EP3211648B1

EP3211648B1 - Schaltkontaktanordnung

Info

Publication number: EP3211648B1
Application number: EP16157919.8A
Authority: EP
Inventors: Joram Masel; Philipp Steinberger
Original assignee: Woehner GmbH and Co KG Elektrotechnische Systeme
Current assignee: Woehner GmbH and Co KG Elektrotechnische Systeme
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2036-02-29
Also published as: DK3211648T3; EP3211648A1; PL3211648T3; ES2716168T3

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Schaltkontaktanordnung für ein Schaltgerät, insbesondere für einen Lasttrennschalter.
Schaltkontaktanordnungen dienen zum Ein- und Ausschalten von Stromkreisen bzw. Strompfaden. Eine Schaltkontaktanordnung weist in der Regel einen festen elektrischen Schaltkontakt mit einem beweglich angeordneten steuerbaren Schaltkontakt auf, der von dem festen Schaltkontakt zur Auftrennung des Stromkreises getrennt werden kann. Zur Sicherheit der durch den Stromkreis fließenden Stromstärke wird eine Schaltkontaktanordnung während des Betriebs, insbesondere bei Ein- und Ausschalten, Belastungen ausgesetzt. Vor allem bei einem Ausschaltvorgang, bei dem der bewegliche Schaltkontakt von dem festen Schaltkontakt getrennt wird, kann ein Lichtbogen entstehen, der bei den noch stromführenden Kontakten zu einem Abbrand und somit zur teilweisen Zerstörung der elektrischen Schaltkontakte führen kann. Vor allem bei einer Kontaktanordnung, die im Betrieb relativ häufig geschaltet wird und relativ hohen Stromflüssen ausgesetzt ist, wird hierdurch die Betriebslebensdauer der Kontaktanordnung erheblich vermindert.
EP0100699 offenbart eine elektromechanische Schaltkontaktanordnung mit mindestens einer Loskontakteinheit, die relativ zu einem Schaltkontakt beweglich angeordnet ist, wobei die Loskontakteinheit mindestens einen Stromführungskontakt zur Stromführung nach Abschluss eines Schaltvorganges aufweist, der durch einen Schalt-Opferkontakt vor Verschleiß während des Schaltvorganges geschützt wird, wobei die Loskontakteinheit an einem entlang einer Bewegungsachse translatorisch beweglichen Loskontaktträger angebracht ist, wobei der feststehende Schaltkontakt eine messerförmig ausgebildete Kontaktflanke aufweist, wobei die Kontaktflanke eine bezüglich der Bewegungsachse schräg verlaufende Kontaktflanke ist, wobei in einem ausgeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung der Schalt-Opferkontakt und der Stromführungskontakt von der messerförmig ausgebildeten Kontaktflanke des Schaltkontakts vollständig getrennt sind.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltkontaktanordnung zu schaffen, die weitestgehend vor Abbrand geschützt wird und eine dementsprechend lange Betriebslebensdauer besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß einem ersten Aspekt durch eine Schaltkontaktanordnung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft demnach eine Schaltkontaktanordnung mit mindestens einer Loskontakteinheit, die relativ zu einem Schaltkontakt beweglich angeordnet ist, wobei die Loskontakteinheit mindestens einen Stromführungskontakt zur Stromführung nach Abschluss eines Schaltvorganges aufweist, der durch einen Schalt-Opferkontakt vor Verschleiß während des Schaltvorganges geschützt wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist die Loskontakteinheit ein Loskontaktpaket.
Die Loskontakteinheit ist an einem beweglichen Loskontaktträger angebracht.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist der bewegliche Loskontaktträger ein Schaltschlitten, der innerhalb eines Gehäuses relativ zu dem mindestens einen elektrischen Schaltkontakt translatorisch bewegbar ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist der in dem Gehäuse vorgesehene bewegliche Loskontaktträger mittels eines Schaltwerkes manuell betätigbar.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist der Schalt-Opferkontakt der Loskontakteinheit eine doppelt konisch geformte Kontaktrolle. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist der Stromführungskontakt der Loskontakteinheit eine zylinderförmige oder eine konisch geformte Kontaktrolle.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung weist der elektrische Schaltkontakt ein Kontaktmesser auf, welches konisch ausgebildet ist, wobei sowohl der Schalt-Opferkontakt als auch der Stromführungskontakt der Loskontakteinheit zylinderförmig ausgebildet sind.
Der Schalt-Opferkontakt ist neben dem Stromführungskontakt an dem beweglichen Loskontaktträger an der dem elektrischen Schaltkontakt zugewandten Seite angebracht.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ist die Kontaktrolle des Schalt-Opferkontaktes länger ausgebildet als die Kontaktrolle des Stromführungskontaktes.
Der elektrische Schaltkontakt weist mindestens ein fest innerhalb eines Gehäuses angeordnetes Kontaktmesser auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung liegen in einem eingeschalteten Zustand der Kontaktanordnung der Stromführungskontakt und der Schalt-Opferkontakt der Loskontakteinheit an einer Kontaktfläche des Kontaktmessers an.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung liegen in einem ausgeschalteten Zustand der Kontaktanordnung der Stromführungskontakt und der Schalt-Opferkontakt der Loskontakteinheit von der Kontaktfläche des Kontaktmessers getrennt, wobei der Schalt-Opferkontakt der Loskontakteinheit einer schräg verlaufenden Kontaktseite bzw. Kontaktflanke des Kontaktmessers zugewandt ist.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung erfolgt während eines Schaltvorganges aus dem eingeschalteten Zustand der Kontaktanordnung in den ausgeschalteten Zustand der Kontaktanordnung zunächst eine Trennung des Stromführungskontaktes von dem Kontaktmesser und anschließend eine Trennung des Schalt-Opferkontaktes von dem Kontaktmesser.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung bildet sich bei der Trennung des Schalt-Opferkontaktes des Loskontaktpaketes von dem Kontaktmesser des elektrischen Schaltkontaktes ein Lichtbogen, welcher entlang der schräg verlaufenden Kontaktseite des Kontaktmessers weg von dem Loskontaktträger nach außen zu einem Löschblechpaket hin wandert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung umfasst das Loskontaktpaket zwei durch ein Distanzblech beabstandete Loskontaktpaare, die jeweils einen Stromführungskontakt und einen Schalt-Opferkontakt umfassen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung werden die beiden Loskontaktpaare einer Loskontakteinheit bei einem Schaltvorgang der Kontaktanordnung über die beiden gegenüberliegenden Kontaktflächen des Kontaktmessers geführt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung sind an dem Loskontaktträger der Kontaktanordnung mindestens zwei Loskontakteinheiten vorgesehen, die jeweils aus zwei Loskontaktpaaren bestehen, die ihrerseits jeweils einen Stromführungskontakt und einen Schalt-Opferkontakt umfassen,
wobei die beiden Loskontakteinheiten beidseitig symmetrisch an dem Loskontaktträger der Kontaktanordnung angebracht sind und während eines Schaltvorganges der Kontaktanordnung über die gegenüberliegenden Kontaktflächen von zwei entsprechend symmetrisch angeordneten Kontaktmessern des elektrischen Schaltkontaktes der Kontaktanordnung geführt werden.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung sind die Loskontakteinheiten der Kontaktanordnung federnd in dem Loskontaktträger der Kontaktanordnung gelagert.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung sind Kontaktrollen, welche die Schalt-Opferkontakte und/oder Stromführungskontakte bilden, federnd in der jeweiligen Kontakteinheit gelagert.
