EP3142133A1 - Doppelunterbrecher-kontaktsystem für ein elektrisches schaltgerät - Google Patents

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EP3142133A1
EP3142133A1 EP16187440.9A EP16187440A EP3142133A1 EP 3142133 A1 EP3142133 A1 EP 3142133A1 EP 16187440 A EP16187440 A EP 16187440A EP 3142133 A1 EP3142133 A1 EP 3142133A1
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EP
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bridge
switching
piece
contact
double
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EP16187440.9A
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English (en)
French (fr)
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Wolfgang Kremers
Sandra Bijkerk
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Eaton Intelligent Power Ltd
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Eaton Electrical IP GmbH and Co KG
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    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/546—Contact arrangements for contactors having bridging contacts

Definitions

  • the invention relates to a double breaker contact system for an electrical switching device.
  • Rotary Doppelunterbrecher In a double breaker contact system, two mechanically coupled contacts are simultaneously opened or closed. Rotational and translational double breakers are known.
  • Rotary Doppelunterbrecher have a rotatably mounted on a switching shaft switching arm, which is provided with two movable contacts. Upon rotation of the switching shaft, the two movable contacts are either pressed on fixed contacts for closing the switch contacts or moved away to open from the fixed contacts.
  • an electrically conductive bridge contact piece with movable contacts is moved rectilinearly in each case at its two ends for opening or closing the switching contacts.
  • the movable bridge contact piece is typically parallelepiped-shaped, flat, for example, as a flat stamped part made of copper or a copper alloy such as brass, and has a correspondingly configured for guiding in a jumpers guide geometry.
  • Object of the present invention is therefore to propose a robust and largely maintenance-free double breaker contact system for an electrical switching device.
  • the present invention proposes a translational double interrupter contact system with a movable, electrically conductive bridge contact piece, which is designed as a rotary body such that it can rotate about its longitudinal axis.
  • a movable, electrically conductive bridge contact piece which is designed as a rotary body such that it can rotate about its longitudinal axis.
  • An embodiment of the invention now relates to a double circuit breaker contact system for an electrical switching device with a movable, electrically conductive bridge contact piece, which is designed as a rotary body such that it can rotate about its longitudinal axis, and a switching bridge guide for a rectilinear movement of the bridge contact piece.
  • the bridge switching piece may have an approximately in the middle of its longitudinal extent provided groove for the storage of the eye of a tension spring which is provided for holding the bridge switching piece in a predetermined position in the switching bridge guide and mounted in the switching bridge guide.
  • the bridge switching piece may be made in one piece from an electrically conductive material, in particular copper or a copper alloy.
  • an electrically conductive material in particular copper or a copper alloy.
  • semi-finished products can be used for the bridge contact piece, whereby the production costs are kept low. Such a design is sufficient, especially at a low switching stress.
  • the bridge contact piece at its ends as movable contacts separate pads made of a material having high electrical conductivity, in particular of silver or a silver alloy. This can also reduce the risk of welding the movable contacts with fixed contacts at high electrical currents.
  • the separate pads can be formed by thin-walled, pressed onto the ends of the bridge contact piece sockets, in particular socket made of silver or a silver alloy. Such an embodiment can be realized with relatively little effort, especially in the production of the bridge contact piece.
  • the double-breaker contact system may have fixed contacts, which each have a correspondingly adapted to the movable contacts of the bridge contact piece contact.
  • the movable contacts of the bridge contact piece can each have a convex contact surface and the fixed contacts each have concave contact receptacles for the convex contact surfaces of the movable contacts, so that the most intimate contact can be ensured.
  • a further embodiment of the invention relates to an electrical switching device with a double-breaker contact system according to the invention and as described herein.
  • a three-phase electrical switching device may be provided with three such double-breaker contact systems.
  • Fig. 1 shows a triple-double breaker contact system 10 for use in a (not shown) three-phase switching device in two perspective views. Per phase, a double breaker 24, 24 'and 24 "is provided.
  • Each of the double breakers 24, 24 'and 24 has in each case a movable, electrically conductive bridge switching piece 12, a tension spring 20 and a switching bridge guide 14, 14' or 14".
