DE1936594U

DE1936594U - DEVICE FOR CONTACT SEPARATION IN LARGE OVERFLOWS.

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 ÜberströmenDevice for contact separation in the event of large overcurrents

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.The innovation relates to a device for contact separation in the case of large overcurrents, especially with automatic switches, using a counter to the force of a Contact pressure spring can be swiveled on a switching shaft and the like. Contact pieces attached to which a spring-loaded, Each hinged armature is mounted in the pivot point of the contact pieces a magnetic enclosure part in the event of large overcurrents acts mechanically in the sense of a contact opening, the return spring acting on the hinged armature, a, n parts or extensions attacking the movable contact, when the hinged armature is deflected, an additional to the impact energy of the hinged armature the contact piece transmits a pivoting moment in the opening direction.

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 verursachendenA device for separating contacts in automatic switches has already been proposed in which the contact closure between fixed and moving contact is canceled when large overcurrents occur, even before the switching shaft by which it is released latching switch lock. This ka, nn the switch-off delay of automatic switches, that is the time from the occurrence of what caused the trip

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La/ Ca,La / Ca,

PLA 63/1544PLA 63/1544

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.States up to the cancellation of the contact closure of the contact pieces passes, are reduced in such a way that a contact opening occurs after a few milliseconds. The innovation is now based on the task of the switch-off delay this Switch to reduce further, but without contact welds may occur. According to the innovation, the task is set solved in that by the pivotably mounted contact piece and the associated Pestkontakt in known per se Way a current loop with two opposing current paths is formed in such a way that with large overcurrents through the between the current paths occurring, in the sense of a pivoting of the movable contact piece in the contact opening direction Acting electrodynamic forces support the contact-opening moment exerted by the hinged armature on the movable contact piece will. It is particularly advantageous if the current loop is designed in such a way that the highest in stamping coming overcurrents occurring between the current paths electrodynamic forces have such a size that a necessary to avoid contact welds, of The minimum amount of contact pressure to be applied to the contact pressure spring is retained until the hinged armature hits the movable contact piece.

Anhand zweier schematischer Zeichnungen seien Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Neuerung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.Exemplary embodiments are based on two schematic drawings of the device after the innovation and explained how it works.

_ 2 —_ 2 -

La/C aLa / C a

PLA 63/1544PLA 63/1544

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.The contact lever 2 (Fig. 1) belonging to the fixed contact 1 is on a shift shaft 3 together with other, not shown Contacts pivoted at point 8. The switching shaft 3 is through a bearing 4 with respect to the switching device housing, not shown supported. Power is supplied to the movable contact 2 via a flexible band 5 · With the switching shaft 3, the fixed part 6 of a magnetic enclosure is rigidly connected. By swiveling the selector shaft 3 around the bearing 4 in a counterclockwise direction, the movable contact 2 is brought into the switched-on position shown. In the last The phase of this switch-on movement becomes the contact pressure spring supported on the switching shaft 3 or another fixed point 7 excited. In the fulcrum 8 with respect to the switching shaft 3 of the movable lever formed in FIG. 1 as a two-armed lever Contact piece 2 of the fixed enclosing part 6 belonging to the hinged armature 10 is mounted. The return spring 12 is between the free end of the hinged armature 10 or an extension 13 and an extension 14 of the contact piece 2 clamped. To limit the travel of the hinged armature 10 is a U-shaped, with stops 19 and 20 provided holder 15 is provided with the contact piece 2 is rigidly connected.

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-The pivotably mounted contact piece 2 and the associated fixed contact 1 create a current loop with two opposing directions Current paths 16, 17 formed in such a way that in the event of large overcurrents through the between the current paths 16, 17, in the sense of a pivoting of the movable contact piece 2 in the contact opening direction acting electrical

La/0 aLa / 0 a

PLA 63/1544PLA 63/1544

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;dynamic forces, the contact-opening moment exerted by the hinged armature 10 on the movable contact piece 2 is supported. The power supply to the fixed contact 1 takes place via the conductor part 18. The abutment fixed to the housing for the fixed contact 1 is with designated. The mode of operation of an arrangement according to FIG. 1 is as follows;

