SE430833B - Elektrisk brytaranordning - Google Patents

Description

80930 'i 2- 5 2 tivt lång, utskjutande hjälpkontakt som upprätthåller elektrisk förbindelse med den första rörliga kontakten tills denna under brytförloppet intar ett maximalt uppåtriktat vinkelläge. Härvid uppträder ljusbågen mellan hjälpkontakten och den yttersta spetsen på den vinkelställda kontakten, vars läge medför att den andra rörliga kontakten med sin hjälpkontakt måste förflyttas en lång sträcka innan ljus- bâgen kan bringas till släckning.

Redogörelse för uppfinningen Ovan anförda nackdelar undanröjes med de medel som kännetecknar brytaranordningen enligt efterföljande patentkrav 1.

Den föreliggande uppfinningen innebär en väsentlig förbättring av elektriska brytaranordningar för starkström i det att den rörliga kontakten är fritt lagrad utan något markant friktionsmotstånd samt genom att enbart brytnings- förloppet är tvångsvis reglerat medan slutningsförloppet är fjädrande, vilket ger en distinkt brytning med minimal ljus- bâgsbildning respektive en för kontakterna skonsam slutnings- manöver. Detta uppnås genomatt den rörliga kontaktens tvångs- visa påverkan sker från enbart en sida av densamma, d.v.s. såväl manöverarmens anliggning som de fasta kontakternas an- liggning är på samma sida av den rörliga kontakten. Slut- ningsförloppet sker däremot genom en bygelupphängd fjäder som aktiverar den rörliga kontakten och ger denna en mjuk slut- ningsrörelse.

Med kontaktbryggan enligt uppfinningen erhålles minimal massa att förflytta under brytnings- och slutnings- förloppen. Några på brytaranordningens utsida rörliga delar förekommer ej och strömbanan är direkt kopplad via kontakten och de fasta kontaktblecken utan förmedling via någon lits.

Genom att förse den rörliga kontakten med en skål- formig lagringspunkt vari en tapp, som utgår från fasskenan, är lagrad och genom att låta en fjäder trycka lagerskålen mot tappen erhålles en lätt monterad och fritt rörlig kon- takt. Denna rörliga kontakt ingår med fördel i en huvud- strömbana som har formen av ett stiliserat S, varvid den rörliga kontakten bildar S-ets mittparti och ligger närmare 1Û 15 20 25 30 35 8003012-5 3 fasskenan än den andra fasta kontaktskenan så att ett av strömmen beroende dynamiskt krafttillskott kommer att verka på den rörliga kontakten i brytarens slutna läge.

En ytterligare fördel med den föreliggande uppfin- ningen är att då fasskenan inkommer under den rörliga kon- takten och den andra fasta skenan utgår från den rörliga kontaktens översida, på vilken översida även manöverarmen verkar för att under brytningsförloppet förskjuta den rörliga kontakten i nedâtriktningen, alstras en ljusbâge vars ena fotfäste ligger på nämnda översída och lätt bringas till släckning tack vare att den rörliga kontakten blir vinkel- ställd nedåt. Härigenom föreliggerej någon strömkoncentre- rande spets på den rörliga kontakten utan ljusbågen släckes snabbt tack vare att det elektriska fältet under brytnings- förloppet blåser ut ljusbågen mot släckkammaren,vars släck- ningsbleck omger den rörliga kontaktens yttre ände.

Släckningen av ljusbågen accelereras även genom att den rörliga kontakten uppdelas i skilda armar, företrädesvis tva yttre kortare armar och en mellanliggande längre arm. De yttre armarna uppvisar en förhöjd kontaktyta relativt den mellanliggande armens kontaktyta. För samverkan med dessa armar är den övre fasta kontakten utformad med tre skilda kontaktpunkter, varav den mellersta är förlagd till en ut- skjutande tunga och ligger lägre än de omgivande kontakt- punkterna. Härigenom kommer hela den rörliga kontakten med sina tre kontaktarmar att utgöra huvudströmbana i brytarens slutna läge. Vid brytförloppet lämnar de båda yttre kontakt- armarna först sina motsvarande kontaktpunkter på den fasta kontakten medan den mellersta kongaktarmen bildar ljusbågs- kontakt med den mellersta kontaktpunkten på den fasta kontak- ten.