Die Erfindung schafft ferner gemäß einem weiteren Aspekt ein Schaltgerät mit mindestens einer Schaltkontaktanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Die Erfindung schafft gemäß einem weiteren Aspekt einen Lasttrennschalter mit mindestens einer einsetzbaren Sicherung, die mittels mindestens einer Schaltkontaktanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in einen Strompfad schaltbar ist.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters ist die Sicherung, insbesondere eine NH-Sicherung, in zwei in einem Gehäuse des Lasttrennschalters vorgesehene gegenüberliegende Sicherungskontakte einsetzbar, wobei die beiden Sicherungskontakte jeweils mit einem in dem Gehäuse des Lasttrennschalters zugehörigen vorgesehenen elektrischen Schaltkontakt der Schaltkontaktanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung elektrisch verbunden sind.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters ist in dem Gehäuse des Lasttrennschalters ein manuell betätigbarer beweglicher Schaltschlitten als Lastkontaktträger vorgesehen, welcher die Loskontakteinheiten der Kontaktanordnungen trägt und relativ zu den in dem Gehäuse des Lasttrennschalters fest angeordneten elektrischen Schaltkontakte der Kontaktanordnungen bei Betätigung des Schaltschlittens translatorisch zum Schließen oder Trennen des jeweiligen über die Sicherung führenden Strompfades bewegbar ist.
Die Erfindung schafft gemäß einem weiteren Aspekt einen Trennschalter mit mindestens einer Schaltkontaktanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung für ein Schaltgerät, insbesondere für einen Lasttrennschalter, unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine mögliche Ausführungsform eines Lasttrennschalters, der in seinem Gehäuse erfindungsgemäße Schaltkontaktanordnungen enthält;
Fig. 2: zeigt eine Frontalansicht auf den in Fig. 1 dargestellten Lasttrennschalter mit geöffnetem Gehäuse;
Fig. 3: zeigt eine perspektivische Detailansicht auf das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Lasttrennschalters mit erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnungen;
Fig. 4: zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen in dem Lasttrennschalter gemäß Fig. 3 verwendeten Schaltschlitten als Loskontaktträger einer erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung;
Fig. 5: zeigt ein Ausführungsbeispiel eines bei der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung verwendbaren Loskontaktpaketes bzw. Loskontakteinheit;
Fig. 6: zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung, welche die in Fig. 5 dargestellte Loskontakteinheit verwendet.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgerätes 1, insbesondere eines Lasttrennschalters 1, welcher erfindungsgemäße Schaltkontaktanordnungen zum Ein- und Ausschalten von Stromkreisen bzw. Strompfaden verwendet. Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel für eine derartige Schaltkontaktanordnung 2 ist in Fig. 6 dargestellt. Die Schaltkontaktanordnung 2 besitzt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Loskontakteinheit 3 bzw. ein Loskontaktpaket 3, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Die Loskontakteinheit 3 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Loskontaktträger 4 angebracht, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Loskontaktträger 4 handelt es sich um einen Schaltschlitten des Lasttrennschalters 1, der perspektivisch in Fig. 4 dargestellt ist. Der Schaltschlitten 4 ist innerhalb des Gehäuses 5 des Lasttrennschalters 1 translatorisch beweglich angeordnet. Die Kontaktanordnung 2 besitzt neben dem Loskontaktpaket bzw. der Loskontakteinheit 3 einen elektrischen Schaltkontakt 6, der vorzugsweise fest in dem Gehäuse 5 des Schaltgerätes 1 bzw. des Lasttrennschalters 1 angeordnet bzw. angebracht ist. Der Loskontaktträger bzw. der Schaltschlitten 4 ist entlang einer Achse A translatorisch bewegbar, wie in Fig. 6 dargestellt ist. An dem Loskontaktträger 4 ist mindestens ein Loskontaktpaket 3 angebracht. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elektrische fest angebrachte Schaltkontakt 6 symmetrisch zu der Achse A ausgebildet und besitzt beidseitig ein Kontaktmesser 6A, 6B. Weiterhin weist der elektrische feste Schaltkontakt der Schaltkontaktanordnung 2 zwei mit dem zugehörigen Kontaktmesser 6A, 6B verbundene Bügel 6C, 6D auf. Das Loskontaktpaket bzw. die Loskontakteinheit 3 ist relativ zu dem elektrischen Schaltkontakt 6 mit seinen zwei Kontaktmessern 6A, 6B beweglich angeordnet und kann mittels des Loskontaktträgers 4 entlang der Achse A translatorisch bewegt werden. Das Loskontaktpaket 3 besitzt mindestens einen Stromführungskontakt 3A zur Stromführung nach Abschluss eines Einschaltvorganges, welcher durch einen zugehörigen Schalt-Opferkontakt 3B vor Verschleiß, insbesondere während eines Ausschaltvorganges, geschützt wird. Der in dem Gehäuse 5 des Lasttrennschalters 1 vorgesehene Schaltschlitten 4, welcher den Loskontaktträger für die Loskontaktpakete 3 bildet, ist innerhalb des Gehäuses 5 relativ zu den elektrischen Schaltkontakten 6 translatorisch entlang der Achse A bewegbar. Dabei ist der beweglich angeordnete Loskontaktträger bzw. Schaltschlitten 4 vorzugsweise mittels eines Schaltwerkes durch einen Nutzer manuell betätigbar. Der Schalt-Opferkontakt der Loskontakteinheit 3 weist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine doppelt konisch geformte Kontaktrolle auf. Der Stromführungskontakt 3A des Loskontaktpaketes 3 kann eine zylinderförmige oder konisch geformte Kontaktrolle sein. Wie in Fig. 6 erkennbar, ist der Schalt-Opferkontakt 3B der Loskontakteinheit 3 neben dem Stromführungskontakt 3A der Loskontakteinheit 3 an dem beweglichen Loskontaktträger 4 an der dem elektrischen Schaltkontakt 6 mit seinen beiden Kontaktmessern 6A, 6B zugewandten Seite angebracht. Fig. 6 zeigt die Kontaktanordnung 2 im ausgeschalteten Zustand, bei der sowohl der Stromführungskontakt 3A als auch der Schalt-Opferkontakt 3B des Loskontaktpaketes 3 von dem elektrischen Festkontakt 6 mit seinen beiden Kontaktmessern 6A, 6B vollständig getrennt liegen. Die Kontaktrolle des Schalt-Opferkontaktes 3B ist vorzugsweise länger ausgebildet als die Kontaktrolle des Stromführungskontaktes 3A der Loskontakteinheit 3.
