WO2011045214A1 - Leistungsschalter, insbesondere für niederspannungen - Google Patents

Leistungsschalter, insbesondere für niederspannungen Download PDF

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WO2011045214A1
WO2011045214A1 PCT/EP2010/064896 EP2010064896W WO2011045214A1 WO 2011045214 A1 WO2011045214 A1 WO 2011045214A1 EP 2010064896 W EP2010064896 W EP 2010064896W WO 2011045214 A1 WO2011045214 A1 WO 2011045214A1
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Andreas Hierl
Siegfried Pirker
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2041—Rotating bridge
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    • H01H1/20—Bridging contacts
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    • H01H1/2058—Rotating bridge being assembled in a cassette, which can be placed as a complete unit into a circuit breaker
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    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/04—Contacts
    • H01H73/045—Bridging contacts

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker, in particular for low-voltage, according to the preamble of claim 1.
  • Low-voltage circuit-breakers are well known and have a movable and a fixed contact for opening and closing, which contacts face each other.
  • the contact pieces are arranged at the free end of a contact lever, which is rotatably mounted on or in a switching ⁇ wave.
  • the contact lever extends transversely to the longitudinal axis of the switching shaft and protrudes with its free end out of the switching shaft.
  • On the same side of the rotary ⁇ axis the contact piece opposite is located in the outer contour of the contact lever a recess for mounting a bolt, which is aligned parallel to the shift shaft.
  • At both ends of the pin engage springs which clock the con- lever in the closing direction with a torque beaufschla ⁇ gene.
  • the contact lever is usually out as a double lever ⁇ forms.
  • Leaf and winding wire springs are used as springs. These can be as tension, compression or torsion springs out ⁇ leads.
  • the contacts open after exceeding a predetermined current threshold. This creates an arc between the contact pieces. This has the desired property that it limits the current.
  • the plasma generated by the arc and fuel gas whose temperature is well over 1000 degrees Celsius, has the disadvantage that it can damage parts of the rotor. In the case of molded case circuit breakers, this particularly affects the springs due to their small construction volume. To compensate for deformations of the springs, for example, they are oversized, making them due to their larger mass greater heat resistance exhibit. However, this again leads to a larger installation volume in the rotor housing and a stronger starting mechanism is required. It is also known to guide the springs by deflecting parts to the outside and shield there by means of a lid.
  • the solution provides that the two springs each have a cover element supported on the bolt, which extends along the spring and is arranged in each case between the spring and the arc (in the case of opening contacts) which forms in each case between the contact pieces when the circuit breaker is opened.
  • a structurally simple embodiment provides that interconnected at ⁇ the cover on a cross-member.
  • the attachment of the two cover elements is simplified when the two cover elements are supported on the cross member on the bolt.
  • the transverse element is clamped on the bolt.
  • the two cover elements are designed as plastic parts or sheets.
  • the load capacity of the switch can be increased by the fact that the contact lever is designed as a double lever.
  • Fig. 1 is a switching shaft segment of a switching shaft of a
  • FIG 3 shows the cover of the switching shaft segment with transverse ⁇ element and the two cover elements of FIG 1,
  • FIG. 4 the cover of FIG. 3 in a spatial
  • FIG. 5 the cover of FIG. 3 in a side view.
  • Fig. 1 and 2 show a switching shaft segment 1 of a switching shaft la of a power switch for low voltages (not further shown), wherein the housing in Fig. 2 is adoptedschnit ⁇ th.
  • the switching shaft la with its axis of rotation lb is formed from a plurality of laterally interconnected switching shaft segments 1.
  • In the switching shaft segment 1 is a contact lever 4 navgela ⁇ siege, which is designed as a double lever and transverse to the axis of rotation of the switching shaft segment 1 (the switching shaft la) he ⁇ stretches.
  • the two ends of the contact lever 4 protrude on ⁇ the sides of the switching shaft segment 1 out. At their ends, they enter on one side of the outer contour
  • cover elements 10 are arranged in the form of plastic parts or sheets for covering the springs 7a at both ends, which are based on Fig. 1 down.
  • the cover elements 10 are in each case between a spring 7a and the associated contact pieces 5 or contacts, between which the arc is formed at a short circuit and opening contacts each.
  • Fig. 3 the cover 8 is shown with the cross member 9 and the two cover members 10 and the bolt 7 with the springs 7a alone.
  • the cover 8 is shown in FIG. 4 in a three-dimensional representation; whose side view can be seen in Fig. 5.
  • a taper 11 of the cross member 9 ensures the clamping when attaching the cover 8 on the pin 7th

