EP1171896B1 - Leistungsschalter und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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EP1171896B1
EP1171896B1 EP00909133A EP00909133A EP1171896B1 EP 1171896 B1 EP1171896 B1 EP 1171896B1 EP 00909133 A EP00909133 A EP 00909133A EP 00909133 A EP00909133 A EP 00909133A EP 1171896 B1 EP1171896 B1 EP 1171896B1
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EP
European Patent Office
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switching chamber
busbar
circuit breaker
chamber enclosure
busbars
Prior art date
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EP00909133A
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English (en)
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Guido Dedenbach
Klaus Ochtinger
Carsten Rusteberg
Lutz Thilker
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Eaton Industries GmbH
Original Assignee
Moeller GmbH
Kloeckner Moeller GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2041—Rotating bridge
    • H01H1/2058—Rotating bridge being assembled in a cassette, which can be placed as a complete unit into a circuit breaker
    • 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
    • H01H9/52—Cooling of switch parts
    • 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
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/04—Contacts
    • H01H73/045—Bridging contacts

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker with a plastic existing Switching chamber housing and one arranged in the switching chamber housing Breaker according to the features of the preamble of the claim 1.
  • Such a circuit breaker is known for example from EP 0 560 696 B1 known. It is a circuit breaker with rotary double breaker, wherein the switching chamber housing is composed of two housing modules composed.
  • the breaker comprises two fixed contact pieces, the each with loop-shaped busbars with corresponding Terminals are connected, and a two-armed rotatable about an axis Contact piece, which in its closed position, the two fixed Connecting contact pieces together.
  • these are in the known circuit breaker together with the busbars in appropriate provided for this purpose Recordings of the switching chamber housing inserted.
  • the invention is based on the object, a circuit breaker of the beginning specify the type mentioned, in which the generated by the busbars Heat in a simple way faster than known comparable Switches is derived in the switching chamber housing.
  • a should Method of making such a circuit breaker are disclosed.
  • the invention is based essentially on the idea that the busbars not as in the known circuit breakers after production the switching chamber housing inserted into corresponding receptacles and means additional funds are fixed, but that they are already in the production the switching chamber housing introduced into the outer walls and with form and / or shape it over a large area (i.e., practically over the entire surface) be positively connected.
  • Such a connection between the busbars and the outer walls of the switching chamber housing can preferably be effected in that the respective switching chamber housing is made by injection molding, wherein the busbars in front of the Injection molding can be inserted into the appropriate mold.
  • the blow-field magnets can also together fixed with the busbars in the appropriate mold and subsequently in the production of the switching chamber housing in the side walls be poured. This will be both a stable fixation the respective blown field magnet within the switching chamber housing as also the required isolation of the respective blown field magnet realized the corresponding busbar in a simple manner.
  • the circuit breaker according to the invention not only has the advantage that a good heat transfer from the heated busbars in the surrounding Switching chamber housing takes place, but also ensures a high strength of the busbars in the area of the terminals and in the Range of contacts that are exposed to high dynamic loads.
  • Fig. 1, 1 with the switching chamber housing of a circuit breaker with Rotary double interrupter referred to, consisting of two identical housing modules 2 and 3 composed of plastic.
  • Each of the two housing modules 2, 3 comprises a fixed contact piece 4, 5, which by a for clarity not shown pivotable contact piece connectable is.
  • terminals 6, 7 Between the fixed contact pieces 4, 5 and outside the Switching chamber housing provided terminals 6, 7 is one each loop-shaped busbar 8, 9 arranged, being between two legs 10, 11 and 12, 13 of the busbars 8, 9 respectively a blowing field magnet 14, 15 is located.
  • the invention is not limited to the one described above Embodiment limited. So it needs, for example, in the Circuit breaker does not necessarily have one with a rotary double breaker act. Rather, the breaker can also with a one-armed swiveling contact piece (single breaker) or with a be provided translationally movable contact piece.
  • the switching chamber housing instead of injection molding, e.g. by injection molding or casting of reaction resins.

