专利摘要:

公开号:WO1986001934A1
申请号:PCT/EP1985/000462
申请日:1985-09-12
公开日:1986-03-27
发明作者:Ferenc REMÉNYI;Horst Lautenbach;Roland Michal;Jens Radbruch
申请人:Doduco Kg Dr. Eugen Dürrwächter;
IPC主号:H01H15-00
专利说明:
[0001] Automatisch ansprechender, zur Strombegrenzung qesi neter Schalter.
[0002] Die Erfindung geht aus von einem Schalter mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solcher Schalter ist aus der DE-AS 1 638 144 be¬ kannt. Er weist zwei unbewegliche, mit Abstand vonein- ander angeordnete, und zwei gemeinsam bewegliche, mit entsprechendem Abstand angeordnete Kontaktstücke auf, welche z. B. sämtlich aus einer Silber-Wolfram-Legie¬ rung bestehen. Die beweglichen und unbeweglichen Kon¬ taktstücke machen paarweise miteinander Kontakt und werden beim öffnen nacheinander getrennt, sodaß ein
[0003] Lichtbogen nur zwischen -feinem Kontaktstückpaar gezogen wird, welches neben einer Lichtbogenlöschvorrichtung angeordnet ist.
[0004] Leitungsschutzschalter, welche auch als Sicherungsauto¬ maten bezeichnet werden, werden vielfach an Stelle von Schmelzsicherungen zur Absicherung von elektrischen In¬ stallationsleitungen eingesetzt. Sie enthalten üblicher¬ weise eine Überstrom-Auslösevorrichtung, welche meist mit einem ßimetallelement arbeitet, welches auf die durch den Überstrom erzeugte Stromwärme anspricht und thermisch verzögert auslöst. Sie enthalten ferner eine unverzögert ansprechende Kurzschluß-Auslösevorrichtung, welche meist magnetisch auf einen Kurzschlußstrom anspricht, z. B. mit- tels einer stromdurchflossenen Spule, in welcher ein durch den Kurzschlußstrom beeinflußter Anker verschieb- lich angeordnet ist. Ferner enthalten die Leitungsschutz¬ schalter üblicherweise eine Hand- und Freiauslösevorrich¬ tung, mit welcher sie von Hand ein- und ausgeschaltet werden können.
[0005] Da Leitungsschutzschalter den in einer Leitung fließen¬ den elektrischen Strom begrenzen sollen und im Kurz- schlußfall sehr rasch sehr hohe Ströme erreicht werden können, kommt einer sehr raschen Auslösung des Leitungs¬ schutzschalters im Falle eines Kurzschlusses eine be¬ sondere Bedeu.tung zu. Bei herkömmlichen Leitungsschutz- Schaltern kann man den Schaltablauf vom Auftreten eines Kurzschlusses bis zum Erlöschen des Schaltlichtbogens in die folgenden Phasen unterteilen:
[0006] 1.) Erkennen des Kurzschlusses durch einen Magnet¬ auslöser (stromdurchflossene Spule) 2.) Freigabe des Antriebs der Kurzschluß-Auslöse¬ vorrichtung 3.) Beginn der Kontakttrennung, wobei zwischen den
[0007] Kontakten ein Lichtbogen gezogen wird 4.) Beginn der Lichtbogenbewegung 5.) Einlaufen des Lichtbogens in das Lichtbogen- Löschsystem des Leitungsschutzschalters, wodurch die Strombegrenzung wirksam wird.
[0008] Um den Kurzschlußstro.m auf einen möglichst kleinen Durch- laßstrom zu begrenzen, kommt es darauf an, möglichst rasch eine hohe Lichtbogenspannung aufzubauen. Die Pha¬ sen 1 - 5 sollten deshalb alle möglichst rasch ablaufen. Die Länge der Phasen 1 - 3 wird bestimmt durch die An¬ sprechgeschwindigkeit der Kurzschluß-Auslösevorrichtung und kann durch einen geschickten Aufbau der Auslösevor¬ richtung klein gehalten werden, insbesondere durch Ver¬ wendung des Schlagankerprinzips: Dabei schlägt der An- vom ker einer/ Kurzschlußstrom durchflossenen Auslösespule auf den beweglichen Schaltkontakt des Leitungsschutz- Schalters auf und trennt diesen vom unbeweglichen Gegen¬ kontakt.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schal¬ ter zu schaffen, dessen Eignung zur Strombegrenzung da- durch verbessert wird, daß die Dauer der Phasen 4 und 5 besonders kurz ist.
[0010] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schalter mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhaf¬ te Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0011] Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß in wenigstens einem Kontaktstückpaar des Schalters entwe¬ der das unbewegliche oder das bewegliche Kontaktstück in einem ersten Bereich aus einem üblichen Kontaktwerk¬ stoff und in einem daran angrenzenden Bereich aus ei¬ nem Verbundwerkstoff besteht, welcher zusätzlich zu einem elektrisch gut leitenden Metall eine oder mehre¬ re Substanz.en enthält, welche 1 ichtbogenlö-schend wir¬ ken. Der Verbundwerkstoff bewirkt unter Lichtbogenein¬ wirkung eine intensive axiale Beblasung der Lichtbogen¬ säule, die eine höhe Bogenspannung zur Folge hat, wo- durch jedenfalls im Niederspannungsbereich eine Strom¬ begrenzung erreicht wird.
[0012] Verbundwerkstoffe, welche einerseits eine metallische Komponente mit guter elektrischer Leitfähigkeit und andererseits Zusätze mit lichtbogenlöschender Wirkung enthalten, sind zum Beispiel in der US-PS 4 011 426 sowie in der älteren, aber nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 33 12 852.9 beschrieben. Derartige Verbundwerkstoffe besitzen einerseits licht- bogenlöschende Wirkung, und zwar dadurch, daß sie elek- tronegative Gase freisetzende Substanzen enthalten, wie z. B. Schwefel, Bariumsulfat, Eisenammonsulfat, Kalzium- fluorid, Polytetrafluoräthylen, CH3SFς, Schwefelhexa- fluorid oder Selenhexafluorid, wobei letztere z. B. an Molekularsiebe oder andere Adsorptionssubstanzen gebunden oder durch Lichtbogeneinwirkung auf Schwefel, Fluor usw. enthaltendechemische Verbindungen wie Poly- tetrafluoräthylen erzeugt werden können. Andererseits besitzt der Verbundwerkstoff dadurch eine elektrische Leitfähigkeit, daß er insbesondere Silber oder Kupfer oder Nickel oder Eisen oder Legierungen dieser Metalle enthält.
[0013] Hergestellt werden solche Verbundwerkstoffe beispiels¬ weise dadurch, daß man ihre Bestandteile in Pulverform miteinander mischt und mit einem Bindemittel zu einem Festkörper vereinigt. Als Bindemittel kommen in erster Linie Kunststoffe in Betracht, vor allem härtbare Ein- und Zweikomponenten-Harze sowie Epoxidharz, Ph'enolhar- ze, Harnstoffharze, Melaminharze und Silikonharze. Als Bindemittel eignen sich ferner thermoplastische Kunst¬ stoffe, soweit sie Füllstoffe aufnehmen können. Bei¬ spiele dafür sind Polyamide, Polypropylen, Polyäthylen- terephthalat und Polybutylenterephthalat.