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  • Breakers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter, insbesondere für Niederspannungen, mit einer Schaltwelle (1a) und einem drehgelagerten und sich quer zur Längsachse der Schaltwelle (1a) erstreckenden Kontakthebel (4), der aus der Schaltwelle (1a) herausragt, welcher auf einer Seite seiner Außenkontur das Kontaktstück (5) eines beweglichen Kontakts trägt und auf der gegenüberliegenden Seite der Außenkontur eine Vertiefung (6) zum Einhängen eines Bolzens (7) aufweist, der beidseitig des Kontakthebels (4) jeweils mittels einer Feder (7a) kraftbeaufschlagt ist, die den Kontakthebel (4) jeweils mit einem Drehmoment in Schließrichtung beaufschlagen. Um die Funktion des Leistungsschalters mittels einer konstruktiv einfachen und einfach zu montierenden Abdeckung sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass die beiden Federn (7a) je ein Abdeckelement (10) aufweisen, welches sich längs der Feder (7a) erstreckt und jeweils zwischen Feder (7a) und dem Lichtbogen angeordnet ist, der sich jeweils zwischen den Kontaktstücken (5) ausbildet, wenn der Leistungsschalter geöffnet wird.

Description

Beschreibung
Leistungsschalter, insbesondere für Niederspannungen Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter, insbesondere für Niederspannungen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Leistungsschalter für Niederspannungen sind allgemein bekannt und weisen zum Öffnen und Schließen einen beweglichen und ei- nen feststehenden Kontakt auf, die einander zugewandte Kontaktstücke aufweisen. Die Kontaktstücke sind am freien Ende eines Kontakthebels angeordnet, der auf oder in einer Schalt¬ welle drehgelagert ist. Der Kontakthebel erstreckt sich quer zur Längsachse der Schaltwelle und ragt mit seinem freien En- de aus der Schaltwelle heraus. Auf derselben Seite der Dreh¬ achse dem Kontaktstück gegenüberliegend befindet sich in der Außenkontur des Kontakthebels eine Vertiefung zum Einhängen eines Bolzens, der parallel zur Schaltwelle ausgerichtet ist. An beiden Enden des Bolzens greifen Federn an, die den Kon- takthebel in Schließrichtung mit einem Drehmoment beaufschla¬ gen. Mittels der Federkraft werden die Kontaktstücke der bei¬ den Kontakte bei geschlossenem Leistungsschalter aneinander gedrückt. Der Kontakthebel ist meist als Doppelhebel ausge¬ bildet. Als Federn werden Blatt- und Wickeldrahtfedern ver- wendet. Diese können als Zug-, Druck- oder Drehfedern ausge¬ führt sein.
Im Falle eines Kurzschlusses öffnen sich die Kontakte nach Überschreiten einer vorgegebenen Stromschwelle. Dabei ent- steht zwischen den Kontaktstücken ein Lichtbogen. Dieser hat die erwünschte Eigenschaft, dass er den Strom begrenzt. Das durch den Lichtbogen erzeugte Plasma und Heizgas, dessen Temperatur weit über 1000 Grad Celsius liegt, hat den Nachteil, dass es Teile des Rotors beschädigen kann. Dies betrifft bei Kompaktleistungsschaltern aufgrund ihres kleinen Bauvolumens insbesondere die Federn. Um Verformungen der Federn zu kompensieren, werden sie z.B. überdimensioniert, wodurch sie aufgrund ihrer größeren Masse einen größeren Wärmewiderstand aufweisen. Das führt aber wieder zu einem größeren Einbauvo- lumen im Rotor-Gehäuse und ein stärkerer Einschaltmechanismus ist erforderlich. Auch ist es bekannt, die Federn durch Umlenkteile nach außen zu führen und dort mittels eines Deckels abzuschirmen. Dadurch wird allerdings die Zahl der Einzeltei¬ le des Leistungsschalters und der Montageaufwand vergrößert. Bekannt ist auch, den Rotorkörper mit den Federn mittels eines Zylinders radial abzudecken. Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Funktion des Leistungs¬ schalters mittels einer konstruktiv einfachen und einfach zu montierenden Abdeckung sicherzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An- spruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die Lösung sieht vor, dass die beiden Federn je ein am Bolzen abgestütztes Abdeckelement aufweisen, welches sich längs der Feder erstreckt und jeweils zwischen Feder und dem Lichtbogen (bei sich öffnenden Kontakten) angeordnet ist, der sich jeweils zwischen den Kontaktstücken ausbildet, wenn der Leistungsschalter geöffnet wird. Eine konstruktiv einfache Ausführung sieht vor, dass die bei¬ den Abdeckelemente über ein Querelement miteinander verbunden sind .
