EP1970933A1 - Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät - Google Patents

Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät Download PDF

Info

Publication number
EP1970933A1
EP1970933A1 EP07004658A EP07004658A EP1970933A1 EP 1970933 A1 EP1970933 A1 EP 1970933A1 EP 07004658 A EP07004658 A EP 07004658A EP 07004658 A EP07004658 A EP 07004658A EP 1970933 A1 EP1970933 A1 EP 1970933A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
fixed contact
low
spring element
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07004658A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Graf
Alexander Zhukowski
Norbert Zimmermann
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP07004658A priority Critical patent/EP1970933A1/de
Publication of EP1970933A1 publication Critical patent/EP1970933A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/04—Contacts
    • H01H73/045—Bridging contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • 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
    • H01H2009/305—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts including means for screening for arc gases as protection of mechanism against hot arc gases or for keeping arc gases in the arc chamber

Definitions

  • the invention relates both to a switching device for a low-voltage switching device and a low-voltage switching device.
  • the invention has the object of providing a switching device for a low-voltage switchgear in such a way that the life of the low-voltage switchgear can be extended in a simple manner.
  • the weak point of the switching devices is the at least one spring element for biasing the at least one moving contact element against the fixed contact elements. Due to the liquid contact material and the uncontrolled arc run, the at least one spring element is melted, wherein the material of the at least one spring element loses considerable mechanical strength and elasticity. This has the consequence that the at least one moving contact element is no longer pressed with the required spring force against the fixed contact elements, so that there is an early mechanical failure of the low-voltage switching device.
  • the at least one spring element is protected when operating the switching device, so that neither liquid contact material nor an uncontrolled arc running can affect the mechanical strength and elasticity of the at least one spring element.
  • the at least one protective means is designed as a shielding element which at least partially surrounds the at least one spring element.
  • a shielding element prevents the at least one spring element from coming into direct contact with liquid contact material or with an arc.
  • the shielding element consists of at least one metallic material or a non-metallic (non-melting) material.
  • a shielding element has a high mechanical stability.
  • the shielding element is stable up to a temperature of at least 1200 ° C., in particular of at least 1400 ° C., and in particular of at least 1600 ° C.
  • a high temperature resistant shielding is not or only slightly melted by liquid contact material and arcing.
  • the shielding element advantageously has a non-stick coating. Such a non-stick coating prevents the adhesion of liquid contact material.
  • the non-stick coating of Teflon or a ceramic material is easy to apply and has proven itself in practice.
  • the at least one protective means is designed as a substantially rigid spacer element.
  • a spacer element prevents the mechanical strength and elasticity of the at least one spring element is affected by liquid contact material or by an arc.
  • the spacer element is integrally formed with the at least one spring element.
  • Such a one-piece design is inexpensive.
  • the spacer element is formed as a rigid portion of the at least one spring element.
  • Such a construction of the at least one spring element ensures that the stiff section affected by the damage does not serve to generate a spring force, so that the damage to the at least one spring element has no effect on the life of the switching device and of the low-voltage switchgear.
  • the at least one spring element is designed as a helical spring, wherein a plurality of turns of the helical spring substantially rigidly abut each other and form the rigid portion.
  • the at least one spring element can be made rigid in a simple manner by abutment of a plurality of turns of the helical spring.
  • the object is further achieved by a low-voltage switching device having the features of claim 11.
  • the advantages of the low-voltage switching device according to the invention correspond to those which have been listed above in connection with the switching device according to the invention.
  • low-voltage switching device has a switching device 1.
  • the switching device 1 can be used for example in a low-voltage switching device, which is designed as a contactor, power or other circuit breaker, motor branch or compact starter. Such low-voltage switchgear are used in particular in the low voltage range.
  • the switching device 1 may thus be part of a low-voltage switchgear.
  • the switching device 1 comprises a first fixed contact element 2 for connecting a current-carrying line and a second fixed contact element 3 for connecting a current-carrying line.
  • the fixed contact elements 2, 3 are spaced and arranged electrically separated from each other.
  • the fixed contact elements 2, 3 may each have a connection section 4, a contact section 5, a guide section 6 and a fastening section 7.
  • the terminal section 4 and the contact section 5 essentially form a flat rail.
  • the guide portion 6 extends, starting from the contact portion 5 transversely to this, wherein the guide portions 6 of the fixed contact elements 2, 3 form a guide 8.
  • the attachment portion 7 extends substantially transversely to the contact portion 5 and the guide portion 6.
  • the attachment portions 7 each have a slot-shaped mounting opening 9 for attaching the fixed contact elements 2, 3 in the low-voltage switchgear.
  • the fixed contact elements 2, 3 At a side facing away from the fastening portions 7 of the contact portions 5, the fixed contact elements 2, 3 each have a contact plate 10 which is fixed to the respective contact portion 5.
  • the switching device 1 further comprises a moving contact element 11, a contact element carrier 12, a spring element 13 and a shielding element 14.
  • the BewegCountelement 11 is for electrically connecting the fixed contact elements 2, 3 with each other relative to this displaceable.
  • the moving contact element 11 is rod-shaped and formed in the region of the contact plates 10 increases.
