EP0974151B1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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EP0974151B1
EP0974151B1 EP98922682A EP98922682A EP0974151B1 EP 0974151 B1 EP0974151 B1 EP 0974151B1 EP 98922682 A EP98922682 A EP 98922682A EP 98922682 A EP98922682 A EP 98922682A EP 0974151 B1 EP0974151 B1 EP 0974151B1
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EP
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contact
lever
switching device
contact lever
switch
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EP98922682A
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Christian Alfons Thamm
Claus-Peter Schulze
Gerd Jodehl
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AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
AEG Niederspannungstechnik GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H01H1/5822—Flexible connections between movable contact and terminal

Definitions

  • the invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
  • Fig. 2 shows a schematic diagram of a switching device such as a DC high-speed switch the state of the art.
  • the switching device comprises a first one and second rigid connector 5, 4 for connection a circuit to be switched and a movable contact lever 1, which is rotatably mounted about an axis of rotation 6.
  • the contact plate 2 is open attached to the movable contact lever 1, which has a movable Connection such as a flex band 3 with the second connector 4 is electrically connected.
  • Flexbands 3 are also current bolts, friction contacts or the like. as. Connecting devices between the contact lever and the second connector 4 possible.
  • the contact lever is to be designed so that it following mechanical and electrical requirements met.
  • the contact lever should be one if possible have low mass inertia, thereby a to enable fast switching. Because of a required high current carrying capacity results in a possible high contact lever cross-section and the lowest possible specific Resistance of the contact lever material as electrical Conditions.
  • FR-A-2 461 348 discloses a switching device according to the preamble of claim 1.
  • the switch contact By arranging the switch contact on the lever side the function of the current and heat conduction from the function of the contact guide Cut.
  • the contact lever takes over purely mechanical Management tasks, so that the demands placed on them with regard to the current carrying capacity.
  • the contact lever By the separation of the power line function from the contact guidance function can the contact lever in a lightweight design with low inertia from, for example, electrical non-conductive material.
  • the configuration of the switching device according to the invention allows the use of a relatively long, flexible Flexbands 3, whereby a shape can be realized has a positive impact on the lifespan.
  • the contact plate 2 directly on the as a movable connector serving flex band 3 arranged.
  • the Switching state shown in dash-dot lines runs the Current path only when the switching device is closed the two connecting parts 4 and 5 and the flex band 3.
  • the Function of the contact lever 1 is thus on the contact guide limited and can therefore also be made of non-conductive material getting produced.
  • the shape of the flexible band is preferably such that that a low-wear switching operation enables becomes. This can be done, for example, by a suitable one Curvature guide and attachment to the second connection part 4 can be achieved.
  • a flexible copper band 3 is connected at its lower end to the second connection part 4 in such a way that it is aligned with the first connector 5 is.
  • the copper strip 3 has a pre-curvature, so that Mechanical stresses occurring during the switching process are reduced become.
  • the copper strip also has a slot 8 in which the contact lever 1 is partially fitted.
  • an electrically conductive Contact plate 2 directly on the copper strip 3 or a suitable one Connection bracket soldered.
  • the top of the Copper strip 3 is fitted into a recess in the contact lever 1 and to achieve a massive electrical connection preferably pressure welded.
  • a pre-contact 7 attached to the main contact in operational switching operations before burning protects and thus increases the service life of the main contact.
  • a switching device for switching a electrical connection between two connecting parts disclosed.