En brytaranordning enligt uppfinningen är med fördel försedd med tvâ seriekopplade brytarbryggor som manövreras med en gemensam manöverarm. Vid knivsäkringsbrytare är dessa båda brytarbryggor anordnade på vardera sidan om säkringen, så att denna göres spänningslös vid brutet läge oavsett från vilket håll strömmatning sker till brytaranord- 10 15 20 25 30 80030 'i 2- 5 H ningen. En vidareutveckling av brytaranordningen till att vara müngpolig elLcr flcrfasig är även möjlig och praktisk.

Brytaranordningens brytkammare är med fördel tillslu- ten av en på brytarens kåpa lösbart infäst släckningsenhet.

Härvid utskjuter den ljusbågsavledande tungan och den fria änden av den rörliga kontaktens mellersta kontaktarm så från brytkammaren att dessa delar vid påmonterad släcknings- enhet omges av däri belägna släckningsbleck. Löstagbarheten av släckningsenheten underlättar kontaktmonteringen och in- spektion av såväl brytkammare som släckningsenhet.

Med brytaranordningen enligt uppfinningen är såle- des en av fördelarna att några yttre rörliga delar ej före- kommer. Förutom att den massa som skall förflyttas vid man- övrering blir väsentligt mindre vinnes även den viktiga fördelen att säkringarna icke utsätts för den kraftiga slag- påverkan som rörelser i samband med brytning innebär. Vid brytaranordningens utformning som knivsäkringsbrytare är ett separat säkringsutrymme anordnat ovanför brytkamrarna.

Säkringsutrymmet är alltså orörligt och avtätat från bryt- kamrarna.

Fördelaktig utföringsform I det följande kommer brytaranordningen enligt upp- finningen att beskrivas mer i detalj under hänvisning till bifogade ritningar, såsom åskådliggör en fördelaktig ut- föringsform av uppfinningen och där fig. 1 visar ett vertikalsnitt genom en brytkammare med tillhörande släckningsenhet och säkringsutrymme och fig. 2 visar en fas av en flerfasbrytare enligt uppfinningen, varvid den vänstra delen av figuren är ett horisontalsnitt genom dess ena brytkammare då släcknings- enheten är borttagen och figurens högre del åskådliggör säkringsutrymmet.

Av fig. 1 framgår att på brytanordningens golv 1 Lill dess brylkammare är en fasskcna 2 fustskruvad. Fus- :skcnau I* avslutas med en omvikt fast kontakt b, vars ände: bildar en tapp 4 som är avsedd som vipplagring för en rör- lig kontakt 5. Den rörliga kontakten 5 är anordnad under 10 15 20 25 30 35 8005012-5 5 nämnda tapp M för vilken ett skâlformat urtag 5 är anordnat vid den ena änden av den rörliga kontaktens 5 översida. För att hälla den rörliga kontakten 5 i anliggning mot tappen är aifjäder 16 anordnad mellan den rörliga kontaktens 5 undersida och den inkommande fasskenans 2 översida, vilken uppbär ett säte 7 för fjädern 6. Den rörliga kontaktens 5 andra, fria ände samverkar i brytarens slutna läge med en övre fast kontakt 8, som leder upp genom brytkammarens tak till ett säkringsutrymme 9. Den övre fasta kontakten 8 är fastskruvad i nämnda tak, som även bildar säkringsutrymmets 9 golv. Vidare avslutas den övre fasta kontakten 8 med en klyka 10 för insättning av kniven på en knivsäkring 11.

