EP1192628B1 - Switching contact arrangement of a low voltage circuit breaker with main contacts, intermediate contacts and arcing contacts - Google Patents

Switching contact arrangement of a low voltage circuit breaker with main contacts, intermediate contacts and arcing contacts Download PDF

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EP1192628B1
EP1192628B1 EP00949151A EP00949151A EP1192628B1 EP 1192628 B1 EP1192628 B1 EP 1192628B1 EP 00949151 A EP00949151 A EP 00949151A EP 00949151 A EP00949151 A EP 00949151A EP 1192628 B1 EP1192628 B1 EP 1192628B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
movable
contacts
stationary
arcing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00949151A
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German (de)
French (fr)
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EP1192628A1 (en
Inventor
Michael Bach
Michael Sebekow
Günter SEIDLER-STAHL
Detlev Schmidt
Ingo Thiede
Sezai TÜRKMEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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    • 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
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns
    • 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
    • H01H9/383—Arcing contact pivots relative to the movable contact assembly

Definitions

  • Switching contact arrangements of the type mentioned, as by the DE-B 1 118 317 have become known, are distinguished Arrangements with only one or two contact points by a higher switching capacity, increased service life and lower Heating at continuous activation off. They are therefore in Low-voltage circuit breakers for particularly high loads used for a rated current of several thousand amps and a breaking capacity up to about 100 000 A can be designed.
  • An elimination runs in the way that the final separation of the movable contact group from the fixed contact group only on the break contacts takes place, which according to their function also as Abbrennessore, arcing contacts or pre-contacts be designated.
  • the main contacts are opened before, so that they are not or only slightly stressed by switching arcs become. Therefore, the main contacts keep one large number of circuits a good condition and current carrying capacity remains in low heat in continuous operation received over a long period of time.
  • the invention is in this context the task underlying, a switching contact arrangement with triple contact to create the type mentioned, for the production requires a much lower effort and yourself at the same time characterized by an increased service life.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a low-voltage circuit breaker with a switch contact arrangement.
  • FIG. 2 shows a switching contact arrangement according to the invention shown in the on state.
  • Low-voltage circuit breaker 1 has a housing 2 and from this back outstanding busbars 3 and 4 on.
  • a designated as a whole with 5 switching contact arrangement is in electrical connection with the busbars 3 and 4 and allows closing and opening a circuit for consumers (not shown).
  • Above the switch contact arrangement 5 is located in the housing 2 an arc extinguishing chamber 6, in a known manner across a Contains switching arc arranged quenching plates.
  • the switch contact arrangement 5 comprises a fixed contact group 7, which is in communication with the upper busbar 3, as well as a movable contact group 10 by means of flexible conductor 11 is connected to the lower bus bar.
  • To the movable Contact Group 10 includes a contact carrier 12, the pivotally mounted in the housing 2 of the circuit breaker 1 and by a drive device 13 for switching on and off is operable.
  • a pivotally mounted on the contact carrier 12 Contact lever 14 is by a contact force spring 15 in the Direction of the fixed contact group 7 biased.
  • a Switching shaft 16 is used for distribution of the drive device 13 provided driving force on several in the housing 2 mutually parallel switching contact arrangements 5, each of which by a lever mechanism 17 with the Switch shaft 16 is connected.
  • the fixed contact group 7 at the end face its busbar 3 is provided with a contact pad, which forms a fixed main contact 20.
  • the above the main contact 20 located part of the end face of the Busbar 3 forms a fixed intermediate contact 21st
  • the fixed main contact 20 acts a movable Main contact 22 together, by a contact lever on the 14th attached contact pad is formed.
  • a protrusion of the Contact lever 14 serves as a movable intermediate contact 23rd
  • the movable contact group 10 comprises, as already mentioned, a Contact carrier 12 and a contact lever 14.
  • the contact carrier 12 is movable about a stationary pivot bearing 27, while the contact lever 14 to a on the contact carrier 12th arranged pivot bearing 30 is movable.
  • Two parallel Contact force springs 15 are supported on the contact carrier 12 and clamp the contact lever 14 against the fixed contact group 7 before.
  • Above the intermediate contact 23 is the contact lever 14 formed as an arcing horn 31, wherein a Part of the arc horn 31 as a movable break contact 32 serves, as will be explained.
  • the transfer of the switching contact arrangement 5 in the position OFF is in a known manner by a corresponding rotation the switching shaft 16 initiated.
  • the contact carrier 12 leads now a clockwise turn, while the contact lever 14 under the influence of the contact force springs 15 first still engaged with the fixed contact group 7 remains in the counterclockwise direction be located on the contact carrier 12 pivot bearing 30th swings.
  • As the first characteristic intermediate position occurs while the position according to the figure 3. This position is characterized by the fact that both the main contacts 20 and 22 and the intermediate contacts 21 and 23 touch. As a result, the commutation of the over the switch contact arrangement 5 flowing current prepared for the intermediate contacts.
  • FIG. 4 shows as a further characteristic intermediate position the state that both the main contacts 20 and 22 as also the intermediate contacts 21 and 23 are separated from each other and the current to be interrupted only via the break contacts 26 and 32 flows.
  • a switching arc ignited at the tear-off contacts 26 and 32 In the subsequent separation of the Contact lever 14 of the fixed contact group 7 is a switching arc ignited at the tear-off contacts 26 and 32. Since the break contacts, as explained above, components the fixed and the movable arcing horn 25 and 31, therefore, there are particularly favorable conditions for the continuation of the switching arc and its Transfer into the arc quenching chamber 6 ( Figure 1). These Property allows surprisingly short switching times.
  • the fixed arc horn 25 can also formed integrally with the fixed intermediate contact 21 be (EP 0 325 767 B1) or additionally in one piece with the Busbar be formed (EP 0 859 387 A2). on the other hand can the movable arcing horn in a known manner as a separate Part formed and attached to the contact lever (EP 0 325 767 B1).
  • other versions of Stops limiting the pivot angle of the contact lever 14 as considered suitable for the purposes of the invention.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit folgenden Merkmalen:

  • Eine feststehende Kontaktgruppe, bestehend aus
    • einem feststehenden Hauptkontakt,
    • einem feststehenden Zwischenkontakt,
    • einem feststehenden Abreißkontakt,
    • einem feststehenden Lichtbogenhorn,
  • eine zum Ein- und Ausschalten relativ zu der feststehenden Kontaktgruppe bewegbar angeordnete bewegliche Kontaktgruppe,
    • ein zu der beweglichen Kontaktgruppe gehörender, gegen die Kraft einer Kontaktkraftfeder schwenkbar gelagerter Kontakthebel, mit
      • einem bewegbaren Hauptkontakt,
      • einem bewegbaren Zwischenkontakt,
      • einem bewegbaren Abreißkontakt,
      • einem bewegbaren Lichtbogenhorn,
    • wobei aufgrund der Schwenkbarkeit des Kontakthebels beim Ausschalten die Öffnung der Abreißkontakte nach der Öffnung der durch Kontaktauflagen gebildeten Hauptkontakte erfolgt.
The invention relates to a switching contact arrangement of a low-voltage circuit breaker having the following features:
  • A fixed contact group consisting of
    • a fixed main contact,
    • a fixed intermediate contact,
    • a fixed breakaway contact,
    • a fixed arcing horn,
  • a movable contact group movably arranged to be switched on and off relative to the fixed contact group,
    • a belonging to the movable contact group, against the force of a contact force spring pivotally mounted contact lever, with
      • a movable main contact,
      • a movable intermediate contact,
      • a movable breakaway contact,
      • a movable arcing horn,
    • wherein due to the pivoting of the contact lever when switching off the opening of the Abreißkontakte after the opening of the main contacts formed by contact pads.

Schaltkontaktanordnungen der genannten Art, wie sie durch die DE-B 1 118 317 bekanntgeworden sind, zeichnen sich gegenüber Anordnungen mit nur einer oder zwei Kontaktstellen durch ein höheres Schaltvermögen, eine erhöhte Lebensdauer und geringere Erwärmung bei Dauereinschaltung aus. Sie werden daher in Niederspannungs-Leistungsschaltern für besonders hohe Beanspruchungen eingesetzt, die für einen Bemessungsstrom von mehreren tausend Ampere und ein Schaltvermögen bis etwa 100 000 A ausgelegt sein können. Eine Ausschaltung verläuft in der Weise, daß die endgültige Trennung der bewegbaren Kontaktgruppe von der feststehenden Kontaktgruppe nur an den Abreißkontakten erfolgt, die ihrer Funktion entsprechend auch als Abbrennkontakte, Lichtbogenkontakte oder auch Vorkontakte bezeichnet werden. Die Hauptkontakte werden zuvor geöffnet, so daß sie durch Schaltlichtbögen nicht oder nur gering beansprucht werden. Daher behalten die Hauptkontakte über eine große Zahl von Schaltungen einen guten Zustand und die Stromtragfähigkeit bleibt bei geringer Erwärmung im Dauerbetrieb über einen langen Zeitraum erhalten.Switching contact arrangements of the type mentioned, as by the DE-B 1 118 317 have become known, are distinguished Arrangements with only one or two contact points by a higher switching capacity, increased service life and lower Heating at continuous activation off. They are therefore in Low-voltage circuit breakers for particularly high loads used for a rated current of several thousand amps and a breaking capacity up to about 100 000 A can be designed. An elimination runs in the way that the final separation of the movable contact group from the fixed contact group only on the break contacts takes place, which according to their function also as Abbrennkontakte, arcing contacts or pre-contacts be designated. The main contacts are opened before, so that they are not or only slightly stressed by switching arcs become. Therefore, the main contacts keep one large number of circuits a good condition and current carrying capacity remains in low heat in continuous operation received over a long period of time.