Die Befestigung der beiden Abdeckelemente vereinfacht sich, wenn die beiden Abdeckelemente über das Querelement am Bolzen abgestützt sind.
Zur Montagevereinfachung wird vorgeschlagen, dass das Querelement am Bolzen aufgeklemmt ist.
Technisch einfach ist es, wenn die beiden Abdeckelemente als Kunststoffteile oder Bleche ausgebildet sind. Die Belastbarkeit des Schalters lässt sich dadurch erhöhen, dass der Kontakthebel als Doppelhebel ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltwellensegment einer Schaltwelle eines
Leistungsschalters ,
Fig. 2 das Schaltwellensegment gemäß Fig. 1 mit aufge¬ schnittenem Gehäuse,
Fig. 3 die Abdeckung des Schaltwellensegments mit Quer¬ element und den beiden Abdeckelementen gemäß Fig 1,
Fig. 4 die Abdeckung gemäß Fig. 3 in einer räumlichen
Darstellung und
Fig. 5 die Abdeckung gemäß Fig. 3 in einer Seitenansicht .
Fig. 1 und 2 zeigen ein Schaltwellensegment 1 einer Schalt- welle la eines Leistungsschalters für Niederspannungen (nicht weiter gezeigt), wobei dessen Gehäuse in Fig. 2 aufgeschnit¬ ten ist. Die Schaltwelle la mit ihrer Drehachse lb wird dabei aus mehreren seitlich miteinander verbundenen Schaltwellensegmenten 1 gebildet. Dazu dienen Anschlusselemente 2, 3. In dem Schaltwellensegment 1 ist ein Kontakthebel 4 drehgela¬ gert, der als Doppelhebel ausgebildet ist und sich quer zur Drehachse des Schaltwellensegments 1 (der Schaltwelle la) er¬ streckt. Die beiden Enden des Kontakthebels 4 ragen auf bei¬ den Seiten aus dem Schaltwellensegment 1 heraus. An ihren En- den tragen sie auf einer Seite der Außenkontur jeweils ein
Kontaktstück 5, welche einander abgewandt sind und den beweg¬ lichen Kontakt des Leistungsschalters bilden. Der Kontakthe¬ bel 4 in Fig. 1 ist in seiner EIN-Stellung gezeigt, in der die beiden Kontaktstücke 5 gegenüberliegenden feststehenden Kontaktstücken (nicht gezeigt) anliegen, die den feststehenden Kontakt bilden. Auf der dem Kontaktstück 5 gegenüber liegenden Seite der Außenkontur des Kontakthebels 4 ist jeweils eine Vertiefung 6 vorhanden, in die ein parallel zur Drehachse des Schaltwellensegments 1 verlaufender Bolzen 7 eingelegt ist. Am Bolzen 7 greifen an beiden Enden Federn 7a an, die den Kontakthebel 4 mit einem Drehmoment in Schließrichtung beaufschlagen. Das andere Ende der Federn 7a ist über Bolzen 7 am Gehäuse des Schaltwellensegments 1 befestigt.
Am Bolzen 7 ist eine hier einteilig ausgebildete Abdeckung 8 mittels eines Querelements 9 befestigt, das dazu auf den Bol¬ zen 7 aufgesteckt (geklemmt) ist. Am Querelement 9 sind an beiden Enden Abdeckelemente 10 in Form von Kunststoffteilen oder Blechen zur Abdeckung der Federn 7a angeordnet, die bezogen auf Fig. 1 nach unten verlaufen. Die Abdeckelemente 10 befinden sich dabei jeweils zwischen einer Feder 7a und den zugehörigen Kontaktstücken 5 bzw. Kontakten, zwischen denen sich der Lichtbogen bei einem Kurzschluss und sich öffnenden Kontakten jeweils ausbildet.
In Fig. 3 ist die Abdeckung 8 mit dem Querelement 9 und den beiden Abdeckelementen 10 sowie der Bolzen 7 mit den Federn 7a allein gezeigt.
Die Abdeckung 8 zeigt Fig. 4 in einer räumlichen Darstellung; deren Seitenansicht ist in Fig. 5 zu sehen. Eine Verjüngung 11 des Querelement 9 (s. Fig. 5) sorgt für das Festklemmen beim Aufstecken der Abdeckung 8 auf den Bolzen 7.

