SE462409B

SE462409B - Electrical coupler

Info

Publication number: SE462409B
Application number: SE8804703A
Authority: SE
Inventors: A Abri
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1990-06-18
Also published as: SE8804703D0

Abstract

This invention concerns an electrical coupler, in particular a power-limiting electrical coupler with two series-connected break positions comprising two fixed contacts 11 arranged on a contact-breaker frame at a distance from each other and a contact bridge 21 arranged to connect the fixed contacts which is supported by a movable contact carrier 23 for transverse movement of the contact bridge between an on and off position. The contact bridge is movable relative to the contact carrier under the influence of a contact pressure spring 24 mounted in the contact carrier. A plastic guide device 40 fixed to the contact bridge is designed with guide surfaces which for relative movement between the contact bridge and the contact carrier slide along corresponding guide surfaces on the contact carrier 23 for parallel guidance of the movement of the contact bridge. <IMAGE>

Description

462 409 Genom det enligt uppfinningen föreslagna styrorganet undvikes snedställ- ning av den rörliga kontaktbryggan under dess rörelse, och därmed åstad- kommes samtidig öppning av de båda seriekopplade brytställena. 462 409 The control means proposed according to the invention avoids tilting of the movable contact bridge during its movement, and thus simultaneous opening of the two series-connected switching points is achieved.

Ett styrorgan av detta slag är enkelt och billigt att tillverka och mon- tera. Styrorganet tillverkas företrädesvis av en icke brännbar plast av lågfriktionstyp, och det kan med fördel utformas så, att det även tjänar som fixeringselement för kontakttrycksfjädern. Genom att placera styr- organet mellan kontaktbryggan och fjädern uppnås vidare den fördelen att fjädern isoleras från de varma strömbanorna.A control member of this type is simple and inexpensive to manufacture and assemble. The guide member is preferably made of a non-combustible plastic of the low-friction type, and it can advantageously be designed so that it also serves as a fixing element for the contact compression spring. By placing the control member between the contact bridge and the spring, the advantage is further achieved that the spring is insulated from the hot current paths.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett antal ut- föringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 visar i längssnitt en brytkammare för en elkopplare enligt uppfin- ningen, fig 2, 3 och 4 visar i perspektiv tre olika utföranden av ett styrorgan för elkopplarens kontaktbrygga, fig 5 visar i perspektiv en kontaktförare avsedd för ett kontaktsystem med det i fig 2 visade styrorganet, fig 6 visar separat i perspektiv olika delar som ingår i elkopplarens rör- liga kontaktsystem, fig 7 visar hur delarna enligt fig 6 monteras i en kontaktförare enligt fis 5. fig 8 visar i perspektiv en kontaktförare avsedd för ett kontaktsystem med det i fig 3 visade styrorganet, och fig 9 visar hopmonteringen av det rörliga kontaktsystemet i en kontakt- förare enligt fig 8.The invention will be explained in more detail by describing a number of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows in longitudinal section a switching chamber for an electrical coupler according to the invention, Figs. 2, 3 and 4 show in perspective three different embodiments of a control member Fig. 5 shows in perspective a contact driver intended for a contact system with the control member shown in Fig. 2, Fig. 6 shows separately in perspective different parts which are included in the movable contact system of the electrical switch, Fig. 7 shows how the parts according to Fig. 6 are mounted in a contact driver according to Fig. 5. Fig. 8 shows in perspective a contact driver intended for a contact system with the control means shown in Fig. 3, and Fig. 9 shows the assembly of the movable contact system in a contact driver according to Fig. 8.

Den i fig 1 visade brytkammaren kan exempelvis vara avsedd för en tre- polig, handmanövrerad motorskyddsbrytare med en märkspänning av t ex 660 V och en märkdriftström av storleksordning upp till 30 A. Samma bryt- kammarkonstruktion kan dock användas även för andra typer av brytare, 3 4 462 409 såsom kontaktorer, moulded-case brytare, jordfelsbrytare, dvärgbrytare (s k automatsäkringar) etc, konstruerade för vitt skilda spänningar och strömmar.The switching chamber shown in Fig. 1 can for instance be intended for a three-pole, hand-operated motor protection switch with a rated voltage of eg 660 V and a rated operating current of the order of up to 30 A. However, the same switching chamber construction can also be used for other types of switches. 3 4 462 409 such as contactors, molded-case switches, earth-fault circuit breakers, miniature circuit breakers (so-called circuit breakers), etc., designed for widely differing voltages and currents.