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß eine möglichst geringe Erwärmung der Schaltkontaktanordnung bei Dauereinschaltung und Belastung mit einem hohen Dauerstrom angestrebt wird. Neben der Entlastung der Hauptkontakte von Schaltlichtbögen durch die Abreißkontakte ist es auch bekannt, eine geringe Erwärmung auch durch besondere Kontaktauflagen zu erreichen, die ein Edelmetall, besonders Silber, und weitere Zusatzstoffe enthalten, die für eine gewünschte mechanische Härte, eine möglichst geringe Neigung zum Verschweißen mit einem zusammenwirkenden Kontakt und Beständigkeit gegen Korrosion sorgen. Kontaktauflagen dieser Art erfordern aufwendige Herstellungsverfahren und müssen mit ihrem Träger durch Löten oder Schweißen dauerhaft und flächenhaft verbunden werden. Die Ausrüstung von Schaltkontakten mit Kontaktauflagen dieser Art bestimmt daher zu einem beträchtlichen Teil die Kosten der Schaltkontaktanordnung eines Leistungsschalters. Bei der Schaltkontaktanordnung nach der erwähnten DE-B 1 118 317 wurde der Weg beschritten, alle drei Kontaktstellen, d. h. Hauptkontakte, Zwischenkontakte und Abreißkontakte, als geeignet geformte Kontaktauflagen auszubilden, wobei lediglich auf der Seite der bewegbaren Kontaktgruppe die drei Kontakte in einer einzigen ebenen Auflageplatte entsprechender Länge zusammengefaßt sind. Im Einschaltzustand berühren dabei sowohl die Haupt- als auch die Zwischenkontakte. Beim Ausschalten schwenkt der bewegbare Kontakthebel um den Zwischenkontakt, wobei sich die Hauptkontakte trennen und die Abreißkontakte aufeinandertreffen. Im weiteren Verlauf der Ausschaltung berühren sich nur noch die Abreißkontakte, bevor auch diese unter Bildung eines Schaltlichtbogens getrennt werden.It has already been noted that the lowest possible Heating of the switching contact arrangement with continuous activation and stress with a high continuous current is sought. Next the discharge of the main contacts of switching arcs by the Abreißkontakte it is also known, a small To achieve warming also through special contact conditions, which is a precious metal, especially silver, and other additives contain, for a desired mechanical hardness, a lowest possible tendency to weld with a cooperating Contact and resistance to corrosion. Contact pads of this type require elaborate manufacturing processes and must with their carrier by soldering or Welding are connected permanently and areally. The Equipment of switch contacts with contact pads of this kind therefore determines to a considerable extent the cost of Switching contact arrangement of a circuit breaker. In the Switching contact arrangement according to the mentioned DE-B 1 118 317 the path was taken, all three contact points, d. H. Main contacts, intermediate contacts and break contacts, as suitable form shaped contact pads, wherein only on the side of the movable contact group the three contacts in a single flat platen of appropriate length are summarized. When switched on, both touch the main and intermediate contacts. When switching off pivots the movable contact lever to the intermediate contact, where the main contacts disconnect and the break contacts meet. In the course of the elimination only touch the break contacts before, too these are separated to form a switching arc.

Mit Rücksicht auf den beträchtlichen Kostenanteil von Kontaktauflagen bei Schaltkontaktanordnungen ist man bestrebt, die Anzahl von Kontaktstellen und deren Ausrüstung mit Kontaktauflagen aus speziellen Kontaktwerkstoffen zu beschränken. So ist es beispielsweise bekannt, nur zwei Kontaktstellen je Schaltkontaktanordnung vorzusehen, nämlich Haupt- und Abreißkontakte, und nur beide Hauptkontakte als Kontaktauflagen aus speziellem Kontaktwerkstoff auszubilden (DE 197 27 696 A1). Auch sind Kombinationen in der Weise bekannt, daß neben beiden Hauptkontakten nur der eine der Abreißkontakte eine Kontaktauflage erhält (EP 0 325 767 B1). Die keine Kontaktauflagen aufweisenden Kontaktstellen befinden sich dabei direkt an den in der Regel aus Kupfer bzw. Stahl bestehenden Hauptkörpern der Strombahn des Leistungsschalters wie Stromschienen, Kontakthebel und Lichtbogenhörner. Die der eingangs beschriebenen Kontaktanordnung nach der DE-1 118 317 B innewohnende besondere Leistungsfähigkeit ist damit aber nicht ohne weiteres zu erreichen.Considering the considerable cost share of contact requirements in switching contact arrangements, one endeavors the number of contact points and their equipment with contact pads from special contact materials. For example, it is known only two contact points to provide each switching contact arrangement, namely main and Tear off contacts, and only both main contacts as contact pads Made of special contact material (DE 197 27 696 A1). Also combinations are known in the way that in addition to two main contacts only one of the Abreißkontakte receives a contact edition (EP 0 325 767 B1). The contact points having no contact pads are located themselves directly to the usually copper or Steel existing main bodies of the current path of the circuit breaker like busbars, contact levers and arcing horns. The contact arrangement described after the DE-1 118 317 B is inherent special performance but not easy to achieve.

