EP0222686B1 - Kontaktanordnung mit Kontakthebel voneinander trennenden Zwischenlagen - Google Patents

Kontaktanordnung mit Kontakthebel voneinander trennenden Zwischenlagen Download PDF

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EP0222686B1
EP0222686B1 EP86730163A EP86730163A EP0222686B1 EP 0222686 B1 EP0222686 B1 EP 0222686B1 EP 86730163 A EP86730163 A EP 86730163A EP 86730163 A EP86730163 A EP 86730163A EP 0222686 B1 EP0222686 B1 EP 0222686B1
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Siemens AG
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    • H01H2001/228—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with rigid pivoted member carrying the moving contact and a contact pressure spring acting between the pivoted member and a supporting member having a plurality of parallel contact bars with insulating spacers between the contact bars
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/38—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts

Definitions

  • the invention relates to a contact arrangement for a low-voltage circuit breaker with a fixed part and a movable part, the movable part having at least one burn-off contact lever and at least two main contact levers which, together with the intermediate layers separating the contact lever, are pivotably attached to a pivotally mounted holder relative to the holder are and the holder is connected by a coupling member to a drive device.
  • a contact arrangement of this type is known, for example, from US-A-3 402 274.
  • the intermediate layers cause the contact levers to be separated to such an extent that the current paths of the adjacent contact levers are separated from one another. This is desirable to avoid eddy currents within the contact arrangement.
  • the object of the invention is to avoid undesired deflection of the bearing pin of the contact levers with as little additional material as possible.
  • the intermediate layers are designed as support members which are arranged between the hinge pin and a coupling pin which connects the holder to the coupling element in an articulated manner.
  • the coupling pin can be used as an already required part for supporting the bearing pin of the contact lever without it being necessary to enlarge the cross section of the bearing pin.
  • each support member has a support lever which exerts the actual support effect and a spacer which is movable relative to the support lever.
  • This arrangement allows the contact levers to be supported on a relatively large part of the surfaces facing one another without thereby causing disruptive frictional forces. These are considerably reduced by the mobility of the spacers.
  • each support lever has a part concentrically surrounding the bearing pin with a circular arc having more than 180 ° and the spacer has a recess which overlaps the concentric part of the support lever.
  • the desired limitation of the mobility of the spacer can be achieved by a suitable dimensioning of the opening angle of the recess of the spacer.
  • Non-magnetic steel for example, is suitable as the material for producing the support levers and the spacers.
  • this material has the property of a relatively low electrical conductivity, which largely prevents the formation of a current path running transversely to the intended direction of the current within the contact arrangement.
  • the support and the spacers can be made of different materials, e.g. B. made of sheet steel and brass. The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the figures.
  • FIG. 1 shows a side view of a contact arrangement of a low-voltage circuit breaker.
  • FIG. 2 shows the contact arrangement according to FIG. 1 in a partially sectioned side view.
  • FIG. 3 is a view of the movable part of the contact arrangement according to FIGS. 1 and 2.
  • Figure 4 shows a support member and a spacer.
  • the contact arrangement 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3 has a fixed part 2 and a movable part 3.
  • An insulating block 4 which has an approximately angular cross section, serves as the carrier for the fixed parts.
  • a main contact body 5 which also serves as an upper connecting bar, is attached with contact piece supports 6.
  • a fixed burnout contact body 7 with a contact piece support 10 and with an arcing horn 11 is in conductive connection with the main contact body 5.
  • a bifurcated connecting rail 12 is fastened to the underside of the insulating block 4, to which a flexible current band 13 is conductively connected.
  • the flexible current band 13 forms a movable electrical connection between the fixed part 2 and the movable part 3 of the contact arrangement 1.
  • the movable part 3 has a central burn-off contact lever 15 with a burn-off contact body 16 as well as a contact piece support 17 and an arcing horn 20.
  • Main contact levers 21 and 22, which are also provided with contact piece supports 23, are located on both sides of the burn-off contact lever 15. As shown in FIG. 3 in particular, there are a total of five flexible current strips 13, two for each of the main contact levers 21, 22 and one current band for the burn-off contact lever 15.
  • the pivot axis of the movable part 3 of the contact arrangement 1 is formed by a hinge pin 24, the ends of which engage in the lateral legs 25 of a bearing bracket 26, which on the insulating block 4 is attached.
  • the hinge pin 24 also passes through bolts 30, 31 and 32 connected side walls 33 of a holder 34 which receives the contact lever. These sit on a common hinge pin 35 serving as a pivot bearing, the ends of which are supported in the side walls 33 of the holder 34.
  • Insulating coupling elements 36 are used to transmit a drive movement to the movable part of the contact arrangement 1, which are omitted in FIG. 3 to improve clarity.
  • the coupling members 36 pivotally engage a coupling pin 37, the ends of which are also supported in the side walls 33 of the holder 34.
  • Movable part 3 of contact arrangement 1 reaches the switch-on position shown by moving coupling elements 36 in the direction of arrow 40 in FIGS. 1 and 2.
  • the required contact force between the contact piece supports 6 and 23 and 10 and 17 is generated by tension between the legs of the U-shaped current strips 13 arranged compression springs 41.
  • the coupling members 36 are released by unlatching a suitable switch lock (not shown), as a result of which the movable part 3 of the contact arrangement 1 reaches its switch-off position.
  • support levers 45 are arranged between the burn-off contact lever 15 and the main contact levers 21, 22 adjoining on both sides, which are shown in broken lines in FIG. 2 and are shown separately in an enlarged scale in FIG.
  • the support levers 45 have bearing openings 46 and 47 for the passage of the hinge pin 35 and the coupling pin 37.
  • the coupling pin 37 is used to support the hinge pin 35.
  • spacers 50 between the burn-off contact lever 15 and the main contact levers 21 and 22, which cover a substantial part of the mutually facing sides of the contact levers. This prevents the contact levers from tilting under the influence of current forces.
  • each support lever 45 is provided with an arc-shaped part 48 concentrically with its bearing opening 46 provided for the hinge pin 35, the arc extending over more than 180 ° .
  • the spacers 50 have a recess 51 adapted to this circular arc shape, the opening of which is denoted by an arc arrow 52 shown in FIG. 4, so that the support lever 45 and the spacer 50 can perform a limited pivoting relative to one another, which need only be a few degrees of angle.
  • the two parts cannot be separated from each other as long as they are both on the same plane.
  • a non-magnetic steel is suitable as the material for the production of both the support lever 45 and the spacer 50, which due to its alloy components also has a relatively low electrical conductivity.
  • Different materials can also be used, e.g. B. non-magnetic steel for the support lever 45 and brass or insulating material for the spacers 50th