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  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Schaltvorrichtung wie beispielsweise eines Gleichstrom-Schnellschalters nach dem Stand der Technik. Die Schaltvorrichtung umfaßt ein erstes und zweites starres Anschlußteil 5, 4 zum Anschließen eines zu schaltenden Stromkreises und einen bewegbaren Kontakthebel 1, der um eine Drehachse 6 drehbar gelagert ist. Auf dem Kontakthebel 1 befindet sich ein Kontaktplättchen 2 als kontakthebelseitiger Schaltkontakt. Durch Betätigen des Kontakthebels 1 kann ein Kontakt zwischen dem Kontaktplättchen 2 und einem Schaltkontakt des ersten Anschlußteils 5 hergestellt werden, wodurch der Stromkreis über die beiden Anschlußteile 4 und 5 geschlossen wird (vgl. strichpunktiert dargestellten Schaltzustand in Fig. 2).
Gemäß dem Stand der Technik ist das Kontaktplättchen 2 auf dem bewegbaren Kontakthebel 1 befestigt, der über eine bewegliche Verbindung wie beispielsweise ein Flexband 3 mit dem zweiten Anschlußteil 4 elektrisch verbunden ist. Anstelle des Flexbands 3 sind auch Strombolzen, Reibkontakte odgl. als. Verbindungsvorrichtungen zwischen dem Kontakthebel und dem zweiten Anschlußteil 4 möglich. Der zu schaltende Stromkreis wird also im vorliegenden Beispiel gemäß Fig. 2 über die beiden Anschlußteile 4 und 5, den Kontakthebel 1 und das Flexband 3 geschlossen.
Kontaktübergangsstellen in Schaltvorrichtungen führen zu erhöhten elektrischen Verlusten und behindern den Wärmefluß. Insbesondere im Bereich sich öffnender Schaltkontakte in Schutzschaltvorrichtungen ist eine optimale Ausgestaltung erforderlich. Zur Strombegrenzung ist ein schnelles Öffnen der Kontakte nach dem Auftreten eines Kurzschlusses notwendig. Der Kontakthebel ist dabei so auszugestalten, daß er die nachfolgenden mechanischen und elektrischen Anforderungen erfüllt.
In mechanischer Hinsicht sollte der Kontakthebel eine möglichst geringe Massenträgheit aufweisen, um dadurch einen schnellen Schaltvorgang zu ermöglichen. Aufgrund einer geforderten hohen Stromtragfähigkeit ergeben sich ein möglichst hoher Kontakthebelquerschnitt und ein möglichst geringer spezifischer Widerstand des Kontakthebelmaterials als elektrische Anforderungen.
Aus den vorgenannten Anforderungen ist jedoch ersichtlich, daß eine Verbesserung der mechanischen Eigenschalten im allgemeinen zu einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften und umgekehrt führt.
Die Druckschrift FR-A-2 461 348 offenbart eine Schaltvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung mit verbesserten Schalteigenschaften bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung gemäß Patentanspruch 1.
Durch das Anordnen des kontakthebelseitigen Schaltkontakts auf der Verbindungsvorrichtung wird die Funktion der Strom- und Wärmeleitung von der Funktion der Kontaktführung getrennt. Der Kontakthebel übernimmt dabei rein mechanische Führungsaufgaben, so daß die an diesen gestellten Anforderungen hinsichtlich der Stromtragfähigkeit entfallen. Durch die Trennung der Stromleitungsfunktion von der Kontaktführungsfunktion kann der Kontakthebel in leichter Bauweise mit geringer Massenträgheit aus beispielsweise elektrisch nichtleitendendem Material hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltvorrichtung ermoglicht die Verwendung eines relativ langen, flexiblen Flexbands 3, wodurch eine Formgebung realisierbar ist, die einen positiven Einfluß auf die Lebensdauer hat.
Ferner wird durch die Verringerung der Kontaktübergangsstellen und die direkte Verbindung des hebelseitigen Schaltkontakts mit der Verbindungsvorrichtung eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit erzielt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorgenannten Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung;
  • Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Schaltvorrichtung gemäß dem Stand der Technik; und
  • Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
  • Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
    • Im Gegensatz zur bekannten Schaltvorrichtung gemäß Fig. 2 ist das Kontaktplättchen 2 direkt auf dem als beweglichen Verbindungsvorrichtung dienenden Flexband 3 angeordnet. Gemäß dem strichpunktiert dargestellten Schaltzustand verläuft der Strompfad bei geschlossener Schaltvorrichtung lediglich über die beiden Anschlußteile 4 und 5 und das Flexband 3. Die Funktion des Kontakthebels 1 ist somit auf die Kontaktführung beschränkt und er kann somit auch aus nichtleitendem Material hergestellt werden. Zudem entfällt die Stromübergangsstelle zwischen dem Flexband 3 und dem Kontakthebel.
    Das Flexband wird in seiner Form vorzugsweise so ausgestaltet, daß ein möglichst verschleißarmer Schaltbetrieb ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Krümmungsführung und Anbringung an dem zweiten Anschlußteil 4 erreicht werden.
    Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines konkreten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung als Gleichstrom-Schnellschalter. Ein flexibles Kupferband 3 ist an seinem unteren Ende mit dem zweiten Anschlußteil 4 so verbunden, daß es zu dem ersten Anschlußteil 5 hin ausgerichtet ist. Das Kupferbands 3 weist eine Vorkrümmung auf, so daß beim Schaltvorgang auftretende, mechanische Spannungen verringert werden. Ferner weist das Kupferband einen Schlitz 8 auf, in den der Kontakthebel 1 teilweise eingepaßt ist. Am oberen Ende des Kupferbands 3 ist ein elektrisch leitendes Kontaktplättchen 2 direkt auf das Kupferband 3 oder einen geeigneten Verbindungsträger gelötet. Der obere Bereich des Kupferbands 3 ist in eine Aussparung des Kontakthebels 1 eingepaßt und zum Erzielen einer massiven elektrischen Verbindung vorzugsweise preßgeschweißt. Am oberen Ende des Kontakthebels 1 ist ein Vorkontakt 7 angebracht, der den Hauptkontakt bei betriebsmäßigen Schaltungsvorgängen vor Abbrand schützt und damit die Lebensdauer des Hauptkontakts erhöht.
    Zusammenfassend wird eine Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Anschlußteilen offenbart.
    Herkömmliche Schaltvorrichtungen weisen einen Kontakthebel mit einem Schaltkontakt auf, wobei der Stromfluß bei geschlossener Schaltvorrichtung über den Kontakthebel erfolgt. Zum Erzielen eines schnellen Schaltvorgangs ist eine geringe Massenträgheit des Köntakthebels erforderlich. Diese führt jedoch im allgemeinen zu einer geringeren Stromtragfähigkeit.
    Durch Anordnen des hebelseitigen Schaltkontakts auf einer gesonderten elektrischen Verbindungsvorrichtung ist eine Trennung der Funktion der Stromleitung von der Funktion der Kontaktführung möglich. Da der Kontakthebel somit keine Stromleitungsfunktion mehr aufweist, kann er ausschließlich in mechanischer Hinsicht optimiert werden.