In einem eingeschalteten Zustand der Kontaktanordnung 2 liegen sowohl der Stromführungskontakt 3A als auch der Schalt-Opferkontakt 3B des Loskontaktpaketes bzw. der Loskontakteinheit 3 an einer Oberfläche bzw. Kontaktfläche der Kontaktmesser 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes 6 an und führen einen elektrischen Strom innerhalb eines Stromkreises bzw. eines Strompfades. Demgegenüber liegen in einem ausgeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung 2, wie er auch in Fig. 6 dargestellt ist, sowohl der Stromführungskontakt 3A als auch der Schalt-Opferkontakt 3B der Loskontakteinheit 3 von den Kontaktflächen bzw. Oberflächen der Kontaktmesser 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes 6 vollständig getrennt. In dem ausgeschalteten Zustand der Kontaktanordnung 2 ist der Schalt-Opferkontakt 3B der Loskontakteinheit 3 einer bezüglich der Bewegungsachse A schräg verlaufenden Kontaktseite bzw. Kontaktflanke 7A, 7B der beiden Kontaktmesser 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes 6 zugewandt.
Während eines Schaltvorganges aus dem eingeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung 2 in den ausgeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung 2 bewegt sich der Loskontaktträger bzw. Schaltschlitten 4 in Fig. 6 entlang der Bewegungsachse A nach rechts, wobei zunächst eine Trennung des Stromführungskontaktes 3A von den Kontaktmessern 6A, 6B und anschließend eine Trennung des Schalt-Opferkontaktes 3B der Loskontakteinheit 3 von den Kontaktmessern 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes 6 erfolgt. Erst bei der Trennung des Schalt-Opferkontaktes 3B des Loskontaktpaketes 3 von den Kontaktmessern 6A, 6B bildet sich entlang der beiden schräg verlaufenden Kontaktseiten 7A, 7B der Kontaktmesser 6A, 6B jeweils ein Lichtbogen LB, der weg von der Bewegungsachse A nach außen zu einem in Fig. 6 nicht dargestellten Löschblechpaket hin wandert. Der elektrische Schaltkontakt bzw. Festkontakt 6 ist in dem in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel als Messerkontakt mit zwei Messerkontaktflächen 6A, 6B ausgebildet. Beim Einschalten der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung 2 wird der Schaltschlitten bzw. Loskontaktträger 4 mit dem daran angebrachten mindestens einen Loskontaktpaket 3 translatorisch entlang der Bewegungsachse A in Richtung hin zu dem Messerkontakt 6, d.h. in Fig. 6 nach links, bewegt, sodass sowohl der Stromführungskontakt 3A als auch der Schalt-Opferkontakt 3B in der Endstellung an der Oberfläche der Kontaktmesserflächen 6A, 6B fest anliegen und den zugehörigen Stromkreis sicher und mit niedrigem elektrischem Widerstand schließen. Bei einer möglichen Ausführungsform entsteht bei einem Ausschaltvorgang erst nachdem der Schalt-Opferkontakt 3B von den Kontaktmessern 6A, 6B getrennt worden ist, an einer durch die Geometrie des Kontaktmessers 6A, 6B definierten Stelle 8A, 8B ein Lichtbogen LB, der im weiteren Zuge des Ausschaltvorganges von diesem Punkt 8A, 8B ausgehend nach außen weg von der Bewegungsachse A entlang der schrägen Kontaktlinie 7A, 7B nach außen in Richtung zu einem zugehörigen Löschblechpaket wandert. Der Punkt, an dem sich der Lichtbogen LB bildet bzw. zündet, befindet sich bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Knickpunkt der dem Löschpaket 3 zugewandten Seite bzw. Flanke der beiden Kontaktmesser 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes bzw. Messerkontaktes 6. Beim Einschalten der Schaltkontaktanordnung 2 wird die kürzere Zylinderrolle 3A, die als Stromführungskontakt dient, über die in Fig. 6 schraffiert dargestellten Flächen der Kontaktmesser 6A, 6B des Messerkontaktes 6 geführt. Da der entstehende Lichtbogen LB beim Ausschaltvorgang ausgehend von den Knickpunkten 8A, 8B nach außen wandert, werden die schraffierten Flächen der Kontaktmesser 6A, 6B durch den entstehenden Lichtbogen LB nicht berührt und verbleiben in ihrem ursprünglichen Herstellungszustand. Der Lichtbogen LB entsteht an den beiden Abknickpunkten 8A, 8B nach dem Abheben des Schalt-Opferkontaktes 3B zwischen den Kontaktmesserflächen 6A, 6B und dem Schalt-Opferkontakt 3B und wandert mit zunehmendem Öffnungsweg nach außen zu den an den beiden Seiten angebrachten Löschblechpaketen der Kontaktanordnung 2. Diese Löschblechpakete sorgen dafür, dass der beim Ausschalten unter Last entstehende Lichtbogen LB begrenzt und gelöscht wird. Mit zunehmendem Öffnungsweg der Kontaktanordnung 2 stehen die Löschblechpakete zwischen dem Loskontaktpaket 3 und dem ersten Messerkontakt 6 und sorgen für eine Widerstandserhöhung und letztendlich zu einem Abreißen des Lichtbogens LB. Die Lichtbogenintensität wird durch die Widerstandsvergrößerung reduziert und letztendlich wird der Lichtbogen LB vollständig durch die Löschblechpakete gelöscht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schalt-Opferkontakt 3B eine doppelt konische Form auf mit einem Winkel von beispielsweise 1° bis 10°. Bedingt durch diese doppelt konische Form ergibt sich ein definierter Punkt, an dem der Lichtbogen LB zündet. Durch die etwas größere Länge der Kontaktrolle des Schalt-Opferkontaktes 3B im Vergleich zu dem Stromführungskontakt 3A ergibt sich ein definierter Bereich bzw. eine definierte Fläche auf den Kontaktmessern 6A, 6B, der durch den Lichtbogen LB nicht oder nur sehr geringfügig beschädigt wird. In diesem in Fig. 6 dargestellten schraffierten Bereich kontaktiert die kurze Kontaktrolle des Stromführungskontaktes 3A nach Abschluss des Einschaltvorganges das Kontaktmesser. Hierdurch wird auch nach mehreren oder einer Vielzahl von Schaltvorgängen eine gute elektrische Kontaktierung zwischen der Kontaktrolle des Stromführungskontaktes 3A und den Kontaktmessern 6A, 6B des Messerkontaktes 6 sichergestellt. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform sind die Kontaktmesser 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes konisch ausgebildet, während sowohl der Schalt-Opferkontakt 3B als auch der Stromführungskontakt 3A des Loskontaktpaketes 3 zylinderförmig ausgebildet sind.