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  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem feststehenden Teil und einem bewegbaren Teil, wobei der bewegbare Teil wenigstens einen Abbrennkontakthebel und wenigstens zwei Hauptkontakthebel aufweist, die zusammen mit die Kontakthebel trennenden Zwischenlagen an einen schwenkbar gelagerten Halter relativ zu dem Halter schwenkbar angebracht sind und der Halter durch ein Koppelorgan mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist.
  • Eine Kontaktanordnung dieser Art ist beispielsweise durch die US-A-3 402 274 bekannt geworden. Die Zwischenlagen bewirken hierbei eine Trennung der Kontakthebel in solchem Maß, daß die Strompfade der benachbarten Kontakthebel von einander getrennt werden. Dies ist erwünscht, um Wirbelströme innerhalb der Kontaktanordnung zu vermeiden.
  • Den Vorteilen der Zwischenlagen zwischen den Kontakthebeln steht eine unerwünschte Vergrößerung der Stützweite des Lagerbolzen entgegen, wodurch bei einem gegebenen Querschnitt die Durchbiegung vergrößert wird. Eine solche Durchbiegung bringt um so größere Probleme mit sich, je breiter die Kontaktanordnung ist, d. h. je größer die Anzahl erforderlicher Kontakthebel ist. Eine Durchbiegung des Lagerbolzens wirkt sich nämlich ebenfalls im Sinne einer ungleichen Verteilung der Kontaktkräfte aus mit dem Ergebnis einer starken örtlichen Erhitzung.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine unerwünschte Durchbiegung des Lagerbolzens der Kontakthebel mit möglichst geringem Aufwand an zusätzlichem Material zu vermeiden.
  • Gemäß der Erfindung gechieht dies dadurch, daß die Zwischenlagen als Stützglieder ausgebildet sind, die zwischen dem Gelenkbolzen und einem den Halter mit dem Koppelorgan gelenkig verbindenden Kupplungsbolzen angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Kupplungsbolzen als ohnehin benötigtes Teil zur Abstützung des Lagerbolzens der Kontakthebel herangezogen werden, ohne daß es erforderlich ist, den Querschnitt des Lagerbolzens zu vergrößern.
  • Zu der erwünschten Vergleichmäßigung der Kontaktkräfte an den einzelnen Kontakthebeln kann noch dadurch beigetragen werden, daß jedes Stützglied einen die eigentliche Stützwirkung ausübenden Stützhebel und ein relativ zu dem Stützhebel bewegbares Distanzstück aufweist. Diese Anordnung erlaubt es nämlich, die Kontakthebel auf einem verhältnismäßig großen Teil der einander zugewandten Flächen abzustützen, ohne hierdurch störende Reibungskräfte zu verursachen. Diese werden durch die Beweglichkeit der Distanzstücke erheblich veringert.
  • Die Beweglichkeit der Distanzstücke kann auf überraschend einfache Weise dadurch erzielt werden, daß jeder Stützhebel einen den Lagerbolzen mit einem mehr als 180° aufweisenden Kreisbogen konzentrisch umgebenden Teil und das Distanzstück einen den konzentrischen Teil des Stützhebel übergreifende Ausnehmung besitzt. Die erwünschte Begrenzung der Bewegbarkeit des Distanzstückes kann hierbei durch eine geeignete Bemessung des Öffnungswinkels der Ausnehmung des Distanzstückes erreicht werden.