Brytaren har ett genom sin konturlinje schematiskt visat stativ 10 av isolermaterial, i vilket två U-formade fasta kontakter 11 är fixerade på kontakthållare 15 i avstånd från varandra. De fasta kontakterna är i slu- tet kontaktläge förbundna med varandra genom en kontaktbrygga 21. Kontak- terna 11 och 21 är utförda av koppar och vid kontaktställena försedda med kontaktbelägg av t ex en silverlegering. Kontaktbryggan 21 är infäst i en till ett manöverorgan kopplad kontaktförare 23 av isolermaterial. Genom linjär förskjutning av kontaktföraren förflyttas kontaktbryggan vinkelrätt mot sin längsriktning mellan ett till- och ett frànläge. Erforderligt kon- takttryck i tilläget åstadkommas med hjälp av en i kontaktföraren infäst tryckfjäder 24. Mellan fjädern och kontaktbryggan ligger ett styrorgan 40 av plast, som är fixerat vid kontaktbryggan. Detta styrorgan fixerar nedre änden av tryckfjädern och styr kontaktbryggans rörelse, så att samtidig öppning av de två seriekopplade brytställena åstadkommas.The switch has a frame 10 of insulating material schematically shown by its contour line, in which two U-shaped fixed contacts 11 are fixed on contact holders 15 at a distance from each other. In the closed contact position, the fixed contacts are connected to each other by a contact bridge 21. The contacts 11 and 21 are made of copper and at the contact points are provided with contact coatings of, for example, a silver alloy. The contact bridge 21 is attached to a contact guide 23 of insulating material connected to an actuator. By linear displacement of the contact driver, the contact bridge is moved perpendicular to its longitudinal direction between an on and off position. The required contact pressure in the addition is achieved by means of a compression spring 24 attached to the contact driver. Between the spring and the contact bridge is a guide member 40 of plastic, which is fixed to the contact bridge. This guide means fixes the lower end of the compression spring and controls the movement of the contact bridge, so that simultaneous opening of the two series-connected breaking points is achieved.

I anslutning till varje brytställe är ett släcklamellpaket 31 anordnat, vilket betår av ett flertal inbördes parallella släcklameller 32 av t ex kopparbelagd järnplät, vilka är fixerade i en lamellhållare 33 av plast.In connection with each breaking point, an extinguishing lamella package 31 is arranged, which consists of a plurality of mutually parallel extinguishing lamellae 32 of, for example, copper-plated iron plate, which are fixed in a lamella holder 33 of plastic.

Mellan släcklamellpaketen sträcker sig ett kommuteringsbleck 34, även detta utfört av t ex kopparbelagd järnplàt.A commutation plate 34 extends between the extinguishing lamella packages, also this made of, for example, copper-plated iron plate.

De fasta kontakterna 11 har vardera en L-formad förlängning 13, vilken bildar ett ljusbågshorn, vars fria skänkel sträcker sig upp längs utsidan av respektive släcklamellpaket. Under de fasta kontakternas kontaktele- mentmentbärande skänkel och dess förlängning ligger ett järnbleck 14, som har till uppgift att befrämja ljusbågsvandringen utefter ljusbägshornet 13 genom lokal fältförträngning bakom ljusbågens fotpunkt. Två L-formade kon- takthållare 15 av plast håller fast järnblecken 14 och de fasta ström- banorna 11, 13.The fixed contacts 11 each have an L-shaped extension 13, which forms an arc horn, the free leg of which extends up along the outside of the respective extinguishing lamella package. Below the contact element-bearing leg of the fixed contacts and its extension is an iron plate 14, which has the task of promoting the arc migration along the arc horn 13 by local field narrowing behind the focal point of the arc. Two plastic L-shaped contact holders 15 hold the iron plate 14 and the fixed current paths 11, 13.

De i fig 2-4 visade styrorganen 40, 41 och 42 är utförda av en icke brännbar plast av lågfriktionstyp med hög mekanisk hållfasthet, t ex polyamid. Styrorganet 40 enligt fig 2 har ett plattformigt, rektangulärt basparti 43 med fyra i huvudsak parallellepipediska stolpar 44, anordnade vid var sitt av baspartiets hörn och riktade vinkelrätt mot baspartiets 462 409 plan. Den del av stolparna som skjuter ut på baspartiets undersida bildar hakformiga utsprång 45 anordnade att omgripa kontaktbryggan 21 för fixering av styrorganet vid kontaktbryggan. På sin ovansida är baspartiet försett med en förhöjning 46 för fixering av kontakttrycksfjäderns 24 nedre ände.The guide means 40, 41 and 42 shown in Figs. 2-4 are made of a non-combustible plastic of low friction type with high mechanical strength, for example polyamide. The guide member 40 according to Fig. 2 has a flat, rectangular base portion 43 with four substantially parallelepiped posts 44, arranged at each of the corners of the base portion and directed perpendicular to the plane of the base portion 462 409. The part of the posts projecting on the underside of the base portion forms hook-shaped projections 45 arranged to grip the contact bridge 21 for fixing the guide member to the contact bridge. On its upper side, the base portion is provided with a ridge 46 for fixing the lower end of the contact pressure spring 24.