Das Kontaktmesser 6 der Kontaktanordnung 2 verfügt über einen Bügel 6C, welcher bei einer möglichen Ausführungsform mit einem anderen Schaltkontakt, beispielsweise einem Sicherungskontakt, zur Aufnahme einer Sicherung elektrisch verbunden ist. Weiterhin verfügt das in Fig. 6 dargestellte Kontaktmesser über einen weiteren Bügel 6D, welcher beispielsweise an einer Zugangsschiene des in Fig. 1 dargestellten Schaltgerätes 1 anliegen kann. Das Kontaktmesser 6 bzw. der elektrische Schaltkontakt 6 besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform aus Kupfermaterial. Bei einer möglichen Ausführungsform kann der elektrische Schaltkontakt 6 auch zur Verbesserung der Leitfähigkeit mit Silber überzogen sein. Die schräg verlaufende Kante bzw. Flanke 7A, 7B der beiden Kontaktmesser 6A, 6B, entlang welcher beim Ausschaltvorgang der Lichtbogen LB verläuft, weist vorzugsweise einen Winkel α in einem Winkelbereich von 20° bis 30° auf.
Fig. 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines bei der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung 2 eingesetzten Loskontaktpaketes bzw. Loskontakteinheit 3. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Loskontakteinheit 3 zwei durch ein Distanzblech 9 beabstandete Loskontaktpaare 3A, 3B, die jeweils einen Stromführungskontakt 3A und einen Schalt-Opferkontakt 3B umfassen. Die beiden Loskontaktpaare der Loskontakteinheit 3 werden bei einem Schaltvorgang über die beiden gegenüberliegenden Kontaktflächen der beiden entsprechenden Kontaktmesser 6A, 6B geführt. In eingeschaltetem Zustand liegen die beiden Kontaktmesser 6A, 6B des elektrischen Schaltkontaktes 6 zwischen den beiden symmetrisch angeordneten Loskontaktpaaren 3A, 3B der Loskontakteinheit 3. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Loskontakteinheit 3 somit vier Loskontakte, nämlich zwei Schalt-Opferkontakte 3B und zwei Stromführungskontakte 3A, die vorzugsweise in einem Korb gefasst werden können und federnd belastet sind. Die in Fig. 5 dargestellte Loskontakteinheit 3 bildet vorzugsweise eine geschlossene Baugruppe und eignet sich somit hervorragend für die Montage in einem Schaltgerät. Die beiden kurzen Stromführungskontakte 3A, 3B dienen zur Stromführung und werden während eines Schaltvorganges durch Lichtbogen LB nicht belastet. Die beiden etwas längeren Schalt-Opferkontakte 3B werden demgegenüber bei einem Schaltvorgang durch einen Lichtbogen LB belastet. Die in Fig. 5 dargestellte Loskontakteinheit 3 kann beidseitig geführt werden und wird bei der Montage beispielsweise in dem Schaltschlitten 4 eingerastet. Das in Fig. 5 dargestellte Loskontaktpaket 3 verfügt über eine Druckfeder 10. Mithilfe des Distanzbleches 9 der Loskontakteinheit 3 kann eine Anpassung an die Dicke des Messerkontaktes bzw. seiner Messerkontaktflächen 6A, 6B erfolgen. Die Loskontakteinheit 3 ist derart implementiert, dass im eingeschalteten Zustand der Kontaktanordnung 2 möglichst wenig mechanische Kraft auf den Loskontaktträger bzw. den Schaltschlitten 4 ausgeübt wird.
Die in Fig. 6 dargestellte Schaltkontaktanordnung 2 ist zu der Bewegungsachse A symmetrisch aufgebaut. Dies bietet den Vorteil, dass ein möglicher Stromfluss über die Schaltkontaktanordnung 2 auf zwei Strompfade aufgeteilt wird, nämlich ein Strompfad über die erste Kontaktmesserfläche 6A und ein Strompfad über die zweite Kontaktmesserfläche 6B des Messerkontaktes 6. Durch die Verteilung des Stromes wird auch die lokal erzeugte Wärme verringert und kann innerhalb des Schaltgerätes 1 besser abgeleitet werden. Darüber hinaus kann durch die Aufteilung des Stromes in zwei Strompfade der durch die beiden entstehenden Lichtbögen LB lokal fließende elektrische Strom reduziert werden. Die Kontaktrollen 3A, 3B der Loskontakteinheit 3 sind vorzugsweise leichtgängig gelagert bzw. montiert. Hierdurch wird der mechanische Widerstand bei einem Schaltvorgang abgesenkt. Die Kontaktrollen 3A, 3B können in Rollenkörbe 11 eingebracht sein, die an einem Rahmen 12 der Loskontakteinheit 3 angebracht sind. Das Einbringen der Lagerschalen bzw. Rollkontaktkörbe dient dazu, den Drehradius der Kontaktrollen maximal auszunutzen. Hierdurch ergibt sich ein deutlich leichteres Drehverhalten in der Loskontakteinheit 3 bei gleichbleibender Kontaktkraft. Wie in Fig. 5 dargestellt, drückt die Druckfeder 10 die beiden Loskontaktpaare innerhalb des Rahmens 12 nach oben, sodass sie über die Kontaktmesserflächen 6A, 6B während eines Schaltvorganges geführt werden können. Es kommt hierdurch zu einer Verlagerung der Führungsflächen nach außen, um beispielsweise ein Kippspiel zu senken. Die Kontaktrollen 3A, 3B der Loskontakteinheit 3 bestehen bei einer möglichen Ausführungsform aus Kupfer und sind ggf. zur Erhöhung der Leitfähigkeit ebenfalls mit einer Silberschicht überzogen.
