DK165204B - Dobbeltvirkende staerkstroemskontaktor - Google Patents

Description

i

DK 165204B

Den foreliggende opfindelse angår en dobbeltvirkende stærkstrømskontaktor med et isolerende hus, en bevægelig kontaktbro, et par faste kontaktklemorganer monteret i huset og en indretning til at føre den bevægelige kontaktbro ind 5 i og ud af forbindelse med de faste kontaktklemmer, idet de faste kontaktklemmer er udformede med en returstrømsopbygning, hvor strøm, som ledes derigennem, inducerer en udad til siden rettet magnetisk slukningskraft. Kontaktopbygninger af denne type bringer strømbuer, som tilvejebringes ved 10 åbning af kontakterne, til at frembringe magnetiske felter i retninger, som tvinger buerne udad, hvorved buerne slukkes efter kendte principper. Selvom sådanne kontaktopbygninger er fordelagtige ved afbrydelse af stærkstrøm, når kontakterne åbnes, er de en ulempe ved store begyndelsesstrømme, når 15 kontakterne sluttes, eftersom de søger at tvinge kontakterne op igen, hvilket igen frembringer sekundære buer, som nedbryder kontaktmaterialet og resulterer i forøget kontaktslidtage, og kontakterne har tillige en tilbøjelighed til at blive sammensvejsede.

20 Faste kontakter af den art, som er omtalt i EP of fentliggørelsesskrift nr. 140.173, løser det nævnte problem ved tilvejebringelse af et særligt bueledningsorgan, som er udformet med en returstrømsopbygning imod den faste kontakt. Kontakterne udgør en direkte strømbane, når de er sluttede, 25 hvilken direkte strømbane ikke tilvejebringer magnetiske kræfter, som søger at åbne kontakterne. Når kontakterne · åbnes, overføres en bue, som er tilvejebragt mellem de faste og de bevægelige kontakter, til buelederorganet, hvorved returstrømsopbygningen af buelederen frembringer de ønskede 30 magnetiske kræfter til at tvinge buen udad til slukning ved kendte principper. Eftersom magnetiske felter er en afgørende faktor for at tvinge buen udad, er det vigtigt, at de i den 3 faste kontaktopbygning indgående dele er ledende, således at der frembringes stærke magnetiske felter. Når buelederen 35 er udformet som et særskilt element i forhold til den faste kontakt, vil den sædvanligvis være udformet i stål på grund

DK 165204B

2 af dettes magnetiske fordele, og for at kunne modstå erosion ved virkningen fra buen bedre, end et ikke jernholdigt materiale. Imidlertid er en af de kendte fremgangsmåder for slukning af buer, som anvendes ved sådanne kontaktopbyg-5 ninger, en nedsættelse af buens temperatur, og stålets varme-optagende egenskaber er ret lave i forhold til andre materialer, såsom kobber. Især trænger varmen hurtigt igennem kobberelementernes overflade, og når der er en stor kobbermasse til stede gennem anvendelse af tykke kobberelementer, 10 spredes denne varme i kobbermaterialets masse med en meget større hastighed, end det er tilfældet i stål eller messing, hvor varmen forbliver på overfladen på grund af buens korte levetid.

Ved den foreliggende opfindelse er der tilvejebragt 15 en dobbeltvirkende stærkstrømskontaktor med et isolerende hus, en bevægelig kontaktbro, et par faste kontaktklemorganer monteret i huset, og en indretning til at føre den bevægelige kontaktbro ind i og ud af forbindelse med de faste kontaktklemmer, hvilke faste kontaktklemmer indbefatter et klemorgan 20 og et U-formet organ til forlænget lysbuevandring med en udskæring i den lukkede ende, idet et stykke på organet til forlænget lysbuevanding er fastgjort sammen med klemorganet, karakteristisk ved, at et kontaktelement på klemorganet indbefatter: en kontaktspids på kontaktelementet, 25 idet klemorganerne, kontaktelementerne og kontaktspidserne frembringer en direkte gennemgående strømbane til den bevægelige kontaktbro, når denne bevægelige kontaktbro ligger an mod den faste kontaktspids, idet modstående sider i udskæringen på organet til forlænget lysbuevanding er placeret mod 30 de tilsvarende sider på kontaktelementet, således at returstykker på organet er placeret langs kontaktspidsen og rettet bort fra kontaktspidsen og den bevægelige kontaktbro, for således at tilvejebringe et returstrømskredsløb, når den bevægelige kontaktbro og den faste kontakt er adskilte under 35 stærkstrømsbetingelser, hvorved frembringes maksimal lysbueudblæsningskraft for at frembringe en hurtig adskillelse

DK 165204 B

3 af kontakterne og flytte lysbuen ud langs organet til forlænget lysbuevandrings lysbuevandringsstykker bort fra den bevægelige kontaktbro og kontaktspidsen, og organet til forlænget lysbuevandring er udformet i tykt kobber.