  • the BewegCountelement 11 has free ends 15 which are rounded and angled relative to the BewegCountelement 11. The free ends 15 of the moving contact element 11 extend away from the contact plates 10.
  • the contact element carrier 12 may, for example, have a carrier base body 16, carrier arms 17 and a carrier ring 18.
  • the carrier base body 16 is formed substantially parallelepiped-shaped and arranged to be displaceable between the fixed contact elements 2, 3 in the guide 8.
  • the support arms 17 are integrally formed, wherein the support arms 17 are spaced from each other and extend substantially parallel to each other.
  • On a side facing away from the carrier body 16 side of the support arms 17 of the support ring 18 is integrally formed thereon.
  • the support base body 16, the support arms 17 and the support ring 18 define a substantially rectangular first support opening 19.
  • the support ring 18 defines a second support opening 20, which is substantially round and opens into the first support opening 19.
  • displaceable contact element carrier 12 For better guidance of relative to the fixed contact elements 2, 3 along a displacement direction 21 displaceable contact element carrier 12 guide increases 22 are provided, which are laterally integrally formed on the carrier base body 16 and the support arms 17.
  • the guide elevations 22 are arranged in correspondingly formed guide grooves of the low-voltage switchgear.
  • limiting elements 23 are provided.
  • FIG. 1 and 2 For better illustration of the contact element carrier 12 are in the FIG. 1 and 2 a support arm 17 and the support ring 18 only partially shown.
  • the moving contact element 11 is arranged in the first support opening 19 symmetrically to the carrier base body 16 and displaceable between the support arms 17 along the displacement direction 21.
  • the spring element 13 is guided for biasing the Bewegumbleelements 11 against the fixed contact elements 2, 3 through the second support opening 20 and abuts against the BewegCountelement 11.
  • the spring element 13 cooperates with the moving contact element 11 in such a way that, in the closed state of the switching device, the moving contact element 11 is pressed against the contact plates 10 of the fixed contact elements 2, 3 with a sufficient spring force, so that a current flow is possible.
  • the spring element 13 is designed as a helical spring.
  • the spring element 13 is partially surrounded by the shielding element 14.
  • the shielding element 14 is formed for example as a hollow cylindrical sleeve, wherein the spring element 13 is guided by the shielding element 14, so that the shielding element 14 is arranged between the spring element 13 and the moving contact element 11 in the first support opening 19.
  • the shielding element 14 serves as protection means for protecting the spring element 13 when the switching device 1 is actuated.
  • the shielding element 14 consists of at least one metallic material, for example stainless steel.
  • the shielding element 14 furthermore has a non-stick coating 24 made of Teflon on its jacket surface facing the moving contact element 11.
  • the shielding element 14 is up to a temperature of 1200 ° C, in particular up to a temperature of 1400 ° C, and in particular up to a temperature of 1600 ° C resistant.
  • this can also be used as a shielding plate be formed, which is arranged between the spring element 13 and the Bewegjorelement 11.
  • FIG. 1 and 2 show the switching device 1 in a closed state.
  • the Beweglichelement 11 is pressed by means of the prestressed spring element 13 against the contact plates 10 of the fixed contact elements 2, 3, so that a current flow through the Beweglichelement 11 of the first fixed contact element 2 to the second fixed contact element 3 is possible.
  • the switching device 1 is actuated by means of a tripping device known from the prior art. When the switching device 1 is actuated, either the contact element carrier 12 and the moving contact element 11 or the moving contact element 11 are displaced in the direction of displacement 21 without the contact element carrier 12 by means of the triggering device.
  • the shielding element 14 prevents the spring element 13 from being melted as a result of an uncontrolled arc run.
  • the shielding element 14 thus constitutes a protection means for protecting the spring element 13 when the switching device 1 is actuated.
  • the life of the switching device 1 and of the low-voltage switching device provided with the switching device 1 is thus significantly prolonged by the shielding element 14.
  • FIG. 3 and 4 A second embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following a.
  • the essential difference with respect to the first exemplary embodiment is that a substantially rigid spacer element 25 is provided as protection means for protecting the spring element 13a when the switching device 1a is actuated.
  • the spacer 25 is formed as a rigid portion of the spring element 13a, so that the spacer 25 is integrally formed with the spring element 13a and is a part of this.
  • the spring element 13a thus has a stiff portion and a resilient portion, wherein the rigid portion abuts against the Bewegumbleelement 11 and extends substantially along the displacement direction 21 to the support ring 18.
  • the spring element 13a is designed as a helical spring, wherein a plurality of windings 26 of the helical spring bear substantially rigidly against one another and form the stiff part section. Preferably there are at least five turns 26, in particular at least eight turns 26, and in particular at least ten turns 26 stiff against each other.
  • the spacer element 25 may also be formed separately from the spring element 13a and arranged between it and the moving contact element 11.
  • a shielding element 14 may additionally be provided as protection means for protecting the spring element 13a and the spacer element 25.
  • the spacer element 25 may be provided with a non-stick coating 24, in particular of Teflon, and / or be resistant up to a temperature of more than 1200 ° C, in particular more than 1400 ° C, and in particular more than 1600 ° C.
  • the switching device is a component of a compact starter or compact starter having at least one switching point, such as, for example, a contactor, for operational switching and at least one protective device, such. a circuit breaker, to protect against overload and short circuit has.
  • a switching point such as, for example, a contactor
  • a protective device such. a circuit breaker

