EP1261981A1 - Switchgear for low-voltage switching units with a linearly displaceable contact support - Google Patents

Switchgear for low-voltage switching units with a linearly displaceable contact support

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EP1261981A1
EP1261981A1 EP01915017A EP01915017A EP1261981A1 EP 1261981 A1 EP1261981 A1 EP 1261981A1 EP 01915017 A EP01915017 A EP 01915017A EP 01915017 A EP01915017 A EP 01915017A EP 1261981 A1 EP1261981 A1 EP 1261981A1
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EP
European Patent Office
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switching
contact
contact carrier
contacts
movable
Prior art date
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EP01915017A
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Michael Bach
Michael Sebekow
Guenter Seidler-Stahl
Detlev Schmidt
Ingo Thiede
Sezai Tuerkmen
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • 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
    • H01H1/22—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with rigid pivoted member carrying the moving contact
    • H01H1/221—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
    • H01H1/226—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
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/22—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with rigid pivoted member carrying the moving contact
    • H01H1/221—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

Definitions

  • Switching pole for low-voltage switchgear with linearly movable contact carrier
  • the invention relates to a switching pole for low-voltage switching devices with a linearly movable contact carrier for a movable switching contact, which interacts with a fixed switching contact attached to a connecting rail, and with a drive device for the movable contact carrier.
  • Switchgear with a switching pole of this type are e.g. B. described in DE 12 50 532 B or DE 18 14 550 Cl. This is Sagittarius.
  • the object of the invention is to develop a new, high-performance design for another type of low-voltage switchgear, namely circuit breakers. Certain, apparently advantageous features of contactors cannot be easily used in circuit breakers, as will be explained in more detail below.
  • Low-voltage circuit breakers consist of several modules that are adapted to the different subtasks and that are connected to one another during the manufacture of the circuit breakers.
  • the largest assemblies, or units, form the switching poles, that is, the contact systems consisting of fixed and movable switching contacts with their support insulation and the drive device common for several such contact systems.
  • Transmitted motion sequences provided to the contact systems via a stationary shift shaft.
  • this rotatably mounted control shaft which can be pivoted through a certain angle by means of a spring accumulator or other switch drive, is also part of the latter
  • switching shaft outgoing further levers, via which the individual switching poles or movably arranged on contact sluggish contacts are actuated.
  • Such contact carriers have hitherto generally been pivotably mounted in low-voltage circuit breakers. This results in a relatively high design, with effects on the overall height of the switch housing and a relatively complicated structure.
  • a movable contact carrier of this type is known from DE 35 39 786 AI.
  • the bearing arms are part of a bearing bracket, which is adapted to a holding body for the contact lever. It is a construction consisting of several metal parts.
  • Movable contact carriers are also known which are composed of a combination of plastic molded parts and metal parts.
  • DE-296 15 566 U describes a movable switch contact arrangement for a low-voltage circuit breaker with contact levers and a contact lever holder which receives the contact lever and is pivotably mounted by means of lateral bearing arms for switching on and off.
  • This contact lever carrier has a central part that a base body and at least one attachable to it
  • Both of the movable contact carriers mentioned are composed in a conventional manner from several individual components. Added to this is the fact that voltage carry-over can occur with metal support arms.
  • EP-PS 0325 767 B1 particularly recognizable from FIGS. 3 to 5. Although a switch-on process is shown here, it is clear that the sequence when switching off is in reverse order. It can also be seen here that the main contact is prevented from burning up by opening the contact later.
  • the object of the invention is therefore one
  • the switching pole consists of a box-shaped housing, through the housing rear wall of which the connecting rail provided with the fixed switching contacts is inserted and through the housing rear wall of which a further connecting rail is passed, with which a flexible conductor arranged on the contact carrier, pivot contact mounted on a shaft is connected as a movable switching contact, and that cooperating guide elements on opposite walls of the switching pole and on the movable contact carrier tel for linearly movable guidance of the contact carrier in
  • the invention surprisingly combines the advantages of linearly movable contact carriers and pivotably arranged contact levers. It is also achieved that the switching pole is suitable for any type of actuation, in particular also linearly acting drives.
  • a switching pole for a contactor with a box-shaped housing has already become known, from this projecting connecting rails and a swivel contact.
  • the swivel contact is however stored in the housing of the switching pole, i. H. there is no separate contact carrier.
  • the linear guidance of the contact carrier in the switching pole according to the invention can be designed such that the housing side walls of the switching pole have guide grooves in the direction of movement of the contact carrier and suitable extensions are provided on the sides of the contact carrier for sliding in these guide grooves.
  • the contact carrier can advantageously be designed as a molded plastic part.
  • the extensions on the sides of the contact carrier can also be designed as continuous ribs running in the direction of movement of the contact carrier.
  • the movable switching contacts arranged on the contact carrier mounted on a shaft and designed as pivot contacts known per se, are supported by means of contact force on the contact carrier and have conventional pre-contacts on, which cooperate with corresponding counter-contacts on the fixed switching contacts to reduce the erosion of the main contacts.
  • the movement of the contact carrier is brought about by a conventional switch drive via an actuating element in a known manner, so that no new technologies and an associated outlay are required for this.
  • the contact carrier can be displaced in a straight line, which is relatively easy to implement by means of a structurally simple technical design, and is of course particularly well suited for a linearly acting drive, such as a magnetic drive.
  • a linearly acting drive such as a magnetic drive.
  • the present invention proposes the combination of a swivel contact, with all of its advantages in the low-voltage circuit breaker, with a linearly movable switch drive, with its advantages. This means that the conventional, very advantageous arrangement of the connecting rails can be retained, and yet the advantages of a linearly moving system with regard to the drive and the guide can be used.