Styrorganet 41 enligt fig 3 skiljer sig från det som visas i fig 2 genom att stolparna 44 är längre, vilket ger en ännu bättre parallellstyrning av kontaktbryggans 21 rörelse. vid de: 1 fig 4 visade styrorganet 42 är de i fig 2 och 3 visade fyra hörnstolparna på baspartiets ovansida ersatta av två parallella väggar 47.The guide member 41 according to Fig. 3 differs from that shown in Fig. 2 in that the posts 44 are longer, which gives an even better parallel control of the movement of the contact bridge 21. in the guide means 42 shown in Fig. 4, the four corner posts shown in Figs. 2 and 3 on the upper side of the base portion are replaced by two parallel walls 47.

Detta innebär visserligen den nackdelen att styrorganet får något större massa, men samtidigt uppnås fördelar av en mekaniskt styvare konstruktion som ger en bättre styrning av kontaktbryggan. Dessutom uppnås att väggarna 47 bildar skärmar som vid brytning skyddar fjädern 24 mot metallsprut från kontaktställena. Därigenom minskas risken för att metallpartiklar fastnar mellan trådvarven och stör fjäderns funktion.Although this entails the disadvantage that the control member has a slightly larger mass, at the same time advantages are achieved by a mechanically stiffer construction which gives a better control of the contact bridge. In addition, it is achieved that the walls 47 form screens which, when broken, protect the spring 24 against metal spray from the contact points. This reduces the risk of metal particles getting stuck between the wire turns and interfering with the function of the spring.

I fig 5 visas schematiskt en rörlig kontaktförare 23 för en trepolig brytare. Kontaktföraren utgöres av en platta av elektriskt isolerande material försedd med tre rektangulära öppningar 25, en för varje pol. I dessa öppningar kan de i fig 6 visade detaljerna, nämligen kontaktbryggan 21, styrorganet 40 och kontakttrycksfjädern ;4, för respektive pol monte- ras. De olika delarna är dimensionsmässigt anpassade till varandra, så att monteringen kan utföras på enkelt sätt. Bredden B hos kontaktförarens 23 öppningar 25 är således med glidpassning anpassade till bredden hos kon- taktbryggan 21. Vidare är avståndet mellan styrorganets stolpar 44 i kon- taktbryggans längsriktning, respektive avståndet mellan väggarna 47 vid utförandet enligt fig 4, med glidpassning anpassade till kontaktförarens 23 tjocklek T. Styrorganets yttermátt i transversell led är större än bredden B hos öppningarna 25, men mindre än höjden H hos dessa öppningar.Fig. 5 schematically shows a movable contact driver 23 for a three-pole switch. The contact guide consists of a plate of electrically insulating material provided with three rectangular openings 25, one for each pole. In these openings the details shown in Fig. 6, namely the contact bridge 21, the guide member 40 and the contact compression spring; 4, for each pole can be mounted. The various parts are dimensionally adapted to each other, so that the assembly can be carried out in a simple manner. The width B of the contact driver 23 openings 25 is thus slidably adapted to the width of the contact bridge 21. Furthermore, the distance between the guide posts 44 in the longitudinal direction of the contact bridge and the distance between the walls 47 in the embodiment according to Fig. 4, with sliding fit are adapted to the contact driver 23 thickness T. The outer dimension of the guide member in the transverse direction is greater than the width B of the openings 25, but less than the height H of these openings.

Höjden hos stolparna 44 är aningen mindre än öppningarnas 25 bredd B.The height of the posts 44 is slightly less than the width B of the openings 25.

Av fig 7 framgår hur det rörliga kontaktsystemet hopmonteras. Styrorganet 40 fastsnäppes först på kontaktbryggan 21, vilken såsom framgår av fig 6 har transversellt riktade utsprång 22 för fixering av styrorganet i axiell led. Kontaktbryggan med det påsittande styrorganet inmonteras i sin res- pektive öppning 25 genom att i högkantläge inskjutas axiellt och därefter s' 462 409 vridas 900 såsom pilarna 1, 2 och 3 indikerar. Därefter monteras kontakt- trycksfjädern 24 på sin plats i öppningen 25.Fig. 7 shows how the movable contact system is assembled. The guide member 40 is first snapped onto the contact bridge 21, which, as shown in Fig. 6, has transversely directed projections 22 for fixing the guide member in axial direction. The contact bridge with the attached guide member is mounted in its respective opening 25 by being pushed in axially in the upright position and then turned 9002 409 as 900, arrows 1, 2 and 3 indicate. Thereafter, the contact compression spring 24 is mounted in place in the opening 25.