Den medelst de båda fasta kontakterna 3, 8 och mel- lanliggande rörliga kontakt 5 bildade huvudströmbanan bildar ett stiliserat S. Den nedre c-formiga delen 3 - 5 av denna S-strömbana har mindre höjd än S-strömbanans övre c-formiga del 5 - 8. Pöreträdesvis anordnas den rörliga kontakten 5 så lågt att förhållandet blir 1:2 mellan den nedre delens höjd och den övre delens höjd. Med denna höjdfördelning uppnås dä brytaren intar slutet läge en självlåsande verkan på den rörliga kontakten 5 genom att det elektriska fältet ger ett dynamiskt krafttillskott, som vid kortslutningsström är aktningsvärt.

Brytarens rörliga kontakt 5 manövreras i brytnings- riktningen av en manöverarm 12,SOm anligger mot den rörliga kontaktens 5 översida. Manöverarmen 12 är mekaniskt kopplad till en momentomkopplare 13, exempelvis av det slag som be- skrivs i svensk patentansökan 75 09211-H. Manöverarmen 12 uppvisar fingerorgan 12A, 12B för fri samverkan med den rör- liga kontaktens 5 översida. Vidare uppbär manöverarmen 12 ett i en bygel anordnat säte 15 för en tillkopplingsfjäder 14 som verkar på kontaktens undersida. I brytarens slutna läge pres- sar tillkopplingsfjädern 1H kontakten 5 till anliggning mot den övre fasta kontakten 8 medan manöverarmen 12 intar sitt högsta läge, varvid dess fingerorgan 12A, 12B har frigjorts från den rörliga kontakten 5. Vid brytning bringar moment- omkopplaren 13 manöverarmen 12 att förflytta sig i riktning 10 15 20 25 30 35 sooz012-s o nedåt så att fingerorganen 12A, 12B kommer i kontakt med den rörliga kontakten 5 och tvingar denna till att delta i den nedåtgående rörelsen. Den rörliga kontakten 5 lämnar därmed den övre fasta kontakten 8.

Vid slutning av brytaren för momentomkopplaren 13 manöverarmen 12 i riktning uppåt. Manöverarmen 12 drar där- vid med sig den rörliga kontakten 5 med hjälp av bygeln och däri anordnad tillkopplingsfjäder 14. När den rörliga kon- takten 5 träffar den övre fasta kontakten 8 frigör sig manöver- armens 12 fingerorgan 12A, 12B från den rörliga kontaktens 5 översida medan manöverarmen fortsätter sin uppåtriktade rörelse. Härvid spännes tillkopplingsfjädern 14 så att ett kraftigt kontakttryck erhålles mot den övre fasta kontakten 8.

Detta kontakttryck förstärkes ytterligare genom det av ström- men alstrade dynamiska krafttillskottet.

Den rörliga kontakten 5 är uppdelad i tre parallella kontaktarmar 5A, SB, SC (fig. 2) varav den mellersta 5B är längre än de båda yttersta kontaktarmarna 5A, 5C. Vidare är den fria änden på var och en av de båda yttre kontaktarmarna SA, SC avlsutad på ett högre plan än den mellanliggande kon- taktarmens SB fria ände. Den övre fasta kontakten 8 är ut- bildad med två kontaktpunkter 8A motsvarande lägena för kon- taktarmarna 5A, 5C vid sluten brytare. Vidare är kontakten 8 utformad med en tunga 17 som skjuter ut ur brytkammaren och har en kontaktpunkt som vid brytarens slutna läge står i förbindelse med den fria änden av den mellanliggande kontakt- armen SB, som likaledes skjuter ut ur brytkammaren. Samt- liga kontaktarmar SA, 5B, 5C manövreras i brytriktningen av manöverarmen 12. För att bringa de yttre kontaktarmarna 5A, SC att bryta tidigare än den mellersta kontaktarmen 5B är manöverarmens 12 fingerorgan 12A, 12B för de yttre kontakt- armarna 5A, SC lägre och därmed träffar dessa innan finger- organet 12B träffar kontaktarmen 5B vid brytningsförloppet.