Abstract

Bei einer Schaltvorrichtung (1a) und einem zugehörigen Niederspannungsschaltgerät ist vorgesehen, dass mindestens ein Federelement (13a) zum Vorspannen mindestens eines Bewegkontaktelements (11) gegen Festkontaktelemente (2, 3) durch mindestens ein Schutzmittel (25) beim Betätigen der Schaltvorrichtung (1a) geschützt wird. Durch das Schutzmittel (25) wird verhindert, dass das mindestens eine Federelement (13a) aufgrund der Schaltvorgänge beschädigt wird, sodass die Lebensdauer der Schaltvorrichtung (1a) und des zugehörigen Niederspannungsschaltgeräts verlängert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft sowohl eine Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät als auch ein Niederspannungsschaltgerät.
  • Elektrische Schaltvorrichtungen, die beispielsweise als Schütze, Leistungsschalter, Motorabzweige oder Kompaktstarter ausgebildet sind und insbesondere im Niederspannungsbereich (ca. 100 V bis 1000 V) eingesetzt werden, sind bekannt. Derartige Schaltvorrichtungen weisen für jeden Pol Festkontaktelemente und ein Bewegkontaktelement auf, wobei das Bewegkontaktelement im geschlossenen Zustand der Schaltvorrichtung die Festkontaktelemente elektrisch miteinander verbindet und zum Öffnen der Schaltvorrichtung mittels einer elektromagnetischen Auslösevorrichtung betätigbar ist. Mit jedem Ein- und Ausschaltvorgang verlieren die Kontaktelemente Kontaktmaterial, das aufgrund seines flüssigen Zustands zu Beschädigungen in der Schaltvorrichtung führen kann. Weiterhin kann es bei Schaltvorgängen zu einem unkontrollierten Lichtbogenlauf kommen, was ebenfalls zu Beschädigungen in der Schaltvorrichtung führt. Nachteilig ist, dass die bekannten Schaltvorrichtungen aufgrund der durch den Kontaktmaterialverlust und den unkontrollierten Lichtbogenlauf verursachten Beschädigungen eine verkürzte Lebensdauer aufweisen, sodass die bekannten Schaltvorrichtungen aus Sicherheitsgründen regelmäßig gewartet und frühzeitig ausgetauscht werden müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät derart weiterzubilden, dass die Lebensdauer des Niederspannungsschaltgerät in einfacher Weise verlängert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät handelt es sich um eine solche, mit
    1. a) mindestens einem ersten Festkontaktelement zum Anschließen einer stromzuführenden Leitung,
    2. b) mindestens einem von dem mindestens einen ersten Festkontaktelement elektrisch getrennten zweiten Festkontaktelement zum Anschließen einer stromabführenden Leitung,
    3. c) mindestens einem relativ zu den Festkontaktelementen verlagerbaren Bewegkontaktelement zum elektrischen Verbinden der Festkontaktelemente miteinander,
    4. d) mindestens einem mit dem mindestens einen Bewegkontaktelement zusammenwirkenden Federelement zum Vorspannen des mindestens einen Bewegkontaktelements gegen die Festkontaktelemente, und
    5. e) mindestens einem Schutzmittel zum Schutz des mindestens einen Federelements beim Betätigen der Schaltvorrichtung.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Schwachstelle der Schaltvorrichtungen das mindestens eine Federelement zum Vorspannen des mindestens einen Bewegkontaktelements gegen die Festkontaktelemente ist. Aufgrund des flüssigen Kontaktmaterials und des unkontrollierten Lichtbogenlaufs wird das mindestens eine Federelement aufgeschmolzen, wobei das Material des mindestens einen Federelements erheblich an mechanischer Festigkeit und Elastizität verliert. Dies hat zur Folge, dass das mindestens eine Bewegkontaktelement nicht mehr mit der erforderlichen Federkraft gegen die Festkontaktelemente gedrückt wird, sodass es zu einem frühzeitigen mechanischen Ausfall des Niederspannungsschaltgerätes kommt. Durch das mindestens eine Schutzmittel wird das mindestens eine Federelement beim Betätigen der Schaltvorrichtung geschützt, sodass weder flüssiges Kontaktmaterial noch ein unkontrollierter Lichtbogenlauf die mechanische Festigkeit und die Elastizität des mindestens einen Federelements beeinträchtigen kann.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
  • Vorteilhafterweise ist das mindestens eine Schutzmittel als ein das mindestens eine Federelement zumindest teilweise umgebendes Abschirmelement ausgebildet. Durch ein derartiges Abschirmelement wird verhindert, dass das mindestens eine Federelement unmittelbar mit flüssigem Kontaktmaterial oder mit einem Lichtbogen in Berührung kommt.
  • Günstigerweise besteht das Abschirmelement aus mindestens einem metallischen Material oder einem nicht (auf)schmelzenden nicht metallischen Material. Ein derartiges Abschirmelement weist eine hohe mechanische Stabilität auf.
  • Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Abschirmelement bis zu einer Temperatur von mindestens 1200° C, insbesondere von mindestens 1400° C, und insbesondere von mindestens 1600° C beständig ist. Ein derartig hochtemperaturbeständiges Abschirmelement wird von flüssigem Kontaktmaterial und von Lichtbögen nicht oder nur geringfügig aufgeschmolzen.
  • Günstigerweise weist das Abschirmelement eine Antihaftbeschichtung auf. Eine derartige Antihaftbeschichtung verhindert das Anhaften von flüssigem Kontaktmaterial.
  • Vorteilhafterweise ist die Antihaftbeschichtung aus Teflon oder einem keramischen Werkstoff. Eine derartige Antihaftbeschichtung ist einfach aufbringbar und hat sich in der Praxis bewährt.
  • Mit Vorteil ist weiterhin vorgesehen, dass das mindestens eine Schutzmittel als im Wesentlichen steifes Abstandselement ausgebildet ist. Durch ein derartiges Abstandselement wird verhindert, dass die mechanische Festigkeit und Elastizität des mindestens einen Federelements durch flüssiges Kontaktmaterial oder durch einen Lichtbogen beeinträchtigt wird.
  • Günstigerweise ist das Abstandselement einteilig mit dem mindestens einen Federelement ausgebildet. Eine derartige einteilige Ausbildung ist kostengünstig.
  • Vorteilhafterweise ist das Abstandselement als steifer Teilabschnitt des mindestens einen Federelements ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung des mindestens einen Federelements wird erreicht, dass der von den Beschädigungen betroffene steife Teilabschnitt nicht zur Erzeugung einer Federkraft dient, sodass die Beschädigungen des mindestens einen Federelements keine Auswirkungen auf die Lebensdauer der Schaltvorrichtung und des Niederspannungsschaltgerät haben.
  • Günstigerweise ist das mindestens eine Federelement als Schraubenfeder ausgebildet, wobei mehrere Windungen der Schraubenfeder im Wesentlichen steif gegeneinander anliegen und den steifen Teilabschnitt bilden. Durch eine Ausbildung des mindestens einen Federelements als Schraubenfeder kann das mindestens eine Federelement in einfacher Weise durch Anliegen mehrerer Windungen der Schraubenfeder steif ausgebildet werden.
  • Die Aufgabe wird ferner durch ein Niederspannungsschaltgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Niederspannungsschaltgerät entsprechen denen, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung aufgeführt wurden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
    • FIG 1
    eine perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    FIG 2
    eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung in FIG 1,
    FIG 3
    eine perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
    FIG 4
    eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung in FIG 3.
  • Nachfolgend wird anhand der FIG 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein in den FIG 1 und 2 nicht im Einzelnen dargestellten Niederspannungsschaltgerät weist eine Schaltvorrichtung 1 auf. Die Schaltvorrichtung 1 ist beispielsweise in einem Niederspannungsschaltgerät einsetzbar, der als Schütz, Leistungs- oder sonstiger Schutzschalter, Motorabzweig oder Kompaktstarter ausgebildet ist. Derartige Niederspannungsschaltgeräte werden insbesondere im Niederspannungsbereich eingesetzt. Die Schaltvorrichtung 1 kann also Bestandteil eines Niederspannungsschaltgeräts sein.
  • Die Schaltvorrichtung 1 umfasst ein erstes Festkontaktelement 2 zum Anschließen einer stromzuführenden Leitung und ein zweites Festkontaktelement 3 zum Anschließen einer stromabführenden Leitung. Die Festkontaktelemente 2, 3 sind beabstandet und elektrisch getrennt voneinander angeordnet.
  • Die Festkontaktelemente 2, 3 können jeweils einen Anschlussabschnitt 4, einen Kontaktabschnitt 5, einen Führungsabschnitt 6 und einen Befestigungsabschnitt 7 aufweisen. Der Anschlussabschnitt 4 und der Kontaktabschnitt 5 bilden im Wesentlichen eine flache Schiene aus. Der Führungsabschnitt 6 erstreckt sich ausgehend von dem Kontaktabschnitt 5 quer zu diesem, wobei die Führungsabschnitte 6 der Festkontaktelemente 2, 3 eine Führung 8 ausbilden. Ausgehend von dem Führungsabschnitt 6 erstreckt sich der Befestigungsabschnitt 7 im Wesentlichen quer zu dem Kontaktabschnitt 5 und dem Führungsabschnitt 6. Die Befestigungsabschnitte 7 weisen jeweils eine langlochförmige Befestigungsöffnung 9 zum Befestigen der Festkontaktelemente 2, 3 in dem Niederspannungsschaltgerät auf. An einer den Befestigungsabschnitten 7 abgewandten Seite der Kontaktabschnitte 5 weisen die Festkontaktelemente 2, 3 jeweils eine Kontaktplatte 10 auf, die an dem jeweiligen Kontaktabschnitt 5 befestigt ist.
  • Die Schaltvorrichtung 1 umfasst weiterhin ein Bewegkontaktelement 11, einen Kontaktelementträger 12, ein Federelement 13 und ein Abschirmelement 14. Das Bewegkontaktelement 11 ist zum elektrischen Verbinden der Festkontaktelemente 2, 3 miteinander relativ zu diesem verlagerbar. Zum Verbinden der beabstandeten Festkontaktelemente 2, 3 ist das Bewegkontaktelement 11 stabförmig und im Bereich der Kontaktplatten 10 erhöht ausgebildet. Das Bewegkontaktelement 11 weist freie Enden 15 auf, die abgerundet und relativ zu dem Bewegkontaktelement 11 abgewinkelt sind. Die freien Enden 15 des Bewegkontaktelements 11 erstrecken sich von den Kontaktplatten 10 weg.