5 Ved opfindelsen er tillige tilvejebragt en dobbelt- virkende stærkstrømskontaktor af foran omtalte art, hvor kontaktelementet indbefatter en massiv blok af et elektrisk ledende materiale, som er fastgjort på klemorganet, og som er placeret i udskæringen på organet til forlænget lysbue-10 vanding, medens kontaktspidsen er fastgjort på fladen på blokken nær ved returstykkerne på organet til forlænget lysbuevanding. En massiv blok af et elektrisk ledende materiale frembyder mange fordele i forhold til opbygninger, hvor en kontaktspids er monteret på enden af en strimmel, 15 som er ophængt på en konsol. Løsningen med en massiv blok frembringer en bedre varmeafledningsvej, hvorved frembringes en bedre hårdlodning af kontaktspidsen, hvilket igen forbedrer både drift og tilvirkningsproces, endvidere sker der en bedre absorbering af mekaniske stød fra den bevægelige 20 kontakt ved kontaktslutning, hvorved sker mindre kontaktprel-ning, og der skabes en positionsmæssig mere stabil opbygning, eftersom der frembringes mindre distortion på grund af varmepåvirkningen.

En eksempelvis udførelsesform af opfindelsen forklares 25 i det følgende næraere under henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 er et lodret snit gennem den dobbeltvirkende elektriske kontaktor for store strømstyrker langs linien 1-1 i fig. 2, hvorved anskueliggøres de faste og bevægelige 30 kontaktelementer, klemmer, organer for forlængede lysbuevandringer, lysbueopdelingsorganer og en elektromagnet, fig. 2 er en afbildning af kontaktoren i fig. 1 set ovenfra med halvdelen af dækslet fjernet, hovedsageligt langs linien 2-2 i fig. 1, hvorved anskueliggøres de bevæ-35 gelige og faste kontaktelementer, klemmer, organer for forlængede lysbuevandringer, kontaktelementbæreorganer og klemorganer ,

DK 165204 B

4 o fig. 3 er et udsnit af et horisontalt tværsnit hovedsagelig langs linien 3-3 i fig. 1 til anskueliggørelse ovenfra af klemmer, faste kontaktelementer og de dertil knyttede organer for forlængede lysbuevandringer, 5 fig. 4 er en isometrisk afbildning af et af de faste kontaktelementer med dertil knyttet organ for forlænget lysbuevandring.

I fig. 1 er vist en dobbeltvirkende elektrisk kontaktor for store strømstyrker opbygget i overensstemmelse 10 med opfindelsen. Som vist i figuren, er kontaktoren tilvejebragt med et isolerende hus med en basisdel 2 og et dæksel 4, som er indbyrdes forbundne ved dertil egnede organer, som f.eks. spændestykker 5, eller lignende organer, som vist i fig. 2. En kontaktor af den ved opfindelsen'til-15 vejebragte art kan være udformet med et variabelt antal poler, og som en eksempelvis udførelsesform er i fig. 2 vist en trepolet kontaktor. Basisdelen 2 er tilvejebragt med et horisontalt kontaktelémentbærende stykke 6 i sin øvre del, og derunder er. udformet et kammer 8 for en elektromagnet 20 10, som indbefatter et magnetåg 12, en driftspole 14 og et anker 16. Et par klemmer 18 forløber fra spolen 14 mod venstre til forbindelse med et elektrisk kredsløb. Basisdelen 2 understøttes af en fodplade 20 med kendte huller eller lignende udformning til fastgørelse af kontaktoren på et 25 monteringspanel, og en bladfjeder 22 er placeret mellem fodpladen 20 og magnetåget 12 således, at magnetåget kan bevæge sig begrænset i forhold til ankeret 16. Når strømmen sluttes til spolen 14, trækkes ankeret 16 magnetisk mod polerne på' magnetåget 12, hvilket modvirker påvirkningen fra 30 en skrueformet returfjeder 24, som er anbragt mellem spolen 14 og ankeret 16, som vist i fig. 1. Overensstemmende hermed, fører returfjederen 24 ankeret 16 tilbage til den åbne stilling, når strømmen til spolen 14 afbrydes, som vist i fig. 1.