  • a bridge contact piece 12 is movably supported in a contact piece through-hole 15, 15' or 15" such that the ends of each bridge contact piece 12 with the movable contacts of the double interrupters 24, 24 'and 24 "are free and by a straight, by the switching bridge guide 14, 14 'and 14" predetermined movement of the bridge switching pieces 12 by means of a (not shown) switching drive of the in Fig. 1 1, in which the movable contacts (not shown) contact fixed contacts of the double interrupters 24, 24 'and 24 "The bridge switching pieces 12 are each provided by a in each switching bridge guide 14,14' and 14" Mainspring 20 held.
  • Fig. 2 shows the bridge contact piece 12 of the double interrupters 24, 24 'and 24 "in detail: the electrically conductive bridge contact piece 12 is rod-shaped as a rotational body, so that it can rotate about its longitudinal axis, in particular in the switching bridge guide 14, 14' and 14". At its two longitudinal ends it has in each case pressed-on sockets 22 made of copper or silver, For example, thin-walled silver sockets.
  • pressed-on sockets 22 can contribute to the welding safety of the movable contacts with fixed contacts.
  • the bridge contact piece 12 may also be integrally formed of a conductive material such as copper or brass, without separate requirements such as press-fitted sockets.
  • a semi-finished product can be used. Such an embodiment is conceivable especially with a low switching stress.
  • a groove 16 is inserted, which is for mounting a first eyelet 18 of the tension spring 20 (FIG. Fig. 3 ) serves. Due to the eyelet of the tension spring mounted in the groove 16, the bridge contact piece 12 is stabilized in the jumpers guide 14, 14 'or 14 "by movements of the bridge contact piece 12 along its longitudinal axis and thus a" bilateral Wegwandern "of Brückenschalt Cultures 12 from the jumpers guide 14, 14 'and 14 "are prevented during movements of the bridge switching piece 12 in the switching bridge guide 14, 14' and 14" or is.
  • the bridge switching pieces 12 are held in a predetermined position in each switching bridge guide 14, 14 'or 14 "by a tension spring 20.
  • a second eye 19 of the tension spring 20 is attached to a tension spring suspension 21, 21' or 21 "of the jumpers guide 14, 14 'and 14", respectively Fig. 4 shown side view of the switching bridge guides 14, 14 'and 14 "of the triple-double breaker contact system 10, the tension spring suspensions 21, 21' and 21" can be seen.
  • the switching drive moves the bridge switching pieces 12 together or separately from the spring force of the tension springs 20 in a contact position in which the movable contacts of the bridge switching pieces 12 are contacted with the corresponding fixed contacts.
  • Fig. 5 shows various sectional views of the in Fig. 1 shown and described above triple-double breaker contact system, which illustrate in particular how the bridge switching piece are mounted and guided in the switching bridge guides.

Landscapes

  • Breakers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Doppelunterbrecher-Kontaktsystem (10) für ein elektrisches Schaltgerät mit einem beweglichen, elektrisch leitenden Brückenschaltstück (12), das als Rotationskörper derart ausgebildet ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann, und einer Schaltbrückenführung (14, 14', 14") für eine geradlinige Bewegung des Brückenschaltstücks.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Doppelunterbrecher-Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät.
  • Bei einem Doppelunterbrecher-Kontaktsystem werden zwei miteinander mechanisch gekoppelte Kontakte gleichzeitig geöffnet oder geschlossen. Bekannt sind rotatorische und translatorische Doppelunterbrecher. Rotatorische Doppelunterbrecher weisen einen an einer Schaltwelle drehbar gelagerten Schaltarm auf, der mit zwei beweglichen Kontakten versehen ist. Bei einer Drehung der Schaltwelle werden die beiden beweglichen Kontakte entweder auf Festkontakte zum Schließen der Schaltkontakte gedrückt oder zum Öffnen von den Festkontakten wegbewegt.