Es ist darüber hinaus eine Kontaktanordnung mit drei Kontaktstellen bekannt (FR 1 019 187 A), bei deren Öffnung nacheinander die zwei brückenartig angeordneten Hauptkontakte, die Zwischenkontakte und die Abreißkontakte getrennt werden. Nur die Hauptkontakte weisen Kontaktauflagen auf. Bei dieser Kontaktanordnung ist ein Lichtbogenhorn, das den bewegbaren Zwischenkontakt und den bewegbaren Abreißkontakt bildet, am Kontakthebel schwenkbar angeordnet und durch die Kraft einer eigenen Kontaktkraftfeder beaufschlagt. Der Kontakthebel steht seinerseits unter der Wirkung einer Kontaktkraftfeder, die Bestandteil eines den Kontakthebel mit einer Betätigungswelle verbindenden Koppelgliedes ist. Bei diesem Kontaktsystem erleichtert es die schwenkbare Anordnung des bewegbaren Lichtbogenhorns am Kontakthebel, den gewünschten Bewegungsablauf mit sequentieller Trennung der Kontaktstellen sicherzustellen. Dem steht gegenüber, dass die Unterbringung der beiden Kontaktkraftfedern konstruktiv erschwert ist, beide Federn unterschiedlich sind und aufgrund der mechanischen Reihenschaltung beider Federn die Einhaltung gewünschter Kontaktkräfte Probleme bereiten kann.It is also a contact arrangement with three contact points known (FR 1 019 187 A), in their opening successively the two bridge-like arranged main contacts, the Intermediate contacts and the break contacts are separated. Just the main contacts have contact pads. In this contact arrangement is an arc horn, which is the movable intermediate contact and forms the movable break contact on the contact lever pivotally arranged and by the power of its own Contact force spring acted upon. The contact lever is stationary in turn, under the action of a contact force spring, the Part of a contact lever with an actuating shaft connecting coupling member is. Facilitated with this contact system it is the pivotable arrangement of the movable arcing horn on the contact lever, the desired movement to ensure with sequential separation of the contact points. The opposite is that the accommodation of the two Contact force springs structurally difficult, both springs are different and due to the mechanical series connection both springs compliance with desired contact forces Can cause problems.

Der Erfindung liegt in diesem Zusammenhang die Aufgabe zugrunde, eine Schaltkontaktanordnung mit dreifacher Kontaktgabe der eingangs genannten Art zu schaffen, die zur Herstellung einen wesentlich geringeren Aufwand erfordert und sich zugleich durch eine erhöhte Lebensdauer auszeichnet.The invention is in this context the task underlying, a switching contact arrangement with triple contact to create the type mentioned, for the production requires a much lower effort and yourself at the same time characterized by an increased service life.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende weitere Merkmale erreicht:

  • der schwenkbare Kontakthebel ist einteilig ausgebildet und weist den bewegbaren Hauptkontakt, den bewegbaren Zwischenkontakt, den bewegbaren Abreißkontakt und das bewegbare Lichtbogenhorn auf,
  • der Kontakthebel ist an einem im Leistungsschalter um ein Schwenklager bewegbaren Kontaktträger seinerseits schwenkbar angeordnet ist und die Schwenkung des Kontakthebels relativ zu dem Kontaktträger um ein zugehöriges Schwenklager ist durch einen Anschlag begrenzt,
  • die Kontaktkraftfeder ist zwischen dem Kontaktträger und dem Kontakthebel angeordnet,
  • der feststehende Zwischenkontakt ist durch eine den feststehenden Hauptkontakt tragende Endfläche einer Stromschiene gebildet,
  • der feststehende Abreißkontakt ist durch eine über die Endfläche der Stromschiene vorstehende Vorwölbung des feststehenden Lichtbogenhorns gebildet,
  • der bewegbare Zwischenkontakt ist durch eine Vorwölbung des bewegbaren Lichtbogenhorns gebildet, und
  • der bewegbare Abreißkontakt ist durch einen Teilabschnitt der dem feststehenden Lichtbogenhorn zugewandten Flanke des bewegbaren Lichtbogenhorns gebildet.
This object is achieved according to the invention by the following further features:
  • the pivotable contact lever is formed in one piece and has the movable main contact, the movable intermediate contact, the movable break contact and the movable arcing horn,
  • the contact lever is in turn pivotally mounted on a movable in the circuit breaker about a pivot bearing contact carrier and the pivoting of the contact lever relative to the contact carrier to an associated pivot bearing is limited by a stop,
  • the contact force spring is arranged between the contact carrier and the contact lever,
  • the fixed intermediate contact is formed by an end face of a busbar carrying the fixed main contact,
  • the fixed break contact is formed by a protrusion of the fixed arcing horn projecting beyond the end face of the bus bar,
  • the movable intermediate contact is formed by a protrusion of the movable arcing horn, and
  • the movable tear-off contact is formed by a section of the edge of the movable arcing horn facing the fixed arc horn.