  • Der Kontaktelementträger 12 kann beispielsweise einen Trägergrundkörper 16, Trägerarme 17 und einen Trägerring 18 aufweisen. Der Trägergrundkörper 16 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und zwischen den Festkontaktelementen 2, 3 in der Führung 8 verlagerbar angeordnet. An den Trägergrundkörper 16 sind die Trägerarme 17 einteilig angeformt, wobei die Trägerarme 17 beabstandet voneinander sind und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. An einer dem Trägergrundkörper 16 abgewandten Seite der Trägerarme 17 ist der Trägerring 18 einteilig an diese angeformt. Der Trägergrundkörper 16, die Trägerarme 17 und der Trägerring 18 begrenzen eine im Wesentlichen rechteckförmige erste Trägeröffnung 19. Weiterhin begrenzt der Trägerring 18 eine zweite Trägeröffnung 20, die im Wesentlichen rund ausgebildet ist und in die erste Trägeröffnung 19 mündet. Zur besseren Führung des relativ zu den Festkontaktelementen 2, 3 entlang einer Verlagerungsrichtung 21 verlagerbaren Kontaktelementträgers 12 sind Führungserhöhungen 22 vorgesehen, die seitlich an dem Trägergrundkörper 16 und den Trägerarmen 17 angeformt sind. Die Führungserhöhungen 22 sind in entsprechend ausgebildeten Führungsnuten des Niederspannungsschaltgeräts angeordnet. Zur Begrenzung der Bewegung des Kontaktelementträgers 12 sind an den Führungserhöhungen 22 Begrenzungselemente 23 vorgesehen. Zur besseren Veranschaulichung des Kontaktelementträgers 12 sind in den FIG 1 und 2 ein Trägerarm 17 und der Trägerring 18 nur teilweise dargestellt.
  • Das Bewegkontaktelement 11 ist in der ersten Trägeröffnung 19 symmetrisch zu dem Trägergrundkörper 16 angeordnet und zwischen den Trägerarmen 17 entlang der Verlagerungsrichtung 21 verlagerbar. Das Federelement 13 ist zum Vorspannen des Bewegkontaktelements 11 gegen die Festkontaktelemente 2, 3 durch die zweite Trägeröffnung 20 geführt und liegt gegen das Bewegkontaktelement 11 an. Das Federelement 13 wirkt derart mit dem Bewegkontaktelement 11 zusammen, das im geschlossenen Zustand der Schaltvorrichtung das Bewegkontaktelement 11 mit einer ausreichenden Federkraft gegen die Kontaktplatten 10 der Festkontaktelemente 2, 3 gepresst wird, sodass ein Stromfluss möglich ist. Das Federelement 13 ist als Schraubenfeder ausgebildet.
  • Das Federelement 13 ist teilweise von dem Abschirmelement 14 umgeben. Das Abschirmelement 14 ist beispielsweise als hohlzylinderförmige Hülse ausgebildet, wobei das Federelement 13 durch das Abschirmelement 14 geführt ist, sodass das Abschirmelement 14 zwischen dem Federelement 13 und dem Bewegkontaktelement 11 in der ersten Trägeröffnung 19 angeordnet ist. Das Abschirmelement 14 dient als Schutzmittel zum Schutz des Federelements 13 beim Betätigen der Schaltvorrichtung 1.
  • Das Abschirmelement 14 besteht aus mindestens einem metallischen Material, beispielsweise aus Edelstahl. Das Abschirmelement 14 weist weiterhin an seiner dem Bewegkontaktelement 11 zugewandten Mantelfläche eine Antihaftbeschichtung 24 aus Teflon auf. Vorzugsweise ist das Abschirmelement 14 bis zu einer Temperatur von 1200° C, insbesondere bis zu einer Temperatur von 1400°C, und insbesondere bis zu einer Temperatur von 1600° C beständig. Alternativ zu der Ausbildung des Abschirmelements 14 als Hülse kann dieses auch als Abschirmblech ausgebildet sein, das zwischen dem Federelement 13 und dem Bewegkontaktelement 11 angeordnet ist.
  • Nachfolgend wird die Funktionsweise der Schaltvorrichtung 1 genauer beschrieben. FIG 1 und 2 zeigen die Schaltvorrichtung 1 in einem geschlossenen Zustand. Das Bewegkontaktelement 11 wird mittels dem vorgespannten Federelement 13 gegen die Kontaktplatten 10 der Festkontaktelemente 2, 3 gepresst, sodass ein Stromfluss über das Bewegkontaktelement 11 von dem ersten Festkontaktelement 2 zu-dem zweiten Festkontaktelement 3 möglich ist. Im Fehlerfall wird die Schaltvorrichtung 1 mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Auslösevorrichtung betätigt. Beim Betätigen der Schaltvorrichtung 1 wird mittels der Auslösevorrichtung in Abhängigkeit der Stromhöhe entweder der Kontaktelementträger 12 und das Bewegkontaktelement 11 oder das Bewegkontaktelement 11 ohne den Kontaktelementträger 12 in Verlagerungsrichtung 21 verlagert. Aufgrund der Verlagerung des Bewegkontaktelements 11 entfernt sich dieses von den Kontaktplatten 10. Zwischen den Kontaktplatten 10 und dem Bewegkontaktelement 11 bilden sich Lichtbögen aus, die zu den freien Enden 15 des Bewegkontaktelements 11 wandern und dort infolge des zunehmenden Abstandes zwischen den Kontaktplatten 10 und dem Bewegkontaktelement 11 erlöschen. Die Schaltvorrichtung 1 ist nun in einem geöffneten Zustand, sodass kein Stromfluss durch das Niederspannungsschaltgerät mehr möglich ist.