[0014] Außer organischen Bindemitteln kommen auch anorganische
[0015] Bindemittel in Betracht, z. B. Wasserglas oder niedrig schmelzende Emails.
[0016] Leider besitzen solche Verbundwerkstoffe mit lichtbogen¬ löschenden Eigenschaften jedoch nicht eine so hohe Strom¬ belastbarkeit wie reine Kontaktwerkstoffe, sodaß das Einschalten und das Führen von Dauerstrom nicht auf dem Verbundwerkstoff mit lichtbogenlöschender Wirkung erfol¬ gen sollen.
[0017] Wegen der geringen Stromtragfähigkeit des Verbundwerk¬ stoffes mit der lichtbogenlöschenden Wirkung ist erfin- dungsgemäß vorgesehen, daß das Schließen des Schalters ausschließlich über Kontaktstücke bzw. Kontaktstückbe¬ reiche erfolgt, welche nicht aus diesem Verbundwerk¬ stoff bestehen, wohingegen das öffnen des Schalters im Kurzschlußfalle durch Trennung eines aus diesem Verbund- Werkstoff bestehenden Bereiches eines ersten Kontakt¬ stücks vom zweiten Kontaktstück eines Kontaktstückpaa¬ res erfolgt. Die Dauerstromführung erfolgt entweder nur über Kontaktstücke oder Kontaktstückbereiche, welche keinen lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff aufweisen, oder gleichzeitig über Kontaktstücke oder Kontäktstück- bereiche mit und solche ohne lichtbogenlöschenden Ver¬ bundwerkstoff. Auf diese Weise wird der lichtbogenlö¬ schende Verbundwerkstoff weder beim Einschalten noch beim Führen von Dauerstrom unzulässig belastet; im Kurz- schlußfalle jedoch erfolgt die Kontakttrennung in der Weise, daß der dabei auftret-ende Schaltlichtbogen von Beginn an auf dem Verbundwerkstoff mit der lichtbogen¬ löschenden Wirkung brennt; er muß deshalb zur Löschung nicht - wie sonst üblich - in eine gesonderte Löchein- richtung hineingetrieben werden und kann deshalb sehr viel rascher, als dies bisher bei Leitungsschutzschal¬ tern möglich war, gelöscht werden, denn die eingangs ge¬ nannten Phasen 4) und 5) fallen praktisch weg. Durch die axiale Beblasung des Lichtbogens erhält man schon bei kleinen Öffnungsgeschwindigkeiten und bei geringen - Trennungsabständen der Kontaktstücke eine Einwirkung auf den Lichtbogen, welche zu einer Strombegrenzung und an¬ schließender Lichtbogenlöschung führt.
[0018] im Falle der Uberstromauslösung sind bei Leitungsschutz¬ schaltern in der Regel besondere Maßnahmen zur Lichtbo¬ genlöschung noch nicht erforderlich. Bei dem erfindungs¬ gemäßen Schalter kann deshalb bei der uberstromauslösung das Öffnen des Schalters durch Trennung von Kontaktstük- ken bzw. Kontaktstückbereichen erfolgen, welche keinen lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff enthalten. Es wäre aber auch möglich, bei der uberstromauslösung wie bei der Kurzschlußauslösung den Schalter durch Trennung eine-s aus dem Verbundwerkstoff bestehenden Bereiches eines ersten Kontaktstücks vom zweiten Kon¬ taktstück eines Kontaktstückpaares zu bewirken.
[0019] Die nötige Steuerung der Bewegung der beweglichen Kon¬ taktstücke kann man bei dem erfindungsgemäßen Schal- ter durch eine entsprechende mechanische Führung und Zuordnung der beweglichen Kontaktstücke zu den Auslö¬ sevorrichtungen und zu der Einschaltvorrichtung errei¬ chen, wofür nachfolgend noch Beispiele angegeben wer¬ den.
[0020] Was vorstehend für die Uberstromauslösung gesagt wurde, gilt entsprechend für das willkürliche Auslösen des Schalters, denn auch bei der Kontakttrennung unter Nennströmen sind bei Leitungsschutzschaltern in der Re- gel keine besonderen Maßnahmen zur Lichtbogenlöschung erforderlich, sodaß die Kontakttrennung vorzugsweise zwischen Kontaktstücken bzw. Kontaktstückbereichen erfolgt, welche den
[0021] lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff nicht enthalten.
[0022] Grundsätzlich kann man in dem erfindungsgemäßen Schalter für jede zu unterbrechende Leitung mit einem Kontaktstück- paar auskommen, in welchem ein Kontaktstück fest und eines beweglich angeordnet ist, z. B. in der Weise, daß das be¬ wegliche Kontaktstück am Ende eines beweglichen Schalt¬ armes befestigt ist, welcher durch Führung in einer Ku¬ lisse und Betätigung durch einen oder zwei Steuerschieber in der gewünschten Weise bewegt werden kann. Mit beson¬ derem Vorteil verwendet man jedoch strombegrenzende Schal¬ ter mit einer zwei- oder mehrfachen Unterbrechung der stromführenden Leitung und diese läßt sich besonders ein¬ fach verwirklichen, wenn man je zwei unbewegliche Kontakt- stücke (Elektroden), die der Zu- bzw. Ableitung des Stro¬ mes dienen, durch eine bewegliche, von beiden Kontaktstük- ken abhebbare Brücke verbindet. Eine solche Brücke wird zweckmäßigerweise durch wenigstens eine, vorzugsweise durch zwei nahe den Enden der Brücke angeordnete Kulis- sen geführt und in diesen durch die Auslösevorrichtungen sowie durch die Einschaltvorrichtung verschoben, zweck¬ mäßigerweise durch einen oder zwei linear bewegliche Steu¬ erschieber, welche in geeigneter Weise mit Mitnehmern und Schräg- oder Kurvenflächen zum Verschieben der Brücke versehen sind. Bei einem Schalter, bei welchem nur die unbeweglichen Kontaktstücke einen Bereich aus dem licht¬ bogenlöschend wirkenden Verbundwerkstoff aufweisen, ver¬ bindet man mit Vorteil je zwei unbewegliche Kontaktstücke durch zwei parallele Brücken, von denen bei geschlossenem Schalter die eine den Bereichen aus dem Verbundwerkstoff und die andere den Bereichen aus dem Kontaktwerkstoff aufliegt, und diese beiden Brücken verschiebt man durch zwei gekoppelte, beschränkt gegeneinander verschiebbare Schieber, durch deren Verschiebebewegung die Brücken von den Kontaktstücken abhebbar sind. Die Kulissen können ZWei Schlitze aufweisen , die senkrecht zur Oberfläche der un¬ beweglichen Kontaktstücke verlaufen, und die Schieber sind in der Weise profiliert, daß sie bei Betätigung durch die Kurzschluß-Auslösevorrichtung zuerst die auf dem Kontakt- Werkstoff und dairach die auf dem Verbundwerkstoff auflie¬ gende Brücke abheben, während sie bei Betätigung durch die Überstrom-Auflösevorrichtung oder beim Ausschalten von Hand zuerst die Brücke von dem Verbundwerkstoff und danach die Brücke vom Kontaktwerkstoff abheben. Außerdem sind die beiden Schieber so angeordnet und gestaltet, daß sie beim Schließen des Schalters auf jeden Fall zunächst die eine Brücke auf den aus dem Kontaktwerkstoff bestehenden Be¬ reich der unbeweglichen Kontaktstücke auflegen und erst danach die zweite Brücke auf den Bereich aus dem -Verbund- Werkstoff auflegen. Zweckmäßigerwei.se liegen dabei di.e Brücken auf entgegengesetzten Kontaktflächen der festen Kontaktstücke auf, sodaß die Schieber zwischen den Brücken angeordnet sind und zwischen ihnen hindurchgeschoben wer¬ den, denn da.durch lassen sich die beiden Brücken leichter unabhängig voneinander bewegen. Außerdem wird bevorzugt, die Schieber in der Weise auszubilden, daß sie bei einer Kurzschlußauslösung des Schalters in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden wie im Falle einer Uberstromaus¬ lösung oder einer Handau lösung . Weiterhin wird bevor- zugt, daß die Schieber zusätzlich in der Weise mit der Einschaltvorrichtung verbunden sind, daß sie durch diese beim Einschalten in dieselbe Richtung bewegt werden wie bei einer Kurzschlußauslösung. Dies hat den Vorteil, daß bei einem Einschalten unter Kurzschlußbedingung die er- neute" Abschaltung nach Erkennung des Kurzschlussesbeson¬ ders rasch erfolgt, weil die Schieber schon während der Einschaltbewegung in derselben Richtung beschleunigt wer¬ den, in welcher sie bei der Kurzschlußauslösung bewegt werden müssen, sodaß nach der Kurzschlußerkennung nur noch eine Weiterbeschleunigung nötig ist. Gegenüber be- kannten Leitungsschutzschaltern ist dies ein wesentlicher Fortschritt, denn bei den bekannten Leitungsschutzschal¬ tern ist in diesem Fall zur Kurzschlußauslösung eine Um¬ kehrung der Kontaktbewegung erforderlich.