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter, insbesondere für Niederspannungen, der zum Öffnen und Schließen einen beweglichen und einen festste- henden Kontakt mit einander zugewandten Kontaktstücken (5) aufweist,
mit einer Schaltwelle (la) und einem auf oder in der Schalt¬ welle (la) drehgelagerten und sich quer zur Längsachse der Schaltwelle (la) erstreckenden Kontakthebel (4),
dessen freies Ende aus der Schaltwelle (la) herausragt, das auf einer Seite seiner Außenkontur das Kontaktstück (5) des beweglichen Kontakts trägt und das auf derselben Seite der Drehachse (lb) aber auf der anderen, gegenüberliegenden Seite der Außenkontur eine Vertiefung (6) zum Einhängen eines sich parallel zur Schaltwelle (la) erstreckenden Bolzens (7) aufweist, der beidseitig des Kontakthebels (4) jeweils mit¬ tels einer Feder (7a) kraftbeaufschlagt ist, die den Kontakt¬ hebel (4) jeweils mit einem Drehmoment in Schließrichtung be¬ aufschlagen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Federn (7a) je ein Abdeckelement (10) aufwei¬ sen, welches sich längs der Feder (7a) erstreckt und jeweils zwischen Feder (7a) und dem Lichtbogen angeordnet ist, der sich jeweils zwischen den Kontaktstücken (5) ausbildet, wenn der Leistungsschalter geöffnet wird.
2. Leistungsschalter,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Abdeckelemente (10) über ein Querelement (9) miteinander verbunden sind.
3. Leistungsschalter,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Abdeckelemente (10) über das Querelement (9) am Bolzen (7) abgestützt sind.
4. Leistungsschalter,
dadurch gekennzei chnet ,
dass das Querelement (9) am Bolzen (7) aufgeklemmt ist.
5. Leistungsschalter,
dadurch gekennzei chnet ,
dass die beiden Abdeckelemente (10) als Kunststoff teile Bleche ausgebildet sind.
6. Leistungsschalter,
dadurch gekennzei chnet ,
dass der Kontakthebel (4) als Doppelhebel ausgebildet ist.
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