  • 1 shows a switching pole for a low-voltage circuit breaker with a linearly movable contact carrier in the switched-off state.
  • 2 shows a switching pole for a low-voltage circuit breaker with a linearly movable contact carrier in the switched-on state.
  • Fig. 3 shows a switching pole for a low-voltage circuit breaker with linearly movable contact carrier in a perspective view with the rear wall removed.
  • the switching pole 1 shows a switching pole 1 for a low-voltage circuit breaker with a linearly movable contact carrier 2 in the switched-off and in the switched-on state.
  • the switching pole 1 consists of a box-shaped housing through the rear wall 3 of which the upper connecting rails 4 are inserted, on which the fixed switching contacts 5 are arranged.
  • Flexible conductor cables 7 are connected to the lower connecting rails 6, which are likewise passed through the rear wall 3 of the housing, as a connection to the movable switching contacts 8 arranged on the movable contact carrier 2.
  • guide grooves 11, 12, 13, 14 are provided for receiving extensions 15, 16 arranged on the linearly movable contact carrier 2, by means of which the contact carrier 2 in the housing of the switching pole 2, guided by the guide grooves 11, 12, 13, 14, li- is movable near.
  • the contact carrier is a plastic
  • Molded part and carries the mounted on a shaft 17, designed as swivel contacts, movable switching contacts 8, which are supported by contact force springs 18 on the contact carrier 2 and have in a conventional manner pre-contacts 19 with counter contacts 20 on the fixed
  • the movement of the contact carrier 2 is controlled via an actuating element 21 by a switch drive 22 shown schematically effected in a conventional manner.
  • This actuating element 21 moves the contact carrier 2 in the direction of the arrow in FIG. 1 linearly to the fixed switch contact 5 until the movable switch contacts 8 come into contact with the fixed switch contacts 5 and the switch-on state according to FIG. 2 is reached.
  • the contact carrier is brought back into the switch-off position according to FIG. 1.
  • Fig. 3 shows a switching pole 2 for a low-voltage circuit breaker with linearly movable contact carrier 2 in a perspective view with the rear wall removed.
  • guide grooves 11, 12 and 13, 14 are provided, in which the contact carrier 2 is guided by means of the extensions 15, 16 for realizing a linear movement, as was described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • movable switching contacts 8 Arranged on the contact carrier 2 are the movable switching contacts 8 which are designed as pivotable switching contacts and which are connected by means of flexible conductor cables 7 to the lower connecting rail 6 (not shown) (FIGS. 1 and 2).
  • the advantage of the solution according to the invention is that the advantages of a linear movement of the contact carrier can be combined with the advantages of the applicability of the swivel contacts which have been proven in practice with main and pre-contact.
  • the space requirement of a linearly movable contact carrier is less and its construction is much simpler.
  • the baffles of the arc quenching chamber do not have to be adapted to the path of the contact carrier and act more effectively because the distance between the contact carrier and the arc quenching chamber is constant throughout the movement. The number of parts is additionally reduced by the same guide plates. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to a switchgear (1), for low-voltage switching units with a linearly-displaceable contact support, comprising a case-like housing with guide grooves (11, 12, 13, 14), running in the direction of travel of the contact support, in the housing side walls (9, 10) thereof. Suitable projections (15, 16), on the side of the contact support (2), engage in said grooves, whereby the linear travel of the contact support is achieved. Conventional pivoting contacts are arranged on the contact support as displaceable switch contacts.

Description

Beschreibungdescription
Schaltpol für Niederspannungs-Schaltgerate mit linear bewegbarem Kontaktträger.Switching pole for low-voltage switchgear with linearly movable contact carrier.
Die Erfindung betrifft einen Schaltpol für Niederspannungs- Schaltgerate mit einem linear bewegbaren Kontaktträger für einen bewegbaren Schaltkontakt, welcher mit einem an einer Anschlussschiene befestigten ortsfesten Schaltkontakt zusam- menwirkt, sowie mit einer Antriebsvorrichtung für den bewegbaren Kontaktträger .The invention relates to a switching pole for low-voltage switching devices with a linearly movable contact carrier for a movable switching contact, which interacts with a fixed switching contact attached to a connecting rail, and with a drive device for the movable contact carrier.
Schaltgeräte mit einem Schaltpol dieser Art sind z. B. in der DE 12 50 532 B oder der DE 18 14 550 Cl beschrieben. Hierbei handelt es sich Schütze. Anliegen der Erfindung ist es demgegenüber, für einen anderen Typ von Niederspannungs-Schalt- geraten, nämlich Leistungsschalter, eine neue leistungsfähige Bauform zu entwickeln. Bestimmte, vorteilhaft erscheinende Merkmale von Schützen können aber nicht problemlos bei Leis- tungsschaltern eingesetzt werden, wie nachstehend näher dargelegt wird.Switchgear with a switching pole of this type are e.g. B. described in DE 12 50 532 B or DE 18 14 550 Cl. This is Sagittarius. In contrast, the object of the invention is to develop a new, high-performance design for another type of low-voltage switchgear, namely circuit breakers. Certain, apparently advantageous features of contactors cannot be easily used in circuit breakers, as will be explained in more detail below.