[0023] Anstatt den lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff bereichs¬ weise an den unbeweglichen Kontaktstücken vorzusehen, kann man je zwei unbewegliche, aus üblichem Kontaktwerkstoff bestehende Kontaktstücke durch zwei parallele Brücken mit- einander verbinden, von denen die eine wenigstens in ihren kontaktgebenden Bereichen aus dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff, die andere hingegen aus einem Kontakt¬ werkstoff besteht, und diese beiden Brücken kann man dann, wie bereits beschrieben, in Kulissen führen und durch zwei gekoppelte, beschränkt gegeneinander verschiebbare Schie¬ ber in der Weise bewegen, daß bei einer Kurzschlußauslö¬ sung zuerst die aus dem Kontaktwerkstoff bestehende Brücke und anschließend die den Verbundwerkstoff aufweisende Brücke von den unbeweglichen Kontaktstücken abgehoben wird, während beim Schließen des Schalters zuerst die Brücke aus dem Kontaktwerkstoff und danach die Brücke mit dem Ver¬ bundwerkstoff mit den unbeweglichen Kontaktstücken Kontakt macht. Die Dauerstromführung erfolgt bei dieser Ausgestal¬ tung des Schalters über beide Kontaktbrücken, wobei der größere Teil des elektrischen Stromes wegen des geringeren elektrischen Widerstandes über die Brücke aus dem Kontakt¬ werkstoff fließt. Eine unzulässige Erwärmung des Verbund¬ werkstoffes wird deshalb vermieden und insgesamt erfolgt durch die Verteilung des elektrischen Stromes auf zwei Kontaktbrücken eine thermische Entlastung der stromführen¬ den Teile im Schalter.
[0024] Zur Verschiebung eines Brückenpaares kann man auch mit einem Schieber statt mit zwei gekoppelten Schiebern aus- kommen, wenn man zur Führung der beiden Brücken unter- _• schiedlich geformte Kulissen verwendet, die bei ein und derselben Verschiebebewegung für die eine Brücke einen an¬ deren Weg erzwingen als für die zweite Brücke. Die Gestalt der Kulissen ist so zu wählen und auf die Gestalt des Schiebers abzustimmen, daß stets eine der Brücken beim Auslösen des Schalters als Erste von den unbeweglichen Kontaktstücken abhebt und beim Schließen des Schalters als Erste mit den unbeweglichen Kontaktstücken Kontakt macht; falls die unbeweglichen Kontaktstücke keinen licht- bogenlöschenden Verbundwerkstoff enthalten, sondern eine der Brücken aus einem solchen Verbundwerkstoff besteht, dann soll es die andere Brücke sein, welche als Erste ab¬ hebt und beim Schließen des Schalters wieder Kontakt macht; falls beide Brücken keinen lichtbogenlöschenden Verbund- Werkstoff aufweisen, sondern die unbeweglichen Kontakt¬ stücke damit bestückt sind, dann macht jene Brücke, wel¬ che als Erste abhebt, in keiner Phase ihrer Bewegung Kon¬ takt mit dem Verbundwerkstoff, während die zweite Brücke bei geschlossenem Schalter dem Kontaktbereich aus dem Ver- bundwerkstoff aufliegt oder in Verlauf des Auslösevorgan¬ ges durch den Schieber zunächst auf einen diesen Verbund¬ werkstoff enthaltenden Bereich aufgeschoben wird, bevor siedavon abhebt.
[0025] Anstatt eine Brücke durch zwei beschränkt relativ zuein¬ ander verschiebbare Schieber zu bewegen, kann man sie auch durch nur einen Schieber verschieben und sie dabei in einer Kulisse führen, welche mit dem Schie¬ ber gekoppelt ist und in derselben Richtung wie dieser re- lativ zu diesem beschränkt verschiebbar ist. In Verbind¬ dung mit unbeweglichen Kontaktstücken, welche Bereiche aus dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff aufweisen, kommt man dann mit einer Brücke aus einem Kontaktwerkstoff aus, welche bei einer Kurzschlußauslösung durch den Schie- ber auf den unbeweglichen Kontaktstücken zunächst vom Kontakt Werkstoff auf dem Verbundwerkstoff verschoben und danach abgehoben wird, während sie beim Einschalten unmittelbar mit Bereichen der unbeweglichen Kontaktstücke, welche von dem Verbundwerkstoff frei sind, Kontakt macht.
[0026] Anstatt eine Brücke zu verwenden, welche nur parallel zu sich selbst verschoben wird, kann man auch eine Brücke ver¬ wenden, welche sowohl parallel zu sich selbst als auch in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist und kann diese Brük- ke abschnittsweise aus einem Kontaktwerkstoff und einem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff herstellen und mit ihr zwei unbewegliche Kontaktstücke, welche nur aus Kon¬ taktwerkstoff bestehen, in der Weise verbinden, daß .berm Einschalten und unter Führung von Dauerstrom die Brücke mit ihren aus dem Kontaktwerkstoff bestehenden Bereichen Kon¬ takt macht, während sie bei einer Kurzschlußauslösung zu¬ nächst in ihrer Längsrichtung verschoben wird, bi.s sie mit ihren aus dem Verbundwerkstoff bestehenden Bereichen Kontakt macht und erst danach abhebt. Durch einen Schieber, welcher quer zur Brücke verschiebbar ist, läßt sich eine Längsbewegung der Brücke erzwingen, wenn man diese auf zwei seitliche Schrägführungen auflaufen läßt.