  • Bei jedem Schaltvorgang wird von dem Bewegkontaktelement 11 Kontaktmaterial gelöst, das aufgrund der Lichtbögen zu den freien Enden 15 des Bewegkontaktelements 11 wandert. Aufgrund der Schwerkraft tropft das flüssige Kontaktmaterial von den freien Enden 15 des Bewegkontaktelements 11 herab und fällt teilweise auf das Abschirmelement 14. Das auf das Abschirmelement 14 gefallene flüssige Kontaktmaterial perlt an der Antihaftbeschichtung 24 ab und tropft weiter von dem Abschirmelement 14 herab. Das Abschirmelement 14 verhindert, dass flüssiges Kontaktmaterial durch die erste Trägeröffnung 19 auf das Federelement 13 fällt und das Federelement 13 aufschmilzt, sodass dieses seine mechanische Festigkeit und Elastizität verliert. Dadurch wird gewährleistet, dass das Bewegkontaktelement 11 im geschlossenen Zustand der Schaltvorrichtung 1 immer mit ausreichender Federkraft gegen die Festkontaktelemente 2, 3 gepresst wird, sodass ein Stromfluss durch das Niederspannungsschaltgerät möglich ist. Ferner verhindert das Abschirmelement 14, dass das Federelement 13 infolge eines unkontrollierten Lichtbogenlaufs aufgeschmolzen wird. Das Abschirmelement 14 stellt somit ein Schutzmittel zum Schutz des Federelements 13 beim Betätigen der Schaltvorrichtung 1 dar. Durch das Abschirmelement 14 wird somit die Lebensdauer der Schaltvorrichtung 1 und des mit der Schaltvorrichtung 1 versehenen Niederspannungsschaltgeräts deutlich verlängert.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die FIG 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten a. Der wesentliche Unterscheid gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass als Schutzmittel zum Schutz des Federelements 13a beim Betätigen der Schaltvorrichtung 1a ein im Wesentlichen steifes Abstandselement 25 vorgesehen ist. Das Abstandselement 25 ist als steifer Teilabschnitt des Federelements 13a ausgebildet, sodass das Abstandselement 25 einteilig mit dem Federelement 13a ausgebildet und ein Teil von diesem ist. Das Federelement 13a weist somit einen steifen Teilabschnitt und einen federnden Teilabschnitt auf, wobei der steife Teilabschnitt gegen das Bewegkontaktelement 11 anliegt und sich im Wesentlichen entlang der Verlagerungsrichtung 21 bis zu dem Trägering 18 erstreckt. Das Federelement 13a ist als Schraubenfeder ausgebildet, wobei mehrere Windungen 26 der Schraubenfeder im Wesentlichen steif gegeneinander anliegen und den steifen Teilabschnitt bilden. Vorzugsweise liegen mindestens fünf Windungen 26, insbesondere mindestens acht Windungen 26, und insbesondere mindestens zehn Windungen 26 steif gegeneinander an.
  • Beim Betätigen der Schaltvorrichtung 1a kann zwar flüssiges Kontaktmaterial oder ein unkontrollierter Lichtbogenlauf den steifen Teilbereich des Federelements 13a, also das Abstandselement 25, aufschmelzen, jedoch führt dieses Aufschmelzen nicht dazu, dass das Federelement 13a seine mechanische Festigkeit oder Elastizität verliert. Die mechanische Festigkeit und die Elastizität des Federelements 13a ist im federnden Teilbereich gewährleistet, sodass das als Schutzmittel dienende Abstandselement 25 in Form des steifen Teilabschnitts des Federelements 13a die Lebensdauer der Schaltvorrichtung 1a und des mit der Schaltvorrichtung 1a versehenen Niederspannungsschaltgeräts deutlich verlängert.
  • Alternativ zu dem Abstandselement 25 in Form des steifen Teilbereichs des Federelements 13a, kann das Abstandselement 25 auch separat zu dem Federelement 13a ausgebildet sein und zwischen diesem und dem Bewegkontaktelement 11 angeordnet sein. Ein Abschirmelement 14 kann zusätzlich als Schutzmittel zum Schutz des Federelements 13a und des Abstandselements 25 vorgesehen sein. Weiterhin kann das Abstandselement 25 mit einer Antihaftbeschichtung 24, insbesondere aus Teflon, versehen sein und/oder bis zu einer Temperatur von mehr als 1200 °C, insbesondere von mehr als 1400 °C, und insbesondere mehr als 1600 °C beständig sein.
  • In einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Schaltvorrichtung ein Bestandteil eines Kompaktabzweiges oder Kompaktstarters, der mindestens eine Schaltstelle, wie z.B. einen Schütz, zum betriebsmäßigen Schalten und mindesten ein Schutzorgan, wie z.B. einen Leistungsschalter, zum Schutz gegen Überlast und Kurzschluss aufweist. Insbesondre dadurch, dass die Schaltvorrichtung zum Schutz des Federelements im Schutzorgan eingesetzt wird, lassen sich die an der Kontaktabnutzung der Schaltstelle bzw. Schaltstellen zurückzuführenden Nachteile am Schutzorgan besser vermeiden.