Niederspannungs-Leistungsschalter bestehen aus mehreren, den unterschiedlichen Teilaufgaben angepassten Baugruppen, die bei der Fertigung der Leistungsschalter miteinander verbunden werden. Die größten Baugruppen, beziehungsweise Einheiten, bilden dabei die Schaltpole, das heißt, die aus feststehenden und bewegbaren Schaltkontakten bestehenden KontaktSysteme mit ihrer Tragisolation und die für mehrere solcher Kontaktsyste- me gemeinsame Antriebsvorrichtung. Dabei werden die von derLow-voltage circuit breakers consist of several modules that are adapted to the different subtasks and that are connected to one another during the manufacture of the circuit breakers. The largest assemblies, or units, form the switching poles, that is, the contact systems consisting of fixed and movable switching contacts with their support insulation and the drive device common for several such contact systems. Thereby the of the
Antriebsvorrichtung bereitgestellten Bewegungsabläufe über eine ortsfest gelagerte Schaltwelle auf die Kontaktsysteme übertragen. Dazu ist diese drehbar gelagerte Schaltwelle, die mittels eines Federspeichers oder sonstigen Schalterantriebs um einen bestimmten Winkel schwenkbar ist, mit von dieser Schaltwelle ausgehenden weiterführenden Hebeln versehen, über welche die einzelnen Schaltpole oder auf Kontak trägem angeordnete bewegbare Kontakte betätigt werden. Derartige Kontaktträger wurden in Niederspannungs-Leistungsschaltern bis- her in der Regel schwenkbar gelagert. Daraus resultieren eine relativ hohe Bauform, mit Auswirkungen auf die Bauhöhe des Schaltergehäuses und ein verhältnismäßig komplizierter Aufbau.Transmitted motion sequences provided to the contact systems via a stationary shift shaft. For this purpose, this rotatably mounted control shaft, which can be pivoted through a certain angle by means of a spring accumulator or other switch drive, is also part of the latter Provide switching shaft outgoing further levers, via which the individual switching poles or movably arranged on contact sluggish contacts are actuated. Such contact carriers have hitherto generally been pivotably mounted in low-voltage circuit breakers. This results in a relatively high design, with effects on the overall height of the switch housing and a relatively complicated structure.
Derartige übliche Ausführungen von Hebelanordnungen zur Übertragung der Antriebskraft für Niederspannungs-Leistungsschal- ter sind beispielsweise in der DE-PS 44 16 088 und in der EP- Patentanmeldung 0 225 207 dargestellt. Bei Kontaktträgern, die mehrere parallele Kontakthebel aufweisen, wurden bisher immer zusammengesetzte, mittels einer Welle schwenkbare, Konstruktionen verwendet, bei denen ein Körper nur zur Aufnahme der Kontakthebel dient und seitlich an diesen Körper Seitenwände oder Hebel, in der Regel als Metallteile ausgebildet, durch Verschrauben oder auf andere Weise angesetzt sind, die dann die Lagerung des Kontakttragers darstellen.Such conventional designs of lever arrangements for transmitting the driving force for low-voltage circuit breakers are shown, for example, in DE-PS 44 16 088 and in EP patent application 0 225 207. In the case of contact carriers which have a plurality of parallel contact levers, composite structures which can be pivoted by means of a shaft have so far always been used, in which one body only serves to accommodate the contact levers and side walls or levers, generally formed as metal parts, on these bodies by screwing or are set in any other way, which then represent the storage of the contact carrier.
Ein bewegbarer Kontaktträger dieser Art ist durch die DE 35 39 786 AI bekannt geworden. Hier sind die Lagerarme Bestandteil eines Lagerbügels, der an einen Haltekörper für die Kontakthebel maßgerecht angepasst ist. Dabei handelt es sich um eine aus mehreren Metallteilen bestehende Konstruktion.A movable contact carrier of this type is known from DE 35 39 786 AI. Here the bearing arms are part of a bearing bracket, which is adapted to a holding body for the contact lever. It is a construction consisting of several metal parts.
Es sind auch bewegbare Kontaktträger bekannt, die aus einer Kombination von Kunststoff-Formteilen und Metallteilen zusam- mengesetzt sind. So beschreibt das DE-296 15 566 U eine bewegbare Schaltkontaktanordnung für einen Niederspannungs- Leistungsschalter mit Kontakthebeln und einem die Kontakthebel aufnehmenden Kontakthebelträger, der mittels seitlicher Lagerarme zum Ein- und Ausschalten schwenkbar gelagert ist. Dieser Kontakthebelträger weist ein Mittelteil auf, das aus einem Grundkörper und wenigstens einem an diesen anfügbarenMovable contact carriers are also known which are composed of a combination of plastic molded parts and metal parts. For example, DE-296 15 566 U describes a movable switch contact arrangement for a low-voltage circuit breaker with contact levers and a contact lever holder which receives the contact lever and is pivotably mounted by means of lateral bearing arms for switching on and off. This contact lever carrier has a central part that a base body and at least one attachable to it
Zusatzkörper besteht, wobei beiderseitig an dem Mittelteil die Lagerarme befestigt sind. Beide genannten bewegbaren Kontaktträger sind in herkömmlicher Bauweise aus mehreren ein- zelnen Bestandteilen zusammengesetzt. Hinzu kommt, dass bei Tragarmen aus Metall Spannungsverschleppungen auftreten können.There is an additional body, the bearing arms being fastened on both sides to the central part. Both of the movable contact carriers mentioned are composed in a conventional manner from several individual components. Added to this is the fact that voltage carry-over can occur with metal support arms.