Die Vorteile einer Schaltkontaktanordnung mit dreifacher Kontaktgabe werden auf diese Weise unter Verwendung von nur einem Paar von Kontaktauflagen durch eine bestimmte Anordnung und Gestaltung bzw. Abwandlung von Komponenten einer Schaltkontaktanordnung erreicht, wie sie schon bisher eingesetzt werden. Es sind somit keine zusätzlichen oder aufwendig zu bearbeitenden Teile erforderlich. Dennoch wird eine erhöhte Lebensdauer erzielt, weil der Kontakthebel beim Einschalten mit seinem Lichtbogenhorn an der feststehenden Kontaktgruppe abgefangen und von einer sonst auftretenden Biegebeanspruchung weitgehend entlastet wird. Dies erlaubt es, Kontakthebel mit einem verhältnismäßig geringen Querschnitt zu wählen, was vorteilhaft für die erreichbaren Schaltgeschwindigkeiten ist. Der Anschlag trägt zur Erreichung hoher Schaltgeschwindigkeiten bei, weil beim Einschalten der Schwenkwinkel des Kontakthebels nach der Berührung der Abreißkontakte und bis zur Berührung der Zwischenkontakte beschränkt wird und die mechanische Beanspruchung dementsprechend geringer ist.The advantages of a switching contact arrangement with triple contact be this way using just one Pair of contact pads by a particular arrangement and design or modification of components of a switch contact arrangement achieved as they have been used before become. There are thus no additional or expensive too machining parts required. Nevertheless, an increased Lifespan achieved because of the contact lever when switching on with his arcing horn on the fixed contact group intercepted and from an otherwise occurring bending stress is largely relieved. This allows contact levers with a relatively small cross section, which is advantageous for the achievable switching speeds is. The stop contributes to achieving high switching speeds at, because when switching the pivot angle of the Contact lever after touching the break contacts and until is limited to the contact of the intermediate contacts and the mechanical stress is correspondingly lower.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will be described below with reference to FIGS illustrated embodiment explained in more detail.

Die Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Niederspannungs-Leistungsschalters mit einer Schaltkontaktanordnung.FIG. 1 is a schematic illustration of a low-voltage circuit breaker with a switch contact arrangement.

In der Figur 2 ist eine Schaltkontaktanordnung nach der Erfindung im Einschaltzustand gezeigt.FIG. 2 shows a switching contact arrangement according to the invention shown in the on state.

Für die Erfindung wesentliche Teile der Schaltkontaktanordnung gemäß der Figur 2 sind in den Figuren 3 und 4 in aufeinander folgenden Phasen eines Ausschaltvorganges dargestellt.For the invention essential parts of the switching contact arrangement according to the figure 2 are in the figures 3 and 4 in successive following phases of a Ausschaltvorganges shown.

Der in der Figur 1 schematisch im Schnitt gezeigte mehrpolige Niederspannungs-Leistungsschalter 1 weist ein Gehäuse 2 und aus diesem rückseitig herausragende Stromschienen 3 und 4 auf. Eine als Ganzes mit 5 bezeichnete Schaltkontaktanordnung steht mit den Stromschienen 3 und 4 in elektrischer Verbindung und gestattet das Schließen und Öffnen eines Stromkreises für Verbraucher (nicht dargestellt). Oberhalb der Schaltkontaktanordnung 5 befindet sich im Gehäuse 2 eine Lichtbogenlöschkammer 6, die in bekannter Weise quer zu einem Schaltlichtbogen angeordnete Löschbleche enthält. Die Schaltkontaktanordnung 5 umfaßt eine feststehende Kontaktgruppe 7, die mit der oberen Stromschiene 3 in Verbindung steht, sowie eine bewegbare Kontaktgruppe 10, die mittels biegsamer Leiter 11 mit der unteren Stromschiene verbunden ist. Zu der bewegbaren Kontaktgruppe 10 gehört ein Kontaktträger 12, der schwenkbar im Gehäuse 2 des Leistungsschalters 1 gelagert und durch eine Antriebsvorrichtung 13 zum Ein- und Ausschalten betätigbar ist. Ein am Kontaktträger 12 schwenkbar gelagerter Kontakthebel 14 ist durch eine Kontaktkraftfeder 15 in der Richtung der feststehenden Kontaktgruppe 7 vorgespannt. Eine Schaltwelle 16 dient zur Verteilung der von der Antriebsvorrichtung 13 bereitgestellten Antriebskraft auf mehrere im Gehäuse 2 parallel zueinander angeordnete Schaltkontaktanordnungen 5, von denen jede durch ein Hebelgetriebe 17 mit der Schaltwelle 16 verbunden ist.The multipole shown schematically in Figure 1 in section Low-voltage circuit breaker 1 has a housing 2 and from this back outstanding busbars 3 and 4 on. A designated as a whole with 5 switching contact arrangement is in electrical connection with the busbars 3 and 4 and allows closing and opening a circuit for consumers (not shown). Above the switch contact arrangement 5 is located in the housing 2 an arc extinguishing chamber 6, in a known manner across a Contains switching arc arranged quenching plates. The switch contact arrangement 5 comprises a fixed contact group 7, which is in communication with the upper busbar 3, as well as a movable contact group 10 by means of flexible conductor 11 is connected to the lower bus bar. To the movable Contact Group 10 includes a contact carrier 12, the pivotally mounted in the housing 2 of the circuit breaker 1 and by a drive device 13 for switching on and off is operable. A pivotally mounted on the contact carrier 12 Contact lever 14 is by a contact force spring 15 in the Direction of the fixed contact group 7 biased. A Switching shaft 16 is used for distribution of the drive device 13 provided driving force on several in the housing 2 mutually parallel switching contact arrangements 5, each of which by a lever mechanism 17 with the Switch shaft 16 is connected.