Claims (14)

  1. Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät mit
    a) mindestens einem ersten Festkontaktelement (2) zum Anschließen einer stromzuführenden Leitung,
    b) mindestens einem von dem mindestens einen ersten Festkontaktelement (2) elektrisch getrennten zweiten Festkontaktelement (3) zum Anschließen einer stromabführenden Leitung,
    c) mindestens einem relativ zu den Festkontaktelementen (2, 3) verlagerbaren Bewegkontaktelement (11) zum elektrischen Verbinden der Festkontaktelemente (2, 3) miteinander,
    d) mindestens einem mit dem mindestens einen Bewegkontaktelement (11) zusammenwirkenden Federelement (13; 13a) zum Vorspannen des mindestens einen Bewegkontaktelements (11) gegen die Festkontaktelemente (2, 3), und
    e) mindestens einem Schutzmittel (14; 25) zum Schutz des mindestens einen Federelements (13; 13a) beim Betätigen der Schaltvorrichtung (1; 1a).
  2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schutzmittel (14) als ein das mindestens eine Federelement (13) zumindest teilweise umgebendes Abschirmelement (14) ausgebildet ist.
  3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (14) aus mindestens einem metallischen Material oder einem nicht aufschmelzenden nichtmetallischen Material besteht.
  4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (14) bis zu einer Temperatur von mindestens 1200 °C, insbesondere mindestens 1400 °C, und insbesondere 1600 °C beständig ist.
  5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (14) eine Antihaftbeschichtung (24) aufweist.
  6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftbeschichtung (24) aus Teflon oder einem keramischen Werkstoff ist.
  7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schutzmittel (25) als im Wesentlichen steifes Abstandselement (25) ausgebildet ist.
  8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (25) einteilig mit dem mindestens einen Federelement (13a) ausgebildet ist.
  9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (25) als steifer Teilabschnitt des mindestens einen Federelements (13a) ausgebildet ist.
  10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (13a) als Schraubenfeder ausgebildet ist, wobei mehrere Windungen (26) der Schraubenfeder im Wesentlichen steif gegeneinander anliegen und den steifen Teilabschnitt bilden.
  11. Niederspannungsschaltgerät mit mindestens einer Schaltstelle und/oder mit mindestens einem Schutzorgan, und mit mindestens einer Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 11, wobei das Niederspannungsschaltgerät ein Kompaktabzweig oder ein Kompaktstarter ist.
  13. Niederspannungsschaltgerät nach Anspruch 12, wobei die Schaltvorrichtung zum Schutz des Schutzorgans bzw. der Schutzorgane ausgebildet ist.
  14. Niederspannungsschaltgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die mindestens eine Schaltstelle ein Schütz aufweist und/oder das mindestens eine Schutzorgan einen Leistungsschalter aufweist.
EP07004658A 2007-03-07 2007-03-07 Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät Ceased EP1970933A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07004658A EP1970933A1 (de) 2007-03-07 2007-03-07 Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07004658A EP1970933A1 (de) 2007-03-07 2007-03-07 Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1970933A1 true EP1970933A1 (de) 2008-09-17