Die eingangs erwähnten Schütze weisen geradlinig bewegte Kon- taktträger auf. Diese sind mit einem Anker eines Antriebsmagneten verbunden und enthalten Brückenkontakte mit zugehörigen Kontaktkraftfedern. Das ist aber bei Leistungsschaltern völlig ungewöhnlich. Bekannt gewordene Kontaktbrücken bei Leistungsschaltern weisen, neben anderen noch zu erwähnenden Schwierigkeiten, erhebliche Probleme bei der Abführung der Schaltgase auf. Obwohl zwei Trennstellen eine höhere Schaltleistung ermöglichen können, werden beispielsweise zwei Schaltkammern benötigt, für die eine Ableitung der Schaltgase vorgesehen werden müssen. Das Problem besteht, insbesondere bei hohen Schaltleistungen, vor allem in der Ableitung derThe contactors mentioned at the beginning have contact carriers moved in a straight line. These are connected to an armature of a drive magnet and contain bridge contacts with associated contact force springs. However, this is completely unusual for circuit breakers. Known contact bridges in circuit breakers have, among other difficulties to be mentioned, considerable problems with the removal of the switching gases. Although two separation points can enable a higher switching capacity, two switching chambers are required, for example, for which the switching gases must be discharged. The problem, especially with high switching capacities, is primarily the derivation of the
Schaltgase für die zweite Trennstelle. Bei senkrechter Anordnung der Kontaktbrücke gibt es Schwierigkeiten mit dem Lauf des Lichtbogens, wegen der über der Trennstelle liegenden Schalterbestandteile. Also kann die untere Löschkammer nicht ausgenutzt werden.Switching gases for the second separation point. If the contact bridge is arranged vertically, there are difficulties with the running of the arc because of the switch components located above the disconnection point. So the lower extinguishing chamber cannot be used.
Bei horizontaler Anordnung der Kontaktbrücke besteht das Problem der Ableitung der Schaltgase nach der einen Seite, weil sie nach der Seite erfolgen müsste, an der sich bei den Leistungsschaltern deren periphere Einrichtungen, wie Hilfsund Meldeeinrichtungen, befinden. Das ist extrem ungünstig. Bei seitlicher Abführung der Schaltgase sind auch die Abstände zu den Seitenwänden des Einschubrahmens zu klein. Darüber hinaus wirft die Führung der Stromschienen zu den Kontakten bei horizontaler Anordnung der Kontaktbrücke erhebliche Prob- lerne auf. Das bedeutet, dass eine vertikale Anordnung derIn the case of a horizontal arrangement of the contact bridge, there is the problem of diverting the switching gases to the one side because they would have to be carried out to the side on which the circuit breakers have their peripheral devices, such as auxiliary and signaling devices. That is extremely inconvenient. When the switching gases are removed from the side, the distances to the side walls of the slide-in frame are too small. In addition, the routing of the busbars to the contacts with a horizontal arrangement of the contact bridge poses considerable problems. learn. That means a vertical arrangement of the
Kontakte die günstigste Lösung darstellt, was aber, wie aus dem vorhergesagten deutlich wird, nicht mit einer Kontaktbrücke zu realisieren ist.Contacts is the cheapest solution, but as the predicted makes clear, this cannot be achieved with a contact bridge.
Ein Problem ist weiterhin, dass die Anordnung mit einer Kontaktbrücke mechanisch labil ist. Es ist nicht sicher, welcher Kontakt der Brücke zuerst öffnet, wo also der stärkere Ab- brand auftreten wird. Um derartige Kontaktbrücken bezüglich der Kontaktkräfte oder der gleichzeitigen Öffnung beider Kontakte sicher auszubilden, ist ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich. Auch die Anordnung von zwei Löschkammern stellt einen nicht unbeträchtlichen zusätzlichen Aufwand dar.Another problem is that the arrangement with a contact bridge is mechanically unstable. It is not certain which contact of the bridge opens first, ie where the more severe burn will occur. In order to reliably design such contact bridges with regard to the contact forces or the simultaneous opening of both contacts, considerable technical effort is required. The arrangement of two quenching chambers also represents a not inconsiderable additional effort.
Bei Niederspannungs-Leistungsschaltern, insbesondere bei Geräten mit hoher Schaltleistung, ist es erforderlich, die Geometrie des Schaltpoles möglichst präzise einzuhalten, um Überdimensionierungen verschiedenster Art zu vermeiden und die einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Dazu gehört, dass der Durchdruck zur Erreichung der benötigten Kontaktkraft, die KontaktÖffnung und andere Parameter exakt gewährleistet werden. Das ist aber mit Kontaktbrücken, wie vorstehend dargelegt, nicht realisierbar.In the case of low-voltage circuit breakers, in particular in devices with a high switching capacity, it is necessary to adhere to the geometry of the switching pole as precisely as possible in order to avoid a wide variety of oversizes and to ensure proper functioning. This includes ensuring that the pressure to achieve the required contact force, the contact opening and other parameters are exactly guaranteed. However, this cannot be achieved with contact bridges, as explained above.
Zur Bewältigung der Schaltleistung sind Vor- und Hauptkontakte erforderlich, wie das beispielsweise in der US-PS 3 585 329 in deren Fig. 9 bis 12 gezeigt ist, in welchen der Verlauf der Kontaktbewegung beim Ausschalten eines Schalters dargestellt ist. Dabei ist zu erkennen, dass zuerst der Hauptkontakt öffnet und danach der Hilfskontakt, was bewirkt, dass der Abschaltlichtbogen vom Hilfskontakt auf eine Ableitfahne überführt wird. Das vermeidet eine Lichtbogenausbildung auf dem Hauptkontakt und schließt einen Verschleiß desselben durch Kontaktabbrand aus. Dieser Ablauf eines Schalt organges ist auch aus derIn order to cope with the switching capacity, preliminary and main contacts are required, as is shown, for example, in US Pat. No. 3,585,329 in FIGS. 9 to 12, in which the course of the contact movement when a switch is switched off is shown. It can be seen that the main contact opens first and then the auxiliary contact, which causes the switch-off arc to be transferred from the auxiliary contact to a discharge tab. This avoids arcing on the main contact and prevents wear and tear caused by contact erosion. This sequence of a switching organ is also from the
EP-PS 0325 767 Bl, insbesondere aus deren Fig. 3 bis 5 erkennbar. Hier ist zwar ein Einschaltvorgang dargestellt, es ist jedoch klar, dass der Ablauf beim Ausschalten in umge- kehrter Reihenfolge verläuft. Auch hier ist ersichtlich, dass der Abbrand des Hauptkontaktes durch das spätere Öffnen des Kontaktes vermieden wird.EP-PS 0325 767 B1, particularly recognizable from FIGS. 3 to 5. Although a switch-on process is shown here, it is clear that the sequence when switching off is in reverse order. It can also be seen here that the main contact is prevented from burning up by opening the contact later.