35 En isolerende kontaktklods 26 er fastgjort til ankeret 16 på kendt vis, som f.eks. ved en bladfjeder 28, 0

DK 165204B

5 som i sin midterste del er ført gennem et hul i ankeret, og med sine modstående ender er fastgjort i udskæringer i kontaktklodsen 26. Kontaktklodsen 26 er udformet i plastmateriale eller lignende materiale, og er tilvejebragt med et midt-5 stillet opadrettet bevægeligt kontaktstykke 30, som er ført opad gennem et hul 32 i den øvre del 6 af basisdelen, og ligeledes gennem et hul 34 i dækslet 4. Hullet 32 er tilpasset tæt omkring det bevægelige kontaktstykke 30 til føring af dette i kontaktstykkets frem og tilbagegående lodrette 10 bevægelser, når elektromagneten får tilført strøm, og når denne afbrydes. En almindeligvis åben bevægelig kontaktbro 36 er fastgjort på det bevægelige kontaktstykke 30 på kendt vis. Hertil er det bevægelige kontaktstykke 30 udformet med et hul 38 i siden, hvori er udformet et frem-15 spring 40 i det øvre stykke til fastholdelse af den øvre ende af en trykskruefjeder 42, hvis nedre ende omgiver et fremspring 44 på den øvre flade på den bevægelige kontaktbro 36 til fastholdelse af den bevægelige kontaktbro til det bevægelige kontaktstykke, og tillige også for at presse 20 det nedad mod den nedre flade 46 i hullet 38, hvorved der tilvejebringes et egnet kontakttryk, når kontaktelementerne er sluttede.

Som vist i fig. 1 er kontaktoren tilvejebragt med et par faste indretninger med kontaktklemmé og organ 25 til forlænget lysbuevandring 48 og 50, som vist i fig. 1 og 3. Den venstre indretning 48 indbefatter, som vist i fig. 1, et aflangt klemorgan 52 placeret i en udskæring 54 i siden i det øvre stykke 6 på basisdelen og med en klemklods 56 fastgjort til dets ydre ende. Klemklodsen 56 er 30 af kendt, rektangulær form med en udboring i siden og et skruehul forløbende nedad fra det øverste stykke, og hvori er iskruet en sætskrue 58 til fastholdelse den afisolerede ende på en elektrisk ledning, som er indsat i hullet neden under. Klemorganet 52 er tilvejebragt med organer for s.tiv 35 fastgørelse af organet til den øvre del 6 på basisdelen 2.

Hertil kan en skrue 60 være indført op gennem et hul 62 i 0

DK 165204 B

6 den øvre del 6 på basisdelen 2, og en møtrik 64 er påskruet den øvre ende af denne skrue for fastgørelse af klemorganet 52 i udskæringen 54 i den øvre del 6 af basisdelen 2. Klemorganet 52 er fremstillet i et elektrisk ledende metal, 5 som f.eks. kobber. Indretningen 48 med kontaktklemme og organ til forlænget lysbuevandring indbefatter også et kontaktelement 66 af extruderet kobber eller lignende materiale, og et organ til forlænget lysbuevandring 68, som vist i fig. 1 og 4. Organet til forlænget lysbuevandring 68 er 10 tilvejebragt med et indadrettet, horisontalt stykke 68a- og et tilbageførings- eller returstykke 68b, som forløber udad og opad for tilvejebringelse af et lysbuevandringsstykke 68c, som vist i fig. 1. Ombuknings stykket 68d på det horisontale og tilbageførings stykket 68a og 68b er tilvejebragt med en 15 udskæring 68e, som vist i fig. 2, hvorigennem det faste kontaktelement 66 er ført, idet udskæringen er videreført under tilvejebringelse af en frigangsudskæring 68f, hvorigennem der er adgang til skruen 70.

Kontaktoren er også tilvejebragt med organer til 20 fastgørelse af det faste kontaktelement 66 og organet til forlænget lysbuevandring 68 til den øvre del 6 af basisdelen 2. Hertil er det venstre stykke 66a på kontaktelementet 66, og det horisontale stykke 68a på organet 68 til forlænget lysbuevandring udformede med huller, hvorigennem er ført en 25 skrue 70 i gevindmæssigt indgreb i et skruehul 52a i klemorganet 52. Som det fremgår af fig. 1, forløber kontaktspidsen 66b på det faste kontaktelement 66, hvilken kontaktspids kan være fremstillet af sølvcadmiumoxid eller lignende materiale, op gennem udskæringen 68e, idet den er hævet et stykke over 30 returstykket 68b på lysbuevandringsstykket, til berøring med kontaktspidsen 36a på den bevægelige kontaktbro 36.

