DE1936594U

DE1936594U - Vorrichtung zur kontakttrennung bei grossen ueberstroemen.

Info

Publication number: DE1936594U
Application number: DE1963S0045975
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1963-08-16
Filing date: 1963-08-16
Publication date: 1966-04-14

Description

Einrichtung zur Kontakttrennung bei großen Überströmen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kontakttrennung bei großen Überströmen, insbesondere bei Selbstschaltern, unter Verwendung von entgegen der Kraft einer Konta.ktdruckf eder schwenkbar an einer Schaltwelle u.dgl. befestigten Kontaktstücken, auf die ein federbelasteter, jeweils im Schwenkpunkt der Kontaktstücke gelagerter Klappanker eines magnetischen Umschlußteiles bei großen Überströmen mechanisch im Sinne einer Kontaktöffnung wirkt, wobei die auf den Klappanker wirkende Rückstellfeder, a,n Teilen oder Fortsätzen des beweglichen Kontaktes angreifend, bei Auslenkung des Klappankers ein zusätzlich zur Schlagenergie des Klappankers das Kontaktstück in Öffnungsrichtung verschwenkendes Moment überträgt.

Es ist bereits eine Einrichtung zur Kontakttrennung bei Selbstschaltern vorgeschlagen worden, bei der der Kontaktschluß zwischen festem und beweglichem Kontakt bei Auftreten großer Überströme bereits aufgehoben wird, noch ehe die Schaltwelle durch das sie verklinkende Schaltschloß freigegeben wird. Hierdurch ka,nn der Ausschaltverzug von Selbstschaltern, das ist die Zeit, die vom Eintreten des die Auslösung verursachenden

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Zusta,ndes bis zur Aufhebung des Kontaktschlusses der Schaltstücke vergeht, vermindert werden, derart, daß eine Kontaktöffnung schon nach wenigen Millisekunden eintritt. Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Ausschaltverzug dieses Schalters weiter zu vermindern, ohne daß jedoch Kontaktschweißungen a/uftreten können. Neuerungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß durch das schwenkbar gelagerte Kontaktstück und den zugehörigen Pestkontakt in an sich bekannter Weise eine Stromschleife mit zwei gegenläufigen Strompfaden derart gebildet ist, daß bei großen Überströmen durch die zwischen den Strompfaden auftretenden, im Sinne einer Schwenkung des beweglichen Kontaktstückes in die Kontaktöffnungsrichtung wirkende elektrodynamischen Kräfte das vom Klappanker auf das bewegliche Kontaktstück ausgeübte kontaktöffnende Moment unterstützt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stromschleife so ausgebildet wird, daß die bei den höchsten in Präge kommenden Überströmen zwischen den Strompfaden auftretenden elektrodynamischen Kräfte für sich eine solche Größe haben, daß ein zur Vermeidung von Kontaktschweißungen erforderlicher, von der Kontaktdruckfeder aufzubringender Minimalbetrag des Kontaktdruckes bis zum Auftreffen des Klappankers auf das bewegliche Kontaktstück erhalten bleibt.

Anhand zweier schematischer Zeichnungen seien Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Neuerung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

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Der zum Festkontakt 1 gehörige Kontakthebel 2 (Fig. 1) ist an einer Schaltwelle 3 zusammen mit weiteren, nicht gezeichneten Kontakten im Punkt 8 schwenkbar befestigt. Die Schaltwelle 3 ist durch ein Lager 4 gegenüber dem nicht gezeichneten Schaltgerätegehäuse abgestützt. Die Stromzuführung zum beweglichen Kontakt 2 erfolgt über ein flexibles Band 5· Mit der Schaltwelle 3 ist der feststehende Teil 6 eines magnetischen Umschlusses starr verbunden. Durch Schwenken der Schaltwelle 3 um das Lager 4 im Gegenuhrzeigersinn wird der bewegliche Kontakt 2 in die gezeichnete Einschaltlage gebracht. In der letzten Phase dieser Einschaltbewegung wird dabei die sich an der Schaltwelle 3 oder einem anderen Festpunkt abstützende Kontaktdruckfeder 7 gespannt. Im Drehpunkt 8 bezüglich der Schaltwelle 3 des in Fig. 1 als zweiarmiger Hebel ausgebildeten beweglichen Kontaktstückes 2 ist der zum feststehenden Umschlußteil 6 gehörige Klappanker 10 gelagert. Die Rückstellfeder 12 ist zwischen dem freien Ende des Klappankers 10 bzw. einem Fortsatz 13 und einem Fortsatz 14 des Schaltstückes 2 eingespannt. Zur Wegbegrenzung des Klappankers 10 ist ein U-förmiger, mit Anschlägen 19 und 20 versehener Halter 15 vorgesehen, der mit dem Schaltstück 2 starr verbunden ist.