Die aufgezeigten Probleme lassen erkennen, dass ein linear bewegbarer Kontaktträger mit Kontaktbrücken, wie er beiThe problems shown indicate that a linearly movable contact carrier with contact bridges, as in
Schützen üblich ist, für Niederspannungs-Leistungsschalter nicht verwendbar ist . Neben der Gefahr einer KontaktÖffnung durch elektrodynamische Kräfte besteht der Nachteil darin, dass nur eine Kontaktbrücke pro Pol und. gegebenenfalls ein dreipoliger Kontaktbrückenträger für drei Kontaktbrücken pro Schaltstange möglich sind, während beim Leistungsschalter Einzelpole vorhanden sind, die man je nach der Größe des Gerätes drei- oder vierpolig aneinanderfügen kann.Protect is common, cannot be used for low voltage circuit breakers. In addition to the risk of contact opening due to electrodynamic forces, the disadvantage is that only one contact bridge per pole and. if necessary, a three-pole contact bridge carrier for three contact bridges per switching rod is possible, while there are single poles in the circuit breaker, which can be connected to one another in three or four poles, depending on the size of the device.
Die Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, einenThe object of the invention is therefore one
Schaltpol der eingangs genannten Art so auszubilden, dass er sich insbesondere für Niederspannungs-Schaltgerate eignet und diesem überlegene Eigenschaften gegenüber der bisher üblichen Bauform verleiht .To design the switching pole of the type mentioned at the outset in such a way that it is particularly suitable for low-voltage switchgear and gives it superior properties compared to the previously customary design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schaltpol aus einem kastenförmigen Gehäuse besteht, durch dessen Gehäuserückwand die mit dem ortsfesten Schaltkontakten versehenen Anschlussschiene eingeführt ist und durch dessen Gehäuserückwand weiterhin eine weitere Anschlussschiene hindurchgeführt ist, mit der über einen flexiblen Leiter ein am Kontaktträger angeordneter, auf einer Welle gelagerter Schwenkkontakt als bewegbarer Schaltkontakt angeschlossen ist, und dass an gegenüberliegenden Wänden des Schaltpoles und am bewegbaren Kontaktträger zusammenwirkende Führungsmit- tel zur linear beweglichen Führung des Kontaktträgers imThis object is achieved according to the invention in that the switching pole consists of a box-shaped housing, through the housing rear wall of which the connecting rail provided with the fixed switching contacts is inserted and through the housing rear wall of which a further connecting rail is passed, with which a flexible conductor arranged on the contact carrier, pivot contact mounted on a shaft is connected as a movable switching contact, and that cooperating guide elements on opposite walls of the switching pole and on the movable contact carrier tel for linearly movable guidance of the contact carrier in
Schaltpol angeordnet sind.Switching pole are arranged.
Durch die Erfindung werden in überraschender Weise die Vor- teile linear bewegbarer Kontaktträger und schwenkbar angeordneter Kontakthebel kombiniert. Darüber hinaus wird erreicht, dass der Schaltpol für eine beliebige Art der Betätigung, insbesondere auch linear wirkende Antriebe, geeignet ist.The invention surprisingly combines the advantages of linearly movable contact carriers and pivotably arranged contact levers. It is also achieved that the switching pole is suitable for any type of actuation, in particular also linearly acting drives.
Durch die US 3 614 680 ist an sich bereits ein Schaltpol für ein Schütz mit kastenförmigem Gehäuse, aus diesem herausragenden Anschlussschienen und einem Schwenkkontakt bekannt geworden. Im Unterschied zu dem Schaltpol nach der Erfindung ist der Schwenkkontakt jedoch im Gehäuse des Schaltpoles ge- lagert, d. h. es ist kein gesonderter Kontaktträger vorhanden. Dies erfordert es, dass der Anker des Antriebsmagneten mit beträchtlichem Spiel geführt ist, um eine Verbindung mit dem kreisbogenförmig bewegbaren Schaltkontakt zu ermöglichen. Die lineare Führung des Kontaktträgers im Schaltpol nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, dass die Gehäuseseitenwände des Schaltpoles in der Bewegungsrichtung des Kontakttragers Fuhrungsnuten aufweisen und an den Seiten des Kontakttragers zum Gleiten in diesen Fuhrungsnuten geeignete Fortsätze vorgesehen sind. Ferner kann im Rahmen der Erfin- düng der Kontaktträger vorteilhaft als Kunststoff-Formteil ausgebildet sein.From US 3,614,680 a switching pole for a contactor with a box-shaped housing has already become known, from this projecting connecting rails and a swivel contact. In contrast to the switching pole according to the invention, the swivel contact is however stored in the housing of the switching pole, i. H. there is no separate contact carrier. This requires that the armature of the drive magnet be guided with considerable play in order to enable a connection to the switching contact which can be moved in the form of an arc. The linear guidance of the contact carrier in the switching pole according to the invention can be designed such that the housing side walls of the switching pole have guide grooves in the direction of movement of the contact carrier and suitable extensions are provided on the sides of the contact carrier for sliding in these guide grooves. Furthermore, in the context of the invention, the contact carrier can advantageously be designed as a molded plastic part.