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  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit einem aus Kunststoff bestehenden Schaltkammergehäuse und einem in dem Schaltkammergehäuse angeordneten Unterbrecher gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Ein derartiger Leistungsschalter ist beispielsweise aus der EP 0 560 696 B1 bekannt. Dabei handelt es sich um einen Leistungsschalter mit Dreh-Doppelunterbrecher, wobei das Schaltkammergehäuse sich aus zwei Gehäusemodulen zusammensetzt. Der Unterbrecher umfaßt zwei feste Schaltstücke, die jeweils über schleifenförmig ausgebildete Stromschienen mit entsprechenden Anschlußklemmen verbunden sind, und ein zweiarmiges um eine Achse drehbares Schaltstück, welches in seiner geschlossenen Stellung die beiden festen Schaltstücke miteinander verbindet. Zur Montage der festen Schaltstücke in dem Schaltkammergehäuse werden diese bei dem bekannten Leistungsschalter zusammen mit den Stromschienen in entsprechende hierfür vorgesehene Aufnahmen des Schaltkammergehäuses eingelegt. Nachteilig ist bei diesen bekannten Leistungsschaltern unter anderem, daß die bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Stromschienen erzeugte Wärme relativ langsam auf das Schaltkammergehäuse übertragen wird, weil die die Stromschiene umgebende Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter ist. Außerdem benötigen die in die Aufnahmen des Schaltkammergehäuses eingelegten Stromschienen eine zusätzliche Fixierung, um eine ausreichende Festigkeit im Bereich der Anschlußklemmen zu gewährleisten.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsschalter der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem die durch die Stromschienen erzeugte Wärme auf einfache Weise schneller als bei bekannten vergleichbaren Schaltern in das Schaltkammergehäuse abgeleitet wird. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Leistungsschalters offenbart werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Leistungsschalters durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens zu seiner Herstellung durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß die Stromschienen nicht wie bei den bekannten Leistungsschaltern nach Herstellung des Schaltkammergehäuses in entsprechende Aufnahmen eingelegt und mittels zusätzlicher Mittel fixiert werden, sondern, daß sie bereits bei der Herstellung des Schaltkammergehäuses in deren Außenwände eingebracht und mit diesen großflächig (d.h. praktisch über die gesamte Oberfläche) formund/oder kraftschlüssig verbunden werden. Eine derartige Verbindung zwischen den Stromschienen und den Außenwänden des Schaltkammergehäuses kann vorzugsweise dadurch erfolgen, daß das jeweilige Schaltkammergehäuse durch Spritzgießen hergestellt wird, wobei die Stromschienen vor dem Spritzgießen in das entsprechende Formwerkzeug eingelegt werden.
Bei schleifenförmig ausgebildeten Stromschienen mit zwischen den Schenkeln der Stromschienen angeordneten Blasfeldmagneten (vgl. z.B. die eingangs erwähnte EP 0 560 696 B1) können die Blasfeldmagneten ebenfalls zusammen mit den Stromschienen in dem entsprechenden Formwerkzeug fixiert und anschließend bei der Herstellung des Schaltkammergehäuses in deren Seitenwände eingegossen werden. Dadurch wird sowohl eine stabile Fixierung des jeweiligen Blasfeldmagneten innerhalb des Schaltkammergehäuses als auch die geforderte Isolierung des jeweiligen Blasfeldmagneten gegenüber der entsprechenden Stromschiene auf einfache Weise realisiert.
Der erfindungsgemäße Leistungsschalter weist nicht nur den Vorteil auf, daß ein guter Wärmeübergang von den erwärmten Stromschienen in das sie umgebende Schaltkammergehäuse erfolgt, sondern gewährleistet auch eine hohe Festigkeit der Stromschienen im Bereich der Anschlußklemmen und im Bereich der Kontakte, die hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt sind.
Ein weiterer Vorteil der umspritzten Stromschienen besteht in der mechanisch hochfesten Fixierung der Schienen in dem Gehäuse, wobei eine nachträgliche Veränderung der Positionen der Kontakte ausgeschlossen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Ausführungsbeispiel, welches anhand der den Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schaltkammergehäuse zeigenden Figur 1 erläutert wird.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
In der Fig. 1 ist mit 1 das Schaltkammergehäuse eines Leistungsschalter mit Dreh-Doppelunterbrecher bezeichnet, das sich aus zwei gleichen Gehäusemodulen 2 und 3 aus Kunststoff zusammensetzt. Jedes der beiden Gehäusemodule 2, 3 umfaßt ein festes Schaltstück 4, 5, welches durch ein aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestelltes verschwenkbares Schaltstück verbindbar ist. Zwischen den festen Schaltstücken 4, 5 und den außerhalb des Schaltkammergehäuses vorgesehenen Anschlußklemmen 6, 7 ist jeweils eine schleifenförmig ausgebildete Stromschiene 8, 9 angeordnet, wobei sich zwischen beiden Schenkeln 10, 11 bzw. 12, 13 der Stromschienen 8, 9 jeweils ein Blasfeldmagnet 14, 15 befindet.