Fig. 4 zeigt perspektivisch eine Ansicht auf einen innerhalb des Gehäuses 5 des Lasttrennschalters 1 einsetzbaren Schaltschlitten 4 als Loskontaktträger. Wie man in Fig. 4 erkennen kann, sind in dem Schaltschlitten 4 zwölf Loskontaktpakete bzw. Loskontakteinheiten 3, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, eingesetzt. Die Loskontaktpakete 3-i sind vorzugsweise formschlüssig in den Schaltschlitten 4 eingesetzt. Der in dem Gehäuse 5 des Lasttrennschalters 1 angeordnete Schaltschlitten 4 kann vorzugsweise mittels eines Bedienhebels über ein Sprungschaltwerk durch einen Nutzer manuell betätigt werden. Dabei bewegt sich der Schaltschlitten 4 entlang der Bewegungsachse A translatorisch innerhalb des Gehäuses 5. Bei einer möglichen Ausführungsform weist der Lasttrennschalter 1 drei NH-Sicherungen für drei Stromphasen L1, L2, L3 auf. Bei einer möglichen Ausführungsvariante wird jede der drei NH-Sicherungen des Lasttrennschalters 1 beim Ausschalten beidseitig durch zwei entsprechende Schaltkontaktanordnungen 2 unterbrochen. Dementsprechend sind bei dieser Ausführungsvariante in dem Lasttrennschalter 1 sechs Schaltkontaktanordnungen 2 vorgesehen. Jede der sechs Schaltkontaktanordnungen 2 verfügt über zwei symmetrisch innerhalb des Schaltschlittens 4 zugeordnete Loskontaktpakete 3-i. Die Loskontaktpakete 3-1, 3-2 sind, wie in Fig. 4 dargestellt, symmetrisch zur Bewegungsachse A angeordnet und bilden Teil einer ersten elektrischen Kontaktanordnung 2. Dementsprechend symmetrisch sind die übrigen fünf Kontaktanordnungen 2 aufgebaut.
Fig. 1 zeigt perspektivisch ein Ausführungsbeispiel für einen Lasttrennschalter 1 mit einem Gehäuse 5, in welchem sich der in Fig. 4 dargestellte Schaltschlitten 4 mit den darin eingesetzten zwölf Loskontaktpaketen bzw. Loskontakteinheiten 3-1 bis 3-12 befindet. Die zwölf Loskontaktpakete 3-i bilden Teil von sechs Schaltkontaktanordnungen 2, welche NH-Sicherungen beim Ausschalten des Lasttrennschalters 1 beidseitig unterbrechen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Lasttrennschalters 1 sind sechs Sicherungskontakte 13-1 bis 13-6 für drei NH-Sicherungen 14A, 14B, 14C vorgesehen. In Fig. 1 ist lediglich eine der drei NH-Sicherungen 14A, 14B, 14C dargestellt, nämlich die Sicherung 14A, die in die beiden Sicherungskontakte 13-1, 13-2 eingesetzt ist. Eine weitere NH-Sicherung 14B (nicht dargestellt) kann zwischen die beiden Sicherungskontakte 13-3, 13-4 eingesetzt werden. Eine dritte, ebenfalls nicht dargestellte Kontaktsicherung 14C kann zwischen die Sicherungskontakte 13-5, 13-6 in den Lasttrennschalter 1 eingesetzt werden. Die Sicherungskontakte 13-i sind jeweils mit einem Kontaktbügel 6C eines elektrischen Messerkontaktes 6, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, elektrisch verbunden. Wie man in Fig. 1 erkennen kann, sind die Kontaktmesser 13-i jeweils ebenfalls als Doppelkontaktmesser implementiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die NH-Sicherungskontakte 13-i und die elektrischen Schaltkontakte 6 der Schaltkontaktanordnung 2 integral bzw. einteilig ausgeführt, d.h., die Sicherungskontakte 13-i sind integral mit dem Bügel 6C des Kontaktmessers 6 verbunden. Hierdurch können Kontakt- und Verbindungsstellen eingespart werden, wobei dies zu einer Reduzierung der Geräteverlustleistung führt. Darüber hinaus wird der Montagevorgang erleichtert, da die Sicherungskontakte 13-i und die elektrischen Schaltkontakte 6 einteilig ausgebildet sind. Alternativ können die NH-Sicherungskontakte 13-i und die Kontaktmesser 6 der Schaltkontaktanordnung 2 innerhalb des Lasttrennschalters 1 durch zwei getrennte Bauelemente gebildet werden, die aneinander zur Stromführung elektrisch anliegen. Diese Ausführungsvariante bietet den Vorteil, dass die NH-Sicherungskontakte 13-i und die elektrischen Schaltkontakte 6 bzw. Messerkontakte zueinander variabel angeordnet werden können, wodurch der durch das Gehäuse 5 zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden kann. An dem Gehäuse 5 des Lasttrennschalters 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Betätigungsgriff 15 vorgesehen, der durch einen Nutzer manuell betätigbar ist. Der Betätigungsgriff 15 befindet sich an der Frontseite des Lasttrennschalters 1. Auf der Rückseite des Lasttrennschalters 1 befinden sich für jede der Stromphasen L gelochte oder geschlitzte Zugangsschienen 16-1, 16-2, 16-3, wie in Fig. 1 dargestellt. Diese Zugangsschienen 16-i sind vorzugsweise jeweils mit einem Kontaktbügel 6D des in Fig. 6 dargestellten Kontaktmessers 6 der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 2 elektrisch verbunden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dienen die Zugangsschienen 16-i der elektrischen Kontaktierung mit Stromsammelschienen eines Stromsammelschienensystems oder sonstigen stromführenden Schienen. Die Kontaktierung kann dabei entweder mit einer Schraubverbindung oder mit einer Klemmverbindung erfolgen. Zur einfachen Montage kann über ein Zubehörteil der Lasttrennschalter 1 auf die Sammelschienen aufgehängt werden und erst anschließend erfolgt eine mechanische Verbindung mit den Sammelschienen. Das in Fig. 1 dargestellte Schaltgerät 1 weist eine Leistenform auf, in der mehrere Sicherungen 14A, 14B, 14C in einer Reihe übereinander angeordnet sind. Das Schaltgerät bzw. der Lasttrennschalter 1 besitzt vorzugsweise ein durch den Bedienhebel 15 betätigbares Sprungschaltwerk 17 zum bedienunabhängigen und für den Anwender gefahrlosen Schalten von mehreren elektrischen Strömen bzw. Stromphasen L1, L2, L3. Das in Fig. 1 dargestellte Schaltgerät 1 kann auf einem Sammelschienensystem mit mehreren horizontal ausgerichteten und parallel verlaufenden Stromsammelschienen unterschiedlicher Bauformen vorzugsweise vertikal aufgesetzt werden. Dabei