[0027] Bei Verwendung von einer Brücke erreicht man eine Zwei- fachunterbrechung, bei Verwendung von zwei Brücken kann man eine Vierfachunterbrechung im Schalter erreichen. Zu diesem Zweck verwendet man in dem Schalter außer einer unbeweglichen Elektrode für die Stromzuleitung und einer unbeweglichen Elektrode für die Stromableitung zweck äßi- gerweise noch eine dritte unbewegliche Elektrode als Zwi¬ schenelektrode, welche durch eine oder zwei Brücken mit der Zuleitungs-Elektrode und mit einer oder zwei weiteren Brücken mit der Ableitungs-Elektrode verbunden wird. Die Anordnung des lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoffes und die Betätigung der Brücken kann in entsprechender Weise erfolgen wie bei Schaltern mit Zweifachunterbrechung.
[0028] Eine vorteilhafte Weiterbildung eines mit einer oder meh¬ reren Brücken ausgestatteten Schalters zeichnet sich da- durch aus, daß die Brücke bzw. die Brücken parallel zu ei¬ nem gegensinnig stromführenden Leiter angeordnet .. : ■ sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Brücke bzw. die Brücken bei einer Kurzschlußauslösung rascher von den unbeweglichen Kontaktstücken abheben können, weil gegen- sinnig durchflossene Leiter einander abstoßen. Dieser Ef- • fekt kann auch unmittelbar zur Kurzschlußauslösung verwen¬ det werden, d. h., die vom ansteigenden Kurzschlußstrom durchflossenen Brücken heben selbsttätig infolge der durch das eigene Magnetfeld bewirkten elektromagnetischen Abstos- sung von den unbeweglichen Kontaktstücken ab, wobei in er¬ wünschter Weise eine Brücke, welche mit einem Bereich aus lichtbogenlöschendem Verbundwerkstoff Kontakt macht, spä¬ ter abhebt als eine Brücke, welche ohne Beteiligung eines Bereiches aus lichtbogenlöschendem Verbundwerkstoff Kon- takt macht, weil wegen des höheren elektrischen Widerstan¬ des des Verbundwerkstoffes die dort auftretende elektro¬ magnetische Abstoßung geringer ist.
[0029] Die neuartigen strombegrenzenden Schalter haben gegenüber herkömmlichen Leitungsschutzschaltern den Vorteil, daß bei der Kontakttrennung der Lichtbogen unmittelbar auf einem Werkstoff mit lichtbogenlöschender Wirkung brennt und nicht erst in ein Löschsystem hineingetrieben werden muß; außer¬ dem ist die Lichtbogenspannung bereits unmittelbar nach der Kontakttrennung sehr groß (sie erreicht Werte von un¬ gefähr 200 Volt), während sie bei herkömmlichen Leitungs¬ schutzschaltern unmittelbar nach der Kontakttrennung mit rund 20 Volt noch sehr viel niedriger ist und erst im Ver¬ lauf der Lichtbogenwanderung auf Werte von 220 bis.250 Volt ansteigt. Der erfindungsgemäße Schalter ist deshalb in der Lage, den Kurzschlußstrom wirksamer zu begrenzen als dies mit herkömmlichen Leitungsschutzschaltern der Fall ist. Durch den Wegfall eines eigenen Löschsystems ist der erfindungsgemäße- Schalter auch konstruktiv einfach ge¬ worden, was sich in verringerten Herstellungskosten nie¬ der—schlägt. Dabei bereitet die Auslösung des Schalters konstruktiv keine besonderen Schwierigkeiten und mit Ver¬ wendung von Brücken ist auf einfache Weise eine Doppel¬ unterbrechung möglich. Die Bewegung der Brücken mittels eines Schiebers ist konstruktiv einfach, denn der Schieber kann einstückig mit dem Anker einer Auslösespule verbunden sein, sodaß ein ansteigender Kurzschlußstrom unverzögert auf die Brücken einwirken kann. Dadurch, daß mit dem er¬ findungsgemäßen Schalter Kurzschlußströme auf niedrigere Werte begrenzt werden können als mit herkömmlichen Lei¬ tungsschutzschaltern, läßt sich mit solchen strombegren¬ zenden Schaltern in Stromverteilungsnetzen eine verbesser¬ te Selektivität erreichen, d. h., daß im Falle eines Kurz¬ schlusses in einem Zweig eines Verteilernetzes übergeord¬ nete strombegrenzende Schalter nicht mehr so häufig an¬ sprechen wie bisher, weil durch den begrenzten Kurzschlu߬ strom die Ansprechschwelle der übergeordneten Schaltgeräte häufig nicht mehr erreicht wird.
[0030] Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestellt und wer¬ den nachfolgend beschrieben.
[0031] Figur 1 zeigt die für das Verständnis der Er¬ findung wesentlichen Elemente eines strombegrenzenden Schalters in der Draufsicht, Figur 2 zeigt den Schnitt II-II durch den in Figur 1 dargestellten Schalter,
[0032] Figur 3 zeigt den Schnitt III-III durch den in Figur 1 dargestellten Schalter,
[0033] Figur 4 A - 4 G zeigen in Darstellungen gemäß Figur 2 die verschiedenen Schaltphasen des in den Figuren 1 - 3 dargestellten Schalters,
[0034] Figur 5 zeigt in einer Darstellung ähnlich der Figur 1 ein weiteres Ausführungsbei¬ spiel eines strombegrenzenden Schalters,
[0035] Figur 6 zeigt den Schnitt VI-VI durch den in Figur 5 dargestellten Schalter,
[0036] Figur 7 zeigt eine Darstellung entsprechend Figur 5 eines abgewandelten Schalters mit längs-, und querbeweglicher Brücke,
[0037] Figur 8 A zeigt die Anordnung der Kontaktstücke in einem strombegrenzenden Schalter mit Vierfach-Unterbrechung in der Ansicht, und zwar in der Schaltstellung zur Füh¬ rung von Dauerstrom,
[0038] Figur 8 B zeigt die Anordnung der Kontaktstücke wie in Figur 8 A, jedoch in der Schalt¬ stellung nach einer Kurzschluß-Auslösung, die Figuren 9 A und 9 B zeigen die Anordnungen der :<on- taktstücke gemäß Figur 8 und
[0039] 8 B jeweils in der Draufsicht, und
[0040] Figur 10 zeigt für einen strombegrenzenden Schalter eine weitere Anordnung der Kontaktstücke, wobei eine Brücke so angeordnet ist, daß sie gegensinnig stro durchflossen ist wie ein weiteres stromführendes Teil des Schalters.
[0041] In den verschiedenen Ausführungsbeispielen sind gleiche oder einander entsprechende Bauteile mit übereinstimmen¬ den Bezugszahlen bezeichnet worden.