Durch das schwenkbar gelagerte Kontaktstück 2 und den zugehörigen Festkontakt 1 ist eine Stromschleife mit zwei gegenläufigen Strompfaden 16, 17 derart gebildet, daß bei großen Überströmen durch die zwischen den Strompfaden 16, 17 auftretenden, im Sinne einer Schwenkung des beweglichen Kontaktstückes 2 in die Kontaktöffnungsrichtung wirkenden elektro-

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dynamischen Kräfte, das vom Klappanker 10 aus auf das bewegliche Kontaktstück 2 ausgeübte kontaktöffnende Moment unterstützt wird. Die Stromzuführung zum Festkontakt 1 erfolgt über den Leiterteil 18. Das gehäusefeste Widerlager für den Festkontakt 1 ist mit bezeichnet. Die Wirkungsweise einer Anordnung nach Fig. 1 ergibt sich wie folgt;

Tritt bei der Kontaktanordnung ein großer Überstrom auf, so wird durch die zwischen den Strompfaden 16, 17 auftretenden abstoßenden elektrodynamischen Kräfte der Kontaktdruck entgegen der Kraft der Kontaktdruckfeder 7 vermindert. Zweckmäßig wird die Stromschleife so ausgebildet, daß die bei den höchsten in Frage kommenden Überströmen zwischen den Strompfaden 16, 17 auftretenden elektrodynamischen Kräfte für sich allein eine solche Größe haben, daß ein zur Vermeidung von Kontaktschweißungen erforderlicher, von der Kontaktdruckfeder 7 aufzubringender Minimalbetrag des Kontaktdruckes bis zum Auftreffen des Klappankers 10 auf den Anschlag 19 des Halters 15 erhalten bleibt. Wenn gleichzeitig mit der Verminderung des Kontaktdruckes der Anker 10 gegen das feststehende Umschlußteil 6 schlagartig unter Anspannung der Feder 12 gezogen wird, schlägt das freie Ende des Ankers 10 gegen den inneren Anschlag 19 des Halters 15 und schwenkt den Kontakt 2 um den Punkt 8 entgegen der Kraft der Feder 7 im Sinne-einer Kontaktöffnung, wobei der Anker 10 nur einen Teilbetrag der Kraft der Feder 7 zu überwinden braucht. Die dabei gegenüber der Feder 12 aufzubringenden Kräfte wirken über den Fortsatz 14 ebenfalls im Sinne einer Kontaktöffnungsbewegung.

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In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsb ei spiel für die Einrichtung nach der Neuerung dargestellt. Abweichend vom Ausführungsbeispiel der Jig. 1 ist das bewegliche Kontaktstück 2 als einarmiger Hebel ausgeführt, der gegenüber der Schaltwelle 3 im Punkt 9 schwenkbar gelagert ist. Aufgrund der Ausbildung des schwenkbaren Kontaktstückes als einarmiger Kontakthebel sind die Kontaktdruckfeder 7> die Feder 12, der feststehende Teil 6 des magnetischen Umschlusses, der Halter 15 sowie der Klappanker 11 auf der dem Festkontakt 1 zugewandten Seite des Schwenkpunktes 9 für das bewegliche Kontaktstück 2 so angeordnet, daß sich eine zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entsprechende Wirkungsweise hinsichtlich der kontaktöffnenden und kontaktdruckerzeugenden Momente ergibt. Im übrigen sind bei diesem Ausführungsbeispiel gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Abgesehen von der Lagerung des beweglichen Kontaktstückes 2 hat auch die Anordnung der Stromschleifen im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine Abwandlung erfahren. Es bilden nicht nur die Strompfade 16, 17 eine Stromschleife, sondern auch die Zuleitung 18 zum Festkontakt 1 bildet bezüglich des Strompfades 17 eine Stromschleife. Der gehäusefeste Anschlag 21 für den Festkontakt ist in diesem Fall dem S-fcrompfad 18 zugeordnet, während der Strompfad 17 gegenüber dem Strompfad 18 geringfügig federn ka,nn. Dem Strompfad 17 ist ein gehäusefester Anschlag 22, z.B. in Form eines Isolierstoffbolzens, zugeordnet. Bei einer derartigen Stromschleifenausbildung ergibt sich bei Auftreten eines großen Überstromes folgende Wirkungsweise:

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Der Schleifenteil 17 wird sich aufgrund der abstoßenden Kräfte bezüglich des Schleifenteiles 18 zunächst mit dem sich im Sinne einer Kontaktöffnung bewegenden Strompfad 16 mitbewegen, bis es auf den Anschlag 22 trifft. Dann erfolgt schlagartiges Abheben des beweglichen Kontaktstückes 2 vom Festkontakt 1 aufgrund der zwischen den Strompfaden 16 und 17 auftretenden abstoßenden Kräfte und der oben beschriebenen Wirkung des Klappankers 11. Zweckmäßig werden hierbei die zwischen den Strompfaden 17 und auftretenden abstoßenden Kräfte etwas größer gemacht als die zwischen den Strompfaden 16 und 17 auftretenden Kräfte, wobei jedoch die unerwünschte magnetische Kopplung zwischen den Strompfaden 16 und 18 durch geeignete Abschirmung möglichst klein gehalten werden muß. Zu erwähnen ist noch, daß durch die Pfeile 23 der Stromverlauf in eingeschaltetem Zustand angedeutet ist.

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Claims

196*29. Π6 ΡΙΑ 63/1544 S c h u t ζ a, nsprüche

1. Einrichtung zur Kontakttrennung bei großen Überströmen, insbesondere bei Selbstschaltern, unter Verwendung von entgegen der Kra,ft einer Kontaktdruckfeder schwenkbar an einer Schaltwelle u.dgl. befestigten Kontaktstücken, auf die ein federbelasteter, jeweils im Schwenkpunkt der Kontaktstücke gelagerter Kla.ppa.nker eines magnetischen Umschlußteiles bei großen Überströmen mechanisch im Sinne einer Kontaktöffnung wirkt, wobei die auf den Klappanker wirkende Rückstellfeder, an Teilen oder Portsätzen des beweglichen Kontaktes abgreifend, bei Auslenkung des Klappankers ein zusätzlich zur Sehlagenergie des Klappankers das Kontaktstück in Öffnungsrichtung verschwenkendes Moment überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß durch das schwenkbar gelagerte Kontaktstück (2) und den zugehörigen Festkontakt (1) in an sich bekannter Weise eine Stromschleife mit zwei gegenläufigen Strompfaden (16, 17) derart gebildet ist, daß bei großen Überströmen durch die zwischen den Strompfaden (16, 17) auftretenden, im Sinne einer Schwenkung des beweglichen Kontaktstückes (2) in die Kontaktöf.fnungsrichtung wirkenden elektrodynamischen Kräfte das vom Klappanker (10) auf das bewegliche Kontaktstück (2) ausgeübte kontaktöffnende Moment unterstützt wird.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Stromschleife₅ daß die "bei den höchsten in Frage kommenden überströmen zwischen den Strompfaden (16, 17) auftretenden elektrodynamischen Kräfte für sich eine solche Größe haben, daß ein zur Vermeidung von Kontaktschweißungen erforderlicher, von der Kontaktdruckfeder (7) aufzubringender Minimalbetrag des Kontaktdruckes bis zum Auftreffen des Klappankers (10) auf das bewegliche Kontaktstück (2) erhalten bleibt.

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