befindet sich der Schalthebel 15 am oberen Ende des Gehäuses 5. Zum Ausschalten bzw. Unterbrechen der Stromphasen L1, L2, L3 wird durch einen Nutzer bzw. Anwender der Schalthebel 15 nach unten gezogen, sodass sich die Loskontaktpakete bzw. Loskontakteinheiten 3 der Kontaktanordnung 2 von den Kontaktmessern 6 der Kontaktanordnung 2 trennen. Fig. 1 zeigt das Schaltgerät bzw. den Lasttrennschalter 1 im ausgeschalteten Zustand. Das Schaltgerät 1 kann auf Sammelschienen oder sonstige Schienen beispielsweise mittels Schrauben oder Klemmen befestigt werden. Dabei ist das Schaltgerät 1 vorzugsweise derart ausgelegt, dass der Zugang zu den Schrauben bzw. Klemmen mit einem Werkzeug und nur durch eine tunnelartige Konstruktion innerhalb des Gehäuses 5, welche durch den Schaltschlitten 4 führt, möglich ist. Wie in Fig. 4 erkennbar ist, weist der Schaltschlitten 4 vorzugsweise dafür vorgesehene Öffnungen 17-1, 17-2, 17-3 auf. Die zur Montage vorgesehenen Tunnel sind frontseitig auch verschließbar, damit im ausgeschalteten Zustand des Schaltgerätes 1 keine Berührung der stromführenden Sammelschienen durch den Nutzer möglich ist. Zum Einschalten der Lastschaltleiste 1 wird der Schaltgriff 15 von dem Nutzer bzw. Bediener translatorisch nach oben, d.h. in Fig. 1 nach links, bewegt. Nach Überwinden eines bestimmten mechanischen Schaltpunktes (Point of no Return) kann der Einschaltvorgang durch den Bediener nicht mehr beeinflusst oder abgebrochen werden, d.h., es erfolgt ein bedienerunabhängiges Schalten. Das Ausschalten des Lasttrennschalters 1 erfolgt analog in umgekehrter Richtung, d.h. durch Betätigung des Schalthebels 15 durch den Bediener nach unten, d.h. in Fig. 1 nach rechts. Das Sprungschaltwerk 17 des Lasttrennschalters 1 ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass eine sehr hohe Schaltgeschwindigkeit und hohe Schaltkraft erreicht wird. Dies ist vorteilhaft, um beim Schalten unter Last den entstehenden Lichtbogen LB so schnell wie möglich zu löschen und damit den Verschleiß der Schaltkontakte der Schaltkontaktanordnung 2 zu minimieren.
Die Ausrichtung des Schaltgerätes 1 bzw. des Lasttrennschalters 1 in Leistenform ist vorzugsweise in vertikaler Richtung, d.h. senkrecht zu den horizontal verlaufenden stromführenden Schienen. Ein horizontaler Einbau des in Fig. 1 dargestellten Schaltgerätes 1 ist ebenfalls möglich. Die Stromflussrichtung ist üblicherweise ausgehend von den Stromsammelschienen hin zu dem Schaltgerät, d.h. das Schaltgerät 1 wird vorzugsweise als Abgangsgerät verwendet. Eine umgekehrte Stromrichtung ist jedoch auch möglich.
Die Schaltkontaktanordnungen 2 innerhalb des Lasttrennschalters 1 sind so ausgelegt, dass beim Ausschalten der jeweiligen Phasen L1, L2, L3 der Strompfad an zwei Stellen mithilfe von zwei Schaltkontaktanordnungen 2 unterbrochen wird, d.h. durch sogenannte Doppelunterbrechung. Hierdurch ist im ausgeschalteten Zustand des Lasttrennschalters 1 ein gefahrloses Auswechseln der Sicherungen 14A, 14B, 14C möglich, da die von dem Nutzer bzw. Kunden zugänglichen Sicherungskontakte 13-i an der Frontseite des Schaltgerätes 1 potentialfrei sind.
Das Anschließen von Leitungen kann an der Geräteunterseite oder bei einer alternativen Ausführungsform auch an der Geräteoberseite, beispielsweise Frontseite, des Schaltgerätes 1 erfolgen. Die Leitungen können mit Zubehörteilen, beispielsweise Rahmenklemmen oder Schellenanschlüssen, direkt mit dem Gerät verbunden werden oder mittels Kabelschuh angeschraubt werden.
Die Frontseite des Schaltgerätes 1, d.h. die in Fig. 1 oben liegende Seite des Gehäuses 5, stellt die Bedienebene des Schaltgerätes bzw. des Lasttrennschalters 1 dar. Diese Bedienebene ist vorzugsweise werkzeugsicher (IP30) ausgestaltet. An der Frontseite befindet sich vorzugsweise ein Sicherungsdeckel mit Sichtfenstern. Der Sicherungsdeckel ist vorzugsweise im eingebauten Zustand unten drehbar gelagert. Im ausgeschalteten Zustand des Lasttrennschalters 1 ist der nach unten gezogene Schaltgriff 15 fest mit dem Sicherungsdeckel verbunden und kann damit als Griff zum Öffnen des Sicherungsdeckels dienen. Wird der Sicherungsdeckel mit dem Schaltgriff 15 geöffnet, kann der Schaltgriff 15 aus dem Sprungschaltwerk 17 zum Öffnen des drehbar gelagerten Sicherungsdeckels vorzugsweise herausgezogen werden. Hierdurch kann der Lasttrennschalter 1 bei geöffnetem Sicherungsdeckel nicht mehr geschaltet werden, wodurch eine zusätzliche Sicherheitsfunktion für den Bediener geschaffen wird. In dem Gehäuse 5 des Schaltgerätes 1 befindet sich der Schaltschlitten 4, welcher sich in dem Schaltgehäuse 5 translatorisch bewegt. An dem Schaltschlitten 4 als Loskontaktträger sind die Loskontakte montiert. In dem Gehäuse 5 befinden sich darüber hinaus die elektrischen Festkontakte 6. Die Festkontakte 6 können als sogenannte Messerkontakte mit zwei Messern bzw. Messerflächen pro Messerkontakt ausgeführt sein, wie in Fig. 6 dargestellt. Pro Stromphase L1, L2, L3 sind vorzugsweise zwei Paare dieser Messerkontakte vorgesehen, um eine doppelte Unterbrechung der entsprechenden Stromphase L bei Ausschalten der Lastschaltleiste 1 zu realisieren. Beim Einschalten wird der Schaltschlitten 4 mit den Loskontakten in Richtung zu den Messerkontakten bewegt, sodass die Stromkreise geschlossen werden. Weiterhin befinden sich in dem Schaltgehäuse 5 Löschblechpakete 18-i, wie in Fig. 2 erkennbar. Bei dem in Fig. 1, 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind innerhalb des Gehäuses 5 zwölf Löschblechpakete 18-1 bis 18-12 für eine entsprechende Anzahl von Loskontaktpaketen bzw. Loskontakteinheiten 3-1 bis 3-12 vorgesehen, die sich in dem Schaltschlitten 4 befinden, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Die Löschblechpakete 18-i sorgen dafür, dass beim Ausschalten unter Last