Indretningen 50 med kontaktklemme og organ til forlænget lysbuevandring er opbygget på samme vis, som indretningen 48, som netop er beskrevet, med undtagelse af, at 35 den er placeret i højre side af kontaktoren, og derfor er spejlvendt. Indretningen 50 med kontaktklemme og organ til 0

DK 165204B

7 forlænget lysbuevandring indbefatter på lignende vis et aflangt klemorgan 72, som er fastgjort til den øvre del 6 på basisdelen 2 med en skrue 74, hvilken skrue 74 i dette tilfælde er skruet ind i et skruehul i klemorganet 72, i 5 stedet for at være fastgjort med en møtrik 64, som i indretningen 48 med kontaktklemme og organ til forlænget lysbuevandring, for således at anskueliggøre alternative fremgangsmåder ved fastgørelse af indretningen til basisdelen 2.

En klemklods 76, af samme art, som kleraklodsen 56, er 10 fastgjort til den ydre ende af klemorganet 72, idet klemklodsen er tilvejebragt med en sætskrue 78 til fastgørelse af den afisolerede ende af en isoleret elektrisk ledning deri. Indretningen 50 med kontaktklemme og organ til forlænget lysbuevandring indbefatter yderligere et kontaktele-15 ment 80 af samme art, som kontaktelementet 66, idet kontaktelementet 80 er ført op igennem en udskæring i den om-bukkede del af et organ 82 til forlænget lysbuevandring, og idet såvel det faste kontaktelement 80 som organet 82 til forlænget lysbuevandring er fastgjort med en skrue 84 til 20 klemorganet 72. Som følge heraf, er kontaktspidsen 80a beliggende et lille stykke over den ombukkede del på organet 82 til forlænget lysbuevandring til berøring med kontaktspidsen 36b på den bevægelige kontaktbro 36, når elektromagneten tilføres elektrisk strøm.

25 Som vist i den venstre del af fig. 1 kan en klem skrue 86 yderligere eller alternativt være forbundet med det aflange klemorgan 52, idet et gennemboret endestykke på klemskruen er fastgjort under hovedet på skruen 60.

Som det fremgår af fig. 2, vil i en trepolet 30 kontaktor, af den her anskueliggjorte art, kun den midtstillede pols kontaktstykke 30 forløbe op igennem et hul 34 i dækslet til forbindelse med et ydre apparat, som f.eks. et hjælpekontaktsæt monteret herpå, idet kontaktstykkerne 30' på de to poler på hver sin side af den midtstillede pol 35 ikke nødvendigvis skal forløbe gennem dækslet. Som vist i fig. 1, er der tilvejebragt to sæt lysbueopdelingsplader 88 0

DK 165204 B

8 og 90 under dækslet 4 direkte over de tilsvarende lysbuevandringsstykker 68c og 82c til optagelse af de buer, som blæses udad langs hermed, således at de opdeles og slukkes.

Det er et væsentligt aspekt af opfindelsen at 5 tilvejebringe faste kontaktelementer 66 og 80, som forløber gennem udskæringer i ombuknings s tykkerne 68d og 8 2d på lysbuevandringsstykkerne således, at der opnås størst muligt kontakttryk ved en direkte gennemløbende strøm med lav strømstyrke, men at der tilvejebringes returstrømskredsløb, ved 10 store strømstyrker, hvorved frembringes maksimal lysbueudblæsningskraft, når afbryderen åbnes ved overbelastnings-omstændigheder med store strømstyrker, hvorved de elektriske lysbuer hurtigt fjernes sammen med den dertil knyttede varne fra kontaktspidserne, idet lysbuerne føres udad langs 15 lysbuevandrings stykkerne og ind i lysbueopdelingspladerne således, at lysbuerne brydes og effektivt slukkes. I tilknytning hertil, vil strømmen forløbe mod højre gennem klemorganet 52 og herefter opad gennem det faste kontaktelement 66 og kontaktspidsen 66b, og herefter gennem kon-20 taktspidsen 36a og den bevægelige kontaktbro 36, kontaktspidserne 36b og 80b, det faste kontaktelement 80 og klemorganet 72. Det ses umiddelbart, at strømmen forløber direkte gennem det venstre faste kontaktelement og herefter gennem den bevægelige kontaktbro og det højre faste kon-25 taktelement. Imidlertid vil den bevægelige kontaktbro 36 under overbelastning blive udløst, så kontaktkredsen åbnes, hvorved der tilvejebringes lysbuer mellem de faste og de bevægelige kontaktspidser, hvilke buer vil blive ført ud på det venstre og det højre lysbuevandrings s tykke 68c og 82c.