Vid kortslutning påverkas kontaktbryggan av elektrodynamiska repulsions- krafter och kontaktöppning sker. Genom styrorganet 40, vars styrytor 48 under kontaktrörelsen glider längs kontaktförarens 23 sidoytor 27, uppnås en parallellstyrning av kontaktbryggan med samtidig öppning av de båda seriekopplade brytställena.In the event of a short circuit, the contact bridge is affected by electrodynamic repulsive forces and contact opening takes place. Through the guide member 40, the guide surfaces 48 of which slide along the side surfaces 27 of the contact guide 23 during the contact movement, a parallel control of the contact bridge is achieved with simultaneous opening of the two series-connected switching points.

I fig 8 visas en trepolig kontaktförare 23 som är anpassad till det i fig 3 visade styrorganet 41 med längre hörnstolpar 44. Kontaktbryggans öpp- ningar 25 är i detta fall utformade med till hörnstolparna anpassade spår 26, varigenom hopmonteringen av det rörliga kontaktsystemet kan utföras enligt fig 9 på samma sätt som ovan beskrivits i anslutning till fig 7.Fig. 8 shows a three-pole contact driver 23 which is adapted to the guide member 41 shown in Fig. 3 with longer corner posts 44. The openings 25 of the contact bridge are in this case formed with grooves 26 adapted to the corner posts, whereby the assembly of the movable contact system can be performed according to Fig. 9 in the same manner as described above in connection with Fig. 7.

Genom längre anliggningsytor mellan stolparna 44 och kontaktförarens 23 sidor uppnås en stabilare lagring och därmed en mera exakt parallell- styrning av kontaktbryggan.Due to longer abutment surfaces between the posts 44 and the sides of the contact driver 23, a more stable bearing is achieved and thus a more precise parallel control of the contact bridge.

Claims

462 409 PATANTKRAv

Electrical switch, in particular current-limiting electrical switch, with two series-connected switching points comprising two fixed contacts (11) arranged on a switch stand 1 from each other and a contact bridge (21) arranged for connecting the fixed contacts, which is supported by a movable contact guide for transverse displacement of the contact bridge between an on and off position, the contact bridge being movable relative to the contact guide under the influence of a contact pressure spring (24) supported by the contact guide, a guide means (40, 41) fixed to the contact bridge (21). 42) has guide surfaces (48) or guide edges, arranged to, in the case of relative movement between the contact bridge and the contact guide, slide along the corresponding guide surfaces / guide edges (27) of the contact guide for parallel control of the contact bridge movement, the guide means (40, 41, 42) guide edges are directed transversely to the longitudinal direction of the contact bridge (21) and are spaced apart along the contact bridge, and the contact driver's s Tyry surfaces (27) consist of two opposite side walls directed perpendicular to the longitudinal direction of the contact bridge, characterized in that the guide member (40, 41, 42) is made of electrically insulating material and is formed with a flat base portion (43) abutting the contact bridge (21). ), which on one side have hook-shaped projections (45) arranged to grip the contact bridge (21) for fixing the guide member to the contact bridge.

Electrical switch according to claim 1, characterized in that the contact bridge (21) is provided with transversely directed projections (22) for axial fixing of the control member (40, 41, 42) on the contact bridge.

Electrical switch according to claim 1 or 2, characterized in that the base portion (43) is substantially rectangular and in that four upright straight block-like posts (44) are arranged at each of the corners of the base portion, the posts facing each other and in two parallel, side surfaces (48) oriented flat perpendicularly to the longitudinal direction of the contact bridge, form the guide surfaces of the guide member (40, 41). L 462 409

Electrical switch according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the guide means (42) has two walls (47) arranged on the other side of the base portion (43), parallel and perpendicular to the longitudinal direction of the contact bridge (21), facing sides (48) form the guide surfaces of the guide member.

Electrical switch according to one of the preceding claims, characterized in a multi-pole design, characterized in that the contact guide (23) consists of a plate of electrically insulating material with a number corresponding to the number of poles, substantially rectangular openings (25), in which the contact ridge (21), the guide member (40, 41, 42) and the contact compression spring (24) for each pole are fixed, the openings (25) being narrower than the outer dimension of the guide member (40, 41, 42) in transverse direction and otherwise designed so that a contact bridge (21) with mounted guide means (40, 41, 42) can be mounted in its respective opening (25) by being inserted axially in the opening and then rotated 90 °.

Electrical switch according to one of the preceding claims, characterized in that the control means (40, 41, 42) has an elevation (46) arranged on the side of the base portion (43) from the contact bridge (21) for fixing the contact pressure spring (24). one end.