  • Als Werkstoff zur Herstellung der Stützhebel und der Distanzstücke eignet sich beispielsweise unmagnetischer Stahl. Dieses Material besitzen neben einer hohen mechanischen Festigkeit die Eigenschaft einer relativ niedrigen elektrischen Leitfähigkeit, wodurch die Bildung einer quer zu der vorgesehenen Richung des Sromes innerhalb der Kontaktanordnung verlaufenden Strombahn weitgehend unterbunden wird. Ferner können die Stützhebei und die Distanzstücke aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt werden, z. B. aus Stahlblech und aus Messing. Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Kontaktanordnung eines Niederspannungs-Leistungsschalters.
  • In der Figur 2 ist die Kontaktanordnung gemäß der Figur 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht gezeigt.
  • Die Figur 3 ist eine Ansicht des bewegbaren Teiles der Kontaktanordnung nach den Figuren 1 und 2.
  • Die Figur 4 zeigt ein Stützglied und ein Distanzstück.
  • Die in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigte Kontaktanordnung 1 weist einen feststehenden Teil 2 und einen bewegbaren Teil 3 auf. Als Träger der feststehenden Teile dient ein Isolierblock 4, der einen etwa winkelförmigen Querschnitt besitzt. An der Oberseite des Isolierblockes 4 ist ein zugleich als obere Anschlußschiene dienender Hauptkontaktkörper 5 mit Schaltstückauflagen 6 befestigt. In leitender Verbindung mit dem Hauptkontaktkörper 5 steht ein feststehender Abbrennkontaktkörper 7 mit einer Schaltstückauflage 10 sowie mit einem Lichtbogenhorn 11. An der Unterseite des Isolierblockes 4 ist eine gegabelt ausgebildete Anschlußschiene 12 befestigt, mit der leitend ein biegsames Stromband 13 verbunden ist.
  • Das biegsame Stromband 13 bildet eine bewegbare elektrische Verbindung zwischen dem feststehenden Teil 2 und dem bewegbaren Teil 3 der Kontaktanordnung 1. Der bewegbare Teil 3 weist einen mittleren Abbrennkontakthebel 15 mit einem Abbrennkontaktkörper 16 sowie eine Schaltstückauflage 17 und ein Lichtbogenhorn 20 auf. Beidseitig des Abbrennkontakthebels 15 befinden sich Hauptkontakthebel 21 und 22, die gleichfalls mit Schaltstückauflagen 23 versehen sind. Wie insbesondere die Figur 3 zeigt, sind insgesamt fünf biegsame Strombänder 13 vorhanden, und zwar jeweils zwei für jeden der Hauptkontakthebel 21, 22 und ein Stromband für den Abbrennkontakthebel 15.
  • Die Schwenkachse des bewegbaren Teiles 3 der Kontaktanordnung 1 wird durch einen Gelenkbolzen 24 gebildet, dessen Enden in seitliche Schenkel 25 eines Lagerbügels 26 eingreifen, der an dem Isolierblock 4 befestigt ist. Der Gelenkbolzen 24 durchsetzt ferner durch Bolzen 30, 31 und 32 verbundene Seitenwände 33 eines Halters 34, der die Kontakthebel aufnimmt. Diese sitzen auf einem gemeinsamen, als Schwenklager dienenden Gelenkbolzen 35, dessen Enden in den Seitenwänden 33 des Halters 34 abgestützt sind. Zur Übertragung einer Antriebsbewegung auf den bewegbaren Teil der Kontaktanordnung 1 dienen isolierende Koppelorgane 36, die in der Figur 3 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit fortgelassen sind. Die Koppelorgane 36 greifen gelenkig an einem Kupplungsbolzen 37 an, dessen Enden gleichfalls in den Seitenwänden 33 des Halters 34 abgestützt sind.