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. If a large overcurrent occurs in the contact arrangement, then due to the repulsive electrodynamic forces occurring between the current paths 16, 17, the contact pressure counteracts the Force of the contact pressure spring 7 is reduced. The current loop is expediently designed so that the highest in question coming overcurrents between the current paths 16, 17 occurring electrodynamic forces are by themselves such a size that a necessary to avoid contact welds, The minimum amount to be applied by the contact pressure spring 7 the contact pressure is maintained until the hinged armature 10 hits the stop 19 of the holder 15. When simultaneously with the reduction in the contact pressure of the armature 10 against the stationary surrounding part 6 suddenly under tension the spring 12 is pulled, strikes the free end of the armature 10 against the inner stop 19 of the holder 15 and pivots the contact 2 about the point 8 against the force of the spring 7 in the sense of a contact opening, the armature 10 only a portion of the force of the spring 7 needs to be overcome. The forces to be applied in relation to the spring 12 act via the extension 14 also in the sense of a contact opening movement.

La/CaLa / approx

PLA 63/1544 (?PLA 63/1544 (?

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:In Fig. 2 is another Ausführungsb ei game for the device shown after the innovation. Deviating from the embodiment of the jig. 1 is the movable contact piece 2 as a one-armed Executed lever which is pivotably mounted in relation to the control shaft 3 at point 9. Due to the training of the pivotable contact piece as a one-armed contact lever are the contact compression spring 7> the spring 12, the fixed part 6 of the magnetic enclosure, the holder 15 and the hinged armature 11 arranged on the side of the pivot point 9 facing the fixed contact 1 for the movable contact piece 2 so that an operation corresponding to the embodiment of FIG. 1 with regard to the contact opening and contact pressure generating Moments results. Otherwise, in this exemplary embodiment, the same parts are provided with the same reference numerals. Apart from the mounting of the movable contact piece 2, the arrangement of the current loops in the exemplary embodiment also has the Fig. 2 experience a modification. Not only do the current paths 16, 17 form a current loop, but also the supply line 18 to the fixed contact 1 forms a current loop with respect to the current path 17. The housing-fixed stop 21 for the fixed contact is in this case assigned to the S-fcrom path 18, while the current path 17 slightly springs in relation to the current path 18 ka, nn. The current path 17 is a housing-fixed stop 22, e.g. in the form of an insulating bolt assigned. In the case of such a current loop formation, when one occurs large overcurrent the following mode of action:

La/CaLa / approx

PLA 63/1544PLA 63/1544

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.The loop part 17 is due to the repulsive forces with respect to the loop part 18 initially move along with the current path 16 moving in the sense of a contact opening until it hits the stop 22. Then there is a sudden lifting of the movable contact piece 2 from the fixed contact 1 due to the repulsive forces occurring between the current paths 16 and 17 and the above-described effect of the hinged armature 11. In this case, the repulsive forces occurring between the current paths 17 and 17 are expediently made somewhat greater than that forces occurring between the current paths 16 and 17, wherein however, the undesirable magnetic coupling between the current paths 16 and 18 is as small as possible by means of suitable shielding must be kept. It should also be mentioned that the arrows 23 indicate the course of the current in the switched-on state.

6 -6 -

L a/G aL a / G a

Claims

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

1. Device for contact separation in the event of large overcurrents, in particular with automatic switches, using a contact pressure spring that can be swiveled against the force on a switching shaft and the like. Fixed contact pieces on which a spring-loaded, each stored in the pivot point of the contact pieces Kla.ppa.nker of a magnetic enclosure part for large ones Overflow acts mechanically in the sense of a contact opening, the return spring acting on the hinged armature, on parts or tapping port sets of the movable contact when deflected of the hinged armature a pivoting contact piece in the opening direction in addition to the energy of the hinged armature Transmitting moment, characterized in that by the pivotably mounted contact piece (2) and the associated fixed contact (1) a current loop with two current paths (16, 17) running in opposite directions is formed in a manner known per se, that in the case of large overcurrents through the between the current paths (16, 17) occurring, in the sense of a pivoting of the movable Contact piece (2) acting in the contact opening direction electrodynamic forces are the contact-opening forces exerted by the hinged armature (10) on the movable contact piece (2) Moment is supported.

La / approx

PIA 63/1544

2. Device according to claim 1, characterized by such a design of the current loop ₅ that the "at the highest possible overflows between the current paths (16, 17) occurring electrodynamic forces have such a size that a necessary to avoid contact welds The minimum amount of contact pressure to be applied by the contact pressure spring (7) is maintained until the hinged armature (10) hits the movable contact piece (2).

8th -