[0042] Bei dem in den Figuren 1-3 dargestellten strombegrenzen¬ den Schalter sind in einem nicht dargestellten Gehäuse zwei winkelförmige Elektroden 1 und 2 fest angeordnet. Sie dienen der Zu- und Ableitung des elektrischen Stro¬ mes und sind an ihren abgewinkelten Schenkeln durch zwei parallele Brücken 3 und 4 miteinander verbunden. Die Brük- ken sind auf entgegengesetzten Seiten der Elektroden 1 und 2 angeordnet. Beide Elektroden besitzen einen Endabschnitt 5 aus einem Verbundwerkstoff mit lichtbogenlöschender Wir¬ kung; im übrigen bestehen die Elektroden aus einem üblichen Kontaktwerkstoff mit guter elektrischer Leitfähigkeit, z.B. aus Kupfer oder aus einer Legierung von Kupfer mit Silber oder beispielsweise aus einem Schichtwerkstoff aus Kupfer, welches in seinem kontaktgebenden Bereich eine für den vorgesehenen Einsatzzweck besonders geeignete Kontaktauf¬ lage, beispielsweise Silber oder silberhaltige Kontakt¬ werkstoffe, besitzt. Die Anordnung der Brücken 3 und 4 ist so gewählt, daß die eine Brücke 3 dem Endabschnitt 5 aus dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff und die andere Brücke 4 einem daran anschließenden Abschnitt aus dem Kontaktwerkstoff aufliegt. Die beiden Brücken 3 und 4 sind an ihren beiden Enden in Kulissen 6 und 7 gelagert und geführt und können von den Elektroden 1 und 2 senk¬ recht gegen Federkraft abgehoben werden. Zu diesem Zweck ist zwischen den Brücken 3 und 4 ein Schieber 8 angeord¬ net, welcher in seiner Längsrichtung im rechten Winkel zu den Brücken verschieblich ist. Mit dem Schieber "8 ist ein Hilfsschieber 9 gekoppelt.welcher in der Bewegungsrichtung des Schiebers 8 relativ zu diesem begrenzt verschieblich ist; diese begrenzte Verschiebl ichkeit wird bewirkt durch
[0043] .0/ ein längs verlaufendes Langloch/im Hilfsschieber, in wel¬ ches ein Zapfen 11, welcher seitlich am Schieber 8 ange¬ bracht ist, eingreift, sowie durch einen weiteren, seit¬ lich am Schieber 8 angebrachten Zapfen 12, welcher als Mitnehmer für den Hilfsschieber 9 dient und gegen das vor¬ dere Ende des Hil sschiebers 9 anschlägt.
[0044] Das eine Ende des Schiebers 8 steckt als Anker in einer elektrischen Spule 13, welche in Reihenschaltung mit der Elektrode 2 verbunden ist, sodaß sie von dem über den Schalter geführten Strom durchflössen wird. Im Falle eines Kurzschlusses fließt der Kurzschlußstrom durch die Spule 13 und verschiebt den Schieber 8, wodurch die Brücken 3 und 4 von den Elektroden 1 und 2 abgehoben werden, was anhand der Figur 4 noch näher erläutert wird. Am gegen¬ überliegenden Ende des Schiebers 8 greifen der Antrieb einer Überstrom-Auslösevorrichtung 14 und eine Handhabe 15 an, mit welcher der Schalter von Hand geöffnet und ge¬ schlossen werden kann.
[0045] Der Schieber 8 besitzt an seinen beiden den Brücken zu¬ gewandten Seiten zwei in Längsrichtung gegeneinander ver- 15 und 17 setzte Einschnitte, /welche durch Schrägflächen 16 a und
[0046] 16 b sowie 17 a und 17 b begrenzt sind. Die Neigung der
[0047] Schrägflächen ist so gewählt, daß die Brücken 3 und 4 beim Auftreffen auf diese Schrägflächen über diese hinweg- gleiten und damit von den Elektroden 1 und 2 abgehoben werden können. Der Hilfsschieber 9 wirkt lediglich mit sei' nem vorderen Ende auf eine der Brücken, nämlich auf die
[0048] Brücke 4, ein.
[0049] Die Funktion des strombegrenzenden Schalters wird nun an¬ hand der Figur 4 erläutert. Die Figur 4 D zeigt den Schalter in seiner eingeschalteten Stellung, in welcher er zum Führen von Dauerstrom geeignet ist. In dieser Schaltstellung nimmt der Schieber 8 eine mittlere Positi- on ein, beide Brücken 3 und 4 befinden sich in den Ein¬ schnitten 16 b'zw. '17 des Schiebers 8 und dessen Zapfen 11 befindet sich am vorderen Ende des- Langlochs 10, d. h., daß sich der Hilfsschieber 9 in Bezug auf den Schieber 8 in seiner zurückgezogenen Position befindet.
[0050] Beim Auftreten eines Kurzschlusses werden ausgehend von der Schaltstellung in Figur 4 D die in den Figuren 4E , 4 F und 4 G dargestellten Phasen durchlaufen. Durch den ansteigenden Kurzschlußstrom wird der Schieber 8 in die Spule 13 hineingezogen und nimmt mit dem Zapfen 11 den Hilfsschieber 9 mit. Die Lage der Brücken 3 und 4 sowie der Schrägflächen 16 a und 17 a ist so aufeinander abge¬ stimmt, daß der Schieber 8 zunächst mit seiner Sclϊräg- fläche 17 a die Brücke 4 erreicht und diese abhebt (Fi- gur 4 E) und erst danach erreicht- er mit seiner Schräg¬ fläche 16 a die Brücke 3 und hebt diese ebenfalls von den Elektroden 1 und 2 ab (Figur 4 F); der dabei zwischen der Brücke 3 und den Elektroden 1 und 2 gezogene Licht¬ bogen brennt auf den Abschnitten 5 aus dem 1ichtbogenlö- sehenden Verbundwerkstoff und wird deshalb sehr rasch ge- löscht und dadurch der Kurzschlußstrom unterbrochen. Der Schieber 8 wird so weit vorbewegt, daß beide Brücken 3 und 4 die Schrägflächen 16 a und 17 a überwinden und auf den parallelen Seitenflächen des Schiebers 8 zur Ruhe kommen (Figur 4 G) .