  • Bei einem translatorischen Doppelunterbrecher wird ein elektrisch leitendes Brückenschaltstück mit beweglichen Kontakten jeweils an seinen beiden Enden zum Öffnen oder Schließen der Schaltkontakte geradlinig bewegt. Das bewegliche Brückenschaltstück ist typischerweise quaderförmig, flächig ausgestaltet, beispielsweise als flaches Stanzteil aus Kupfer oder einer Kupferlegierung wie Messing, und besitzt eine zur Führung in einer Schaltbrückenführung entsprechend ausgestaltete Geometrie.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein robustes und weitgehend wartungsfreies Doppelunterbrecher-Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt ein translatorisches Doppelunterbrecher-Kontaktsystem mit einem beweglichen, elektrisch leitenden Brückenschaltstück vor, das als Rotationskörper derart ausgebildet ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann. Durch diese Ausgestaltung des Brückenschaltstücks kann die Gefahr einer Verklemmung in einer Schaltbrückenführung, wie sie häufig bei herkömmlichen, quaderförmig ausgestalteten Brückenschaltstücken vorkommt, reduziert werden. Die Ausführung als Rotationskörper hat auch den Vorteil, dass durch eine Drehung des Brückenschaltstücks um seine Längsachse die Kontakte an den Enden des Brückenschaltstücks nicht nur einer Seite wie bei quaderförmig ausgestalteten herkömmlichen Brückenschaltstücken abgenutzt werden.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein Doppelunterbrecher-Kontaktsystem für ein elektrisches Schaltgerät mit einem beweglichen, elektrisch leitenden Brückenschaltstück, das als Rotationskörper derart ausgebildet ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann, und einer Schaltbrückenführung für eine geradlinige Bewegung des Brückenschaltstücks.
  • Das Brückenschaltstück kann eine etwa in der Mitte seiner Längserstreckung vorgesehene Nut für die Lagerung der Öse einer Zugfeder aufweisen, die zum Halten des Brückenschaltstücks in einer vorgegebenen Position in der Schaltbrückenführung vorgesehen und in der Schaltbrückenführung gelagert ist. Durch die in der Nut sitzende Öse der Zugfeder kann wirksam verhindert werden, dass das Brückenschaltstück seitlich aus der Schaltbrückenführung "herauswandert".
  • Das Brückenschaltstück kann einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sein, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Beispielsweise kann für das Brückenschaltstück Halbzeug verwendet werden, wodurch der Produktionsaufwand gering gehalten wird. Eine solche Ausgestaltung ist vor allem bei einer geringen Schaltbeanspruchung ausreichend.
  • Insbesondere für eine höhere Schaltbeanspruchung kann das Brückenschaltstück an seinen Enden als bewegliche Kontakte gesonderte Auflagen aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere aus Silber oder einer Silberlegierung, aufweisen. Hierdurch kann zudem die Gefahr des Verschweißens der beweglichen Kontakte mit Festkontakten bei hohen elektrischen Strömen reduziert werden.
  • Die gesonderten Auflagen können durch dünnwandige, auf die Enden des Brückenschaltstücks aufgepresste Buchsen, insbesondere Buchse aus Silber oder einer Silberlegierung, gebildet sein. Eine solche Ausgestaltung kann vor allem in der Produktion des Brückenschaltstücks mit relative geringem Aufwand realisiert werden. Um beispielsweise die Kontaktierung zu verbessern kann das Doppelunterbrecher-Kontaktsystem Festkontakte aufweisen, die jeweils eine an die beweglichen Kontakte des Brückenschaltstücks entsprechend angepasste Kontaktaufnahme aufweisen.
  • Die beweglichen Kontakte des Brückenschaltstücks können jeweils eine konvex ausgebildete Kontaktfläche und die Festkontakte jeweils konkav ausgebildete Kontaktaufnahmen für die konvex ausgebildeten Kontaktflächen der beweglichen Kontakte aufweisen, so dass eine möglichst innige Kontaktgabe sichergestellt werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach der Erfindung und wie hierin beschrieben. Insbesondere kann ein dreiphasiges elektrisches Schaltgerät mit drei solchen Doppelunterbrecher-Kontaktsystemen vorgesehen sein.
  • Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
  • Die Zeichnungen zeigen in
    • Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems gemäß der Erfindung;
    • Fig. 2 das Brückenschaltstücks des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von Fig. 1 im Detail;
    • Fig. 3 die Zugfeder des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von Fig. 1;
    • Fig. 4 eine Seitenansicht der Schaltbrückenführungen des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von Fig. 1; und
    • Fig. 5 verschiedene Schnittansichten des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems von Fig. 1.
  • In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen.
  • Fig. 1 zeigt ein Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystem 10 zum Einsatz in einem (nicht gezeigten) Dreiphasen-Schaltgerät in zwei perspektivischen Ansichten. Pro Phase ist ein Doppelunterbrecher 24, 24' und 24" vorgesehen.
  • Jeder der Doppelunterbrecher 24, 24' und 24" weist jeweils ein bewegliches, elektrisch leitendes Brückenschaltstück 12, eine Zugfeder 20 und eine Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" auf. In jeder Schaltbrückenführung 14, 14' und 14" ist jeweils ein Brückenschaltstück 12 beweglich in einer Schaltstück-Durchgangsöffnung 15, 15' bzw. 15" derart gelagert, dass die Enden jedes Brückenschaltstücks 12 mit den beweglichen Kontakten der Doppelunterbrecher 24, 24' und 24" frei liegen und durch eine geradlinige, durch die Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" vorgegebene Bewegung der Brückenschaltstücke 12 mittels eines (nicht dargestellten) Schaltantriebs von der in Fig. 1 gezeigten Position in eine Position bewegt werden können, in welcher die beweglichen Kontakte (nicht dargestellte) Festkontakte der der Doppelunterbrecher 24, 24' und 24" kontaktieren. Die Brückenschaltstücke 12 werden hierbei jeweils durch eine in jeder Schaltbrückenführung 14,14' und 14" vorgesehene Zugfeder 20 gehalten.
  • Fig. 2 zeigt das Brückenschaltstück 12 der Doppelunterbrecher 24, 24' und 24" im Detail: das elektrisch leitfähige Brückenschaltstück 12 ist stangenförmig als Rotationskörper ausgebildet, so dass es sich um seine Längsachse insbesondere in der Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" drehen kann. An seinen beiden längsseitigen Enden weist es jeweils aufgepresste Buchsen 22 aus Kupfer oder Silber auf, beispielsweise dünnwandige Silberbuchsen. Diese Ausführung ist vor allem bei einer hohen Schaltbeanspruchung von Vorteil, bei welcher ein hoher Kontaktverschleiß stattfindet Außerdem können die aufgepressten Buchsen zur Verschweißsicherheit der beweglichen Kontakte mit Festkontakten beitragen. Alternativ kann das Brückenschaltstück 12 auch einstückig aus einem leitfähigen Werkstoff wie Kupfer oder Messing ausgebildet sein, ohne separate Auflagen wie aufgepresste Buchsen. Hierbei kann ein Halbzeug zur Anwendung kommen. Eine solche Ausführung ist vor allem bei einer geringen Schaltbeanspruchung denkbar.
  • Etwa in der Mitte der Längsachse des Brückenschaltstücks 12 ist eine Nut 16 eingebracht, die zur Lagerung einer ersten Öse 18 der Zugfeder 20 (Fig. 3) dient. Durch die in der Nut 16 gelagerte Öse der Zugfeder wird das Brückenschaltstück 12 in der Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" stabilisiert, indem Bewegungen des Brückenschaltstücks 12 entlang seiner Längsachse und damit ein "beidseitiges Wegwandern" des Brückenschaltstücks 12 aus der Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" während Bewegungen des Brückenschaltstücks 12 in der Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" verhindert werden bzw. wird.