30 Det er Øjensynligt, at der herved vil blive tilvejebragt returstrømskredsløb. I tilknytning hertil vil strømmen forløbe gennem klemorganet 52 til højre, og herefter opad gennem det faste kontaktelement 66 og ombukningsstykket 68b på organet til forlænget lysbuevandring 68, herefter til ven-35 stre_og opad langs lysbuevandringsstykket 68c, tværs over det åbne kontaktgab til den venstre ende af den bevægelige 0 9

DK 165204B

kontaktbro 36, gennem denne bevægelige kontaktbro til højre ende heraf, og herefter gennem luftgabet til lysbuevandringsstykket 82c, til venstre og nedad langs lysbuevandringsstykket 82c og gennem det faste kontaktelement 80 og ombuk-5 ningsstykket 88d på lysbuevandringsstykket og endelig til højre gennem klemorganet 72. Disse returstrømskredsløb vil tilvejebringe maksimale bueudblæsningskræfter henholdsvis til venstre og til højre ved store strømstyrker, hvorved de elektriske lysbuer og den dertil knyttede varme hur-10 tigt fjernes fra kontaktelementerne ind i lysbueopdelingspladerne, hvor lysbuerne opdeles og effektivt slukkes. Størrelsen af returstrømskredsløbene vil naturligvis være afhængige af den relative størrelse af de faste kontaktelementer i forhold til ombukningsstykkerne på lysbue-15 vandringsstykkerne. Det væsentlige er imidlertid, at returstrømskredsløbene kun tilvejebringes under udløsningsforhold i tilknytning til høje overbelastningsstrømme, for således at tilvejebringe størst mulig lysbueudblæsningskraft, medens strømmen under normale driftsbetinge1-20 ser vil forløbe direkte gennem kontaktelementerne for fastholdelse af størst muligt kontakttryk, når der er behov herfor.

25 30 35

Claims (2)

1. Dobbeltvirkende stærkstrømskontaktor med et isolerende hus (2,4), en bevægelig kontaktbro (36), et par faste kontaktklemorganer (48,50) monteret i huset (2,4), og en 5 indretning (10,30) til at føre den bevægelige kontaktbro (36) ind i og ud af forbindelse med de faste kontaktklemmer (48,50), hvilke faste kontaktklemmer (48,50) indbefatter: klemorganer (52,72) og U-formede-organer'(68,82) til forlænget lysbuevandring 10 med en udskæring (68e, 82e) i den lukkede ende, idet et stykke (68a,82a) på organet til forlænget lysbuevandring er fastgjort sammen med klemorganet (52,72), kendetegnet ved, at et kontaktelement (66,80) på klemorganet (52,72) indbefatter: 15 en kontaktspids (66b,80b) på kontaktelementet (66,80), idet klemorganerne (52,72), kontaktelementerne (66,80) og kontaktspidserne (66b,80b) frembringer en direkte gennemgående strømbane til den bevægelige kontaktbro (36), når den bevægelige kontaktbro (36) ligger an mod den faste kon-20 taktspids, og at modstående sider i udskæringen på organet (68,82) til forlænget lysbuevandring er placeret mod de tilsvarende sider på kontaktelementet (66,80), således at returstykker (68b,82b) på organet (68,82) er placerede langs - 25 kontaktspidsen (66b,80b) og rettet bort fra kontaktspidsen og den bevægelige kontaktbro for således at tilvejebringe et returstrømskredsløb, når den bevægelige kontaktbro og den faste kontakt er adskilte under stærkstrømsbetingelser, hvorved frembringes maksimal lysbueudblæsningskraft for at 30 frembringe en hurtig adskillelse af kontakterne og flytte lysbuen ud langs organet til forlænget lysbuevandrings lysbuevandringsstykker (68c,82c) bort fra den bevægelige kontaktbro (36) og kontaktspidsen (66b,80b), og organet (68,82) til forlænget lysbuevandring er udformet i tykt kobber. 35

2. Dobbeltvirkende stærkstrømskontaktor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kontaktelementet (66,80) DK 165204B 11 indbefatter en massiv blok af et elektrisk ledende materiale, som er fastgjort på klemorganet (52,72), og som er placeret i udskæringen (68e,82e) på organet (68,82) til forlænget lysbuevandring, medens kontaktspidsen (68b,80b) er fastgjort 5 på en flade på blokken nær ved returstykkerne (68b,28b) på organet (68,82) til forlænget lysbuevandring.