Härigenom bringas den vid brytningen uppkomna ljusbågen att bildas mellan tungan 17 och den mellersta kontaktarmens SB yttre fria ände. 10 20 25 30 35 8-0-03012-5 7 Såsom angivits ovan skjuter tungan 17 och den mel- lersta kontaktarmen 5B ut ur brytkammaren. Brytkammaren till- sluts vid denna sida av en löstagbar släckningsenhet 18 med släckningsbleck 19 som omger tungan 17 och kontaktarmcns äb yttre ände. Den vid brytning bildade ljusbågen har sitt fotfäste på den mellersta kontaktarmens 5B översida och ut- tänjes samtidigt som den av det elektriska fältet under brytningsförloppet blåses i riktning mot och genom släck- ningsbleckens 19 mellanrum. Eftersom den mellersta kontakt- armens SB slutläge vid fullbordad brytning är snett nedåt- ríktat föreligger ej någon strömförträngande spets som under- stöder ljusbågens fortlevnad utan ljusbägen utsläckes snabbt.

I fig. 1 åskådliggöra ett brytställe i en av faserna hos en flerfasig brytaranordning. Av fig. 2 framgår att varje fas inbegriper två seriekopplade brytställen belägna pa var sin sida om en säkring 11. De rörliga kontakterna 5 vid de båda brytställena manövreras av en gemensam manöverarm 12, vilken för övrigt är gemensam för samtliga brytställen i brytaranord- ningen. Den högra delen av fig. 2 visar en färdigmonterad brytar- anordning.

Genom att manövermekanismen 12, 13 anordnats cent- ralt under och mellan brytkamrarna, som i sig bildar sepa- rata rum, vilka genom demontering av släckningsenheten 18 blir lätt anordning med ett fåtal rörliga delar. Denna brytaranordning åtkomliga, uppnås en kompakt och robust brytar- lämpar sig utomordentligt väl som knivsäkringsbrytare efter- som brytkamrarnas tak, som samtidigt bildar säkringsutrymmets 9 golv, icke deltar i nägra bryt- eller slutningsrörelser.

Härigenom förlängs säkringarnas livslängd eftersom de icke utsättes för mekaniska påfrestningar vid tillfällen då manövre- ring sker av brytaren, vilket ofta sker då säkringarna har stor strömbelastning och är maximalt känsliga för vibrationer.

Säkringsutrymmet 9 är dessutom lätt åtkomligt.

Den i samband med ritningarna beskrivna utförings- formen av brytaranordningen enligt uppfinningen kan givet- vis modifieras inom uppfinningens ram. Sålunda kan den rör- liga kontakten utformas med kontaktarmar av modifierat ut- 80ï03Dï2-5 8 seende och antal. Den sekvensstyrning som sker av kontakt- armarna under brytnings- och slutningsförloppen, som i den föredragna utföringsformen regleras av manöverarmens finger- organ, kan åstadkommas på annat sätt, exempelvis genom att den mellersta kontaktarmen ges en indirekt påverkan från ' manöverarmen via de yttre kontaktarmarna. Uppfinningcn får sålunda icke anses vara begränsad till den i samband med ritningarna beskrivna utföringsformen.

Claims (3)