Family

ID=38268773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07004658A Ceased EP1970933A1 (de) 2007-03-07 2007-03-07 Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP1970933A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107408465A (zh) * 2015-03-11 2017-11-28 西门子公司 用于开关单元的接触滑块单元

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1154553B (de) 1961-06-27 1963-09-19 Licentia Gmbh Kontakttraeger mit beweglichen Kontakten, z. B. bei elektrischen Leistungsschaltern
GB980514A (en) 1961-01-13 1965-01-13 Licentia Gmbh An electric switching device
US4042895A (en) 1975-09-16 1977-08-16 Westinghouse Electric Corporation Combination motor-starter and circuit breaker
FR2614728A1 (fr) 1987-04-28 1988-11-04 Telemecanique Electrique Porte-contacts a deplacement en translation pour appareil interrupteur de protection
US5581063A (en) 1995-06-26 1996-12-03 Square D Company Arc-resistant shield for protecting a movable contact carrier of a circuit breaker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB980514A (en) 1961-01-13 1965-01-13 Licentia Gmbh An electric switching device
DE1154553B (de) 1961-06-27 1963-09-19 Licentia Gmbh Kontakttraeger mit beweglichen Kontakten, z. B. bei elektrischen Leistungsschaltern
US4042895A (en) 1975-09-16 1977-08-16 Westinghouse Electric Corporation Combination motor-starter and circuit breaker
FR2614728A1 (fr) 1987-04-28 1988-11-04 Telemecanique Electrique Porte-contacts a deplacement en translation pour appareil interrupteur de protection
US5581063A (en) 1995-06-26 1996-12-03 Square D Company Arc-resistant shield for protecting a movable contact carrier of a circuit breaker

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107408465A (zh) * 2015-03-11 2017-11-28 西门子公司 用于开关单元的接触滑块单元
CN107408465B (zh) * 2015-03-11 2019-09-06 西门子公司 用于开关单元的接触滑块单元
US10483051B2 (en) 2015-03-11 2019-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Contact slide unit for a switching unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1911059B1 (de) KURZSCHLIEßEINRICHTUNG FÜR DEN EINSATZ IN NIEDER- UND MITTELSPANNUNGSANLAGEN ZUM SACH- UND PERSONENSCHUTZ
DE102009004703A1 (de) Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement
EP0793318A1 (de) Überspannungs-Ableiteinrichtung
DE2711166A1 (de) Erdungsschalter fuer eine gekapselte hochspannungs-schalteinrichtung
EP0222684B1 (de) Kontaktanordnung für Niederspannungs-Leistungsschalter mit Hauptkontakten und Abbrennkontakten
DE19727696B4 (de) Bewegbarer Schaltkontakt für Niederspannungs-Leistungsschalter
EP1970933A1 (de) Niederspannungsschaltgerät und Schaltvorrichtung für ein Niederspannungsschaltgerät
EP2151026B1 (de) Kurzschliesseinrichtung für überspannungsableiter
EP0028389B1 (de) Niederspannungs-Leitungsschutzschalter
WO1999053512A1 (de) Abbrandschaltanordnung
DE2444836A1 (de) Stromkreisunterbrecher bzw. schutzschalter
EP3101678B1 (de) Stromunterbrecher
DE3513908A1 (de) Freiluftschaltgeraet fuer hochspannungsschaltanlagen
WO2002065494A1 (de) Schaltkontaktanordnung
EP0358287B1 (de) Antriebsbauteil für einen mehrpoligen Niederspannungs-Leistungsschalter
DE3606076A1 (de) Spannungsbegrenzender widerstand, insbesondere fuer einen trennschalter einer freiluft-hochspannungsschaltanlage
DE3235353C2 (de)
EP2926357B1 (de) Auslösevorrichtung für leistungsschalter
EP0170171A2 (de) Elektrische Sicherungseinrichtung
EP1463082A1 (de) Elektromagnetisches Schaltgerät
EP0028740A1 (de) Schaltgerät mit einer Kontaktanordnung
DE102016217496A1 (de) Einschaltwiderstandsanordnung
EP0170186A2 (de) Elektrische Sicherungseinrichtung mit einem Schmelzleiter
DE2843482C2 (de)
DE19952888A1 (de) Thermisch auslösbare Schaltstelle

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20071214

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20101115

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20110619