedre 11, 12.