  • In die dargestellte Einschaltstellung gelangt der bewegbare Teil 3 der Kontaktanordnung 1 durch eine Bewegung der Koppelorgane 36 in Richtung des Pfeiles 40 in den Figuren 1 und 2.
  • Dabei wird durch Spannung zwischen den Schenkeln der U-förmig gebogenen Strombänder 13 angeordneter Druckfedern 41 die erforderliche Kontaktkraft zwischen den Schaltstückauflagen 6 und 23 sowie 10 und 17 erzeugt. Zum Ausschalten werden die Koppelorgane 36 durch Entklinkung eines nicht dargestellten geeigneten Schaltschlosses freigegeben, wodurch der bewegbare Teil 3 der Kontaktanordnung 1 in seine Ausschaltstellung gelangt.
  • Wesentlich für einen verlustarmen Stromübergang zwischen den einander gegenüberstehenden feststehenden und bewegbaren Kontaktteilen ist eine gleichmäßige Verteilung der Kontaktkräfte auf die einzelnen Kontaktstellen.
  • Hierzu sind zwischen dem Abbrennkontakhebel 15 und den beidseitig angrenzenden Hauptkontakthebeln 21, 22 Stützhebel 45 angeordnet, die in der Figur 2 gestrichelt eingezeichnet und in der Figur 4 in vergrößertem Maßstab gesondert dargestellt sind. Die Stützhebel 45 besitzen Lageröffnungen 46 und 47 für den Durchtritt des Gelenkbolzens 35 und des Kupplungsbolzens 37. Auf diese Weise wird der Kupplungsbolzen 37 zur Abstützung des Gelenkbolzens 35 herangezogen. Ferner befindet sich zwischen dem Abbrennkontakthebel 15 und den Hauptkontakthebeln 21 und 22 Distanzstücke 50, die einen wesentlichen Teil der einander zugewandten Seiten der Kontakthebel bedecken. Damit ist eine Verkantung der Kontakthebel unter dem Einfluß von Stromkräften verhindert. Dennoch können sich die Kontakthebel weitgehend unabhängig voneinander bewegen, wie dies für die gleichmäßige Verteilung der Kontaktkräfte erwünscht ist, weil die Distanzstücke 50 zwischen dem Abbrennkontakthebel 15 und den Hautpkontakthebeln 21 bewegbar sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die Stützhebel 45 in der insbesondere aus der Figur 4 zu entnehmenden Weise als Schwenklager der Distanzstücke 50 benutzt werden. Jeder Stützhebel 45 ist hierzu konzentrisch zu seiner für den Gelenkbolzen 35 vorgesehen Lageröffnung 46 mit einem kreisbogenförmigen Teil 48 versehen, wobei sich der Kreisbogen über mehr als 180° erstreckt. Die Distanzstücke 50 weisen eine dieser Kreisbogenform angepaßte Ausnehmung 51 auf, deren durch einen in Figur 4 eingetragenen Bogenpfeil 52 bezeichnete Öffnung so bemessen ist, daß der Stützhebel 45 und das Distanzstück 50 eine begrenzte Schwenkung gegeneinander ausführen können, die nur wenige Winkelgrade zu betragen braucht. Andererseits können beide Teile nicht voneinander getrennt werden, solange sie beide in derselben Ebene liegen.
  • Wie bereits erwähnt, eignet sich als Werkstoff zur Herstellung sowohl des Stützhebels 45 als auch des Distanzstückes 50 ein unmagnetischer Stahl, der aufgrund seiner Legierungsbestandteile zugleich eine relativ niedrige elektrische Leitfähigkeit aufweist. Es können auch unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden, z. B. unmagnetischer Stahl für die Stützhebel 45 und Messing oder Isolierstoff für die Distanzstücke 50.