Erfindungsgemäß sind sowohl die Stromschienen 8, 9 als auch die Blasfeldmagnete 14, 15 in den Außenwänden 16, 17 der Gehäusemodule 2, 3 des Schaltkammergehäuses 1 angeordnet und mit diesen umfangseitig großflächig fest verbunden, so daß bei Erwärmung der Stromschienen 8, 9 ein guter Wärmeübergang von den Stromschienen 8, 9 auf den die Schienen umgebende Kunststoff der Außenwände 16, 17 erfolgt. Dabei ergibt sich besonders dann ein hoher Wärmeübergang von den Stromschienen 8, 9 auf die Außenwände 16, 17 der Gehäusemodule 2, 3, wenn die Gehäusemodule 2, 3 mittels Spritzgießens hergestellt und die Stromschienen 8, 9 und die Blasfeldmagneten 14, 15 als Einleger vor dem Spritzgießen in die entsprechenden Formwerkzeuge zur Herstellung der Gehäusemodule 2, 3 eingebracht werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So braucht es sich beispielsweise bei dem Leistungsschalter nicht zwingend um einen solchen mit Dreh-Doppelunterbrecher handeln. Vielmehr kann der Unterbrecher auch mit einem einarmigen verschwenkbaren Schaltstück (Einfachunterbrecher) oder mit einem sich translatorisch verschiebbaren Schaltstück versehen sein.
Ferner ist denkbar, das Schaltkammergehäuse anstatt durch Spritzgießen z.B. durch Spritzpressen oder Gießen von Reaktionsharzen herzustellen. Auch bei derartigen Herstellungsverfahren werden die Stromschienen des Leistungsschalters sowie gegebenenfalls die Blasfeldmagnete vor dem Preß- oder Gießvorgang in das entsprechende Formwerkzeug zur Herstellung des Schaltkammergehäuses bzw. seiner Module eingebracht, um eine großflächige "innige" Verbindung zwischen den Stromschienen und den sie umgebenden Kunststoff sicherzustellen.

Claims (6)

  1. Leistungsschalter mit einem aus Kunststoff bestehenden Schaltkammergehäuse (1) und einem in dem Schaltkammergehäuse (1) angeordneten Unterbrecher, der mindestens ein festes Schaltstück (4, 5), welches über eine Stromschiene (8, 9) mit einer entsprechenden Anschlußklemme (6, 7) verbunden ist, und ein verschwenk- oder verschiebbares Schaltstück, welches in seiner geschlossenen Stellung mit dem festen Schaltstück (4, 5) verbindbar ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (8, 9) innerhalb der Außenwand (16, 17) des Schaltkammergehäuses (1) angeordnet und mit dieser großflächig form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist und daß die Stromschiene (8,9) mit dem die Außenwände (16, 17) des Schaltkammergehäuses (1) bildenden Kunststoff umspritzt ist.
  2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (8, 9) schleifenförmig ausgebildet ist.
  3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Schenkeln (10-13) der Stromschiene (8, 9) ein ebenfalls mit dem die Außenwände (16, 17) des Schaltkammergehäuses (1) bildenden Kunststoff umspritzter Blasfeldmagnet (14, 15) angeordnet ist.
  4. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Unterbrecher um einen Dreh-Doppelunterbrecher mit zwei festen Schaltstücken (4, 5) handelt, die jeweils über eine Stromschiene (8, 9) mit einer entsprechenden Anschlußklemme (6, 7) verbunden sind.
  5. Leistungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schaltkammergehäuse (1) aus zwei gleichartig aufgebauten Gehäusemodulen (2, 3) zusammensetzt, wobei in jedem der Gehäusemodule (2, 3) ein festes Schaltstück (4, 5) angeordnet ist, welches über eine entsprechende Stromschiene (8, 9) mit einer Anschlußklemme (6, 7) verbunden ist.
  6. Verfahren zur Herstellung des Leistungsschalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Stromschiene (8, 9) sowie gegebenenfalls ein der Stromschiene (8, 9) zugeordneter Blasfeldmagnet (14, 15) als Einleger in ein Formwerkzeug zur Herstellung des Schaltkammergehäuses (1) eingebracht wird und daß dann die Herstellung des Schaltkammergehäuses (1) mittels Spritzgießens vorgenommen wird.
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