[0051] Bei einer Auslösung des Schalters von Hand oder durch die Überstrom-Auslösevorrichtung 14 nach Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der Stromstärke wird der Schie- ber 8 ausgehend von der in Figur 4Ddargestellten Stellung in die entgegengesetzte Richtung verschoben und durchläuft dabei die in den Figuren 4C , 4B und 4 A dargestellten Phasen. Die Lage der Brücken 3 und 4 und die Lage der 'Schrägflächen 16 b und 17 b sind in der Weise aufeinander abgestimmt, daß zunächst die Schrägfläche 16 b auf die Brücke 3 trifft und sie von den Elektroden 1 und 2 abhebt (Figur 4 C) und daß erst danach die Schrägfläche 17 b auf die Brücke -4 trifft und diese von den Elektroden 1 und 2 abhebt (Figur 4B ). Der dabei gezogene Schaltlichtbogen brennt zwischen der Brücke 4 und einem aus dem Kontakt¬ werkstoff bestehenden Bereich der Elektroden 1 und 2, be¬ rührt aber nicht die Abschnitte 5 aus dem lichtbogenlö¬ schenden Verbundwerkstoff, sodaß dieser nicht belastet wird. Da die bei der uberstromauslösung oder Handauslösung des Schalters auftretenden Ströme niedriger sind als im Kurzschlußfalle, ist eine rasche Lichtbogenlöschung auch ohne Einwirkung löschaktiver Materialien. gewährleistet. Beim Durchlaufen der in den Figuren 4 C und 4B dargestell¬ ten Phasen bleibt der Hilfsschieber 9 in Ruhe. Der Schie- ber 8 wird so weit verschoben, bis sein Zapfen 11 an das hintere Ende des Langlochs 10 und sein Zapfen 12 an das vordere Ende des Hilfsschiebers 9 anstoßen (Figur 4A.); in dieser Stellung haben die Brücken 3 und 4 die Schräg¬ flächen 16 b und 17 b überwunden und liegen in Ruhe den entgegengesetzten parallelen Seiten des Schiebers 8 auf. Zum Einschalten des Schalters von Hand aus der in Figur 4 A dargestellten Position heraus wird der Schieber 8 in Richtung des Pfeils 18 bewegt, worauf die in den Figuren 4 B, 4 C und D dargestellten Phasen durchlaufen werden; dabei macht zunächst die Brücke 4 (Figur 4 C) und erst da¬ nach die Brücke 3 (Figur 4 ß) Kontakt mit den Elektroden 1 und 2, sodaß die Abschnitte 5 aus dem lichtbogenlöschen¬ den Verbundwerkstoff an der Kontaktgabe während des Ein¬ schaltvorganges nicht beteiligt sind und auch nicht be- lastet werden können durch den Einschaltstrom. Um den Schalter von der Stellung in Figur 4 G ausgehend einzu¬ schalten, durchläuft man nicht die in Figur 4f , 4 E und 4 D dargestellten Phasen, sondern überführt den Schalter zunächst von der in Figur 4 G dargestellten Stellung in. die in Figur 4 A dargestellte Stellung und durchläuft dann - wie beschrieben - die Phasen gemäß Figur 4 B , 4 c und 4D . Das Überführen des Schalters von der in Figur 4G dargestellten Stellung in die in Figur~4 A dargestelIte Stellung geschieht durch Verschieben des Schiebers 8 in Richtung des Pfeils 19 ; während dieser Verschiebebewegung bleibt der Hilfsschieber 9 zunächst in Ruhe, bis der Schie¬ ber 8 mit seinem mitnehmenden Zapfen 12 gegen den Hilfs¬ schieber 9 stößt; der Hilfsschieber verhindert auf diese Weise, daß die Brücken 3 und 4 in die Einschnitte 16 und 17 des Schiebers 8 eintauchen und vorzeitig Kontakt mit den Elektroden 1 und 2 machen.
[0052] Wird der dargestellte Schalter unter Kurzschlußbedingungen eingeschaltet, dann erfolgt die automatische Auslösung besonders rasen, weil der Schieber 8 beim Einschaltvor¬ gang bereits in dieselbe Richtung bewegt wird, in welche er auch durch die Spule 13 bei der Kurzschlußauslösung verschoben wird, sodaß die Spule 13 ihn lediglich weiter¬ beschleunigen muß. Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Schalter kann da¬ hingehend abgewandelt werden, daß man die Elektroden 1 und 2 ausschließlich aus Kontaktwerkstoff, also frei von licht¬ bogenlöschendem Verbundwerkstoff herstellt und statt dessen eine der Brücken, nämlich die Brücke 3, aus einem lichtbo¬ genlöschenden Verbundwerkstoff herstellt.
[0053] Der in den Figuren 5 und 6 dargestellte Schalter unter¬ scheidet sich von dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Schalter lediglich darin, daß der Hilfsschieber 9 fortge¬ fallen ist. Statt dessen sind die Kulissen 6 und 7 in be¬ sonderer Weise gestaltet, wie es die Figur 6 zeigt. Sie besitzen für die Brücken 3 und 4 unterschiedlich geformte Führungsschlitze 20 und 21, in welchen die Brücken in Längsrichtung des Schiebers 8 verschoben und gleichzeitig an vorbestimmter Stelle von den Elektroden abgehoben werden können. Da die Schrägen, über welche das Abheben der Brük- ken erfolgt, in den Kulissen liegen, können die Schrägflä¬ chen, welche beim ersten Ausführungsbeispiel die Einschnit- te 16 und 17 des' Schiebers begrenzten, ersetzt werden durch rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schiebers angeordnete Endflächen 16 c und 16 d bzw. 17 c und 17 d.
[0054] Die Figuren 5 und 6 zeigen den Schalter in seiner Ein- schaltstellung, in welcher er zum Führen von Dauerstrom geeignet ist. In dieser Stellung befinden sich die beiden Brücken 3 und 4 parallel zueinander im Kontakt mit aus¬ schließlich aus Kontaktwerkstoff bestehenden Bereichen der Elektroden 1 und- 2, d. h., daß die Abschnitte 5 mit dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff an der Kontakt¬ gabe nicht beteiligt sind. Bei Auftreten eines Kurzschlus¬ ses wird der Schieber 8 in Richtung des Pfeils 18 beschleu¬ nigt und trifft dann mit seinen Endflächen 16 c und 17 c auf die Brücken 3 und 4 auf und nimmt sie mit. Die Anord- nung der Endflächen 16 c und 17 c ist dabei so auf die Lage der Brücken 3 und 4 abgestimmt, daß zuerst die Brük- ke 4 mitgenommen und von den Elektroden 1 und 2 abgehoben wird. Die Schräge im Führungsschlitz 21 ist dabei so ge¬ legt, daß die Brücke 4 abhebt, bevor sie den Endabschnitt 5 der Elektroden erreicht. Der andere Führungsschlitz 20 ist so ausgebildet, daß die Brücke-3 vor dem Abheben von den Elektroden 1 und 2 auf den Endabschnitt 5 aus dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff aufgleitet.
[0055] Das Wiedereinsctialten des Schalters erfolgt durch Ver¬ schieben des Schiebers 8 entgegen der Richtung des Pfeils 18. Dabei werden die Brücken 3 und 4 durch die Endflächen 16 d und 17 d der Einschnitte 16 und 17 mitgenommen. Die Lage der Endflächen 16 d und 17 d ist so auf die Lage der Brücken 3 und 4 abgestimmt, daß der Schieber zunächst die Brücke 4 erreicht und diese bis zur Kontaktgabe an den Elektroden 1 und 2 verschiebt, bevor die andere Brücke 3 durch die Endfläche 16 d auf den Endabschnitt 5 der Elek- troden aufgeschoben wird.
[0056] Die dargestellte Anordnung hat den Vorteil, daß die ent¬ stehenden Schaltlichtbögen durch die beidseits der Elek¬ troden verlaufenden Kulissen und den Schieber eingeengt und dadurch rascher zur Löschung gebracht werden.