  • Wie bereits erläutert werden die Brückenschaltstücke 12 in jeder Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" jeweils durch eine Zugfeder 20 in einer vorgegebenen Position gehalten. Hierzu ist eine zweite Öse 19 der Zugfeder 20 an einer Zugfeder-Aufhängung 21, 21' bzw. 21" der Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14" aufgehängt. In der in Fig. 4 gezeigten Seitenansicht der Schaltbrückenführungen 14, 14' bzw. 14" des Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems 10 sind die Zugfeder-Aufhängungen 21, 21' bzw. 21" erkennbar. Der Schaltantrieb bewegt die Brückenschaltstücke 12 gemeinsam oder auch getrennt voneinander entgegen der Federkraft der Zugfedern 20 in eine Kontaktposition, in welcher die beweglichen Kontakte der Brückenschaltstücke 12 mit den entsprechenden Festkontakten kontaktiert sind.
  • Durch die Rotationsmöglichkeit des Brückenschaltstücks 12 kann es sich nicht in der Schaltbrückenführung 14, 14' bzw. 14' im Gegensatz zu einem herkömmlichen, quaderförmig, flächig ausgestalteten Brückenschaltstück verkanten, da es um seine Längsachse nicht wie ein quaderförmiges Brückenschaltstück kippen kann. Hierdurch wird die Ausfallsicherheit des Doppelunterbrecher-Kontaktsystems 10 erhöht. Rotationen des Brückenschaltstücks 12 um seine Längsachse können sogar von Vorteil sein, da dann die Kontaktflächen der beweglichen Kontakte mit den Festkontakten erneuert werden und der Kontaktverschleiß der beweglichen Kontakte reduziert werden kann.
  • Fig. 5 zeigt verschiedene Schnittansichten des in Fig. 1 gezeigten und oben beschriebenen Dreifach-Doppelunterbrecher-Kontaktsystems, die insbesondere verdeutlichen, wie das Brückenschaltstück in den Schaltbrückenführungen gelagert und geführt sind.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Doppelunterbrecher-Kontaktsystem
    12
    bewegliches, elektrisch leitendes Brückenschaltstück
    14, 14', 14"
    Schaltbrückenführung
    15, 15', 15"
    Schaltstück-Durchgangsöffnung
    16
    Nut
    18
    erste Öse
    19
    zweite Öse
    20
    Zugfeder
    21, 21', 21"
    Zugefder-Aufhängung
    22
    aufgepresste Buchsen
    24, 24', 24"
    Phasen-Doppelunterbrecher

Claims (8)

  1. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem (10) für ein elektrisches Schaltgerät mit
    - einem beweglichen, elektrisch leitenden Brückenschaltstück (12), das als Rotationskörper derart ausgebildet ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann, und
    - einer Schaltbrückenführung (14, 14', 14") für eine geradlinige Bewegung des Brückenschaltstücks.
  2. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Brückenschaltstück (12) eine etwa in der Mitte seiner Längserstreckung vorgesehene Nut (16) für die Lagerung der Öse (18) einer Zugfeder (20) aufweist, die zum Halten des Brückenschaltstücks in einer vorgegebenen Position in der Schaltbrückenführung (14, 14', 14") vorgesehen und in der Schaltbrückenführung (14, 14', 14") gelagert ist.
  3. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Brückenschaltstück (12) einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
  4. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Brückenschaltstück (12) an seinen Enden als bewegliche Kontakte gesonderte Auflagen (22) aus einem Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, insbesondere aus Silber oder einer Silberlegierung, aufweist.
  5. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die gesonderten Auflagen durch dünnwandige, auf die Enden des Brückenschaltstücks aufgepresste Buchsen (22), insbesondere Buchsen aus Silber oder einer Silberlegierung, gebildet sind.
  6. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es Festkontakte aufweist, die jeweils eine an die beweglichen Kontakte des Brückenschaltstücks entsprechend angepasste Kontaktaufnahme aufweisen.
  7. Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beweglichen Kontakte des Brückenschaltstücks jeweils eine konvex ausgebildete Kontaktfläche und die Festkontakte jeweils konkav ausgebildete Kontaktaufnahmen für die konvex ausgebildeten Kontaktflächen der beweglichen Kontakte aufweisen.
  8. Elektrisches Schaltgerät mit einem Doppelunterbrecher-Kontaktsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP16187440.9A 2015-09-08 2016-09-06 Doppelunterbrecher-kontaktsystem für ein elektrisches schaltgerät Withdrawn EP3142133A1 (de)

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