entstehende Lichtbogen LB begrenzt und gelöscht werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Schalthebel 15 innerhalb einer Bedieneinheit 19 betätigbar, die vorzugsweise werkzeugsicher ausgestaltet ist. Der Schalthebel 15 kann bei einer möglichen Ausführungsform sowohl im eingeschalteten Zustand als auch im ausgeschalteten Zustand plombiert werden. Fig. 2 zeigt ferner sogenannte Tunnel 20-1, 20-2, 20-3, die zu Montagezwecken vorgesehen sind. Durch die Montagetunnel 20-i können beispielsweise Klemmschrauben geführt werden. Die Tunnel 20-i dienen somit zur Werkzeugdurchführung. Die Tunnel 20-i können bei einer möglichen Ausführungsform mit zugehörigen Klappdeckeln abgedeckt werden. Neben den Zugangsschienen 16-1, 16-2, 16-3 verfügt das Schaltgerät 1 auch über zugehörige Abgangskontaktschienen 21-1, 21-2, 21-3 für die entsprechenden Stromphasen L1, L2, L3. Die Abgangsschienenkontakte 21-i ragen im montierten Zustand der Lastschaltleiste 1 vorzugsweise nach unten aus dem Gehäuse 5 hervor und können zum Anschluss von elektrischen Verbrauchern bzw. elektrischen Lasten dienen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind drei NH-Sicherungen 14A, 14B, 14C für drei entsprechende Stromschaltkreise L1, L2, L3 vorgesehen. In jedem Stromkreis wird die Stromphase L-i über eine zugehörige Zugangsschiene 16-i von der stromführenden Schiene abgeleitet und gelangt über einen Stromführungsbügel 6D eines Kontaktmessers im eingeschalteten Zustand der Lasttrennleiste 1 über das auf den Messerflächen des Kontaktmessers aufliegende Loskontaktpaar 3A, 3B eines Loskontaktpaketes 3 zu dem gegenüberliegenden Stromführungsbügel 6C des Kontaktmessers 6 und von dort über einen Sicherungskontakt und eine darin eingesetzte NH-Sicherung 14A, 14B, 14C zu dem gegenüberliegenden Sicherungskontakt, welcher seinerseits über eine weitere eingeschaltete Schaltkontaktanordnung 2 mit einem Abgangskontakt 21-i elektrisch verbunden ist. Somit wird eine von einer Stromsammelschiene über eine Zugangsschiene 16-i abgeleitete Stromphase L-i über zwei geschlossene Kontaktanordnungen 2, zwischen denen sich eine eingesetzte Sicherung 14A, 14B, 14C befindet, zu einer Abgangskontaktschiene 21-i geleitet. Beim Betätigen des Betätigungsgriffes bzw. Schalthebels 15 nach unten zum Ausschalten des Lasttrennschalters 1 wird dieser Strompfad bzw. Stromkreis dann mittels zweier Schaltkontaktanordnungen 2 auf beiden Seiten der eingesetzten NH-Sicherung automatisch unterbrochen. Der Verschleiß der Schaltkontaktanordnung 2 ist dabei aufgrund der vorgesehenen Opfer-Schaltkontakte 3B minimal. Das in Fig. 1 dargestellte Schaltgerät 1 eignet sich beispielsweise für einen Strombereich von 100 bis 700 Ampere und einen Spannungsbereich von beispielsweise 400 bis etwa 700 Volt.
Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des in Fig. 1 dargestellten Lasttrennschalters 1 zur Verdeutlichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung 2. Das Gehäuse 5 des Lasttrennschalters 1 kann Lüftungsschlitze aufweisen, wie in Fig. 1, 2 dargestellt. Weiterhin kann ein Lüftungskanal unterhalb der NH-Sicherungseinsätze 14A, 14B, 14C vorgesehen werden. Hierdurch können auch entstehende Schaltgase abgeleitet werden. Dieser Lüftungskanal verläuft im eingebauten Zustand in vertikaler Richtung, sodass aufgrund eines Kamineffektes die möglicherweise entstehenden Schaltgase abgeleitet werden und die Temperatur innerhalb des Gehäuses 5 gesenkt wird.
Die erfindungsgemäße Schaltkontaktanordnung 2 eignet sich für beliebige Schaltgeräte 1, insbesondere auch für Trennschalter, Lastschaltleisten oder dergleichen. Die Betätigung der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung 2 kann einerseits manuell mittels eines Bedienerhebels mithilfe eines Schaltschlittens 4 erfolgen oder motorisch angetrieben durch die Bewegung eines Loskontaktträgers. Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltkontaktanordnung 2 sind die Loskontakte, insbesondere die Schalt-Opferkontakte 3B, austauschbar innerhalb der Loskontakteinheit 3 angebracht.

Bezugszeichenliste

1: Lasttrennschalter
2: Kontaktanordnung
3: Loskontaktpaket
3A: Stromführungskontakt
3B: Schalt-Opferkontakt
4: Loskontakteinheit
5: Gehäuse
6: Schaltkontakt
7A, 7B: Kontaktflanke
8A, 8B: Kontaktpunkt
9: Distanzblech
10: Feder
11: Rollenkorb
12: Rahmen
13: Sicherungskontakt
14A, 14B, 14C: Sicherung
15: Betätigungsgriff
16: Zugangsschiene
17: Sprungschaltwerk
18: Löschblechpaket
19: Bedieneinheit
20: Montagetunnel
21: Abgangsschiene

Claims

Elektromechanische Schaltkontaktanordnung (2) mit mindestens einer Loskontakteinheit (3), die relativ zu einem Schaltkontakt (6) beweglich angeordnet ist,
wobei die Loskontakteinheit (3) mindestens einen Stromführungskontakt (3A) zur Stromführung nach Abschluss eines Schaltvorganges aufweist, der durch einen Schalt-Opferkontakt (3B) vor Verschleiß während des Schaltvorganges geschützt wird, wobei die Loskontakteinheit (3) an einem entlang einer Bewegungsachse translatorisch beweglichen Loskontaktträger (4) angebracht ist, wobei der feststehende Schaltkontakt (6) eine messerförmig ausgebildete Kontaktflanke aufweist, wobei die Kontaktflanke eine bezüglich der Bewegungsachse schräg verlaufende Kontaktflanke (7A, 7B) ist, wobei der Stromführungskontakt (3A) und der Schalt-Opferkontakt (3B) in einem ausgeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung (2) bezüglich der Bewegungsachse hintereinander angeordnet sind, so dass sich der Schalt-Opferkontakt (3B) in dem ausgeschalteten Zustand zwischen der Kontaktflanke (7A, 7B) und dem Stromführungskontakt (3A) befindet, wobei der Schalt-Opferkontakt (3B) und der Stromführungskontakt (3A) dabei von der messerförmig ausgebildeten Kontaktflanke (7A, 7B) des Schaltkontakts (6) vollständig getrennt sind.
Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1,
wobei der bewegliche Loskontaktträger (4) ein Schaltschlitten ist, der innerhalb eines Gehäuses (5) relativ zu dem mindestens einen feststehendem Schaltkontakt (6) translatorisch bewegbar ist, wobei der in dem Gehäuse (5) vorgesehene bewegliche Loskontaktträger (4) insbesondere mittels eines Schaltwerkes (17) manuell betätigbar ist.
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 2,
wobei der Schalt-Opferkontakt (3B) der Loskontakteinheit (3) eine doppelt konisch geformte Kontaktrolle ist und der Stromführungskontakt (3A) der Loskontakteinheit (3) eine zylinderförmige oder konisch geformte Kontaktrolle ist oder
wobei ein Kontaktmesser des feststehenden Schaltkontaktes (6) konisch ausgebildet ist oder verschiedene Kontaktierungsebenen aufweist und sowohl der Schalt-Opferkontakt (3B) als auch der Stromführungskontakt (3A) der Loskontakteinheit (3) zylinderförmig ausgebildet sind.
Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 3,
wobei die Kontaktrolle des Schalt-Opferkontaktes (3B) länger ausgebildet ist als die Kontaktrolle des Stromführungskontaktes (3A).
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4,
wobei in einem eingeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung (2) der Stromführungskontakt (3A) und der Schalt-Opferkontakt (3B) der Loskontakteinheit (3) an einer Kontaktfläche des Kontaktmessers anliegen.
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei in dem ausgeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung (2) der Stromführungskontakt (3A) und der Schalt-Opferkontakt (3B) der Loskontakteinheit (3) von der Kontaktfläche des Kontaktmessers getrennt liegen, wobei der Schalt-Opferkontakt (3B) der Loskontakteinheit (3) der schräg verlaufenden Kontaktflanke (7A, 7B) des Kontaktmessers zugewandt ist.
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei während eines Schaltvorganges aus dem eingeschalteten Zustand in einen ausgeschalteten Zustand der Schaltkontaktanordnung (2) zunächst eine Trennung des Stromführungskontaktes (3A) von dem Kontaktmesser des elektrischen Schaltkontaktes (6) und anschließend eine Trennung des Schalt-Opferkontaktes (3B) von dem Kontaktmesser des feststehenden Schaltkontaktes (6) erfolgt.
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die bezüglich der Bewegungsachse schräg verlaufende Kontaktflanke (7A, 7B) einen Knickpunkt (8A, 8B) aufweist, wobei sich bei der Trennung des Schalt-Opferkontaktes (3B) der Loskontakteinheit (3) von dem Kontaktmesser des elektrischen Schaltkontaktes (6) ein Lichtbogen an dem Knickpunkt (8A, 8B) bildet, der entlang der schräg verlaufenden Kontaktflanke (7A, 7B) des Kontaktmessers weg von dem Loskontaktträger (4) nach außen zu einem Löschblechpaket (18) hin wandert.
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Loskontakteinheit (3) zwei durch ein oder mehrere Distanzbleche (9) voneinander beabstandete Loskontaktpaare aufweist, die jeweils einen Stromführungskontakt (3A) und einen Schalt-Opferkontakt (3B) umfassen.
Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 9,
wobei die beiden Loskontaktpaare einer Loskontakteinheit (3) bei einem Schaltvorgang über die beiden gegenüberliegenden Kontaktflächen des Kontaktmessers des feststehenden Schaltkontaktes (6) geführt werden,
wobei an dem Loskontaktträger (4) vorzugsweise zwei Loskontakteinheiten (3) vorgesehen sind, die jeweils aus zwei Loskontaktpaaren bestehen, die ihrerseits jeweils einen Stromführungskontakt (3A) und einen Schalt-Opferkontakt (3B) umfassen,
wobei die beiden Loskontakteinheiten (3) beidseitig symmetrisch an dem Loskontaktträger (4) angebracht sind und während eines Schaltvorganges über die gegenüberliegenden Kontaktflächen von zwei entsprechend symmetrisch angeordneten Kontaktmessern eines zugehörigen feststehenden Schaltkontaktes (6) geführt werden.
Schaltkontaktanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Loskontakteinheit (3) federnd in dem Loskontaktträger (4) gelagert ist oder wobei Kontaktrollen in der Kontakteinheit (3) federnd gelagert sind.
Lasttrennschalter (1) mit Sicherungen in Leistenbauform, mit mindestens einer einsetzbaren Sicherung (14A, 14B, 14C), die mittels mindestens einer Schaltkontaktanordnung (2) nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 11 in einen Strompfad schaltbar ist.
Lasttrennschalter (1) mit Sicherungen in Leistenbauform, nach Anspruch 12,
wobei die Sicherung (14A, 14B, 14C) in zwei in einem Gehäuse (5) des Lasttrennschalters (1) vorgesehene gegenüberliegende Sicherungskontakte (13) einsetzbar ist, wobei beide Sicherungskontakte (13) jeweils mit einem in dem Gehäuse (15) des Lasttrennschalters (1) vorgesehenen elektrischen Schaltkontakt (6) einer Schaltkontaktanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12 elektrisch verbunden sind,
wobei in dem Gehäuse (5) des Lasttrennschalters (1) vorzugsweise ein manuell betätigbarer beweglicher Schaltschlitten (4) als Loskontaktträger vorgesehen ist, welcher die Loskontakteinheiten (3) der Schaltkontaktanordnungen (2) trägt und relativ zu den in dem Gehäuse (5) fest angeordneten Schaltkontakten (6) der Schaltkontaktanordnungen (2) bei Betätigung translatorisch zum Schließen oder Trennen des jeweiligen Strompfades bewegbar ist.
Trennschalter mit mindestens einer Schaltkontaktanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11.