    Claims (8)

    1. Schaltvorrichtung zum Schalten einer elektrischen Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Anschlußteil (4, 5) mit:
      a) einem bewegbaren Kontakthebel (1) zum Schalten eines Kontakts zwischen einem kontakthebelseitigen Schaltkontakt (2) und einem Schaltkontakt des ersten Anschlußteils (5), und
      b) einem flexiblen elektrischen Leiter, der mit dem zweiten Anschlußteil (4) elektrisch verbunden ist, wobei der kontakthebelseitige Schaltkontakt (2) auf dem flexiblen elektrischen Leiter angeordnet ist,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      der flexible elektrische Leiter als Flexband (3) ausgestaltet ist, wobei der Kontakthebel (1) in eine Schlitzoffnung (8) des Flexbands (3) teilweise eingepaßt ist.
    2. Schaltvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      der Kontakthebel (1) aus nichtleitendem Material bestehen kann.
    3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß der kontakthebelseitige Schaltkontakt durch ein auf dem Flexband (3) angeordnetes Kontaktplattchen (2) gebildet ist.
    4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Flexband (3) ein flexibles Kupferband ist.
    5. Schaitvorrichtung nach Anspruch 4,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Kontaktplättchen (2) auf das Kupferband (3) gelötet ist.
    6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Kupferband (3) an seinem schaltkontaktseitigen Ende preßgeschweißt ist.
    7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Kupferband (3) vorgekrummt ist.
    8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das preßgeschweißte Ende des Kupferbands (3) in eine Aussparung des Kontakthebels (1) eingepaßt ist.
    EP98922682A 1997-04-11 1998-04-09 Schaltvorrichtung Expired - Lifetime EP0974151B1 (de)

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    DE19715115 1997-04-11
    DE19715115A DE19715115C2 (de) 1997-04-11 1997-04-11 Schaltvorrichtung
    PCT/EP1998/002107 WO1998047160A1 (de) 1997-04-11 1998-04-09 Schaltvorrichtung

    Publications (2)

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    EP0974151A1 EP0974151A1 (de) 2000-01-26
    EP0974151B1 true EP0974151B1 (de) 2001-07-04

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    ID=7826204

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    EP (1) EP0974151B1 (de)
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    HK (1) HK1027660A1 (de)
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    SK (1) SK285441B6 (de)
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