Claims (3)

1. Kontaktanordnung (1) für einen Niederspannungs-Leistungsschalter mit einem feststehenden Teil (2) und einem bewegbaren Teil (3), wobei der bewegbare Teil (3) wenigstens einen Abbrennkontakthebel (15) und wenigstens zwei Hauptkontakthebel (21, 22) aufweist, die zusammen mit die Kontakthebel (15, 21, 22) trennenden Zwischenlagen (45, 50) an einem schwenkbar gelagerten Halter (34) relativ zu dem Halter (34) um einen Gelenklbolzen (35) schwenkbar angebracht sind und der Halter (34) durch ein Koppelorgan (36) mit einer Antriebsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen als Stützglieder (4) ausgebildet sind, die zwischen den Gelenkbolzen (35) und einem den Halter (34) mit dem Koppelorgan (36) gelenkig verbindenden Kupplungsbolzen (37) angeordnet sind.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stützglied (44) einen die eigentliche Stützwirkung ausübenden Stützhebel (45) und ein relativ zu dem Stützhebel (45) bewegbares Distanzstück (50) aufweist.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Stützhebel (45) einen den Gelenkbolzen (35) mit einem mehr als 180° aufweisenden Kreisbogen konzentrisch umgebenden Teil (48) und das Distanzstück (50) eine den konzentrischen Teil (48) des Stützhebels übergreifende Ausnehmung (51) besitzt.
EP86730163A 1985-11-07 1986-10-20 Kontaktanordnung mit Kontakthebel voneinander trennenden Zwischenlagen Expired EP0222686B1 (de)

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DE3539788 1985-11-07

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EP0222686A1 EP0222686A1 (de) 1987-05-20
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JP (1) JPH0752619B2 (de)
BR (1) BR8605497A (de)
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