Die Fortsätze an den Seiten des Kontaktträgers können auch als durchgehende, in der Bewegungsrichtung des Kontaktträgers verlaufende Rippen ausgebildet sein.The extensions on the sides of the contact carrier can also be designed as continuous ribs running in the direction of movement of the contact carrier.
Die auf dem Kontaktträger angeordneten, auf einer Welle gelagerten, als an sich bekannte Schwenkkontakte ausgeführten, bewegbaren Schaltkontakte, sind mittels Kontaktkraft edern am Kontaktträger abgestützt und weisen herkömmliche Vorkontakte auf, die mit entsprechenden Gegenkontakten an den feststehenden Schaltkontakten zusammenwirken, um den Abbrand der Hauptkontakte zu verringern.The movable switching contacts arranged on the contact carrier, mounted on a shaft and designed as pivot contacts known per se, are supported by means of contact force on the contact carrier and have conventional pre-contacts on, which cooperate with corresponding counter-contacts on the fixed switching contacts to reduce the erosion of the main contacts.
Die Bewegung des Kontaktträgers wird von einem herkömmlichen Schalterantrieb über ein Betätigungselement in bekannter Weise bewirkt, so dass hierfür keine neuen Technologien und ein damit verbundener Aufwand erforderlich sind. Der Kontaktträger ist aber geradlinig verschiebbar, was mittels einer kon- struktiv einfachen technischen Ausführung relativ leicht zu realisieren ist, und eignet sich natürlich besonders gut für einen linear wirkenden Antrieb, wie beispielsweise einen Magnetantrieb. Durch die Ausführung des Kontaktträgers als Kunststoffteil, werden Spannungsverschleppungen vermieden, die durch die Metallteile an herkömmlichen schwenkbaren Kontaktträgern auftreten können.The movement of the contact carrier is brought about by a conventional switch drive via an actuating element in a known manner, so that no new technologies and an associated outlay are required for this. However, the contact carrier can be displaced in a straight line, which is relatively easy to implement by means of a structurally simple technical design, and is of course particularly well suited for a linearly acting drive, such as a magnetic drive. By designing the contact carrier as a plastic part, carry-over of voltage that can occur due to the metal parts on conventional pivotable contact carriers is avoided.
Durch die vorliegende Erfindung wird die Kombination eines Schwenkkontaktes, mit allen seinen Vorteilen im Niederspan- nungs-Leistungsschalter, mit einem linear bewegbaren Schalterantrieb, mit dessen Vorteilen, vorgeschlagen. Das bedeutet, dass die konventionelle sehr vorteilhafte Anordnung der Anschlussschienen beibehalten werden kann, und trotzdem die Vorteile eines linear bewegten Systems hinsichtlich des Antriebes und der Führung genutzt werden können.The present invention proposes the combination of a swivel contact, with all of its advantages in the low-voltage circuit breaker, with a linearly movable switch drive, with its advantages. This means that the conventional, very advantageous arrangement of the connecting rails can be retained, and yet the advantages of a linearly moving system with regard to the drive and the guide can be used.
Die Erfindung soll nachfolgend zum besseren Verständnis unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung anhand eines bevor- zugten, den Schutzumfang nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below for better understanding with reference to the accompanying drawing using a preferred exemplary embodiment which does not restrict the scope of protection.
Die Fig. 1 zeigt einen Schaltpol für einen Niederspannungs- Leistungsschalter mit linear bewegbarem Kontaktträger im aus- geschalteten Zustand. Die Fig. 2 zeigt einen Schaltpol für einen Niederspannungs- Leistungsschalter mit linear bewegbarem Kontaktträger im eingeschalteten Zustand.1 shows a switching pole for a low-voltage circuit breaker with a linearly movable contact carrier in the switched-off state. 2 shows a switching pole for a low-voltage circuit breaker with a linearly movable contact carrier in the switched-on state.