[0057] Der in den Figuren 5 und 6 dargestellte Schalter kann dahingehend abgewandelt werden, daß man die Elektroden 1 und 2 ausschließlich aus einem Kontaktwerkstoff, also ohne lichtbogenlöschende Substanzen herstellt und statt dessen eine der Brücken, nämlich die Brücke 3,aus einem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff herstellt.
[0058] Eine andere mögliche Abwandlung des in den Figuren 5 und 6 dargestellten Schalters besteht darin, daß man die Elek- - _
[0059] troden 1 und 2 vollständig aus einem Kontaktwerkstoff herstellt und statt dessen eine oder zwei Brücken ver¬ wendet, die abschnittsweise aus einem Kontaktwerkstoff und einem Verbundwerkstoff bestehen, wie das in Figur 7 dargestellt ist; die aus dem Verbundwerkstoff bestehen¬ den Bereiche sind mit der Bezugszahl 22 bezeichnet. Bei der in Figur 7 dargestellten geschlossenen Schalter¬ stellung liegt die Brücke 3 den Elektroden 1 und 2 mit ihren aus Kontaktwerkstoff bestehenden Bereichen auf, während die aus dem Verbundwerkstoff bestehenden Bereiche 22 nicht an der Kontaktgabe beteiligt sind. Bei Auftre¬ ten eines Kurzschlusses wird die Brücke 3 durch den Schie¬ ber 8 in Richtung des Pfeils 18 verschoben und nimmt da¬ bei die Brücke mit, welche dabei zugleich seitlich durch zwei Schrägflächen 23 so verschoben wird, daß die Berei¬ che 22 mit dem Verbundwerkstoff in Kontakt mit den Elek-. 'troden geraten, bevor sie durch die Kulissenführung abge¬ hoben wird.
[0060] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigten jeweils Schalter mit einer Zweifach-Unterbrechung. Für die meisten Fälle wird das ausreichend sein. Eine ver¬ besserte Spannungsfestigkeit erreicht man mit einer Vier- fach-Unterbrechung. Eine mögliche Elektrodenanordnung für einen Schalter mit Vierfach-Unterbrechung ist in den Figuren 8 A, 8 B, 9 A und 9 B dargestellt. Zur Zu- und Ableitung sind zwei winkelförmige Elektroden 1 und 2 vor¬ gesehen, die wie im ersten Ausführungsbeispiel an ihren Endabschnitten 5 1 ichtbogenlöschende-n Verbundwerkstoff tragen. Den abgewinkelten Schenkeln der Elektroden 1 und 2 gegenüberliegend ist eine tl-förmige Mittelelektrode 24 fest angeordnet, welche an ihren beiden Enden ebenfalls Endabschnitte 25 aus lichtbogenlöschendem Material be¬ sitzt. Die zwei Elektroden 1 und 2 sind mit der Mittel- elektrode 24 durchzwe^)arallele Brücken 3 und.4 verbunden,
[0061]
welche bei der Führung von Dauerstrom (Einschaltstellung) den aus Kontaktwerkstoff bestehenden Bereichen der Elek¬ troden 1 und 2 und der Mittelektrode 24 anliegen (Figur 8 A) , während sie bei einer Kurzschlußauslösung zunächst 5 auf die Bereiche- 5 und 25 aus dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff verschoben werden und anschließend von diesen abheben (Figur 8 B und 93 ). Die Auslösung, Ver¬ schiebung und Führung der Brücken kann mittels Schieber und Kulissen wie in den vorbeschriebenen Beispielen er- 10 folgen. -
[0062] Anhand der Darstellung in Figur 9 A erkennt man, daß bei dieser Anordnung die beiden Brücken 3 und 4 in entgegen¬ gesetzten Richtungen vom Strom durchflössen sind. Dies 15 ermöglicht im Falle eines Kurzschlusses eine besonders rasche Kontakttrennung, da gegensinnig durchflossene eltektrische Leiter sich gegenseitig abstoßen.
[0063] Dieser Effekt kann nicht nur bei einem Schalter mit zwei 20 Brücken ausgenutzt werden, sondern auch bei einem Schalter mit nur einer Brücke, wie die in Figur 10 dargestellte Elektrodenanordnung zeigt.
权利要求:
ClaimsuPatentansprüche
1. Automatisch ansprechender, zur Strombegrenzung geeigneter Schalter, insbesondere Lei tungsschutz- schalter, mit einem oder mehreren unbeweglichen Kontakt¬ stücken und einem oder mehreren beweglichen Kontaktstücken, welche mit den unbeweglichen Kontaktstücken paarweise Kontakt machen,
mit zwei auf die beweglichen Kontaktstücke einwirken¬ den Auslösevorrichtungen, von denen die erste die Kon- taktstücke bei Auftreten eines Kurzschlußstromes und die zweite sie bei -Auftreten eines Überstromes auto¬ matisch trennt,
sowie mit einer auf die beweglichen Kontaktstücke ein¬ wirkenden Einschaltvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Kon¬ taktstückpaar (1,2 24; 3,4) entweder das unbewegliche oder das bewegliche Kontaktstück (1, 2,24 bzw. 3,4) in einem ersten Bereich aus einem Kontakt¬ werkstoff und in einem daran angrenzenden Bereich (5; 25) aus einem Verbundwerkstoff besteht, welcher zusätzlich zu einem elektrisch gut leitenden Metall Substanzen ent- hält, welche lichtbogenlöschend wirken,
und daß die beweglichen Kontaktstücke (3,4) in der Weise geführt und in der Weise den Auslösevorrichtungen (13,14) der Einschaltvorrichtung (15) zugeordnet sind, daß das Schließen des Schalters ausschließlich über und die Dauer¬ stromführung zumindest unter Beteiligung der Kontaktstücke bzw. Kontaktstückbereiche erfolgen, welche nicht aus dem Verbundwerkstoff bestehen, wohingegen das Öffnen des SchaL ters mittels der auf Kurzschluß ansprechenden Auslösevor- richtung (13) durch Trennung eines aus dem Verbundwerk¬ stoff bestehenden Bereiches (5; 25) eines ersten Kontakt¬ stücks (1,2; 24) vom zweiten Kontaktstück (3,4) eines Kontaktstückpaares erfolgt.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktstücke (3,4) in der Wei¬ se geführt und in der Weise den auf Überstrom ansprechen¬ den Auslösevorrichtung (14) zugeordnet sind, daß beim Auf¬ treten eines Überstromes das Öffnen des Schalters durch Trennung von Kontaktstücken bzw. Kontaktstückbereichen erfolgt, welche nicht aus dem Verbundwerkstoff bestehen.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine willkürlich betätigbare Auslö- sevorrichtung (15) vorgesehen ist, welcher die bewegli¬ chen Kontaktstücke (3,4) in der Weise zugeordnet sind, daß das Öffnen des Schalters durch Trennung von Kontakt¬ stücken bzw. Kontaktstückbereichen erfolgt, welche nicht aus dem Verbundwerkstoff bestehen.
4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei unbewegliche Kontakt- stücke (1,2; 1,24; 2,24;) durch eine oder mehrere beweg¬ liche, von diesen beiden Kontaktstücken abhebbare Brücken (3,4) verbunden sind, die in einer oder zwei Kulissen (6,7) geführt und durch die Auslösevorrichtungen (13,14) sowie durch die Einschaltvorrichtung (15) verschiebbar sind.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur die unbeweglichen Kontaktstücke 1,2; 24) einen Bereich (5; 25) aus dem lichtbogenlöschend wirken- den Verbundwerkstoff aufweisen.