In den folgenden Figuren 2, 3 und 4 sind für die mit der Figur 1 übereinstimmenden Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.In the following figures 2, 3 and 4 are for the with the figure 1 matching parts used the same reference numerals.

Aus der vergrößerten Darstellung in der Figur 2 ist ersichtlich, daß die feststehende Kontaktgruppe 7 an der Stirnfläche ihrer Stromschiene 3 mit einer Kontaktauflage versehen ist, die einen feststehenden Hauptkontakt 20 bildet. Der oberhalb des Hauptkontaktes 20 gelegene Teil der Stirnfläche der Stromschiene 3 bildet einen feststehenden Zwischenkontakt 21. Mit dem feststehenden Hauptkontakt 20 wirkt ein bewegbarer Hauptkontakt 22 zusammen, der durch eine am Kontakthebel 14 angebrachte Kontaktauflage gebildet ist. Eine Vorwölbung des Kontakthebels 14 dient als bewegbarer Zwischenkontakt 23. From the enlarged view in FIG. 2 it can be seen that that the fixed contact group 7 at the end face its busbar 3 is provided with a contact pad, which forms a fixed main contact 20. The above the main contact 20 located part of the end face of the Busbar 3 forms a fixed intermediate contact 21st With the fixed main contact 20 acts a movable Main contact 22 together, by a contact lever on the 14th attached contact pad is formed. A protrusion of the Contact lever 14 serves as a movable intermediate contact 23rd

Mittels einer Schraubverbindung 24 ist auf der Stromschiene 3 ein feststehendes Lichtbogenhorn 25 befestigt, das mit einer Vorwölbung über die Stromschiene 3 übersteht und hierdurch einen feststehenden Abreißkontakt 26 bildet.By means of a screw 24 is on the busbar. 3 fixed a fixed arcing horn 25, which with a Protrusion over the busbar 3 protrudes and thereby forms a fixed tear-off contact 26.

Die bewegbare Kontaktgruppe 10 umfaßt, wie schon erwähnt, einen Kontaktträger 12 und einen Kontakthebel 14. Der Kontaktträger 12 ist um ein ortsfestes Schwenklager 27 bewegbar, während der Kontakthebel 14 um ein an dem Kontaktträger 12 angeordnetes Schwenklager 30 bewegbar ist. Zwei parallele Kontaktkraftfedern 15 sind am Kontaktträger 12 abgestützt und spannen den Kontakthebel 14 gegen die feststehende Kontaktgruppe 7 vor. Oberhalb des Zwischenkontaktes 23 ist der Kontakthebel 14 als Lichtbogenhorn 31 ausgebildet, wobei ein Teilabschnitt des Lichtbogenhorns 31 als bewegbarer Abreißkontakt 32 dient, wie noch erläutert wird.The movable contact group 10 comprises, as already mentioned, a Contact carrier 12 and a contact lever 14. The contact carrier 12 is movable about a stationary pivot bearing 27, while the contact lever 14 to a on the contact carrier 12th arranged pivot bearing 30 is movable. Two parallel Contact force springs 15 are supported on the contact carrier 12 and clamp the contact lever 14 against the fixed contact group 7 before. Above the intermediate contact 23 is the contact lever 14 formed as an arcing horn 31, wherein a Part of the arc horn 31 as a movable break contact 32 serves, as will be explained.

In der Einschaltstellung der Schaltkontaktanordnung 5 gemäß der Figur 2 liegen nur die Hauptkontakte 20 und 22 aneinander an, wodurch der Hauptstrompfad des Leistungsschalters 1 von der oberen Stromschiene 3 über den Kontakthebel 14, die biegsamen Leiter 11 und die untere Stromschiene 4 geschlossen ist.In the closed position of the switch contact arrangement 5 according to 2, only the main contacts 20 and 22 are adjacent to each other , whereby the main current path of the circuit breaker 1 of the upper busbar 3 via the contact lever 14, the flexible Ladder 11 and the lower bus bar 4 closed is.