Die Fig. 3 zeigt einen Schaltpol für einen Niederspannungs- Leistungsschalter mit linear bewegbarem Kontaktträger in perspektivischer Darstellung mit abgenommener Rückwand.Fig. 3 shows a switching pole for a low-voltage circuit breaker with linearly movable contact carrier in a perspective view with the rear wall removed.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schaltpol 1 für einen Nie- derspannungs-Leistungsschalter mit linear bewegbarem Kontakt- träger 2 im ausgeschalteten und im eingeschalteten Zustand. Der Schaltpol 1 besteht aus einem kastenförmigen Gehäuse durch dessen Gehäuserückwand 3 die oberen Anschlussschienen 4 eingeführt sind, an denen die feststehenden Schaltkontakte 5 angeordnet sind. An den gleichfalls durch die Gehäuserückwand 3 hindurchgeführten unteren Anschlussschienen 6 sind flexible Leiterseile 7 als Verbindung zu den am bewegbaren Kontaktträger 2 angeordneten bewegbaren Schaltkontakten 8 elektrisch leitend befestigt. In den Gehäuseseitenwänden 9; 10 sind Fuhrungsnuten 11, 12, 13, 14 zur Aufnahme von am linear bewegbaren Kontaktträger 2 angeordneten Fortsätzen 15, 16 vorgesehen, mittels derer der Kontaktträger 2 im Gehäuse des Schaltpoles 2, geführt durch die Fuhrungsnuten 11, 12, 13, 14, li- near bewegbar ist. Der Kontaktträger ist als Kunststoff-1 and 2 show a switching pole 1 for a low-voltage circuit breaker with a linearly movable contact carrier 2 in the switched-off and in the switched-on state. The switching pole 1 consists of a box-shaped housing through the rear wall 3 of which the upper connecting rails 4 are inserted, on which the fixed switching contacts 5 are arranged. Flexible conductor cables 7 are connected to the lower connecting rails 6, which are likewise passed through the rear wall 3 of the housing, as a connection to the movable switching contacts 8 arranged on the movable contact carrier 2. In the housing side walls 9; 10, guide grooves 11, 12, 13, 14 are provided for receiving extensions 15, 16 arranged on the linearly movable contact carrier 2, by means of which the contact carrier 2 in the housing of the switching pole 2, guided by the guide grooves 11, 12, 13, 14, li- is movable near. The contact carrier is a plastic
Formteil ausgebildet und trägt die auf einer Welle 17 gelagerten, als Schwenkkontakte ausgeführten, bewegbaren Schaltkontakte 8, die mittels Kontaktkraftfedern 18 am Kontaktträger 2 abgestützt sind und in herkömmlicher Weise Vorkontakte 19 aufweisen, die mit Gegenkontakten 20 an den feststehendenMolded part and carries the mounted on a shaft 17, designed as swivel contacts, movable switching contacts 8, which are supported by contact force springs 18 on the contact carrier 2 and have in a conventional manner pre-contacts 19 with counter contacts 20 on the fixed
Sehalt ontakten 5 zusammenwirken, um den Abbrand der Haupt- kontakte zu verringern.Keep contacts 5 interact to reduce the erosion of the main contacts.
Die Bewegung des Kontaktträgers 2 wird über ein Betätigungs- element 21 von einem schematisch gezeigten Schalterantrieb 22 in herkömmlicher Weise bewirkt. Durch dieses Betätigungselement 21 wird der Kontaktträger 2 in Richtung des Pfeils in der Fig. 1 linear zum feststehenden Schaltkontakt 5 bewegt, bis die bewegbaren Schaltkontakte 8 mit den feststehenden Schaltkontakten 5 in Kontakt treten und der Einschaltzustand gemäß der Fig. 2 erreicht ist. Durch eine Bewegung des Betätigungselementes 21 in Richtung des Pfeiles in der Fig. 2 wird der Kontaktträger wieder in die Ausschaltstellung gemäß der Fig. 1 gebracht.The movement of the contact carrier 2 is controlled via an actuating element 21 by a switch drive 22 shown schematically effected in a conventional manner. This actuating element 21 moves the contact carrier 2 in the direction of the arrow in FIG. 1 linearly to the fixed switch contact 5 until the movable switch contacts 8 come into contact with the fixed switch contacts 5 and the switch-on state according to FIG. 2 is reached. By moving the actuating element 21 in the direction of the arrow in FIG. 2, the contact carrier is brought back into the switch-off position according to FIG. 1.
Die Fig. 3 zeigt einen Schaltpol 2 für einen Niederspannungs- Leistungsschalter mit linear bewegbarem Kontaktträger 2 in perspektivischer Darstellung mit abgenommener Rückwand. In den Seitenwänden 9 und 10 sind Fuhrungsnuten 11, 12 und 13, 14 vorgesehen, in denen der Kontaktträger 2 mittels der Fortsätze 15, 16 zur Realisierung einer linearen Bewegung geführt ist, wie das unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde. Am Kontaktträger 2 sind die als schwenkbare Schaltkontakte ausgebildeten bewegbaren Schaltkontakte 8 an- geordnet, die mittels flexibler Leiterseile 7 mit der nicht dargestellten unteren Anschlussschiene 6 (Fig. 1 und 2) verbunden sind.Fig. 3 shows a switching pole 2 for a low-voltage circuit breaker with linearly movable contact carrier 2 in a perspective view with the rear wall removed. In the side walls 9 and 10 guide grooves 11, 12 and 13, 14 are provided, in which the contact carrier 2 is guided by means of the extensions 15, 16 for realizing a linear movement, as was described with reference to FIGS. 1 and 2. Arranged on the contact carrier 2 are the movable switching contacts 8 which are designed as pivotable switching contacts and which are connected by means of flexible conductor cables 7 to the lower connecting rail 6 (not shown) (FIGS. 1 and 2).