6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei- unbewegliche Kontaktstücke (1,2) durch zwei parallele Brücken (3,4) verbunden sind, von denen bei geschlossenem Schalter die eine den Bereichen (5) aus dem Verbundwerkstoff und die andere den Bereichen aus dem Kontaktwerkstoff aufliegt, und daß diese beiden Brücken (3,4) durch zwei gekoppelte, beschränkt gegeneinander ver¬ schiebbare Schieber (8,9), von den Kontaktstücken (1,2) abhebbar sind.
7. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei unbewegliche, keinen lichtbogenlöschen¬ den Verbundwerkstoff aufweisende Kontaktstücke durch zwei parallele Brücken miteinander verbunden sind, von denen die eine wenigstens in ihren kontaktgebenden Bereichen aus dem lichtbogenlöschenden Verbundwerkstoff, die andere hingegen aus einem Kontaktwerkstoff besteht, und daß diese beiden Brücken durch zwei gekoppelte, beschränkt gegenein- ander verschiebbare Schieber von den Kontaktstücken ab¬ hebbar sind.
8. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei unbewegliche Kontaktstücke (1,2) durch zwei bewegliche Brücken (3,4) verbunden sind, welche in Kulissen (6,7) geführt sind, die in der Weise unterschied¬ lich gestaltet und auf die Gestalt eines einzigen Schie¬ bers (8) abgestimmt sind, daß eine dieser Brücken (3,4) stets als erste bei einer Kurzschluß-Auslösung von den unbeweglichen Kontaktstücken (1,2) abhebt und als erste beim Schließen des Schalters mit den unbeweglichen Kon¬ taktstücken (1,2) Kontakt macht (Figur 5 und 6).
* 9. Schalter nach Anspruch 6,7 oder 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Brücken (3,4) auf entgegengesetz¬ ten Kontaktflächen der festen Kontaktstücke (1,2) auflie¬ gen und daß der bzw. die Schieber (8,
9) zwischen den Brük- ken (3,4) angeordnet sind.
10. Schalter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Schieber (8,9) den Auslösevorrichtungen (13,14) in der Weise zugeordnet sind, daß sie bei einer Kurzschlußauslösung in die ent- gegengesetzte Richtung bewegt werden wie im Falle einer Uberstromauslösung und einer Handauslösung.
11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Schieber (8,9) durch die Ein¬ schaltvorrichtung (15) in dieselbe Richtung (18) bewegt werden wie bei einer Kurzschlußauslösung.
12. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei unbewegliche Kontaktstücke durch eine bewegliche Brücke verbunden sind, welche durch einen Schie¬ ber verschiebbar und dabei in einer Kulisse geführt ist, welche mit dem Sc.hieber gekoppelt und in derselben Rich¬ tung wie dieser relativ zu diesem beschränkt verschiebbar ist.
13. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei unbewegliche, keinen lichtbogenlöschen¬ den Verbundwerkstoff aufweisende Kontaktstücke durch eine oder mehrere Brücken (3) verbunden sind, von denen wenig¬ stens eine abschnittsweise aus Kontaktwerkstoff und aus lichtbogenlöschendem Verbundwerkstoff besteht, sowohl in ihrer Längsrichtung als auch quer dazu verschieblich und derart geführt ist, daß sie beim Schließen des Schalters und bei Dauerstromführung mit ihren aus Kortaktwerkstoff bestehenden Bereichen Kontakt macht, während sie bei ei¬ ner Kurzschlußausl.ösung zunächst längs verschoben wird, bis sie mit ihren aus Verbundwerkstoff bestehenden Berei¬ chen (22) Kontakt macht, ehe sie abhebt (Figur 7).
14. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 13, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Brücke (3) bzw, die
Brücken (3,4) parallel zu einem gegensinnig stromführen¬ den Leiter (4 bzw. 2) angeordnet ist bzw. sind (Figur 9 a und 10).
15. Schalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der gegensinnig stromführende Leiter (4) eben¬ falls eine Brücke ist (Figur 9 a).
类似技术:
公开号 | 公开日 | 专利标题
EP1538645B1|2006-03-01|Hybrid-Leistungsschalter
US3815059A|1974-06-04|Circuit interrupter comprising electromagnetic opening means
JP2812810B2|1998-10-22|開閉器
US6417474B1|2002-07-09|Electrical switching apparatus having an arc runner with an elongated raised ridge
US4375021A|1983-02-22|Rapid electric-arc extinguishing assembly in circuit-breaking devices such as electric circuit breakers
KR950003868B1|1995-04-20|힘 발생 분류기를 가지는 회로 차단기
EP2061051B1|2010-01-20|Lichtbogenkammer und Schutzschalter, der mit einer solchen Lichtbogenkammer ausgestattet ist
EP1995747B1|2013-12-18|Unterbrechungskammer und Sicherungsautomat, der mit einer solchen Unterbrechungskammer ausgestattet ist
US7217895B1|2007-05-15|Electrical switching apparatus contact assembly and movable contact arm therefor
JP3805377B2|2006-08-02|電気開閉器
US5629658A|1997-05-13|Methods of arc suppression and circuit breakers with electronic alarmers
US4459629A|1984-07-10|Electric circuit breaker utilizing semiconductor diodes for facilitating interruption
US3631369A|1971-12-28|Blowoff means for circuit breaker latch
US7723634B2|2010-05-25|Contactor assembly with arc steering system
ES2312947T3|2009-03-01|Dispositivo de extincion de arco electrico para interruptores de proteccion.
CN100468600C|2009-03-11|灭弧装置
CH647618A5|1985-01-31|Strombegrenzender ueberstromselbstschalter.
EP0118333A1|1984-09-12|Schalter mit einer sich beim Ausschalten zwischen den Kontakten einschiebenden Isolierstoffwand und mit Lichtbogenabquetschmittel zwischen der Isolierstoffwand und einem Isolierstoffgehäuse
US7724122B2|2010-05-25|Fuse providing circuit isolation and visual interruption indication
CA2723240C|2016-10-04|Multiple arc chamber assemblies for a fault interrupter and load break switch
DE3411276C2|1993-04-08|
EP1548773B1|2008-03-26|Lichtbogenlöscheinrichtung für Schutzschalter mit Doppelunterbrechung
JPH07254322A|1995-10-03|分離可能な接点を有する電気スイッチ装置
CA2761830A1|2010-11-18|Electromagnetic trip device
US6348666B2|2002-02-19|Pole for an electrical circuit breaker, equipped with an extinguishing chamber with dielectric shields
同族专利:
公开号 | 公开日
JPS62500552A|1987-03-05|
EP0193604A1|1986-09-10|
DE3433624A1|1986-03-20|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1986-03-27| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
1986-03-27| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BE CH DE FR GB IT SE |
1986-04-19| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985904964 Country of ref document: EP |
1986-09-10| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985904964 Country of ref document: EP |
1988-04-01| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985904964 Country of ref document: EP |
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
[返回顶部]