Die Überführung der Schaltkontaktanordnung 5 in die Stellung AUS wird in bekannter Weise durch eine entsprechende Drehung der Schaltwelle 16 eingeleitet. Der Kontaktträger 12 führt nun eine Schwenkung im Uhrzeigersinn aus, während der Kontakthebel 14 unter dem Einfluß der Kontaktkraftfedern 15 zunächst weiterhin in Eingriff mit der feststehenden Kontaktgruppe 7 verbleibt und dabei entgegen dem Uhrzeigersinn um sein am Kontaktträger 12 befindliches Schwenklager 30 schwenkt. Als erste charakteristische Zwischenstellung tritt dabei die Stellung gemäß der Figur 3 auf. Diese Stellung zeichnet sich dadurch aus, daß sich sowohl die Hauptkontakte 20 und 22 als auch die Zwischenkontakte 21 und 23 berühren. Hierdurch ist die Kommutierung des über die Schaltkontaktanordnung 5 fließenden Stromes auf die Zwischenkontakte vorbereitet.The transfer of the switching contact arrangement 5 in the position OFF is in a known manner by a corresponding rotation the switching shaft 16 initiated. The contact carrier 12 leads now a clockwise turn, while the contact lever 14 under the influence of the contact force springs 15 first still engaged with the fixed contact group 7 remains in the counterclockwise direction be located on the contact carrier 12 pivot bearing 30th swings. As the first characteristic intermediate position occurs while the position according to the figure 3. This position is characterized by the fact that both the main contacts 20 and 22 and the intermediate contacts 21 and 23 touch. As a result, the commutation of the over the switch contact arrangement 5 flowing current prepared for the intermediate contacts.

Im weiteren Verlauf des Ausschaltvorganges wird eine weitere Kontaktstelle wirksam, die durch den feststehenden Abreißkontakt 26 am Lichtbogenhorn 25 und den bewegbaren Abreißkontakt 32 am Lichtbogenhorn 31 des Kontakthebels 14 gebildet ist. Die Figur 4 zeigt als weitere charakteristische Zwischenstellung den Zustand, daß sowohl die Hauptkontakte 20 und 22 als auch die Zwischenkontakte 21 und 23 voneinander getrennt sind und der zu unterbrechende Strom nur noch über die Abreißkontakte 26 und 32 fließt. Bei der nachfolgenden Trennung des Kontakthebels 14 von der feststehenden Kontaktgruppe 7 wird ein Schaltlichtbogen an den Abreißkontakten 26 und 32 gezündet. Da die Abreißkontakte, wie vorstehende erläutert, Bestandteile des feststehenden und des bewegbaren Lichtbogenhorns 25 bzw. 31 sind, bestehen daher besonders günstige Bedingungen für das Weiterlaufen des Schaltlichtbogens und seine Überführung in die Lichtbogenlöschkammer 6 (Figur 1). Diese Eigenschaft ermöglicht überraschend kurze Schaltzeiten.In the course of the turn-off is another Contact point effective by the fixed break contact 26 on the arc horn 25 and the movable break contact 32 is formed on the arcing horn 31 of the contact lever 14. FIG. 4 shows as a further characteristic intermediate position the state that both the main contacts 20 and 22 as also the intermediate contacts 21 and 23 are separated from each other and the current to be interrupted only via the break contacts 26 and 32 flows. In the subsequent separation of the Contact lever 14 of the fixed contact group 7 is a switching arc ignited at the tear-off contacts 26 and 32. Since the break contacts, as explained above, components the fixed and the movable arcing horn 25 and 31, therefore, there are particularly favorable conditions for the continuation of the switching arc and its Transfer into the arc quenching chamber 6 (Figure 1). These Property allows surprisingly short switching times.

Beim Einschalten werden die erläuterten charakteristischen Zwischenstellungen in der umgekehrten Reihenfolge eingenommen. Daher berühren sich zuerst gemäß der Figur 4 die Abreißkontakte 26 und 32, bevor die Stellungen gemäß den Figuren 3 und 2 eingenommen werden. Da der bewegbare Abreißkontakt 32 in der dem feststehenden Lichtbogenhorn 25 zugewandten Flanke des Lichtbogenhorns 31 des Kontakthebels 14 angeordnet ist, wird der Kontakthebel 14 nahe seinem Ende mechanisch abgefangen. Demgegenüber befindet sich bei bisher üblichen Kontaktanordnungen die Stelle der ersten Kontaktberührung beim Einschalten näher am Zentrum des Kontakthebels, was zu einer beträchtlichen Biegebeanspruchung des Kontakthebels 14 führen kann. In diesem Zusammenhang ist es von Bedeutung, daß die Schwenkung des Kontakthebels um sein Schwenklager 30 am Kontaktträger 12 durch einen Anschlag 33 begrenzt ist. Bei geeigneter Positionierung des Anschlages 33 wird erreicht, daß nach der Berührung der Abreißkontakte 26 und 32 nur eine erwünschte geringe Schwenkung des Kontakthebels auftritt oder aufgrund gegenseitiger Anpassung der Abreißkontakte und der Zwischenkontakte eine Schwenkung fast ausbleibt. Dies hat zur Folge, daß die Zwischenkontakte entweder kurz nach den Abreißkontakten oder nahezu gleichzeitig mit diesen geschlossen werden. Dies wirkt sich in einer beträchtlichen Steigerung sowohl der elektrischen wie auch der mechanischen Lebensdauer der Schaltkontaktanordnung aus.When switched on, the explained characteristic Intermediate positions taken in the reverse order. Therefore, first according to the figure 4 touch the break contacts 26 and 32, before the positions according to the figures 3 and 2 are taken. Since the movable break contact 32 in the stationary arc horn 25 facing edge the arcing horn 31 of the contact lever 14 is arranged, the contact lever 14 is mechanically intercepted near its end. In contrast, is in previously customary contact arrangements the location of the first contact touch at power up closer to the center of the contact lever, resulting in a considerable Bending stress of the contact lever 14 lead can. In this context, it is important that the Pivoting the contact lever to its pivot bearing 30 on the contact carrier 12 is limited by a stop 33. If appropriate Positioning of the stop 33 is achieved that after touching the Abreißkontakte 26 and 32 only a desired slight pivoting of the contact lever occurs or due to mutual adaptation of the break contacts and the Intermediate contacts a pivoting almost fails. This has to Result that the intermediate contacts either shortly after the break contacts or almost simultaneously closed with these become. This results in a considerable increase both the electrical and the mechanical life the switching contact arrangement.