1. 8005012-5 gê;ENTKRAv 1. Elektrisk brytaranordning omfattande ett eller flera brytställen som vardera är försett med en rörlig kontakt (5) förlagd mellan två i huvudströmbanan ingående kontaktbelägg (3, 8), som utgör fasta kontakter anordnade på brytaranord- ningens fasskena (2) respektive på en i brytaranordníngen fast anordnad skena, varvid den rörliga kontaktens ena ände är vridbart lagrad på den ena fasta kontakten (3) och dess fria andra ände i slutet brytarläge samverkar med den andra fasta kontakten (8) och vilken rörliga kontakt är pàverkbar i bryt- riktningen av en mellan den rörliga kontaktens båda ändar mot kontakten anliggande manöverarm (12) och anordnad att återgå till slutet brytarläge vid manöverarmens frigöring från den rörliga kontakten, k ä n n e t e c k n a d av att manöverarmens (12) anliggningspunkt på den rörliga kontakten (5) är centralt belägen på samma sida av den rörliga kon- takten som dels ett skålformat urtag (6) för den rörliga kontaktens vippbara lagring på en tapp (H) utgående från den ena fasta kontakten (3) och inskjutande i nämnda urtag och dels en anslagsyta på den rörliga kontaktens fria andra ände för nämnda samverkan med den andra fasta kontakten (8), var- vid manöverarmen (12) uppbär en bygel med ett säte (15) för en tillkopplingsfjäder (14) är anordnad att verka på den rör~ liga kontaktens motsatta sida, för att manöverarmen vid nämnda frigöring skall återföra den rörliga kontakten till slutet brytarläge medelst tillkopplingsfjädern.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av att lagringen av tappen (4) i urtaget (6) upprätt- hålles medelst en fjäder (16) som verkar på den motsatta sidan av den rörliga kontakten (5) relativt sidan med urtaget.

3. Anordning enligt något av patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att den rörliga kontakten (5) om- fattar tre kontaktarmar (SA, SB, SC), varav den mellersta (SB) är längre än de båda yttre kontaktarmarna (5A, 5C) och är anordnad att vid sin fria ände samverka med en ljusbågs- avledande tunga (17) på den fasta kontakten (8) som i slutet brytarläge samverkar med den rörliga kontaktens fria ände. 8003012- 5 10 H- Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k - n a d av att den mellersta kontaktarmens (SB) anslagsyta för den ljusbågsavledande tungan (17) är anordnad att vid manöverarmens (12) påverkan av den rörliga kontakten (5) bryta efter det att de yttre kontaktarmarna (5A, 5C) lämnat kontakten med den fasta kontakten (8). 5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a d av att manöverarmen (12) är försedd med fingerorgan (12A, 12B) i motsvarighet till kontaktarmarna och så att det mellersta fingerorganet (12B) är förskjutet till ett plan så att det träffar sin kontaktarm (5B) senare än vad de yttre fingerorganen (12A) träffar sina respektive kontaktarmar (SA, SC). 6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att fasskenan (2) är anordnad under den rörliga kontakten (5) och den därtill hörande fasta kontakten (3) är omböjd till att med sin tapp (4) vara lag- rad i urtaget (6) på den rörliga kontaktens översida, var- vid den lagringen upprätthållande fjädern (16) är anordnad mellan fasskenan och den rörliga kontaktens undersida, 7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att den fast anordnade skenan (från 8) är anordnad ovanför och är avböjd i vinkel mot den rörliga kontakten (5) för att bilda huvudkontakt (8A), var- vid den ljusbågsavledande tungan (17) utgår från huvudkon- takten och avslutas lägre än denna i en släckningskammare (18). 8. Anordning enligt patentkraven 6 och 7, k ä,n n e - t e c k n a d av att fasskenan (2), den rörliga kontakten (5) och den fast anordnade skenan (från 8) bildar ett stili- serat S, varvid den nedre c-formiga hågen mellan fasskenan (2) och den rörliga kontakten (5) har mindre, företrädesvis hälften så stor höjd som den övre c-formiga hågen mellan den rörliga kontakten (5) och den fast anordnade skenan (från 8) för erhållande ayfetf av get elektriska fältet alstrat dynamiskt krafttillskott i slutningsriktningen för den rörliga kon- takten. 8003012-5 11 9. Anordning enligt nâgoï av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av två seriekopplade brytställen, vilkas rörliga kontakter (5) är påverkbara av en gemensam manöverarm (12) och vilkas fast anordnade skenor är sam- mankopplingsbara medelst en säkring (11).