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Vorteile einer linearen Bewegung des Kontaktträgers mit den Vorteilen einer Anwendbarkeit der in der Praxis bewährten mit Haupt- und Vorkontakt ausgebildeten Schwenkkontakte verbunden werden können. Außerdem ist der Raumbedarf eines linear bewegbaren Kontaktträgers geringer und sein konstruktiver Aufbau ist wesentlich einfacher. Darüber hinaus müssen die Leitbleche der Lichtbogenlöschkammer nicht der Bahn des Kontakttragers angepasst werden und wirken effektiver, weil der Abstand zwischen dem Kontaktträger und der Lichtbogenlöschkammer im gesamten Bewegungsablauf konstant ist. Durch glei- ehe Leitbleche wird zusätzlich die Teilevielfalt verringert. BezugszeichenlisteThe advantage of the solution according to the invention is that the advantages of a linear movement of the contact carrier can be combined with the advantages of the applicability of the swivel contacts which have been proven in practice with main and pre-contact. In addition, the space requirement of a linearly movable contact carrier is less and its construction is much simpler. In addition, the baffles of the arc quenching chamber do not have to be adapted to the path of the contact carrier and act more effectively because the distance between the contact carrier and the arc quenching chamber is constant throughout the movement. The number of parts is additionally reduced by the same guide plates. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schaltpol1 switching pole
2 Kontaktträger2 contact carriers
3 Gehäuserückwand3 rear panel
4 Obere Anschlussschiene4 Upper connection rail
5 Feststehender Schaltkontakt5 Fixed switch contact
6 Untere Anschlussschiene6 Lower connection rail
7 Flexibles Leiterseil7 Flexible ladder rope
8 Bewegbarer Schaltkontakt8 Movable switching contact
9 Gehäuseseitenwand9 housing side wall
10 Gehäuseseitenwand10 housing side wall
11 Führungsnut11 guide groove
12 Führungsnut12 guide groove
13 Führungsnut13 guide groove
14 Führungsnut14 guide groove
15 Fortsatz15 extension
16 Fortsatz16 extension
17 Welle 8 Kontaktkraftfedern17 shaft 8 contact force springs
19 Vorkontakt19 pre-contact
20 Gegenkontakt 1 Betätigungselement20 counter contact 1 actuator
22 Antriebsvorrichtung 22 drive device

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltpol (1) für Niederspannungs-Schaltgerate mit einem linear bewegbaren Kontaktträger (2) für einen bewegbaren Schaltkontakt (8) , welcher mit einem an einer Anschlussschiene (4) befestigten ortsfesten Schaltkontakt (5) zusammenwirkt, sowie mit einer Antriebsvorrichtung (22) für den bewegbaren Kontaktträger (2) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schaltpol (1) aus einem kastenförmigen Gehäuse besteht, durch dessen Gehäuserückwand (3) die mit dem ortsfesten Schaltkontakten (5) versehenen Anschlussschiene (4) eingeführt ist und durch dessen Gehäuserückwand (3) weiterhin eine weitere Anschlussschiene (6) hindurchgeführt ist, mit der über einen flexiblen Leiter (7) ein am Kontaktträger (2) angeordneter, auf einer Welle (17) gelagerter Schwenkkontakt als bewegbarer Schaltkontakt (8) angeschlossen ist, und dass an gegenüberliegenden Wänden des Schaltpoles (1) und am bewegbaren Kontaktträger (2) zusammenwirkende Führungsmittel zur linear beweglichen Führung des Kontaktträgers (2) im Schaltpol (1) angeordnet sind.1. switching pole (1) for low-voltage switching devices with a linearly movable contact carrier (2) for a movable switching contact (8), which interacts with a fixed switching contact (5) attached to a connecting rail (4), and with a drive device (22) for the movable contact carrier (2), characterized in that the switching pole (1) consists of a box-shaped housing, through the housing rear wall (3) of which the connection rail (4) provided with the stationary switching contacts (5) is inserted and through the housing rear wall (3) Furthermore, a further connecting rail (6) is passed, with which, via a flexible conductor (7), a swivel contact arranged on the contact carrier (2) and mounted on a shaft (17) is connected as a movable switch contact (8), and that on opposite walls of the Switching poles (1) and guide means cooperating on the movable contact carrier (2) for linearly movable Guide of the contact carrier (2) are arranged in the switching pole (1).
2. Schaltpol nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gehäuseseitenwände (9; 10) des Schaltpoles (1) in der2. switching pole according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the housing side walls (9; 10) of the switching pole (1) in the
Bewegungsrichtung des Kontaktträgers (2) Fuhrungsnuten (11, 12, 13, 14) aufweisen und an den Seiten des Kontaktträgers (2) zum Gleiten in die, ;16) vorgesehen sind."Direction of movement of the contact carrier (2) have guide grooves (11, 12, 13, 14) and are provided on the sides of the contact carrier (2) for sliding into the; 16). "
3. Schaltpol nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kontaktträger (2) als Kunststoff-Formteil ausgebildet ist.3. Switching pole according to claim 1 or 2, that the contact carrier (2) is designed as a molded plastic part.
4. Schaltpol nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die an den Seiten des Kontakttr gers (2) zum Gleiten in den Fuhrungsnuten (11, 12, 13, 14) in den Gehäuseseitenwänden (9, 10) des Schaltpoles (1) geeigneten Fortsätze (15, 16) als durchgehende, in der Bewegungsriehtung des Kontaktträgers verlaufende, Rippen ausgebildet sind.4. switching pole according to one of the preceding claims, characterized in that on the sides of the contact carrier (2) for sliding in the guide grooves (11, 12, 13, 14) in the housing side walls (9, 10) of the switching pole (1) suitable extensions (15, 16) as continuous, ribs extending in the direction of movement of the contact carrier are formed.
5. Schaltpol nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die auf dem Kontaktträger (2) angeordneten auf einer Welle (17) gelagerten, als an sich bekannte Schwenkkontakte ausgeführten, bewegbaren Schaltkontakte (8) , mittels Kontaktkraftfedern (18) am Kontaktträger (2) abgestützt sind5. Switching pole according to one of the preceding claims, characterized in that the on the contact carrier (2) arranged on a shaft (17) mounted as known pivot contacts, movable switching contacts (8), by means of contact force springs (18) on the contact carrier (2nd ) are supported
6. Schaltpol nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die auf dem Kontaktträger (2) angeordneten auf einer Welle (17) gelagerten, als an sich bekannte Schwenkkontakte ausgeführten, bewegbaren Schaltkontakte (8) , in herkömmlicher Weise Vorkontakte (19) aufweisen und die feststehenden6. Switching pole according to one of the preceding claims, characterized in that the on the contact carrier (2) arranged on a shaft (17) mounted, designed as known pivot contacts, movable switching contacts (8), in a conventional manner pre-contacts (19) and the fixed
Schaltkontakte (5) entsprechende Gegenkontakte (20) . verringern. Switch contacts (5) corresponding counter contacts (20). reduce.
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