Obwohl im Verlauf der vorstehenden Beschreibung jeweils von einem Kontakthebel gesprochen wurde, ist dies so zu verstehen, daß die Erfindung auch in Verbindung mit den bekannten Mehrfachkontaktsystemen eingesetzt werden kann (vgl. z. B. DE 296 15 566 U1, EP 0 410 902 B1). Auch ist die beschriebene Gestaltung der Lichtbogenhörner lediglich als Beispiel zu verstehen. Daher kann das feststehende Lichtbogenhorn 25 auch einstückig mit dem feststehenden Zwischenkontakt 21 ausgebildet sein (EP 0 325 767 B1) oder zusätzlich einstückig mit der Stromschiene ausgebildet sein (EP 0 859 387 A2). Andererseits kann das bewegliche Lichtbogenhorn in bekannter Weise als gesondertes Teil ausgebildet und am Kontakthebel befestigt sein (EP 0 325 767 B1). Gleichfalls werden andere Ausführungen von Anschlägen zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Kontakthebels 14 als für die Zwecke der Erfindung geeignet betrachtet.Although in the course of the above description each of a contact lever was spoken, this is to be understood as that the invention also in conjunction with the known Multiple contact systems can be used (see, for. DE 296 15 566 U1, EP 0 410 902 B1). Also is the described Design of the arc horns as an example only understand. Therefore, the fixed arc horn 25 can also formed integrally with the fixed intermediate contact 21 be (EP 0 325 767 B1) or additionally in one piece with the Busbar be formed (EP 0 859 387 A2). on the other hand can the movable arcing horn in a known manner as a separate Part formed and attached to the contact lever (EP 0 325 767 B1). Likewise, other versions of Stops limiting the pivot angle of the contact lever 14 as considered suitable for the purposes of the invention.

Claims (1)

  1. Switching contact arrangement (5) for a low-voltage circuit breaker (1) having the following features:
    a stationary contact group (7) comprising
    a stationary main contact (20),
    a stationary intermediate contact (21),
    a stationary arcing contact (26), and
    a stationary arcing horn (25),
    a moving contact group (10), which is arranged such that it can move relative to the stationary contact group (7) for connection and disconnection,
    a contact lever (14), which is associated with the moving contact group (10) and is mounted such that it can pivot against the force of a contact force spring (15), and having
    a movable main contact (22),
    a movable intermediate contact (23),
    a movable arcing contact (32), and
    a movable arcing horn (31),
    with the capability of the contact lever (14) to pivot during disconnection allowing the arcing contacts (26, 32) to open after the opening of the main contacts (20, 22) formed by contact facings,
    characterized by the following further features:
    the pivoting contact lever (14) is integral and has the movable main contact (22), the movable intermediate contact (23), the movable arcing contact (32) and the movable arcing horn (31),
    the contact lever (14) is itself arranged such that it can pivot on a contact support (12) which can move about a pivoting bearing (27) in the power breaker (1), and the pivoting of the contact lever relative to the contact support about an associated pivoting bearing (30) is limited by a stop (33),
    the contact force spring (15) is arranged between the contact support (12) and the contact lever (14),
    the stationary intermediate contact (21) is formed by an end surface of a busbar (3) to which the stationary main contact is fitted,
    the stationary arcing contact (26) is formed by an outward bulge on the stationary arcing horn (25) which projects beyond the end surface of the busbar (3), on the movable arcing horn (31), and
    the movable intermediate contact (23) is formed by an outward bulge
    the movable arcing contact (32) is formed by a subsection of that flank of the movable arcing horn (31) which faces the stationary arcing horn (25).
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